In arrampicata ci affidiamo ai connettori ogni volta che colleghiamo la corda a un rinvio, a una sosta o a un ancoraggio. Sono oggetti compatti, apparentemente semplici, progettati per resistere a carichi importanti. Ma che cosa succede quando, invece di affrontare una singola sollecitazione, devono sopportare centinaia di cadute o migliaia di trattenute? E quanta resistenza conservano dopo mesi di utilizzo, urti e sfregamenti?

A queste domande provano a rispondere due indagini condotte nell’ambito delle attività del Centro studi materiali e tecniche del CAI. Due lavori con approcci differenti, accomunati da una questione centrale per chi frequenta la montagna: comprendere come si comportano i connettori quando vengono sottoposti a sollecitazioni ripetute, andando oltre le condizioni di prova previste per i dispositivi nuovi.

Moschettoni sotto stress

a cura del centro studi e materiali del CAI 

Il primo studio utilizza il Dodero, l’apparato di laboratorio impiegato per le prove sulle corde dinamiche, in una versione modificata per eseguire automaticamente cicli ripetuti di caduta e recupero della massa. Il sistema permette di regolare l’altezza del volo e l’intervallo tra una caduta e la successiva, registrando la forza trasmessa al connettore.

L’obiettivo è simulare la situazione di un alpinista che cade ripetutamente su una corda bloccata, con il moschettone del rinvio sottoposto a sollecitazioni successive. Per le prove sono stati utilizzati connettori Ct, con un carico di rottura verificato in laboratorio di 23 kN sull’asse maggiore e di 8 kN sull’asse minore e a leva aperta (fig. 1).

Le prove hanno coinvolto diverse tipologie di corde: singole da 10,5 millimetri, una mezza corda da 8,9 mm, una gemellare da 8 mm e una corda da 8,9 mm con tripla omologazione (Edelrid Pro line swift); le masse erano di 80 kg, oppure 55 kg per la mezza corda.

Gli spezzoni, lunghi circa 7-8 metri, erano collegati alla base del Dodero e alla massa. Con il rinvio a circa 6 metri dall’ancoraggio inferiore e la massa 1 o 2 metri sopra di esso, i fattori di caduta erano 0,29 e 0,50. Gli intervalli di caduta erano di 60 o 120 secondi; lo spezzone veniva sostituito dopo la rottura, mentre il connettore restava in prova.

Risultati differenti

Il comportamento delle corde ha mostrato differenze significative. Nelle singole da 10,5 mm (Edelweiss Emotion e Roca Tasmania), in particolare in quest’ultima, lo scorrimento sul moschettone provocava un progressivo danneggiamento della calza (fig. 2), fino allo scamiciamento e alla rottura dei trefoli. Con le mezze corde (Beal Verdon II) e le gemellari (Mammut Gemini), invece, non si è osservato lo stesso fenomeno: le corde si deterioravano progressivamente e si rompevano una dopo l’altra, a distanza di numerose ulteriori cadute (fig. 3). A influire erano la costruzione delle corde, il loro scorrimento sul connettore e la diversa ripartizione della trazione durante l’arresto della massa.

Anche il numero di cadute necessarie a rompere gli spezzoni variava sensibilmente: da 29 a 171 nelle prove con corde singole, contro un intervallo compreso tra 92 e 309 per mezze corde e gemellari. Si tratta di risultati riferiti alle specifiche configurazioni di laboratorio, non di una graduatoria generale sulla durata delle diverse corde.

Il connettore resiste, ma fino a quando?

Il dato più interessante riguarda proprio i moschettoni. Nella prima serie di prove, il primo connettore si è rotto dopo 1171 cicli; nella seconda, eseguita con mezze corde e gemellari, il secondo connettore ha ceduto dopo 1009 prove (fig. 4 e 5). Una terza serie, sempre con corde gemellari, risultava ancora in corso: il connettore era integro dopo 1149 cicli. I carichi registrati al rinvio hanno raggiunto valori compresi tra circa 608 e 1234 daN con corde singole e tra 619 e 1032 daN con mezze corde e gemellari. Il quadro è incoraggiante: i connettori hanno sopportato un numero elevato di sollecitazioni prima di arrivare alla rottura.

È inoltre fondamentale considerare le condizioni dell’esperimento. Le prove sono state eseguite a corda bloccata, situazione che determina carichi superiori rispetto a quelli che si possono verificare con una corda frenata. Inoltre, il connettore era sempre caricato lungo l’asse maggiore e con la leva chiusa. I risultati, quindi, non possono essere trasferiti automaticamente a qualsiasi situazione di arrampicata.

