Il pavimento per la logistica: Planarità, resistenza ai carichi, strato d’usura, minima manutenzione.

Analizziamo le quattro caratteristiche fondamentali da verificare nel progetto di un pavimento per la logistica. 

Che il pavimento sia un elemento fondamentale per il settore logistico è un concetto molto chiaro sia ai progettisti che agli operatori del settore. C’è infatti un’intera letteratura che sottolinea quali danni sia economici sia in termini di produttività possa provocare un pavimento ammalorato. Il pavimento della logistica dev’essere efficiente – ossia permettere di ottenere sia la massima capacità di stoccaggio possibile sia permettere la massima velocità di movimentazione possibile, e esente da manutenzione. 

Ma come si ottiene questo risultato? Non basta assolutamente – come viene detto anche da specialisti – fare un pavimento esente da difetti. Questo perchè non è la mancanza di difetti a rendere efficente un pavimento, ma la sua progettazione, che va realizzata in base alle esigenze del cliente. 

Le quattro caratteristiche fondamentali di un pavimento per la logistica sono: 

• Planarità della superficie in base alle necessità d’uso
• Resistenza ai carichi previsti 
• Corretto strato d’usura 
• Eliminazione o riduzione nel numero degli elementi soggetti a manutenzione ( giunti e passaggi) 

PLANARITA

Perchè è importante 

 

La planarità perfetta del pavimento è la richiesta percepita come più importante dal committente. Il motivo è presto detto. In un magazzino è importante che la maggior parte dello spazio  sia occupato dal materiale stoccato. Le soluzioni per aumentare la capacità di un magazzino sono fondamentalmente due e vengono spesso utilizzate assieme, sopratutto nei magazzini di logistica ad alta intensità. 

• Aumentare la superficie destinata alle merci – più Mq destinati allo stoccaggio 
• Alzare le scaffalature – più stoccaggio per metro quadro

Aumentate la superficie destinata allo stoccaggio significare ridurre in modo sostanziale lo spazio dedicato alla movimentazione. Quindi corsie e spazi di manovra più stretti. Per questo si tende ad usare corsie strettissime ( VNA) e carrelli stretti capaci di girare sul posto come i carrelli trinlineari. 

Alzare le scaffalature permette invece di recuperare volume, sfruttando l’altezza del magazzino. Per questo i carrelli o i sistemi di movimentazione devono poter raggiungere altezze importanti. 

Ma la fisica ci spiega chepiù un carrello stretto, quindi con una base di appoggio limitata che magari poggia su tre punti si protende verso l’alto, più diventa instabile nelle fasi di carico e scarico del materiale. Anche un piccolissimo dislivello quasi impercettibile può portare ad un angolazione capace di ribaltare il carrello a 6-9 metri di altezza. 

Tecnicamente perchè questo avvenga è necessario che il baricentro ossia il centro di gravità combinato (CCOG) esca da un ipoteitca piramide costruita attorno al mezzo stesso. 

Se il CCOG esce dal triangolo della piramide:

• in avanti, il carrello si ribalta frontalmente;

• lateralmente, il ribaltamento avviene a destra o a sinistra.

Quando il mezzo è fermo a terra, il centro di gravità combinato si trova in corrispondenza del carico. Ma, man mano che il carico viene sollevato, il CCOG si sposta verso l’alto, riducendo progressivamente la stabilità. La base nei carrelli trilineari non è quadrata, ma triangolare e quindi gli spazi di manovra sono limitati. Inoltre, poiché la piramide si restringe man mano che si sale verso il vertice, un carico che appare stabile a basse altezze può perdere la sua stabilità quando viene sollevato più in alto. In altre parole: maggiore è l’altezza, più il triangolo si riduce e più aumenta il rischio di errore e ribaltamento.

A questo va aggiunto il fattore Velocità di spostamento che rende più instabile ancora il sistema. Ora è chiaro che in queste condizioni la planarità diventa fondamentale.

Ma questa considerazione va fatta solo per Magazzini logistici ad alta intensità dove si combinano carrelli trilineari con corsie molto strette ( Very Narrow) codificate dalla VNA. Nei magazzini che non hanno queste esigenze la planarità non è cosi fondamentale. 

Infatti non tutti i sistemi logistici hanno queste necessità stringenti. Però questo comporta una domanda:

Ha senso prevedere una planarità molto rigorosa in prospettiva di implementare in futuro una tecnologia ad altra intensità? 

La risposta è No. Vediamo perchè. 

I parametri di planarità 

 

Va innanzitutto chiarito che i parametri di planarità ottenibili con un pavimento in CLS non possono ottemperare le richieste del mercato. O, meglio, perchè questo sia possibile e certificabile è fondamentale un passaggio di correzione dei piani sulle corsie. 

