Consolidamento statico FRCM: istruzioni CNR sui compositi fibrorinforzati

Consolidamento statico FRCM: le istruzioni dal CNR sui compositi fibrorinforzati

Consolidamento statico FRCM

Sul consolidamento statico FRCM, il CNR tramite la Commissione di Studio per la Predisposizione e l’Analisi di Norme Tecniche Relative alle Costruzioni, nel giugno del 2016 ha insediato un Gruppo di studio con l’obiettivo di redigere le “Istruzioni per la Progettazione, l’Esecuzione ed il Controllo di Interventi di Consolidamento Statico mediante l’utilizzo di Compositi Fibrorinforzati a matrice inorganica”.

La nascita del documento viene motivata nella premessa contenuta nello stesso:” l’interesse scientifico verso le applicazioni innovative degli FRCM per la riabilitazione strutturale, da un lato e la peculiarità del patrimonio edilizio italiano, ampiamente variegato, dall’altro, hanno attirato negli ultimi anni l’interesse di numerosi ricercatori operanti nei settori della Meccanica delle Strutture, delle Costruzioni, della Riabilitazione Strutturale e dell’Ingegneria Sismica”.

Linee guida sull’argomento si rendono necessarie per via delle differenti tipologie costruttive presenti sul territorio nazionale e del vasto e diversificato mercato dei prodotti FRCM caratterizzati da componenti di varia natura sia nella matrice sia nelle reti di rinforzo.

I compositi fibrorinforzati FRCM (Fibre/Fabric Reinforced Cementitious Matrix/Mortar) nella letteratura internazionale assumono anche la dicitura di TRC (Textile Reinforced Concrete), TRM (Textile Reinforced Mortars), FRM (Fabric Reinforced Mortar) o IMG (Inorganic Matrix-Grid Composites).

Vediamo di cosa si parla all’interno delle istruzioni pubblicate e diffuse dal CNR.

Consolidamento statico FRCM. Dove e come applicare questi materiali?

Come chiarito nella Linea Guida, l’elevato rapporto fra resistenza e peso dei sistemi FRCM contribuisce all’esaltazione delle prestazioni meccaniche dell’elemento strutturale rinforzato, garantendo la resistenza agli sforzi di trazione, senza incremento di massa o modifiche significative alla rigidezza.

I rinforzi FRCM, per via delle proprietà meccaniche, sono particolarmente idonei nelle applicazioni per le quali sia richiesta la mobilitazione di deformazioni modeste, come accade per il rinforzo di murature, specificatamente nel caso di pannelli murari, volte e archi, cordolature di piano e sommitali, confinamento di pilastri di muratura.

L’applicazione di tali rinforzi può essere eseguita a strisce con ampiezza tale da contenere opportunamente la sollecitazione tangenziale all’interfaccia muratura – rinforzo o interessare l’intera superficie dell’elemento murario.

Tali materiali consentono di effettuare il consolidamento statico FRCM non solo sulla muratura ma anche sulle strutture in calcestruzzo armato, eseguendo: rinforzi a flessione di travi, pilastri e travetti di solaio, rinforzi a taglio di travi e pilastri, confinamenti di pilastri, rinforzi di nodi trave-pilastro, rinforzi di setti in calcestruzzo armato, rinforzi di solai (antisfondellamento), interventi antiribaltamento delle tamponature e rinforzi di ponti.

Relativamente agli interventi di rinforzo sia a flessione che a taglio, di elementi di conglomerato cementizio armato, nonché di confinamento di elementi, sempre di c.a., prevalentemente compressi, viene specificato nella Linea Guida che nei confronti delle azioni sismiche, e limitatamente agli elementi strutturali che possono essere interessati dalle sollecitazioni da esse indotte, deve essere effettuata e risultare soddisfatta una verifica in assenza di rinforzo: le azioni devono essere quelle previste per la combinazione quasi permanente della Normativa vigente; le capacità degli elementi devono essere calcolate con valori unitari dei fattori parziali dei materiali.

Per quanto concerne i dettagli costruttivi, all’interno del documento sul consolidamento statico FRCM, vengono elencate le regole da osservare per evitare o ritardare i meccanismi di rottura di distacco dal supporto e di sfilamento delle fibre dalla matrice.

Punti di distacco, fessurazione, variazioni cromatiche o altre anomalie del sistema di rinforzo, richiedono attenzione. A tal proposito ispezioni visive, prove acustico stimolate, indagini soniche (consigliate se il sistema ha uno spessore ridotto) e prove termografiche indotte da calore artificiale, risulteranno utili.

Qualità e controllo di accettazione FRCM. Già pubblicate le linee guida

L’identificazione, la qualificazione, la durabilità il trasporto, lo stoccaggio, la movimentazione e l’utilizzo, sono aspetti approfonditi nella documentazione che accompagna la marcatura CE oppure alle Certificazioni di Valutazione Tecnica (CVT) ed ai manuali di installazione, obbligatori per questi materiali ai sensi della Linea Guida recentemente approvata dal MIT (gennaio 2019), dal titolo: Linea Guida per la identificazione, la qualificazione ed il controllo di accettazione di compositi fibrorinforzati a matrice inorganica (FRCM) da utilizzarsi per il consolidamento strutturale di costruzioni esistenti”.

All’interno del sopracitato documento viene, inoltre, dettagliato l’aspetto circa i controlli di cantiere ai quali i sistemi di rinforzo FRCM devono essere assoggettati al fine di assicurare un livello adeguato delle caratteristiche meccaniche e fisiche e la rispondenza delle stesse ai requisiti richiesti dal Progettista. I controlli di accettazione in cantiere sono effettuati mediante prove distruttive su provini. Il numero ed il tipo di prove da eseguire, sono indicati nella sopraddetta Linea Guida Ministeriale.

Immagine di copertina: rinforzo di un solaio (antisfondellamento)_©CNR

Consulta il documento completo

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