Cordini in fibra Aramidica

INTRODUZIONE

La domanda sull’impiego dei cordini in fibra aramidica nell’ambito del soccorso speleologico è aperta e cogente. Spesso in occasione dei corsi nazionali, ma non solo, viene posto il quesito se il kevlar possa essere impiegato e come.

Le fibre aramidiche, e più in generale le fibre ad elevata tenacità (high strengh ropes), hanno attraversato fasi di consenso alterne, legate solo in parte ad una conoscenza effettiva del prodotto e delle sue criticità (Bressan, Il Kevlar, 1991). Quanto al Dyneema®, ad esempio, oggi è prevalentemente relegato all’uso nelle fettucce cucite.

Rispetto al passato l’indirizzo generale del soccorso speleologico italiano è orientato verso una distribuzione ed una gestione del materiale tecnico più diluita fra i soccorritori presenti; ne deriva la possibilità di utilizzare più diffusamente materiale appeso all’imbrago piuttosto che dentro al sacco attrezzisti; questo rilancia la domanda introduttiva circa il fatto che uno spezzone di cordino in aramide possa essere impiegato per realizzare attrezzamenti o recuperi, e sotto quali condizioni.

Nel presente scritto si è voluto approfondire lo stato dell’arte circa la caratterizzazione del materiale in oggetto, con particolare riferimento a quali sono le prassi adottate in altri contesti, alle evidenze risultanti da prove di laboratorio, per trarre delle indicazioni operative e didattiche per il CNSAS.

Vengono riportate proposizioni la cui giustificazione è data da riferimenti bibliografici citati. La bibliografia comprende fonti di origine eterogenea e quanto più possibile completa; sono presenti articoli su riviste di settore alpinistico (che riportano dati di prove effettuate), articoli della rivista del CNSAS, manualistica del CNSAS (da cui si è attinto per la buona prassi sulle manovre) e del CAI, tesi di laurea, atti di convegni, relazioni a convegni internazionali, informazioni fornite dai produttori. Le fonti sono citate per supportare le tesi contenute nelle proposizioni cui si riferiscono.

CARATTERISTICHE

Molte caratteristiche sono note sul suo comportamento dell’aramide (Moyer, Tusting, & Harmston, 2000), altre meno.

• È ampiamente consolidato il fatto che si tratta di una fibra con bassa elasticità, quindi non adatta ad assorbire energia nella catena di sicurezza (Antonini & Piazza, 2012).
• Il diametro ridotto in relazione al carico residuo la rende particolarmente indicata per nodi autobloccanti.
• Le fibre aramidiche soffrono le micro flessioni, con un comportamento che può essere riconducibile al decadimento per fatica di alcuni metalli (Perotto, 2017).
• È universalmente riconosciuta dalla prassi (ma anche sostenuta da dati numerici) la capacità di resistenza al taglio e all’abrasione (Centro Studi Materiali e Tecniche, 2013).

UTILIZZO

• In tutti gli ambiti (CAI, CNSAS, UIAGM) è riconosciuto l’impiego del cordino per realizzare nodi autobloccanti (Scuola Nazionale Tecnici di Soccorso Alpino, 2010) (Scuola Nazionale Tecnici di Soccorso Speleologico, 2017) (Scuola Nazionalte Tecnici di Soccorso in Forra, 2013) (UIAGM, 2016).
• L’impiego delle fibre aramidiche per altri usi è prassi riconosciuta e consolidata in diversi ambiti di soccorso, non solo italiano (Airwork & Heliseilerei Gmbh, 2010) (ICAR, 2012).
• Nell’ambito delle tecniche di soccorso alpino, dell’UIAGM e della manualistica CAI è contemplato l’uso di anelli per la realizzazione di soste ed attacchi (con diverse configurazioni) (Bressan, Melchiorri, & Olivero, Alcune considerazioni sulle soste in arrampicata, 2015) (DMM International LTD, 2010) (Scuola Nazionale Tecnici di Soccorso Alpino, 2010) (Scuola Nazionalte Tecnici di Soccorso in Forra, 2013) (UIAGM, 2016).
• È ampiamente consolidato il fatto che non può essere previsto l’impiego di cordini ad elevata tenacità per il confezionamento di longe (Zoppello, 2014); per quanto concerne la progressione in grotta sussistono problemi di compatibilità con gli attrezzi da progressione, mentre è contemplato da alcuni fabbricanti l’utilizzo di cordini presenti nel mercato per manovre di calata in doppia, di recupero del secondo di cordata, di realizzazione di sistemi di recupero per autosoccorso (Petzl, 2018).

