**Introduzione**
In ambienti industriali con pavimentazioni in calcestruzzo espanso, le variazioni di temperatura generano dilatazioni lineari fino a 10⁻⁵ /°C, creando microtensioni che alterano la microstruttura superficiale e riducono l’aderenza. In presenza di acqua, la formazione di pellicola liquida compromette il contatto tra calzata e pavimento, abbassando rapidamente il valore di μ. La segmentazione termica controllata, basata su misurazioni locali e modellazione FEM, consente di mappare zone a rischio (μ < 0,3, 0,3–0,5, μ ≥ 0,5) e intervenire con trattamenti specifici: rivestimenti micro-abrasivi, drenaggio integrato e riscaldamento localizzato. Questo approccio, verificato in impianti alimentari e logistici, riduce gli incidenti scivolosi fino al 62%, come mostrato da un recente caso studio.

1. Fondamenti tecnici: termo-meccanica e microstruttura del calcestruzzo

Il calcestruzzo espanso, comunemente usato in pavimenti industriali, presenta un coefficiente di dilatazione termica (α) di circa 10⁻⁵ /°C, con espansione lineare per variazioni di temperatura di ~0,1% per ogni 10°C. Le differenze termiche superficiali, tipiche in ambienti con umidità e irradiazione variabile, generano gradienti di tensione interna che inducono microfessurazioni, modificando la rugosità superficiale e accelerando l’usura.
La misurazione precisa del gradiente termico locale è fondamentale: i sensori a fibra ottica distribuita (DTS) offrono una risoluzione sub-millimetrica, mappando variazioni di temperatura lungo il piano pavimentale con precisione fino a 0,01°C, rivelando zone di accumulo termico critico dove la microstruttura si degrada più rapidamente.

Parametro	Valore tipico / Metodo	Unità
Dilatazione termica (α)	10⁻⁵ /°C	—
Gradiente termico misurato (ΔT/Δx)	0,5–2,0 °C/mm (mappato con DTS)	°C/m
Densità di microfessurazioni (f/mm²)	0,05–0,3 (misurato con microscopia digitale)	—

Questi dati evidenziano come anche piccole variazioni termiche localizzate possano innescare degrado strutturale e riduzione dell’aderenza, rendendo obbligatorio un approccio segmentato e misurato.

2. Segmentazione termica e analisi FEM per prevenire la perdita di scivolosità

La metodologia per la segmentazione termica del pavimento in calcestruzzo industriale si articola in tre fasi fondamentali, supportate da tecnologie avanzate:

**Fase 1: Rilievo termografico preliminare con telecamere ad alta risoluzione**
L’uso di telecamere termiche ≥640×512 pixel consente di identificare gradienti termici superficiali con precisione centesima di °C. Nelle zone di irrigazione continua o vicino punti di evaporazione, gradienti superiori a 1,5 °C/m indicano rischio di accumulo di tensioni termiche, zone dove la microstruttura si deteriora più rapidamente e l’aderenza scivola sotto carico umido.

**Fase 2: Modellazione FEM termo-meccanica per simulare dilatazione e contrazione**
Con software FEM, si simulano gli effetti combinati di conduzione termica, dilatazione lineare e carichi operativi (passeggiata, attrezzature). L’analisi evidenzia come gradienti termici di 3–5 °C possano generare tensioni interne di ordine 5–8 MPa, sufficienti a propagare microfessure e alterare la rugosità efficace < 15 µm, riducendo μ.

**Fase 3: Definizione delle zone critiche tramite soglie di sicurezza e mappatura DTS**
Le zone vengono classificate in base al coefficiente di scivolosità misurato (μ) e alla concentrazione termica:
– **Basso rischio (μ < 0,3):** pavimenti stabili, manutenzione annuale
– **Medio rischio (0,3 ≤ μ < 0,5):** necessita monitoraggio trimestrale e trattamento superficiale leggero
– **Alto rischio (μ ≥ 0,5):** segmentazione con rivestimenti antiscivolo avanzati e drenaggio integrato

3. Misurazione dinamica del coefficiente di scivolosità in condizioni reali

La prova standard ASTM F1677, ripetuta in cicli termici da 10°C a 40°C, è essenziale per ottenere μ in ambiente umido. Tuttavia, la variabilità superficiale e la presenza di film d’acqua introducono errori. Per una misurazione affidabile:
– Uso di tessuti certificati con coefficiente di scivolosità noto (μ_tessuto) per la calibrazione
– Ripetizione della prova dopo cicli termo-umidi accelerati (50 cicli: 24h a 35°C + 95% umidità)
– Calibrazione correttiva: μ_corr = μ_metro / μ_calibrazione, per correggere effetti di umidità e microfessurazioni

| Prova | μ (condizioni asciutte) | μ (con film d’acqua) | μ corretta (F1677) | Fattore di correzione |
|——————–|————————|———————|——————–|————————|
| Calcestruzzo nuovo | 0,48 | 0,32 | 0,45 | 1,41 |
| Calcestruzzo usurato | 0,36 | 0,21 | 0,29 | 1,38 |

Questa procedura riduce l’incertezza di misura al di sotto dello 0,03, fondamentale per la segmentazione precisa.

4. Materiali e trattamenti performanti per ambienti umidi industriali

La scelta del rivestimento è critica: deve garantire micro-rugosità persistente, permeabilità < 10⁻⁴ mm/s e resistenza chimica.
Le soluzioni più efficaci includono:
– Resine epossidiche modificate con silice amarilla (dimensione 5–20 µm) e granuli di carburo di silicio, che creano rugosità controllata (Ra 15–30 µm)
– Applicazione stratificata: strato primario adesivo antiscivolo (μ_primer ~ 0,45), seguito da strato funzale con porosità aperta (permeabilità < 5×10⁻⁴ mm/s) per evitare accumulo idrico
– Trattamento superficiale con micro-abrasivi a freddo (sabbiatura controllata con granuli da 50–100 µm) per migliorare l’aderenza senza danneggiare il substrato

Esempio pratico: in un impianto alimentare regolarmente bagnato, l’applicazione combinata ha ridotto μ da 0,36 a 0,58 su superfici rinnovate, con prova pendolo EN 14175 (manichino dinamico) che conferma il miglioramento.

5. Errori comuni e soluzioni esperte nell’ottimizzazione termica

– **Errore:** segmentazione basata solo su temperatura superficiale, ignorando gradienti interni.
*Soluzione:* integrazione DTS con anal