Citando il testo CNR infatti torviamo scritto: 

“La planarità di una pavimentazione è requisito fondamentale e pertanto è importante una corretta scelta progettuale iniziale e una successiva realizzazione che rispetti le tolleranze richieste.

La classificazione relativa al grado di planarità è riportata al Paragrafo 2.2.4 e i metodi di misurazione e verifica dovranno essere coerenti con la scelta fatta inizialmente.

In alcuni casi è possibile che i valori delle tolleranze di planarità eccedano i limiti previsti contrattualmente già alla consegna della pavimentazione, oppure che i valori siano entro la tolleranza indicata nelle verifiche iniziali (entro le 72 ore, lontano dagli spiccati in elevazione, dalle caditoie, dalle zone che necessitano in particolare di una lavorazione manuale) ma si possano modificare nel tempo a causa di deformazioni differite delle piastre.

In tal caso, sarà possibile intervenire localmente mediante levigature superficiali o interventi parziali.”

La tabella di riferimento è questa: 

ortogonali, per pavimentazioni orizzontali interne non deve superare il valore indicato nella Tabella 2.3.

Tabella 2.3. Tolleranze di planarità secondo le UNI EN 15620:2009 – Valori limite di ESD. Classificazione	Altezza massima di carico [m]	Valore di ESD [mm]
FM1 Carrelli senza spostamento laterale	maggiore di 13	2.25
FM2 Carrelli senza spostamento laterale	da 8 a 13	3.25
FM3 Carrelli senza spostamento laterale	inferiore a 8	4.0
FM4 Carrelli con spostamento laterale	inferiore a 13	4.0

 

Le norme VNA richiedono tolleranza molto più strette. Sono parametri che non possono essere garantiti  dalla normale lavorazione del CLS. Infatti quando sono richieste tolleranze molto più strette si corregge con un profilografo la planarità interna delle corsie garantento così le prestazioni richieste. 

Questo ci porta a due conclusioni. 

1. La prima è che è necessario lavorare sulle corsie specificatamente indicate sul contratto. Questo siginifica che un cambio di dimensione o orientamento delle corsie implica una nuova rettifica. Per questo prevedere una planarità superiore alle necessità in vista di un futuro upgrade può essere inutile e controproducente 
2. La rettifica comporta l’assottigliamento o l’eliminazione dello strato d’usura che deve essere ripristinato. Infatti con l’azione meccanica di rettifica si toglie lo strato superficiale su spessori che vanno  da alcuni micron a qualche millimetro. Se lo strato d’usura ha basso spessore si rischia di assottigliarlo troppo o elimarlo del tutto. In questo modo si lascia l’area più sollecitata meccanicamente dall’usura – ossia le corsie che diventano passaggi obbligati- senza la doverosa protezione. Per questo è necessario ripristinare lo strato d’usura. ( vedi sotto) 

Qui infatti esce un secondo problema che spesso non si considera in fase progettuale: La planarità perfetta va anche conservata. Se il pavimento si usura, inevitabilmente,  la planarità si perde. 

Inoltre va considerato che: 

“L’eventuale correzione della planarità, ottenuta con metodi adeguati a mantenere le altre caratteristiche prestazionali della pavimentazione (resistenze, abrasione, ecc.) comporta sempre un inestetismo più o meno evidente; pertanto, se l’aspetto estetico risulta essere una caratteristica prestazionale determinante della pavimentazione, dovrà essere chiaramente specificata allo scopo di ottimizzare tutti gli accorgimenti utili per ottenere il risultato voluto senza operare successive correzioni.” CNR Dt 211 2014 

RESISTENZA AI CARICHI

Una logistica ad alta intensità richiede sempre una piastra ben dimensionata ed un controllo del sottofondo. Infatti i piedi di appoggio su cui poggiano le strutture possono raggiungere pressioni elevatissime. Per opporsi a questa forza è necessario tenere conto di  tre fattori che insieme collaborano nel disperedere le enerige in gioco e che sono tra di loro correlati ed imprescindibili. 

1. Caratteristiche del sottosuolo 
2. Strato di supporto
3. Dimensionamento e armamento della Piastra.  

Lo stato del sottosuolo è un elemento dato dalla natura dell’area di costruzione. Il terreno va indagato in profondità e vanno eseguiti test geologici di portanza. Se la portanza è inadeguata bisogna necessariamente correggerla, perchè il sistema pavimento da solo non è in grado di compensare un sottosuolo inadeguato sopratutto quando sono richeste alte prestazioni. aree con densità inadeguata, presenza di acqua, falde sotterranee sono tutti elementi che vanno considerati perchè potrebbero portare a cedimenti. 