Chi scrive ha effettuato ricerche su più fronti, senza individuare segnalazioni di casi di incidenti riconducibili in qualche maniera all’impiego di cordini in fibra aramidica.

PROVE DI LABORATORIO CON IL CSMT DEL CAI

In laboratorio il comportamento dei cordini in fibra aramidica è diverso rispetto al nylon, perché dipende moltissimo dal tipo di prova che viene effettuato: normalmente una prova a trazione lenta crea maggiore sofferenza al materiale, mentre con l’aramide non avviene così.

Test condotti dal CSMT del CAI e dal CNSAS hanno inoltre mostrato radicali trasformazioni del comportamento a seconda del fatto che, in caduta dinamica, sia presente o meno un elemento in grado di assorbire elasticamente l’energia (corda in nylon), come mostrato dalle longe ibride (Zoppello, 2014).

Per questa ragione è importante qualificare il tipo di prova che viene effettuata. Test a trazione lenta (possibilmente senza nodo) possono avere un valore comparativo, mentre per una caratterizzazione funzionale sarebbe più opportuno orientarsi verso prove in ambiente.

CORDINI USATI

Sul tema dei cordini usati la letteratura alpinistica è più scarna e ci si limita a fornire indicazioni sul comportamento a flessione e all’esposizione ai raggi UV. Per quanto riguarda l’invecchiamento da radiazioni UV è noto il fenomeno di foto degradazione: infatti la massima parte dei cordini commercializzati possiede calza in nylon. Il decadimento prodotto da esposizione UV intensiva incide fino al 10% nella riduzione del carico residuo (Perotto, 2017).

Per quanto concerne l’invecchiamento di natura meccanica, invece, le evidenze sono di un decadimento fino al 65% delle caratteristiche di tenuta , legate a cicli di flessione su spigolo di raggio variabile (Perotto, 2017).

Test di laboratorio a cura della SNaTSS ed in collaborazione con SNaTE, SNaFor e Commissione Tecnica (dicembre 2017) hanno messo in luce un decadimento significativo delle prestazioni legato sia all’età che all’usura, come evidenziato dal grafico riportato.
Si tratta di una statistica poco consistente sulla base della quale non è possibile stabilire correlazioni più precise con il decadimento per usura o per età. Il filone di indagine andrebbe approfondito con una campagna di test a più ampio spettro.

CHIUSURA AD ANELLO

La chiusura dell’anello ottimale è garantita dal nodo inglese doppio e dal nodo cappuccino, come confermato dalla prassi nell’ambito del CNSAS e del UIAGM. In particolare il nodo cappuccino è quello preferibile nelle situazioni in cui è necessario sciogliere il nodo di un anello (per un utilizzo polivalente del cordino) rispetto l’inglese che sigilla l’anello.

Il nodo inglese triplo è affidabile, ma la chiusura ad inglese doppio garantisce comunque adeguati livelli di carico residuo per quanto concerne i cordini in fibra aramidica (Bedogni & Guastalli, 2007).Nell’ambito del soccorso speleologico il cordino che viene impiegato per la realizzazione della treccia si confezione invece con due nodi delle guide senza frizione alle estremità.

IL CONTESTO DEL SOCCORSO SPELEOLOGICO: GLI ATTACCHI

Nell’ambito del soccorso speleologico gli attacchi sono dei sistemi finalizzati a collegare più punti di ancoraggio. Normalmente hanno un utilizzo diverso e peculiare rispetto agli omologhi impiegati in ambito alpinistico e forristico. La differenza è legata alla necessità di utilizzare il medesimo attacco per differenti direzioni di carico o al tipo di carico a cui sono sottoposti; in ambito alpinistico l’attacco della sosta è soggetto a sollecitazioni di intensità maggiore e durata minore (Scuola Nazionale Tecnici di Soccorso Alpino, 2010) (Bernardin, 2009) (UIAGM, 2016).

