SmartRock Giatec: la soluzione digitale per conoscere in tempo reale la resistenza del calcestruzzo in opera

Proposta da Heidelberg Materials, la tecnologia Giatec abilita il monitoraggio continuo e remoto della maturazione del calcestruzzo, migliorando tempi, qualità e sostenibilità nei cantieri.

Nel settore delle costruzioni, il controllo della resistenza del calcestruzzo in fase di maturazione è cruciale per garantire la sicurezza strutturale e il rispetto delle tempistiche di cantiere. Decisioni fondamentali — come la rimozione dei casseri e dei sostegni, la valutazione delle tempistiche per l’applicazione dei carichi o della precompressione nei sistemi post-tesi — dipendono strettamente dalla conoscenza precisa dello sviluppo della resistenza nel tempo. Tradizionalmente, queste decisioni vengono prese sulla base di prove distruttive su provini prelevati in fase di getto e conservati in condizioni standard che, sebbene consolidate e largamente impiegate, comportano tempi e risorse, con impatti su costi e programmazione.

In questo scenario, si inserisce l’innovativa soluzione digitale “SmartRock”, proposta da Heidelberg Materials: un sistema di sensori wireless progettati per essere immersi direttamente nel calcestruzzo durante il getto, in modo da monitorare in continuo — e in tempo reale — la temperatura interna sviluppata nel tempo e stimare con precisione l’evoluzione della resistenza meccanica. Basata sul principio della maturità del calcestruzzo, questa tecnologia consente di superare i limiti dei metodi convenzionali e rappresenta un passo concreto verso la digitalizzazione del cantiere e l’adozione di pratiche più sicure, rapide, efficienti e sostenibili.

SmartRock® è un sensore wireless di nuova generazione progettato per monitorare, in modo continuo e in opera, la maturazione e la resistenza del calcestruzzo. Sviluppato dalla canadese Giatec, azienda leader nelle tecnologie per il controllo del calcestruzzo, questo dispositivo si basa sul metodo della “maturometria”, un approccio riconosciuto a livello internazionale e codificato nella norma ASTM C1074 – Standard Practice for Estimating Concrete Strength by the Maturity Method, che consente di stimare l’evoluzione della resistenza meccanica senza eseguire prove distruttive, a partire dalla temperatura registrata nel tempo all’interno dell’elemento strutturale. Questa metodologia, sviluppata negli Stati Uniti e ampiamente adottata anche in Europa e Asia, si basa sulla curva di correlazione tra l’indice di maturità e la resistenza meccanica, ottenuta in laboratorio per ciascuna miscela di calcestruzzo.

Il sensore viene fissato all’armatura e annegato nel getto durante la fase di posa, senza necessità di cavi, alimentazione o interventi successivi. Una volta installato, non richiede manutenzione e può restare incorporato nella struttura, fornendo dati continui sul processo di maturazione. Il sistema inizia subito a registrare la temperatura interna del calcestruzzo, trasmettendo i dati via Bluetooth o LoRa a un’app mobile dedicata, disponibile per dispositivi iOS e Android.

L’applicazione elabora i dati in tempo reale grazie a un algoritmo proprietario, che calcola l’indice di maturità e lo confronta con una curva di correlazione predefinita in laboratorio per la miscela specifica utilizzata e precedentemente impostata nell’app (logica IoT). In questo modo è possibile stimare l’andamento della resistenza a compressione dell’elemento di calcestruzzo in opera, consentendo di rilevare quando raggiunge un valore sufficiente per procedere alla rimozione dei casseri che delimitano il getto, post-tensionare o applicare carichi, senza dover eseguire prove distruttive.

Tutti i dati rilevati vengono archiviati in modo sicuro sui server cloud di Giatec, accessibili da remoto a tutti gli utenti autorizzati. Questo garantisce una condivisione immediata e trasparente delle informazioni tra progettisti, imprese, direzione lavori e laboratori, migliorando la gestione operativa e il processo decisionale.