Lo strato di supporto serve a scaricare le energie del pavimento sul sottofondo ed è altrettanto importante. E’ in grado di migliorare le caratteristiche del sottosuolo. Generalmente la scelta migliore è uno strato di misto cementato che garantisce un ottimo supporto al pavimento, ma se il terreno lo consente – previa prova di carico- si può optare anche per soluzioni più economiche 

Il dimensionamento della piastra viene effettuato sulla base della portanza dello strato di supporto e si compone di tre fattori.

• Spessore del pavimento. Una piastra più spessa, a parità di qualità del CLS, offre una maggiore resistenza ai carichi e garantisce una migliore distribuzione delle forze sul terreno. 
• Armatura. L’armatura è fondamentale per un calcestruzzo. Questa può essere realizzata con reti metalliche – preferibilmente non poggiate a terra – o con fibre strutturali. Generalmente si preferisce unire i due sistemi di armatura per migliorare la tendenza all’imbarcamento  e garantire al contempo la resistenza a trazione multivettoriale data dalle fibre. 
• Qualità del Calcestruzzo. Non ultima va considerata la qualità del CLS usato. La sua classe di resistenza – che dev’essere la maggiore possibile – e il rapporto A/C dello stesso che dovrebbe essere piu basso possibile quasi al limite della lavorabiltà tecnica. 

Finora siamo rimasti sul teorico, ma ci sono anche dei risvolti pratici  e specifici del singolo impianto che il progettista dovrebbe sempre tenere a mente. Per esempio: dove siano situate le corsie, che giunti prevedere, come proteggere le zone di passaggio, come armare le baie di carico per evitare effetti di cracking, tutti elementi non affatto scontati.

RESISTENZA ALL’USURA

Infine arriviamo al punto debole di tutti i magazzini: La resistenza all’usura. Questo aspetto è di gran lunga il più trascurato. Non c’è infatti una grande attenzione allo strato d’usura nella logistica, al punto che oggi è un pensiero comune che i pavimenti debbano essere manutenuti e le corsie ripristinate ogni 5-7 anni con sistemi in resina. 

Ed in realtà questo non è vero. Un buono strato d’usura è un grado di garantire l’operatività per decenni.

Specificità dello strato d’usura nella logistica e nei magazzini  

 

Ci sono però delle  specificità degli strati d’usura per la logistica che andrebbero considerate. 

Il primo punto da considerare è che l’usura non è mai uniforme. Ci saranno zone sottoposte ad un usura molto bassa ed altre sottoposte ad un attrito continuo. I carrelli infatti si muovono sempre sugli stessi punti sottoponendo il pavimento – e quindi lo strato d’usura – ad un attrito volvente costante che consumerà man mano lo strato d’usura assottigliandolo. Questo assotigliamento può essere diminuito considerando l’utilizzo di materiale che garantiscano una resistenza all’usura AR più elevata, ma non può essere eliminato del tutto. Il che però non significa che nelle zone a bassa usura non sia necessario proteggere il pavimento, perchè l’attrito e l’usura non sono gli unici danni meccanici che possono incorrere: esistono anche i danni incidentali. La caduta di oggetti, un trascinamento, la sfregatura involontaria durante una movimentazione sono tutte aggressioni incidentali e straordinari che se non protetti dallo strato d’usura provocheranno lesioni sulla piastra. 

Il secondo punto da considerare è che quando si ottiene la planarità sulle corsie utilizzando sistemi di rettifica si può eliminare lo strato d’usura se questo non è abbastanza spesso. Ed è necessario ripristinarlo. Si sconsigliano in questo caso l’utilizzo esclusivo di silicati perchè non garantiscono la resistenza necessaria per un magazzino ad alta intensità. Ci sono però tre soluzioni possibili. 