In grotta vengono attualmente realizzati con uno spezzone di corda semistatica di tipo A, oppure di corda dinamica intera (Scuola Nazionale Tecnici di Soccorso Speleologico, 2017).

Le caratteristiche e le finalità principali degli attacchi nell’ambito del soccorso speleologico sono (Scuola Nazionale Tecnici di Soccorso Speleologico, 2017)  (Commissione Tecnica speleologica, 2008) (Commissione Tecnica speleologica, 2010) (Commissione Tecnica speleologica, 2010):

• Sopportazione di carichi prevalentemente continui e non a shock, con valori normalmente compresi fra i 200 ed i 450 kg_p; in situazioni eccezionali ed esasperate (uscita di barella in “stendipanni” particolarmente tensionato) si possono registrare valori fino al limite 800 kg_p nell’attacco di centro pozzo.
• Distribuzione bilanciata del carico fra gli ancoraggi.
• Impiego di ancoraggi che normalmente possono essere considerati non precari; l’ancoraggio di riferimento, per caratteristiche meccaniche, è il fix  8mm.
• Situazione di fattore di caduta relativamente basso; ne consegue che i valori di forza massima registrati in caso di cedimento di uno degli ancoraggi (come evidenziato da test effettuati dalla SNaTSS) sono ragionevolmente bassi, nonostante la caduta venga arrestata su una corda semistatica e senza dissipazione prodotta da freni (al massimo 450 kg_p).
• Posizionamento dell’attacco di centro pozzo il più alto possibile, per favorire l’uscita della barella dal pozzo.

Per queste ragioni al momento il tipo di attacco che viene preferito in assoluto è quello mobile in parallelo su tre ancoraggi. Ne esistono un certo numero di variabili, le cui caratteristiche fondamentali rimangono invariate (Scuola Nazionale Tecnici di Soccorso Speleologico, 2017); si tratta di un tipo di ancoraggio estremamente forte, affidabile, versatile, sicuro, di valutazione relativamente facile. Potrebbe essere definito il gold standard per il recupero in soccorso speleologico, donde la grandissima diffusione.

Ciò non toglie che, con riferimento all’eventuale impiego di un cordino in aramide, possano e debbano essere impiegate soluzioni alternative (attacchi semimobili o fissi).

In materia la SNaTSS ha condotto presso i laboratori del CSMT dei test non sistematici né esaustivi: in particolare è stato simulato il cedimento di uno dei tre ancoraggi per verificare il comportamento del sistema con una barella appesa. Dalle prove è emerso un comportamento affidabile di cordini in aramide, anche sensibilmente usati, se impiegati per realizzare attacchi mobili a tre punti.

IL CONTESTO DEL SOCCORSO SPELEOLOGICO: IL BAS E GLI SVINCOLI

Il BAS (Bloccante di Assicurazione Svincolabile) è un sistema formato fra l’altro da spezzone di corda semistatica o dinamica di tipo intero realizzato per manovre di svincolo, mediante nodo mezzo barcaiolo (o mezzo barcaiolo rinforzato). Nel soccorso speleologico esiste una famiglia di manovre molto ampia che contempla l’uso del BAS, particolarmente ampia se si considerano le tecniche di corda singola (Scuola Nazionale Tecnici di Soccorso Speleologico, 2017).

Nell’ambito UIAGM, in operazioni di autosoccorso è contemplato l’utilizzo di un cordino in aramide per realizzare svincoli (UIAGM, 2016).

Alla luce di tutto ciò si profila da indagare l’impiego di cordini in aramide durante le operazioni di soccorso in grotta per sospendere la barella ad attacchi principali oppure per realizzare svincoli principali; inoltre è necessario un approfondimento circa le condizioni entro cui svolgere tali operazioni. Ad esempio, deve essere valutata in ambiente la gestione di un nodo mezzo barcaiolo sotto carico con un cordino di diametro sottile.

