Il parere dell'esperto
/
28/04/2023
L’importanza delle nuove norme nell’applicazione dei FRC
Il settore dei calcestruzzi fibrorinforzati (FRC) ha visto un notevole sviluppo negli ultimi anni.
Il settore dei calcestruzzi fibrorinforzati (FRC) ha visto un notevole sviluppo negli ultimi anni.
FRC e norme tecniche
Negli ultimi anni si è assistito a un forte fermento da parte della comunità scientifica e tecnica del settore dei conglomerati cementizi fibrorinforzati (FRC). In particolare, l’emanazione delle nuove Norme Tecniche per le costruzioni (N.T.C. 18) ha aperto le porte all’impiego dei FRC per la realizzazione di elementi strutturali, introducendo l’utilizzo di prestazioni ad uso strutturale, quali le resistenze residue a trazione per flessione, prima non utilizzate.
All’interno delle N.T.C.18, la definizione dell’FRC è da considerare un passaggio in un lungo percorso coronato dall’emanazione a livello nazionale e internazionale di linee guida e documenti tecnici, tra i quali ricordiamo il CNR DT 204, CNR DT 211, Model Code 2010, Technical Report 34-4th edition.
Questo percorso ha avuto due ulteriori passaggi fondamentali: il primo è stato la pubblicazione nel 2019 delle “Linee guida per l’identificazione, la qualificazione, la certificazione di valutazione tecnica e il controllo di accettazione dei calcestruzzi fibrorinforzati FRC (Fiber Reinforced Concrete)” emanate dal Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici.
La classe di tenacità dell’FRC è definita secondo un codice alfanumerico determinato in funzione dei valori di resistenza residua a trazione caratteristica valutati sperimentalmente; per esempio 2B indica che l’FRC ha una resistenza nominale di fR1k compresa tra 2 e 2,5 MPa e un valore del rapporto fR3k/fR1k compreso tra 0,7 ≤ fR3k/fR1k < 0,9. Ciò consente al progettista che intende utilizzare la duttilità dell’FRC di specificarne direttamente le caratteristiche, come le resistenze residue fr1 e fr3 o di richiedere la classe di tenacità dell’FRC. Il produttore di calcestruzzo deve utilizzare fibre strutturali certificate secondo le UNI EN 14889-1/2 e controllate con un sistema d’attestazione 1.
L’autorizzazione a immettere sul mercato un FRC ad uso strutturale, avviene tramite il rilascio di un CVT “Certificato di Valutazione Tecnica” rilasciato dal SS.TT.CC.
Le procedure di controllo in cantiere avvengono attraverso dei controlli d’accettazione specifici per quanto riguarda la verifica delle resistenze residue a flessione, effettuate dai Direttori Lavori tramite il confezionamento e rottura di specifici travetti.
Il secondo passaggio, avvenuto pochi mesi fa, consiste nella pubblicazione delle “Linee guida per la progettazione, messa in opera, controllo e collaudo di elementi strutturali in calcestruzzo fibrorinforzato con fibre di acciaio o polimeriche” da parte del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici. Si tratta di un ulteriore importante passo in avanti, perché raggruppa gran parte dei concetti e fondamenti legati al mondo dei FRC e fornisce al progettista precise procedure per la progettazione, l’esecuzione e il controllo di elementi strutturali nel caso di impiego di calcestruzzi fibrorinforzati.
Il progettista ha quindi a disposizione gli strumenti per progettare e verificare in modo corretto varie tipologie di elementi in FRC: lineari, prevalentemente bidimensionali verticali o orizzontali, a guscio, oppure tridimensionali le cui tre dimensioni sono paragonabili.
La valutazione delle capacità resistenti di una pavimentazione in FRC si differenzia da quella ordinaria in calcestruzzo armato
FRC per le pavimentazioni industriali
Uno dei campi d’immediata applicazione dei FRC sono sicuramente le pavimentazioni industriali, per le quali, data l’importanza che oramai assumono, è richiesto un vero e proprio progetto con dimensionamento della soletta tramite verifiche allo stato limite ultimo, ma anche verifiche allo stato limite d’esercizio funzionali alle deformazioni proprie della soletta e ai fenomeni fessurativi della stessa.Le tipologie ed entità di carichi sollecitanti da considerare in fase di progettazione sono indicate all’interno del CNR-DT 211 in funzione della classe di pavimentazione, variabile da L1 (uffici, marciapiedi, cantine, disimpegni, autorimesse, box, corselli) a L5 (industria pesante, moli e banchine portuali e carichi speciali, piazzali di interporti).