SmartRock consente quindi un controllo diretto, oggettivo e tempestivo del comportamento del calcestruzzo in situ, rappresentando un’evoluzione significativa rispetto ai metodi di monitoraggio tradizionali. Una soluzione coerente con i principi del cantiere digitale e dell’edilizia 4.0.

L’efficacia di SmartRock® può essere ulteriormente potenziata grazie all’integrazione con SmartHub™, un dispositivo compatto e portatile che consente la connessione remota automatica ai sensori installati in cantiere. Una volta posizionato sul sito, lo SmartHub raccoglie i dati dai sensori e li invia direttamente al cloud, eliminando la necessità di accessi fisici con smartphone o tablet. Tutti gli utenti autorizzati possono così consultare in tempo reale l’evoluzione della maturazione del calcestruzzo da qualsiasi luogo e dispositivo connesso.

Questa soluzione rende il monitoraggio ancora più efficiente, specialmente in progetti complessi o dislocati, dove ridurre le attività manuali e gli spostamenti in cantiere rappresenta un vantaggio in termini di sicurezza, tempi e costi. Il sistema combinato SmartRock® + SmartHub™ fornisce un flusso continuo di dati affidabili, agevolando le decisioni operative e riducendo al minimo le incertezze legate ai tempi di sviluppo della resistenza.

Se non è possibile, o non si desidera, installare SmartHub, i dati vengono trasmessi ai server cloud direttamente dagli smartphone dei tecnici in cantiere, tramite l’app installata che si collega ai sensori.

Il monitoraggio della resistenza del calcestruzzo tramite sensori SmartRock rappresenta un importante passo avanti rispetto alle tecniche convenzionali basate su prove di rottura di provini standard. I vantaggi sono molteplici e incidono in modo significativo su tempi, costi, sicurezza e qualità del processo costruttivo.

Le tradizionali prove su cubetti o cilindri richiedono tempi lunghi per la preparazione, la stagionatura in condizioni controllate e la successiva rottura in laboratorio a tempi definiti ottenendo risultati puntuali. Con SmartRock, invece, è possibile monitorare in tempo reale lo sviluppo della resistenza in continuo, 24 ore su 24, direttamente in cantiere. Questo consente di prendere decisioni in modo tempestivo, ad esempio per la rimozione dei casseri, la tensione dei cavi in elementi prefabbricati o l’apertura al traffico di infrastrutture.
Inoltre, va considerato che i provini vengono maturati in condizioni controllate di laboratorio, spesso non rappresentative dell’ambiente reale in cui matura il calcestruzzo in opera (esposizione al vento, escursioni termiche, scambi termici con casseforme metalliche o con il terreno). Il sensore SmartRock, invece, è installato direttamente nel getto e misura la temperatura reale dell’elemento strutturale, offrendo una valutazione più accurata e affidabile della resistenza in opera.

Il sistema Giatec opera con un approccio completamente non distruttivo: non richiede il confezionamento, la movimentazione e la maturazione di campioni né l’interruzione dell’attività per effettuare controlli. Conoscere in tempo reale l’evoluzione della resistenza consente di ottimizzare la sequenza delle attività in cantiere, ridurre le attese tra una fase e l’altra e pianificare con maggiore precisione le operazioni di getto, disarmo, movimentazione e carico. Ciò si traduce in risparmi concreti in termini di tempi e risorse.

La tracciabilità e la condivisione dei dati consentita dalla soluzione migliorano la trasparenza e la documentazione del processo, agevolando anche la gestione della qualità e le verifiche in fase di collaudo. Infine, una determinazione più tempestiva e affidabile della resistenza del calcestruzzo contribuisce a ridurre il rischio di disarmo precoce o carico anticipato, migliorando la sicurezza strutturale complessiva e riducendo la possibilità di contenziosi.

In un contesto in cui accelerare i tempi di realizzazione del cantiere può fare la differenza in termini di efficienza e redditività, disporre di letture in situ accurate e sempre aggiornate rappresenta uno strumento essenziale per costruire in modo più sicuro, ottimizzare le risorse e garantire la qualità delle opere.