SINTESI

In sintesi si può riassumere il quadro della situazione nella tabella della pagina seguente. Essa deriva dal know howspecifico del soccorso speleologico, dalle considerazioni espresse sulla base della bibliografia e dalle considerazioni tecniche che derivano dalle necessità operative del soccorso speleologico.

Ciascuna colonna riguarda una tipologia di materiale e ciascuna riga riguarda la situazione di utilizzo.

Viene riportata anche la norma di riferimento per ciascun tipo di materiale; va osservato che la situazione di utilizzo non è necessariamente quella fornita dal fabbricante. Ad esempio, normalmente il fabbricante non contempla l’utilizzo di un cordino EN564 per la progressione.

Il colore definisce il grado di affidabilità complessiva ed il numero di asterischi la praticità (vedere legenda). Per le celle di colore rosso ( situazione non affidabile) non viene espressa valutazione sulla praticità, poiché si tratta di una scelta da scartare.

I campi in bianco sono quelli sui quali il giudizio viene sospeso, in attesa di approfondimenti.

IMPLICAZIONI OPERATIVE

Sulla base dei dati presentati ed in attesa di ulteriori approfondimenti (vedere paragrafo successivo) si può affermare quanto segue. Tecnici esperti ed adeguatamente formati, in grado di valutare le cautele necessarie a non sovraccaricare il sistema, possono impiegare uno spezzone in aramide, di età non superiore ai 2 anni, per la realizzazione di attacchi nei sistemi di recupero in grotta. La configurazione dell’attacco mobile su 3 punti è ammessa ma tecnici esperti possono valutare soluzioni migliorative (attacchi semimobili).

SPUNTI DI INDAGINE E DI DIDATTICA

Le questioni aperte rimangono principalmente le seguenti

1. Decadimento delle prestazioni per usura.
2. Individuazione della configurazione migliore nell’utilizzo di spezzone di aramide la realizzazione di attacchi principali; definizione di uno standard operativo per tutti i tecnici di soccorso speleologico.
3. Utilizzo di spezzone di aramide per sospensione della barella o per la realizzazione di svincoli principali.

Per quanto riguarda il punto 1 è necessario raccogliere campioni di cordino ed approfondire le prove comparative e nelle varie configurazioni. La prova comparativa più raccomandabile è la trazione lenta senza nodo (per espungere fattori di disturbo). Sarebbe opportuno arrivare a delle linee guida interne al CNSAS sulla base delle quali definire il limite massimo di utilizzo.

Le prove delle varie configurazioni devono esplorare la capacità di assorbire energia di caduta in un ancoraggio (triplo) o in altre situazioni critiche. Il caso limite sarebbe quello della caduta di barella, in contrappeso, su un attacco realizzato con cordino in aramide e con barella appesa ad un BAS in aramide (cedimento di un ancoraggio).

Rispetto all’impiego per svincoli deve essere valutata anche la praticità di uno nodo di scorrimento con cordino di diametro molto sottile e la ricerca di alternative (mezzo barcaiolo rinforzato).

NORMATIVA EN DI RIFERIMENTO

EN 354:2010 Dispositivi individuali per la protezione contro le cadute — Cordini
EN 364:1992 Dispositivi di protezione individuale contro le cadute dall’alto — Metodi di prova
EN 365:2004 Dispositivi di protezione individuale contro le cadute dall’alto — Requisiti generali per le istruzioni per l’uso, la manutenzione, l’ispezione periodica, la riparazione, la marcatura e l’imballaggio
EN 564:2014 Attrezzatura per alpinismo — Cordino — Requisiti di sicurezza e metodi di prova
EN 565:2006 Attrezzatura per alpinismo — Fettuccia — Requisiti di sicurezza e metodi di prova
EN 566:2006 Attrezzatura per alpinismo — Anelli — Requisiti di sicurezza e metodi di prova
EN 892:2012 Attrezzatura per alpinismo — Corde dinamiche per alpinismo — Requisiti di sicurezza e metodi di prova
EN 1891:1998 Dispositivi di protezione individuale per la prevenzione delle cadute dall’alto — Corde con guaina a basso coefficiente di allungamento

BIBLIOGRAFIA E RIFERIMENTI

Airwork & Heliseilerei Gmbh. (2010). Dyneema during mountain ad air rescue operations. IKAR 2010.

