I calcestruzzi speciali.
Cosa si intende per calcestruzzi speciali? Se vuoi approfondire questo aspetto sei nel posto giusto. Per calcestruzzi speciali si intende un macro-gruppo di calcestruzzi che si caratterizzano per alcuni aspetti peculiari, come: l’alta resistenza meccanica, la capacità di auto-compattazione, il ritiro compensato, etc. Queste caratteristiche possono essere presenti singolarmente oppure più d’una contemporaneamente e vengono raggiunte grazie alla sostituzione di alcuni costituenti base del calcestruzzo ordinario oppure mediante delle aggiunte allo stesso. Ed il calcestruzzo fibrorinforzato come può essere inquadrato?
Il calcestruzzo fibrorinforzato o Fibre Reinforced Concrete (FRC) rientra a pieno titolo tra i calcestruzzi speciali ed in estrema sintesi possiamo dire che è un materiale composito costituito da una matrice cementizia che vede l’aggiunta al suo interno di fibre discontinue.
La tenacità del calcestruzzo fibrorinforzato.
È coscienza comune come il calcestruzzo sia un materiale “fragile” ovvero, se sottoposto ad un’azione di trazione una volta raggiunta la sua resistenza, tende a fessurarsi senza avere sostanziali risorse post-fessurative. Per donare al calcestruzzo una resistenza residuale dopo la fessurazione, è stato pensato di aggiungere delle fibre di lunghezza limitata, generalmente inferiore ai 50 mm, con lo scopo di “cucire” la fessura e consentire il trasferimento degli sforzi di trazione tra i due lembi della fessura stessa. Gli sforzi che riescono ad essere assorbiti dal calcestruzzo dopo la fessurazione vengono detti sforzi residuali e questa caratteristica è nota come tenacità.
Quali fibre si possono usare?
Le fibre per poter essere impiegate nel calcestruzzo devono essere provviste di marcatura CE e possono essere prodotte con diversi materiali: acciaio, vetro, sintetici, naturali. Tra le più diffuse vi sono sicuramente quelle di acciaio e polimeriche. Queste due tipologie sono anche le uniche attualmente impiegabili ai fini strutturali secondo quanto riportato nelle attuali Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC 2018). Le caratteristiche che identificano la fibra, oltre al materiale di cui è costituita sono: la lunghezza, il diametro equivalente, la resistenza al filo, la forma (lineare, uncinata, ondulata, etc.) e il trattamento superficiale.
Le prestazioni.
La determinazione delle proprietà post-fessurative per un FRC viene effettuate per mezzo di una prova di flessione a tre punti di carico su elementi prismatici intagliati di sezione quadrata di lato 150 mm e lunghezza 600 mm (comunemente dette “travette”), secondo quanto prescritto dalla norma UNI EN 14651. La classificazione delle proprietà post-fessurative avviene secondo quanto riportato nelle “Linee guida per la progettazione, messa in opera, controllo e collaudo di elementi strutturali in calcestruzzo fibrorinforzato con fibre di acciaio o polimeriche” promulgate dal Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici nel maggio 2022. Lo stesso documento riporta anche le prescrizioni circa la verifica agli stati limite per elementi strutturali in FRC.
I campi di impiego.
I campi di applicazione di questo materiale sono diversi. Il suo impiego nella prefabbricazione è sempre più consistente, un’applicazione di particolare interesse è quella legata alla produzione di conci di galleria con rinforzo fibroso in completa sostituzione dell’armatura tradizionale. Si trovano, inoltre, numerose applicazioni in pavimentazioni industriali, dove la richiesta di soluzioni che consentano di limitare lo sviluppo delle fessurazioni si sta facendo sempre più pressante in ragione degli aspetti di durabilità e di gestione automatizzata dei magazzini per mezzo di robot. Un ulteriore impiego è quello nella riabilitazione delle strutture, incamiciature con HPFRC consentono infatti di incrementare la resistenza di elementi quali pile da ponte, travi ed edifici in muratura.