La tecnologia SmartRock® non è solo un prodotto all’avanguardia: è parte integrante dell’offerta strategica di Heidelberg Materials, che propone ai propri clienti una soluzione digitale completa, capace di coniugare innovazione, sostenibilità e supporto tecnico operativo.
Dal 2022, a seguito dell’acquisizione di una quota strategica della canadese Giatec, Heidelberg Materials è in grado di offrire ai propri clienti la soluzione SmartRock®, integrandola in un pacchetto di servizi che va ben oltre la semplice fornitura.

L’approccio è orientato alla creazione di valore per il cliente: oltre a fornire l’hardware, Heidelberg Materials accompagna imprese e progettisti in tutte le fasi dell’adozione tecnologica – dalla formazione iniziale all’installazione dell’app, dalla calibrazione delle curve di maturità all’ottimizzazione delle miscele. L’assistenza tecnica è garantita soprattutto nei primi utilizzi, per garantire che il sistema sia integrato efficacemente nelle routine di cantiere e nel controllo qualità.

La combinazione tra i sensori SmartRock e i calcestruzzi a basse emissioni prodotti da Heidelberg Materials consente di realizzare una filiera strutturale digitale e sostenibile, in linea con gli obiettivi di decarbonizzazione e con le aspettative dei clienti più esigenti. La tecnologia della maturometria digitale, infatti, riduce gli sprechi di materiali, tempi, viaggi e costi, contribuendo concretamente alla transizione ecologica del settore delle costruzioni.

La partnership con Giatec testimonia la volontà di Heidelberg Materials di dare un esempio concreto rispetto a due parole chiave, sostenibilità e digitalizzazione; è la conferma del ruolo non più solo come fornitore di commodity ma partner delle più grandi Società e imprese di progettazione e costruzioni nel percorso di digitalizzazione e decarbonizzazione.

Di seguito si riportano alcuni casi applicativi esemplificativi dei vantaggi concreti della soluzione. Sebbene molto diversi tra loro per contesto e obiettivi, tutti questi progetti hanno in comune l’impiego strategico della tecnologia SmartRock® come leva di innovazione digitale, controllo strutturale e sostenibilità operativa.

1. The Wings, Bruxelles: ottimizzazione della post-tensione e riduzione drastica dei tempi

Nel progetto “The Wings”, un innovativo complesso multifunzionale situato a Diegem, nei pressi di Bruxelles, l’impresa di costruzioni Democo N.V., con sede a Hasselt (Belgio), è stata incaricata da Ghelamco Belgium Ghent della realizzazione della struttura portante e della copertura dell’edificio. Il progetto comprende tre livelli interrati e otto fuori terra, per una superficie complessiva di circa 93.000 m², e ospita uffici, hotel, ristoranti e spazi coworking. La consegna dell’intero intervento strutturale in soli 13 mesi ha reso il fattore tempo una variabile critica. La tempistica stringente e l’impiego di calcestruzzo armato post-teso hanno richiesto una gestione estremamente precisa dei tempi di maturazione. La post-tensione, infatti, può essere applicata solo dopo il raggiungimento di una resistenza a compressione minima di 30 kN, rendendo fondamentale sapere con esattezza quando rimuovere le casseforme e procedere con la precompressione. Il metodo inizialmente previsto, basato su prove su cubetti di calcestruzzo, si è rivelato troppo lento e poco rappresentativo delle reali condizioni in opera.

La soluzione
Democo ha scelto di adottare SmartRock®, il sensore wireless sviluppato da Giatec, con il supporto tecnico di BAG MACBEN, fornitore specializzato in strumentazioni per il controllo qualità in edilizia. Il sensore è stato implementato su tutta l’area di progetto, permettendo il monitoraggio in tempo reale della temperatura e della resistenza del calcestruzzo, direttamente in opera. L’utilizzo di SmartRock ha garantito il raggiungimento controllato e documentato della resistenza target, elemento essenziale per la post-tensione. Il sistema SmartRock ha consentito di accelerare drasticamente il processo di controllo, riducendo i tempi di attesa da due settimane a un solo giorno. Questo ha permesso a Democo di rispettare i vincoli temporali senza compromettere la qualità strutturale.

