FRC - Calcestruzzi fibrorinforzati

Caratteristiche dei sistemi FRC

I sistemi FRC “Fiber Reinforced Concrete”, sono materiali compositi costituiti da una matrice cementizia additivata con fibre corte discontinue, a cui può aggiungersi armatura ordinaria o da precompressione. Rispetto al calcestruzzo tradizionale privo di fibre, il calcestruzzo fibrorinforzato mostra una notevole capacità di mantenere una resistenza significativa a trazione anche dopo il processo di fessurazione.

La Circolare NTC 2018 esplicita i requisiti minimi prestazionali del calcestruzzo fibrorinforzato e definisce che esso deve essere caratterizzato al suo interno da un dosaggio di fibre non inferiore allo 0.3% in volume.

Materiali fibrorinforzati in edilizia: il motivo della loro rapida espansione

Come i sistemi CRM (Composite Reinforced Mortar), FRP (Fiber Reinforced Polymer), FRCM (Fabric Reinforced Cementitious Matrix), anche i sistemi FRC fanno parte della grande famiglia dei materiali compositi per il rinforzo strutturale e stanno trovando in Italia una diffusione sempre maggiore. 

La crescente necessità di interventi profondi e diffusi per il restauro degli edifici esistenti, considerando che l'Italia detiene uno dei patrimoni edilizi più antichi d'Europa, unita agli eventi sismici che hanno interessato la penisola italiana nell'ultimo decennio, ha incrementato l'urgenza di interventi mirati. Questi interventi mirano a ridurre il rischio sismico e a prevenire possibili situazioni di pericolo.

I materiali compositi offrono una serie di vantaggi rispetto alle tecniche tradizionali, tra cui:

• • semplicità di installazione: la facilità di posa dei materiali compositi rappresenta un punto di forza essenziale, semplificando notevolmente il processo di rinforzo strutturale;
  • adattabilità strutturale: la loro capacità di adattarsi a diverse geometrie strutturali consente interventi su una vasta gamma di edifici, garantendo flessibilità e versatilità progettuale;
  • elevate prestazioni meccaniche: i materiali compositi offrono prestazioni meccaniche superiori, fornendo una maggiore resistenza e durabilità alle strutture rinforzate.

Cosa richiede la normativa

Come noto è scattato l'obbligo per tutti i Fabbricanti di fibrorinforzati di essere in possesso del CVT - Certificato di Valutazione Tecnica - per poter commercializzare in Italia i propri sistemi per il rinforzo strutturale del tipo FRC, FRP, FRCM e CRM.
 

In questo articolo ci concentreremo su caratteristiche, vantaggi e normativa di riferimento relativa agli FRC.

Elementi che compongono gli FRC e principali impieghi in edilizia

Il calcestruzzo fibrorinforzato rappresenta un composto avanzato che migliora la robustezza del calcestruzzo ordinario grazie all'aggiunta strategica di elementi fibrosi. Si tratta di fibre discontinue che vengono annegate nella matrice di calcestruzzo, migliorando le proprietà meccaniche e fisiche del materiale.

Dopo la fessurazione, il calcestruzzo fibrorinforzato mostra una notevole resistenza residua a trazione, dimostra eccellenti qualità di tenacità e durabilità e offre una notevole resistenza all'urto, alla fatica e all'abrasione. Le fibre strutturali, che siano  in acciaio o materiale polimerico, integrate nell'impasto del calcestruzzo, trovano applicazione nei getti di pavimenti industriali di grandi dimensioni, nei pavimenti in cemento decorativo e nelle infrastrutture stradali esterne come strade e piazzali di sosta, dimostrando la loro versatilità e affidabilità in una varietà di contesti progettuali.

FRC: i principali vantaggi

I principali vantaggi derivanti dall’utilizzo di fibre sono sia costruttivi che strutturali:

- miglioramento della duttilità del conglomerato nella fase successiva all’innesco del fenomeno fessurativo
- eliminazione dei tempi di posa in opera dell’armatura
- riduzione dei costi della manodopera
- riduzione dei tempi di controllo della direzione lavori
- miglioramento del comportamento fessurativo (con il conseguente aumento della durabilità dell’opera).

Altri pregi del calcestruzzo fibrorinforzato rispetto a quello convenzionale sono:

• maggiore resistenza alla fatica;
• maggiore resistenza agli urti;
• maggiore resistenza allo stress termico;
• maggiore resistenza all’abrasione.

FRC: prove di qualificazione per il rilascio del CVT

Come anticipato in apertura, le Linee Guida relative alla qualificazione delle quattro principali tipologie di materiali compositi ad uso strutturale - FRP, FRCM, CRM ed FRC - sono state approvate nel 2019: a giugno 2022 è scattato l'obbligo per tutti i Fabbricanti di essere in possesso del CVT - Certificato di Valutazione Tecnica - per poter commercializzare in Italia i propri prodotti. 

Per ottenere il CVT, il Fabbricante deve fare eseguire tutte le prove di qualificazione (prove iniziali di tipo) ad apposito Laboratorio Autorizzato che emette specifico Rapporto di Prova e lo invia direttamente al STC.

Le prove sugli FRC vengono eseguite sulla base delle specifiche Linee Guida per l'identificazione, la qualificazione e il controllo per l'accettazione in cantiere, approvate dal Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici per garantire qualità e sicurezza delle opere e delle infrastrutture.

Questo l'elenco delle prove di qualificazione degli FRC che il Fabbricante deve far eseguire presso apposito laboratorio ufficiale autorizzato.

PROVE SU FRC

• Determinazione della riduzione d’acqua mediante cono di Abrams
• Determinazione della resistenza a compressione
• Determinazione della resistenza a flessione su provino intagliato
• Determinazione della resistenza a trazione (solo per FRC incrudente)
• Prove a lungo termine sul filo (solo per fibre sintetiche)
• Determinazione della resistenza a flessione su provino intagliato dopo invecchiamento mediante cicli di Gelo/Disgelo
• Determinazione della resistenza a flessione su provino intagliato dopo condizionamento in ambiente con temperature elevate (solo per FRC con fibre sintetiche)
• Determinazione della Temperatura di transizione vetrosa Tg delle fibre polimeriche di un Sistema FRC
• Determinazione della Temperatura di fusione Tm delle fibre

Certimac in qualità di laboratorio ufficiale autorizzato dal Consiglio dei Lavori Pubblici esegue per il Fabbricante tutte le prove di qualificazione (prove iniziali di tipo) e rilascia apposito certificato di prova per l'ottenimento del CVT.

Le competenze e l'esperienza di Certimac nella certificazione dei materiali

Certimac ha sviluppato nel corso degli anni diverse competenze e progettualità sul tema della scienza e della certificazione dei materiali da costruzione.

Oltre ad essere Laboratorio Autorizzato dal CSLP ad operare nell'ambito della qualificazione di materiali compositi ad uso strutturale del tipo FRP, CRM, FRCM e FRC, Certimac è Organismo Notificato n°2685 da MISE e Commissione EU ai sensi del Reg.to CPR(EU) 305/'11 per il rilascio della marcatura CE di più di 30 famiglie di prodotti da costruzione. 

Scopri i servizi di Certimac per qualificare i materiali compositi fibrorinforzati alla luce delle Linee Guida del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici.
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