Antonini, G., & Piazza, O. (2012, Aprile). Le longes. Notizie CNSAS.

Antonini, G., & Piazza, O. (2013, Febbraio). Machard e treccia. Notizie CNSAS.

Bedogni, V., & Guastalli, E. (2007, Luglio). Cordini e nodi: alcune osservazioni. Notizie CNSAS.

Bernardin, F. (2009). Cordini: test di laboratorio ed uso pratico nella realtà. Le Alpi Venete.

Bressan, G. (1991). Il Kevlar. Le Alpi Venete.

Bressan, G., Melchiorri, C., & Olivero, E. (2015). Alcune considerazioni sulle soste in arrampicata.

Centro Studi Materiali e Tecniche. (2013). I materiali per alpinismo e relative norme.

Commissione Tecnica speleologica. (2008). Teleferica orizzontale. Notizie CNSAS.

Commissione Tecnica speleologica. (2010, Dicembre). Recupero con il contrappeso. Notizie CNSAS.

Commissione Tecnica speleologica. (2010, Dicembre). Recupero con il paranco. Notizie CNSAS.

Commissione Tecnica speleologica. (2013). Tensionamento e bloccaggio. Notizie CNSAS.

DMM International LTD. (2010). https://dmmclimbing.com/Knowledge/June-2010/How-to-Break-Nylon-Dyneema%C2%AE-Slings. Tratto da https://dmmclimbing.com/.

ICAR, I. C. (2012). Certification of Dyneema. Krynica, Poland, Hotel Czarny Potok.

Moyer, T., Tusting, P., & Harmston, C. (2000). Comparative Testing of High Strength Cord. 2000 International Technical Rescue Symposium.

Perotto, N. (2017). Caratterizzazione del comportamento a fatica dei cordini in kevlar nella pratica dell’arrampicata sportiva: analisi dei parametri di influenza. Tesi di Laurea Magistrale in Ingegneria dei Materiali, Università di Padova.

Petzl. (2018). Consigli tecnici relativi al prodotto RAD Line 6 mm. Tratto il giorno 04 09, 2019 da https://www.petzl.com/IT/it/Sport/Corde/technical-content-product/RAD-LINE-6-mm

Scuola Nazionale Tecnici di Soccorso Alpino. (2010). Soccorso su Roccia. CNSAS.

Scuola Nazionale Tecnici di Soccorso Speleologico. (2017). Tecniche di soccorso in grotta. CNSAS.

Scuola Nazionalte Tecnici di Soccorso in Forra. (2013). Tecniche di soccorso in forra. CNSAS.

UIAGM. (2016). Attrezzatura e metodi – Ancoraggi. Tratto il giorno 04 09, 2019 da Guide Alpine Italiane – Collegio nazionale: https://www.guidealpine.it/attrezzatura-e-metodi/

UIAGM. (2016). Attrezzatura e metodi – Ancoraggi – Collegamenti mobili. Tratto il giorno 04 09, 2019 da Guide Alpine Italiane – Collegio nazionale: https://www.guidealpine.it/collegamenti-mobili.html

UIAGM. (2016). Attrezzatura e metodi – Nodi. Tratto il giorno 04 09, 2019 da Guide Alpine Italiane – Collegio nazionale: https://www.guidealpine.it/autobloccanti.html

UIAGM. (2016). Autosoccorso al secondo di cordata. Tratto il giorno 04 09, 2019 da Guide Alpine Italiane – Collegio nazionale: https://www.guidealpine.it/autosoccorso-al-secondo-di-cordata.html

Zoppello, C. (2014). Le longe in arrampicata e speleologia. Evoluzione di materiali e tecniche alpinistiche. Predazzo.

RINGRAZIAMENTI

La SNaTSS desidera ringraziare:

Il Centro Studi Materiali e Tecniche del Club Alpino Italiano per aver sostenuto le ricerche con le proprie strutture.

Giuliano Bressan e Massimo Polato per i suggerimenti ed aver condiviso con la SNaTSS il lavoro di prova.

L’INTecRoberto Misseroni per aver consolidato la casistica di incidenti.

L’INTec Massimiliano Zortea per la revisione.