Il successo dell’intervento ha contribuito a fare di The Wings uno dei complessi edilizi più sostenibili e innovativi del Belgio, progettato per generare energia in autonomia e ridurre le emissioni di CO₂. Il risultato è stato un cantiere altamente efficiente, capace di rispettare scadenze sfidanti senza sacrificare la qualità né la sicurezza. Grazie all’impiego della tecnologia Giatec, Democo ha potuto affrontare con successo una delle sfide più complesse del progetto: conciliare efficienza operativa, sicurezza strutturale e sostenibilità ambientale. SmartRock si è confermato uno strumento indispensabile per il controllo digitale del calcestruzzo, in grado di rispondere efficacemente alle esigenze della costruzione contemporanea.

2. Aeroporto di Heathrow, Regno Unito: riapertura anticipata di una taxiway

Nell’ambito dei lavori di riqualificazione delle infrastrutture civili presso l’Aeroporto di Heathrow, uno degli scali più trafficati al mondo (oltre 79 milioni di passeggeri nel 2023), il contractor internazionale Mace è stato incaricato di intervenire su una delle principali taxiway dell’aeroporto. L’obiettivo era effettuare i lavori minimizzando i tempi di fermo, per evitare impatti su sicurezza, operatività e costi.

In un ambiente aeroportuale ad alta operatività, ogni giorno di cantiere in più comporta conseguenze rilevanti in termini economici e logistici. Il calcestruzzo utilizzato per le nuove pavimentazioni doveva raggiungere rapidamente la resistenza di progetto, per consentire la riapertura della taxiway in totale sicurezza. Tuttavia, i metodi tradizionali di verifica con provini in laboratorio non offrivano né la tempestività né la rappresentatività necessarie.

La soluzione
Per garantire un controllo efficace e immediato, Mace ha adottato i sensori SmartRock® di Giatec, con il supporto del fornitore Heidelberg Materials UK e dell’impresa esecutrice Oliver Connell. I sensori sono stati installati a intervalli regolari (uno ogni 80 m³ di calcestruzzo) e hanno monitorato la temperatura e la resistenza del materiale ogni 15 minuti, inviando i dati in tempo reale a dispositivi mobili collegati al cloud. Questo ha consentito una tracciabilità continua e dettagliata del comportamento del calcestruzzo durante la fase iniziale più critica.

L’impiego di SmartRock ha permesso di anticipare di 14 giorni la riapertura della taxiway, rispetto alla pianificazione iniziale. Oltre al risparmio in termini di tempo e costi, il monitoraggio digitale ha eliminato la necessità di prove distruttive e ha contribuito a migliorare la sicurezza operativa nell’area aeroportuale. Inoltre, l’affidabilità dei dati ha consentito l’utilizzo di calcestruzzi con maggiore contenuto di materiali sostitutivi del cemento, contribuendo a ridurre le emissioni di CO₂.

Questo progetto ha dimostrato come le tecnologie digitali applicate al calcestruzzo siano uno strumento strategico per costruire in modo più rapido, sicuro e sostenibile, anche in contesti ad alta complessità operativa. La combinazione tra SmartRock e il supporto tecnico di Heidelberg Materials ha reso possibile un risultato che unisce performance strutturale e attenzione ambientale, in linea con la strategia Heathrow 2.0 per la crescita infrastrutturale a basse emissioni.

3. Ponte ferroviario Petteril, Carlisle (Regno Unito): ripristino strutturale d’emergenza con monitoraggio digitale 24/7

Nel 2022, un deragliamento di un treno merci nei pressi di Carlisle, nel Regno Unito, ha danneggiato gravemente il ponte ferroviario Petteril e un tratto della linea Newcastle, rendendo necessaria la chiusura temporanea della linea ferroviaria. La committente Network Rail ha avviato un intervento d’emergenza per demolire e ricostruire rapidamente il ponte e il muro di contenimento adiacente, con l’obiettivo di ripristinare la tratta nel più breve tempo possibile.