Attenzione all'usura

La seconda indagine nasce da un’osservazione più vicina alla pratica quotidiana dell’istruzione alpinistica. Alla Torre di Padova, durante gli stage dedicati al confronto tra le tecniche di assicurazione classica, classica bilanciata e ventrale, i moschettoni utilizzati nelle soste vengono sottoposti a un numero elevato di trattenute.

Durante queste prove, i connettori possono ribaltarsi, urtare il pannello in lega di alluminio (del tipo nominato “anticorodal”), alla base della struttura e strisciare contro la placchetta dello spit. I movimenti dell’anello di sosta e le rotazioni nell’ancoraggio possono inoltre portare il moschettone a entrare ripetutamente in contatto con la placchetta, lasciando segni e abrasioni sulla sua superficie.

Sono stati esaminati due moschettoni “lime” di Climbing technology, sostituiti dopo un periodo di utilizzo intenso. Le stime suggeriscono che una sosta di questo tipo possa essere coinvolta in circa 1350-1575 trattenute per stagione. Dopo una stagione e mezza, il totale potrebbe salire a circa 2025-2360, mentre dopo due stagioni potrebbe raggiungere 2700-3150. Sono stime indicative, ricostruite sulla base del numero di partecipanti e degli stage svolti.

L’ispezione visiva ha evidenziato danni importanti; nella fig. 6 sono mostrati i campioni usurati (U1, U2) e quello nuovo (N). Uno dei due moschettoni presentava anche una deformazione con apparente allungamento. Si ipotizza che possa essere stata provocata da una trattenuta particolarmente severa, forse con un anello di sosta in materiale molto rigido come Kevlar o Dyneema, oppure da una situazione di leva aperta; non è stato però possibile accertarne con sicurezza la causa.

La verifica decisiva è arrivata dal laboratorio (la fig. 7 - mostra come viene eseguita la prova). I due campioni usurati sono stati sottoposti a prove di trazione e confrontati con un moschettone nuovo (nella foto 8 si vedono i connettori rotti). In tutti i casi, il carico è stato applicato lungo l’asse maggiore e con la leva chiusa. I risultati hanno evidenziato una perdita di resistenza piuttosto marcata rispetto al campione nuovo. Nonostante questo, i valori assoluti di resistenza residua sono rimasti elevati.

Danni e resistenza: una relazione da approfondire

Come si spiega il fatto che moschettoni visibilmente danneggiati possano conservare una resistenza residua significativa? Un’ipotesi può essere legata all’incrudimento, un fenomeno che può verificarsi nei metalli e nelle leghe in seguito a deformazioni plastiche. Le sollecitazioni ripetute potrebbero modificare la struttura interna del materiale, contribuendo in parte a compensare gli effetti negativi dell’usura.

È un’interpretazione da verificare, non una conclusione definitiva. Per comprendere meglio il comportamento dei connettori servirebbero ulteriori indagini, con analisi microscopiche e controlli non distruttivi capaci di individuare eventuali alterazioni interne. Lo stesso approccio potrebbe essere applicato ai materiali che hanno subito impatti importanti, per esempio dopo una caduta con urto contro il terreno o la parete.

Per il Csmt, il lavoro non si esaurisce qui: sono previsti ulteriori test con altri tipi di connettori, differenti altezze di caduta e diversi intervalli tra le prove. Anche lo studio delle superfici di frattura potrebbe contribuire a chiarire l’eventuale presenza di fenomeni di fatica.

La lezione per chi arrampica

Le due indagini offrono un contributo utile alla conoscenza dei materiali impiegati in arrampicata. Da una parte, mostrano che un connettore correttamente caricato lungo l’asse maggiore può sopportare numerose sollecitazioni ripetute. Dall’altra, evidenziano che l’usura e le deformazioni possono ridurne la resistenza, anche quando il dispositivo conserva ancora valori di tenuta apparentemente elevati.

È proprio qui che occorre evitare interpretazioni affrettate. Un moschettone che resiste a molte prove in laboratorio non è necessariamente sicuro in ogni condizione reale; allo stesso modo, una resistenza residua elevata non è una garanzia per continuare a utilizzare un dispositivo danneggiato. Le condizioni di carico, gli urti, le abrasioni, le deformazioni e le indicazioni del produttore devono rimanere elementi centrali nella valutazione.

La ricerca del Csmt aiuta a capire meglio ciò che accade ai nostri materiali quando vengono messi alla prova. Non offre una soglia universale di durata, ma ricorda quanto sia importante conoscere, controllare e sostituire l’attrezzatura quando necessario. In montagna, la sicurezza passa anche da questi dettagli: piccoli oggetti dai quali, spesso, dipende molto più di quanto la loro dimensione lasci immaginare.

Il CSMT invita il lettore che desidera approfondire a leggere la versione integrale di questo lavoro che si trova nel sito del CSMT (www.caimateriali.org), alla sezione “download/articoli e dispense/materiali/connettori.