L'utilizzo dei materiali compositi fibrorinforzati FRP ha
avuto, in questi ultimi anni, un impulso particolarmente
significativo nella loro applicazione come materiali per il
recupero ed il consolidamento del costruito tanto in muratura
quanto in cemento armato grazie alle loro ottime
caratteristiche meccaniche e capacità di offrire indubbi
vantaggi rispetto alla reversibilità e non invasività
dell'intervento.
Tuttavia tali materiali hanno portato, insieme ai suddetti
vantaggi, anche tutta una serie di problematiche relative
alla necessità dell'utilizzo di resine, la necessità di
superfici livellate mediante rasatura, la necessità di un
ancoraggio chimico per trasferire gli sforzi tangenziali al
materiale da rinforzo, senza poi trascurare gli aspetti
riguardanti la diffidenza degli operatori nel settore ed i
problemi relativi alla resistenza al fuoco del materiale.
In questo scenario sono oggi disponibili anche per il mercato
italiano, una nuova generazione di materiali compositi,
gli SRP
(Steel Reinforced Polymer) e gli SRG
(Steel Reinforced Grout) realizzati con fili d'acciaio ad
alta resistenza (Ultra High Tensile Steel, Hardwire™)
intrecciati a formare corde, immerse in una resina epossidica o
in una matrice cementizie che permettono di ovviare a tutte le
sopraccitate problematiche mantenendo però i principali
vantaggi della tecnologia degli FRP.
Le caratteristiche di questo nuovo composito si possono così riassumere:
- l'acciaio (
derivante dall'evoluzione di un
acciaio perlitico o ipereutettoidico) incrementa la
duttilità dell'elemento rinforzato grazie ad una
pseudo-duttilità generata dallo stiramento dei fili
avvolti in trefoli, una volta sottoposti a trazione,
pur senza subire alcun sostanziale snervamento,
rimanendo
in campo elastico sino a rottura;
- grazie alla sua resistenza a taglio, l'acciaio può semplificare le problematiche relative alle connessioni e agli ancoraggi;
- l'impiego di trefoli non richiede l'utilizzo esclusivo di resine epossidiche poiché è alta la compatibilità con qualsiasi tipologia di matrice polimerica termoplastica o termoindurente e matrici cementizie;
- l'impregnazione con matrice cementizia può superare i problemi relativi alla resistenza al fuoco e ridurre considerevolmente i costi di messa in opera permettendo di utilizzare la necessaria rasatura come strato impregnante per il tessuto;
- grazie al rivestimento in rame o zinco dei fili di acciaio, il materiale è resistente alla corrosione garantendo durabilità nel tempo e un ottima aderenza con le principali resine/malte disponibili sul mercato.
È possibile individuare dei fattori fisico-geometrici che influenzano la risposta meccanica del composito:
- la classe di resistenza del filamento, compresa tra i 2400 ed i 4000 MPa;
- il diametro del filo, dell'ordine di 0.20 - 0.48 mm;
- la tipologia del trefolo, a seconda di come vengono intrecciati i filamenti (ST2,
3SX,
3X2);
- la densità del tessuto, ovvero il numero di trefoli
presenti per unità di lunghezza (
bassa,
media,
alta). Tale
parametro, oltre ad incidere sulla risposta meccanica del
composito, potendo far variare il passo dei trefoli consente
l'uso di una più ampia gamma di matrici con diversi valori
della viscosità.
Tali materiali sono prodotti da Hardwire LLC negli USA e oggi
disponibili anche per il mercato italiano/europeo grazie a
FIDIA S.r.l. – Technical Global Services. La società TEC.INN. è uno dei principali
clienti ad aver effettuato i primi interventi con i tessuti unidirezionali in
acciaio-Hardwire, primi fra tutti su edifici in muratura storico-monumentali ma
anche su strutture in CA e CAP.
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