Il progetto richiedeva l’impiego di calcestruzzi ad alte prestazioni, capaci di garantire elevata resistenza iniziale e impermeabilità, raggiungendo 50 N/mm² in pochi giorni. Le modalità tradizionali di controllo tramite provini non avrebbero consentito una gestione compatibile con l’urgenza dell’intervento, né avrebbero garantito un monitoraggio continuo del comportamento del materiale in condizioni reali.

La soluzione
Per soddisfare i requisiti tecnici e gestionali del progetto, Heidelberg Materials UK, fornitore del calcestruzzo, ha adottato il sistema SmartRock® di Giatec. I sensori sono stati installati all’interno del getto (per un totale di 38 m³ per il ponte e 15 m³ per il muro di contenimento) e hanno consentito il monitoraggio in tempo reale della temperatura e della resistenza del calcestruzzo in opera, 24 ore su 24. Grazie alla piattaforma cloud Giatec 360™, i dati sono stati raccolti, elaborati e condivisi digitalmente con Network Rail e con il team di progetto, generando report aggiornati in formato PDF, consultabili anche da remoto tramite l’app mobile.

L’integrazione tra SmartRock e Giatec 360™ ha permesso un controllo strutturale preciso e documentato, fondamentale per accelerare le fasi critiche del cantiere. In sole sette settimane dal deragliamento, il ponte è stato ricostruito, il tracciato ferroviario ripristinato e la circolazione riaperta. L’intervento ha richiesto circa 125 tonnellate di calcestruzzo, posate in condizioni logistiche complesse, con il coinvolgimento di oltre 40 operatori.

Il caso del ponte Petteril dimostra come l’adozione di tecnologie digitali avanzate possa fare la differenza nei cantieri infrastrutturali ad alta urgenza. Il monitoraggio continuo e la condivisione intelligente dei dati hanno garantito rapidità, affidabilità e trasparenza, contribuendo a ridurre i tempi di intervento e migliorare la gestione complessiva del progetto. Un esempio concreto di come l’innovazione nel controllo del calcestruzzo possa supportare la resilienza e la sicurezza delle infrastrutture critiche.

4. Rete stradale del Norfolk (Regno Unito): manutenzione notturna accelerata e meno prove distruttive grazie al monitoraggio digitale

Nel quadro degli interventi di riqualificazione della rete viaria del Norfolk, nel Regno Unito, la società di ingegneria Mott MacDonald, in collaborazione con National Highways, ha affrontato la necessità di sostituire sezioni di carreggiata con interventi rapidi e puntuali, da svolgersi durante le brevi finestre di chiusura notturna. Le attività dovevano svolgersi tra le 22:00 e le 5:00 del mattino, garantendo che il calcestruzzo raggiungesse la resistenza necessaria entro l’alba, per riaprire la circolazione in condizioni di sicurezza.

Il progetto prevedeva l’impiego di miscele a presa rapida e tecniche di temperature match curing; anche in questo caso, il controllo tradizionale con provini da laboratorio non era compatibile con la velocità richiesta e presentava rischi di inaccuratezza a causa della dispersione termica. Era quindi necessario un sistema di monitoraggio in situ, capace di fornire dati attendibili in tempo reale sull’evoluzione della resistenza del calcestruzzo.

La soluzione
Per soddisfare questi requisiti, Mott MacDonald ha adottato i sensori wireless SmartRock® di Giatec, suggeriti da partner tecnici di fiducia. I dispositivi sono stati facilmente installati direttamente nel getto, in posizioni strategiche (come il centro e i bordi delle lastre), per rilevare eventuali differenze di temperatura e comportamento meccanico. L’app mobile associata ha permesso al team di monitorare in tempo reale la maturazione del calcestruzzo, riducendo la necessità di test su cubetti e migliorando il controllo della qualità in fase operativa.

L’adozione di SmartRock ha consentito un monitoraggio continuo, non distruttivo e immediato, confermando la resistenza strutturale necessaria nei tempi prestabiliti. Questo ha permesso di rispettare pienamente le finestre notturne di intervento, garantendo la riapertura delle strade al traffico entro le prime ore del mattino, senza ritardi e senza compromessi sulla sicurezza.