La valutazione della capacità resistente di una pavimentazione in FRC si differenzia da quella di una pavimentazione ordinaria in calcestruzzo armato (C.A.) per la differente risposta offerta dal materiale. Il concetto alla base dei FRC è di fornire al calcestruzzo delle tensioni resistenti a trazione residue una volta che la matrice si è fessurata, cosa che nel calcestruzzo armato ordinario è completamente demandata al rinforzo continuo in acciaio costituito generalmente da una rete elettrosaldata. Tuttavia, rispetto a una pavimentazione in C.A., le verifiche da eseguire rimangono le medesime sia allo stato limite ultimo che allo stato limite di esercizio.
Le soluzioni progettuali possono essere molteplici e variano dall’impiego di una rete di armatura elettrosaldata in combinazione con FRC alla completa rimozione della rete elettrosaldata e utilizzo di solo FRC. Anche qui ci sarebbe la necessità di essere dotati di un CVT per realizzare una pavimentazione definita strutturale in FRC. In realtà questo tutt’oggi spesso non avviene, dato che l’iter per l’ottenimento del CVT è ritenuto estremamente costoso ed elaborato dall’industria del calcestruzzo preconfezionato.
Il progettista utilizza le prestazioni dell’FRC considerando la sua pavimentazione non strutturale o demandando la verifica della capacità strutturale della pavimentazione alla sola armatura continua e utilizzando le resistenze residue a trazione dell’FRC come plus strutturale.
L’impiego di FRC permette tra l’altro di ottimizzare il processo di realizzazione delle pavimentazioni industriali, in quanto consente di ridurre il quantitativo di rete elettrosaldata da impiegare (in alcuni casi eliminarla completamente) e di conseguenza l’ottimizzazione dei tempi di cantierizzazione derivanti da una maggiore velocità di realizzazione.
L’FRC svolge nelle pavimentazioni un ruolo essenziale anche nella gestione delle deformazioni della soletta, che se non adeguatamente valutate (negli stati limiti d’esercizio) possono generare delle tensioni sollecitanti in alcuni casi maggiori della tensione resistente a trazione della matrice e quindi l’innesco di fessurazioni non desiderate.
L’utilizzo di FRC consente di ridurre, e in alcuni casi eliminare, il quantitativo di rete elettrosaldata da impiegare.
Riduzione dei giunti di controllo
La fessurazione delle pavimentazioni, che nella maggior parte dei casi si verifica a pochi giorni dalla realizzazione, è una delle principali cause di contenzioso. Le cause possono essere molteplici. Generalmente, la principale è il non corretto dimensionamento e distribuzione dei giunti di controllo (o anche detti giunti di contrazione).
I giunti di controllo svolgono il compito di “convogliare” eventuali fessurazioni da ritiro in modo che non si presentino in modo casuale sulla superficie della pavimentazione. A tal proposito, risulta di fondamentale importanza la valutazione preliminare del reticolo delle eventuali pilastrate o spiccati verticali presenti per eseguire una distribuzione ottimale dei giunti di controllo la cui massima distanza deve essere comunque calcolata in funzione di vari parametri quali l’attrito soletta-sottofondo, lo spessore della pavimentazione e la tipologia di calcestruzzo.
Se i giunti di controllo vengono diradati, passando da ampiezze di 3,5-4 metri ad ampiezze di 10-30 metri, la pavimentazione diventa jointless (praticamente senza giunti di controllo, con soli giunti di costruzione), nella quale le verifiche in esercizio diventano essenziali per valutare e prescrivere la massima deformazione da ritiro idraulico. Il calcestruzzo FRC diventa così un FRC a ritiro compensato e il prodotto stesso, per la varietà delle prestazioni che deve assicurare, diventa un insieme di molteplici componenti e quindi un “sistema”.
Sulla base di quanto esposto, si può comprendere come la corretta progettazione di una pavimentazione industriale in FRC non possa prescindere da una corretta e profonda conoscenza dei materiali che si stanno impiegando e della loro interazione con specifici additivi, agenti espansivi e auto stagionanti.
La messa a punto di una pavimentazione in FRC non si limita dunque all’individuare la giusta tipologia di fibre e il suo relativo dosaggio. Sono necessarie specifiche conoscenze sul mix-design, sostanzialmente diverso da quello di altre tipologie di calcestruzzi.
La progettazione delle pavimentazioni industriali in FRC sta ricevendo un interesse crescente da parte di tutte le figure del settore coinvolte,. Probabilmente questa applicazione necessita di alcuni distinguo operativi e normativi rispetto ad altre tipologie strutturali, ma questo non toglie che ad oggi possiamo pensare alla realizzazione delle pavimentazioni Industriali in FRC come una delle migliori soluzioni possibili.
Foto e Video Gallery
Linee di prodotto
Il parere dell'esperto
27/04/2023
Concrete Flooring Solutions: soluzioni innovative per pavimentazioni durevoli in calcestruzzo
Il parere dell'esperto
28/04/2023
Tanti vantaggi con il calcestruzzo fibrorinforzato
Progetti
28/04/2023
Piazzali di stoccaggio del porto di Gdynia
Progetti
28/04/2023
Centro Logistico Docks