Nuovo standard internazionale per il rinforzo statico

I Frcm sono stati utilizzati nella ricostruzione della Cattedrale di Noto: l'uso di un legante a base cementizia ha creato le condizioni per il miglioramento sismico e per la compatibilità con i materiali preesistenti (foto Pequod76)
I Frcm sono stati utilizzati nella ricostruzione della Cattedrale di Noto: l’uso di un legante a base cementizia ha creato le condizioni per il miglioramento sismico e per la compatibilità con i materiali preesistenti
(foto Pequod76)

L’affidabilità e la durabilità delle strutture portanti sono i presupposti di qualsiasi buona architettura, soprattutto in caso di interventi di ripristino e miglioramento delle prestazioni statiche connessi alla riqualificazione dell’esistente, anche in funzione antisismica.

Giovanni Mantegazza, direttore tecnico Ruredil
Giovanni Mantegazza, direttore tecnico Ruredil

«Fino a qualche anno fa, l’impiego di resine epossidiche abbinate a fibre di carbonio o vetro ha rappresentato la tecnologia di riferimento per questo tipo di opere – spiega Giovanni Mantegazza, direttore tecnico Ruredil.
Questi sistemi Frp (Fiber reinforced polymers) presentano però notevoli limitazioni nel campo d’utilizzo. Ad esempio le resine epossidiche, ovvero la matrice organica che lega fra loro le fibre resistenti, iniziano a perdere la loro capacità di coesione a temperature di 40÷50 °C».
Si tratta di valori che si raggiungono in condizioni operative normali e che vengono superati in caso d’incendio.
«Infatti, per garantire le prestazioni meccaniche dei Frp è necessario schermare le superfici di applicazione con materiali termoisolanti e ignifughi, oppure garantire la continua climatizzazione degli ambienti nei quali sono stati eseguiti i rinforzi strutturali.
L’esistenza di queste limitazioni è stata sancita, ad esempio, dalle norme tecniche francesi in materia, che non consentono l’impiego dei Frp con temperature superiori a 35 – 45 °C. Anche l’umidità altera le prestazioni meccaniche dei leganti organici, che dovrebbero essere opportunamente riparati dalle precipitazioni atmosferiche.
Inoltre bisogna considerare che le resine epossidiche sono potenzialmente cancerogene, non riciclabili e non reversibili, perciò inadatte alla conservazione di edifici storici di pregio. Oltre ai rischi per la salute e all’impatto ambientale, devono essere posate da personale appositamente formato e adeguatamente protetto».
I sistemi Frcm (Fabric-reinforced cementitious matrix) costituiscono un’alternativa altrettanto valida dal punto di vista prestazionale, che non presenta le limitazioni e i rischi appena descritti.

Il rinforzo al taglio delle travi del primo anello dello Stadio Meazza di Milano è stato il primo importante cantiere che ha utilizzato un prodotto Frcm (foto Frcm Fra90Snake)
Il rinforzo al taglio delle travi del primo anello dello Stadio Meazza di Milano è stato il primo importante cantiere che ha utilizzato un prodotto Frcm
(foto Frcm Fra90Snake)

«Si tratta di una tecnologia evoluta, idonea alla realizzazione di rinforzi strutturali su supporti in muratura e calcestruzzo armato, nella quale la resistenza meccanica è affidata a un’ampia gamma di reti in fibre di Pbo (le cui prestazioni sono superiori a quelle delle fibre in carbonio), solidarizzate ai supporti da una matrice a base cementizia.
Il legante idraulico è perfettamente compatibile con i normali supporti sotto il profilo chimico, fisico e meccanico. Il campo d’applicazione dei Frcm presenta perciò le stesse limitazioni operative del manufatto da rinforzare, senza rischi per la salute e per l’ambiente».