Il progetto ha evidenziato l’efficacia della digitalizzazione del monitoraggio del calcestruzzo anche in contesti infrastrutturali a elevata complessità logistica. Grazie a SmartRock, Mott MacDonald ha potuto ottimizzare tempi e risorse, riducendo le incertezze legate al comportamento dei materiali e limitando le prove distruttive. Un esempio concreto di come la tecnologia possa migliorare la resilienza e l’efficienza della manutenzione stradale, anche in condizioni operative estreme.

Questi casi d’uso – che rappresentano solo una selezione tra le molteplici applicazioni possibili – confermano la versatilità e l’efficacia della tecnologia SmartRock® in contesti complessi, ad alta intensità tecnica e con stringenti vincoli temporali. Che si tratti di edifici sostenibili, infrastrutture aeroportuali o cantieri stradali notturni, il monitoraggio digitale della resistenza del calcestruzzo si afferma come standard emergente per la costruzione moderna.

Nel contesto dell’evoluzione digitale del settore delle costruzioni, strumenti come SmartRock non sono semplici dispositivi di controllo, ma componenti attive di un ecosistema digitale in cui dati, processi e decisioni sono sempre più integrati. L’impiego di sensori intelligenti per il monitoraggio del calcestruzzo rappresenta, infatti, un tassello chiave nella transizione verso il cantiere connesso, dove la raccolta automatica delle informazioni diventa parte integrante del workflow operativo e gestionale.

SmartRock si distingue per la sua capacità di integrarsi facilmente con piattaforme digitali esistenti, attraverso API e servizi cloud, consentendo una gestione centralizzata dei dati di cantiere. In questo modo, le informazioni raccolte dai sensori possono alimentare direttamente:

• sistemi di project management;
• dashboard di monitoraggio in tempo reale condivise tra i team;
• modelli BIM aggiornabili con dati concreti di avanzamento e qualità;
• reportistica automatica per la documentazione di conformità e controllo qualità.

Un altro aspetto distintivo, oltre alla democratizzazione dell’accesso ai dati a tutti gli attori del progetto reso possibile dall’app mobile e dal cloud Giatec che migliora la comunicazione tra i soggetti coinvolti e riduce il rischio di errori o ritardi dovuti a una gestione frammentata delle informazioni, è la disponibilità di dati oggettivi, tracciabili e storicizzati che contribuisce alla costruzione di una memoria digitale del cantiere, utile non solo per il controllo in corso d’opera, ma anche per eventuali verifiche post-intervento, audit di sostenibilità o manutenzioni programmate.

In sintesi, SmartRock si inserisce a pieno titolo tra le tecnologie abilitanti dell’edilizia 4.0, promuovendo un approccio data-driven, collaborativo e predittivo nella gestione del calcestruzzo e, più in generale, dell’intero ciclo di vita dell’opera.

La tecnologia SmartRock® rappresenta oggi uno degli strumenti più efficaci per rispondere alle esigenze di un settore delle costruzioni sempre più orientato a rapidità esecutiva, controllo di qualità, digitalizzazione e sostenibilità. Grazie alla possibilità di monitorare in tempo reale la maturazione e la resistenza del calcestruzzo direttamente in opera, SmartRock supera i limiti dei metodi tradizionali, riducendo tempi, costi e incertezze operative. I casi reali analizzati dimostrano che questa tecnologia è scalabile, affidabile e adattabile a contesti estremamente diversi, garantendo sempre un vantaggio competitivo concreto.

Con l’integrazione dell’offerta da parte di Heidelberg Materials, che affianca i clienti con formazione, supporto tecnico e calcestruzzi a basso impatto ambientale, SmartRock diventa non solo una soluzione tecnica, ma un alleato strategico per innovare i processi, migliorare le prestazioni e accelerare la transizione ecologica del settore.

In un momento storico in cui costruire in modo più rapido, sicuro e sostenibile non è più una scelta ma una necessità, il monitoraggio digitale dell’andamento della resistenza del calcestruzzo si configura come un nuovo standard operativo, destinato a trasformare profondamente la gestione dei cantieri. Con SmartRock, il futuro del calcestruzzo è già in opera.

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