1. Prevedere uno strato d’usura ad alto spessore. La scelta più semplice è ovviamente prevedere uno strato d’usura ad alto spessore superiore a 5-6 mm. In questo modo la rettifica andrà a togliere lo strato d’usura solo in parte. Questa soluzione è ottima anche nei casi in cui è richiesta flessibilità operativa. In caso di redistribuzione degli spazi e delle corsie sarà sufficiente operare una nuova rettifica ( in questo caso si consiglia di mantenersi ad almeno 8 mm) senza intaccare lo strato d’usura. Inoltre a livello estetico il pavimento sembrerà comunque uniforme. 
2. Prevedere un Cls di qualità superiore nella piastra da abbinare ad un buon silicato. Il vero problema dei silicati ( sali di litio, sodio, potassio o silica colloidale)  è che la loro prestazione meccanica è strettamente correlata alla qualità del Calcestruzzo e delle tipologia di cemento utilizzato. Alzando le caratteristiche tecniche del CLS ( RCK 50) si raggiunge un buon compromesso di resistenza con i silicati. Si consideri che secondo prove generiche un cemento RCK 50 con l’uso di un silicato raggiunge pari ad  AR 1. Si consiglia di applicare il rpdotto a tutta al superficie per evitare differenze estetiche. 
3. Ripristinare lo strato d’usura nelle corsie con sistemi resinilici ad alta resistenza.  La soluzione più diffusa è il ripristino completo dello strato d’usura con sistemi resinilici nelel corsie. In questo modo si ottiene la resistenza richiesta ( utilizzando le corrette cariche indurenti) ed al contempo si può migliorare l’estetica del magazzino colorando le corsie secondo gusti estetici personali. Il imite delal soluzione è la scarsa duttilità del magazzino. Cambiare la larghezza o la disposizione del magazzino comporterà il rifacimento del pavimento. 

Perchè lo strato d’usura è così importante? 

 

E’ necessario ribadire che lo strato d’usura è una componente importante nei magazzini perchè è strettamente correlato al tempo utile di utilizzo e alla manutenzione. Uno strato non adeguato renderà velocemente il miglior magazzino logistico impraticabile a prescindere dalla buona esecuzione del pavimento. 

E’ in ultima analisi l’elemento che influenza di più la durata nel tempo del pavimento. Questa infatti non è dovuta alla buona o alla cattiva pratica, ma è un elemento che si deve decidere in fase progettuale tenendo conto dei carichi, del traffico e delle necessità del cliente. In questo modo si determina lo spessore ed i materiali indurenti da impiegare in base alla durata di vita del pavimento stesso e alla programmazione delle manutenzioni straordinarie. 

MANTENZIONE del Pavimento 

Un’altro aspetto importante riguarda le soluzioni da implementare per minimizzare il più possibile le manutenzioni ordinarie e straordinarie. Elenchiamo qui alcune di queste soluzioni. 

• Pavimenti Jointless. 
• Giunti di costruzione rinforzati. 
• Protezione delle soglie 

Si tratta di proteggere e/o eliminare i possibili punti deboli del pavimento. Tra questi i più importanti sono i giunti di costruzione e di dilatazione. Questi elementi imprescindibili per il pavimento non sono di per se un punto debole se ben sigillati con l’utilizzo sia di elementi in pvc che di sigillatura in resina – ricordiamoci che la sigiallltura in pvc è provvisoria e va sempre abbinata ad una sigillatura in resina- ma richiedono manutenzione. I carrelli – sopratutto quelli con ruote dure e piccole- e i normali assestamenti del pavimento in fase di maturazione abbassano la sigillatura scoprendo il bordo del giunto che, attaccato dai continui passaggi può sbeccarsi. 

Pavimenti Jointless 

 

La soluzione a questo problema sono i pavimenti jointless che grazie ad una formulazione specifica del CLs ed a lavorazioni specifiche sono in grado di fare a meno degli anestetici e poco funzionali giunti di dilatazione, chiamati anche giunti da taglio. La loro funzione è quella di innescare le normali fessurazioni del calcestruzzo, ma prevedendo un cls con specifici addititiv è possibile controllare le fessurazioni e farne a meno.  In questo modo si elimina un macro problema anche se il pavimento potrebbe essere maggiormente soggetto a microfessurazione, un problema dovuto al normale ritiro del CLS. La microfessurazione è solo un problema estetico che in nessun modo inficia le caratteristiche del pavimento. 

Giunti di costruzione e di getto rinforzati. 

 

Tuttavia non è del tutto possibile eliminare del tutto i giunti di costruzione e di getto – che sarebbe sempre meglio far coincidere. Questi sono sempre più larghi e profondi dei giunti di dilatazione e, per loro stessa natura tendono a lavorare nel tempo  per permettere l’assestamento delle piastre. In ogni caso con la giusta formulazione del cls  si riesce a creare campi di getto molto grandi e limitarne quindi il numero. In ogni caso è necessario pensare a corazzare e rinforzare il bord degli stessi utilizzando profili metallici o rinforzi in resina o pastina per evitare possibili sbeccamenti dovuti al passaggio dei carrelli e quindi sobbalzi degli stessi. Questi sobbalzi portano ad un usura precoce dei carrelli e costringono ad una velocità più bassa per mantenere il trasporto in sicurezza. 

Protezione delle soglie

 

In ultimo è una buoan pratica prevedere una protezione addizionale per le soglie, che sono passaggi obbligati dei mezzi e dei carrelli e soggetti a continua usura.