Lunghi tratti della galleria di Egantia Odos (Grecia) sono stati rinforzati con i Frcm, riducendo i tempi necessari per l'applicazione e, di conseguenza, i costi complessivi dell'intervento ( foto A. Christaras)
Lunghi tratti della galleria di Egantia Odos (Grecia) sono stati rinforzati con i Frcm, riducendo i tempi necessari per l’applicazione e, di conseguenza, i costi complessivi dell’intervento
( foto A. Christaras)

I sistemi Frcm sono talmente innovativi che, in Italia come in Europa, non esistono ancora norme tecniche al riguardo.
«Ovviamente abbiamo già avanzato tutte le necessarie istanze alle istituzioni nazionali e comunitarie, ma l’iter burocratico si sta rivelando estremamente lungo e complesso. In America del Nord, invece, le cose sono andate diversamente e, per il momento, i progettisti europei possono fare riferimento alle norme statunitensi.
Siamo estremamente orgogliosi di aver raggiunto questo importantissimo traguardo in tempi brevissimi. Per introdurre in quel mercato i sistemi Frcm abbiamo inizialmente predisposto la documentazione tecnica, testando i prodotti per un anno e mezzo presso i laboratori della University of Miami.
Questo percorso, culminato con la certificazione di prodotto rilasciata da Icc-Es, ha costituito la base per l’elaborazione della norma Aci 549 “Guide to Design and Construction of Externally Bonded Fabric-Reinforced Cementitious Matrix (Frcm) Systems for Repair and Strengthening Concrete and Masonry Structures”, entrata in vigore nel gennaio 2014».

Il recupero antisismico degli edifici di archeologia industriale che formano oggi la Città della Musica di Venezia è stato effettuato impiegando i sistemi Frcm della linea Ruregold (foto Ruredil)
Il recupero antisismico degli edifici di archeologia industriale che formano oggi la Città della Musica di Venezia è stato effettuato impiegando i sistemi Frcm della linea Ruregold
(foto Ruredil)

In cantiere non sono richieste competenze specifiche da parte delle maestranze.
«Nonostante l’alto contenuto di innovazione, gli Frcm sono estremamente semplici da utilizzare. Le modalità di preparazione e applicazione dei prodotti sono infatti molto simili a quelle normalmente richieste per realizzare un buon intonaco con rete.
Si tratta perciò di sistemi indicati in tutti gli interventi di rinforzo – dai più semplici a quelli più complessi – di strutture in calcestruzzo soggette a pressoflessione e taglio come solai, travi e pilastri, oltre che nella realizzazione di sostegni alle murature con funzioni antiribaltamento, incremento delle prestazioni e adeguamento sismico».
Efficace, sicuro e compatibile
Ruregold è la linea di rinforzi strutturali che supera tutti i limiti delle resine epossidiche in termini di efficacia, applicabilità e durabilità. Questi prodotti Frcm sono basati sull’abbinamento di reti in fibre di Pbo (poliparafenilenbenzobisoxazolo) applicate con malte speciali inorganiche a legante idraulico, ad altissime prestazioni.

Le modalità di preparazione e applicazione dei prodotti Frcm sono molto simili a quelle normalmente richieste per realizzare un buon intonaco con rete (foto Ruredil)
Le modalità di preparazione e applicazione dei prodotti Frcm sono molto simili a quelle normalmente richieste per realizzare un buon intonaco con rete
(foto Ruredil)

Ciascuna delle tre famiglie di prodotti è dedicata a una diversa tipologia d’intervento, con formule specifiche che assicurano un’efficace adesione tra le fibre strutturali e i materiali che costituiscono il sottofondo:
– Ruregold Calcestruzzo è specifica per il consolidamento e il rinforzo di strutture in cls quali pilastri, travi e solai.
– Ruregold Muratura è idonea al rinforzo leggero di supporti in muratura e a interventi strutturali di recupero.
– Ruregold Joint è il giunto di connessione fra le strutture esistenti e i sistemi di rinforzo strutturale.
Resistenza alle alte temperature e all’umidità, estesa applicabilità su supporti umidi, facilità di manipolazione e lavorabilità anche su superfici scabre e irregolari sono le principali caratteristiche tecniche. Inoltre Ruregold è atossico per l’uomo e l’ambiente.

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