Grandi prospettive per il calcestruzzo fibrorinforzato con le nuove Norme Tecniche 2018

A distanza di circa 12 anni dall’uscita delle linee guida CNR DT 204 “Istruzioni per la Progettazione, l’Esecuzione ed il Controllo di Strutture di Calcestruzzo Fibrorinforzato”, e di circa 14 anni dalla normativa UNI 11039 per la qualificazione dei calcestruzzi fibrorinforzati, il D.M. 2018 introduce a pieno titolo il calcestruzzo fibrorinforzato tra i materiali da costruzione. 

Si tratta di un conglomerato caratterizzato da una resistenza residua a trazione che si manifesta a seguito della fessurazione della matrice, grazie all’introduzione nella miscela di fibre metalliche o polimeriche di forme diverse e di lunghezza variabile tra i 6 ed i 60 mm, con diametri equivalenti compresi tra i 10 μm e 1 mm.

Cosa prevedono le nuove NTC 2018 per il FRC

Il D.M. 2018, avvalendosi di due documenti normativi complementari, la Linea guida per l’identificazione, la qualificazione, la certificazione di valutazione tecnica ed il controllo di accettazione dei fibrorinforzati FRC (Fiber Reinforced Concrete) e le Linee guida per la progettazione, messa in opera, controllo e collaudo di elementi strutturali in calcestruzzo fibrorinforzato FRC (Fiber Reinforced Concrete), introduce una classificazione del materiale e una procedura di controllo della produzione che ampliano enormemente le prestazioni certificabili per un conglomerato cementizio nonché le regole di progettazione per il relativo impiego nell’ambito delle strutture di nuova costruzione e del rinforzo di quelle esistenti.

Questo nuovo materiale è sicuramente destinato ad integrare e in alcune situazioni a sostituire prevalentemente l’armatura diffusa, ma non quella principale, favorendo la velocità di produzione e la durabilità degli elementi strutturali.

Gli altri documenti normativi

I documenti normativi complementari che sono prossimi alla definitiva approvazione sono allineati ai più recenti documenti tecnici internazionali. Infatti, dopo aver coordinato la scrittura dei capitoli sul materiale e sulle regole progettuali nell’ultimo Codice Modello del 2010 uscito nella versione definitiva nel 2012 e grazie al coordinamento della Commissione Tecnica WG1/SC2/TC250/TG2 finalizzata alla scrittura dell’Annex all’EC2 per l’introduzione nell’EC2 del calcestruzzo fibrorinforzato, i nuovi documenti recepiscono i principi e le formulazioni discusse negli ultimi dieci anni, ma risultano aggiornati alle più recenti decisioni prese in questi mesi negli ambiti internazionali citati. E’ importante sottolineare anche che al contrario dell’Annex all’EC2, la normativa italiana introduce nel mercato delle costruzioni anche il calcestruzzo fibrorinforzato con fibre polimeriche, aprendo la strada al calcestruzzo ibrido, ovvero ad un conglomerato che risulta in grado di accoppiare fibre metalliche e polimeriche al fine di ottimizzare le prestazioni meccaniche nei confronti dell’esercizio, della durabilità dell’opera, limitando l’apertura di fessura ed incrementando la resistenza a fatica, della robustezza strutturale, introducendo una tenacità specifica equamente diffusa nella struttura, e della resistenza alle azioni eccezionali quali l’incendio e lo scoppio, migliorando la resistenza allo spalling esplosivo e incrementando la resistenza alle alte temperature e alle alte velocità di deformazione, tipiche dei problemi di impatto e di esplosione. L’uso del materiale fibrorinforzato amplia anche gli orizzonti del percorso legato all’industria 4.0, semplificando in molti casi l’introduzione dell’armatura in particolari costruttivi di notevole complessità.

La Certificazione di Valutazione Tecnica

Il nuovo CVT (Certificazione di Valutazione Tecnica) consente l’introduzione di compositi fibrorinforzati ad altissime prestazioni incrudenti, determinanti per il rinforzo di strutture esistenti, anticipando l’azione promossa in ambito fib (che sto coordinando nel gruppo tecnico TG 10.1), orientata all’aggiornamento dei capitoli relativi all’FRC nel futuro codice Modello 2020, che sarà finalizzata prevalentemente ad ampliare il precedente Codice Modello 2010 nella direzione della progettazione degli interventi di riqualificazione, del recupero e della manutenzione delle strutture esistenti.

Italian Concrete Days 2018

Il prossimo congresso Italian Concrete Days (www.icd-italianconcretedays.it/) alla sua seconda edizione dopo quella del 2016 a Roma, che riunisce gli storici congressi tecnico-scientifici delle Giornate aicap e del Congresso CTE, che si aprirà a Milano il 13 giugno al Palazzo Pirelli e proseguirà i suoi lavori presso il Campus di Lecco del Politecnico di Milano nei giorni 14 e 15 , sarà fortemente incentrato sull’introduzione nella normativa tecnica dei nuovi materiali. In quella sede si potranno dibattere le questioni aperte e ammirare le più recenti applicazioni non solo del calcestruzzo fibrorinforzato, ma anche dei compositi cementizi FRCM (Fibre Reinforced Cementitious Matrix) che utilizzano reti non metalliche (vetro AR, carbonio, aramide) come gli FRP, impiegando una malta cementizia al posto delle resine epossidiche, dando vita a materiali in grado di rinforzare elementi lineari e bidimensionali ed introducendo una nuova categoria di elementi strutturali e non strutturali di rivestimento o di protezione, caratterizzati da una significativa riduzione del peso proprio. Il D.M. introduce anche questi nuovi materiali ed il Ministero delle Infrastrutture e dei trasporti sta approvando i documenti applicativi relativi in preparazione presso il Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici. Anche su questo fronte la normativa tecnica rappresenta un elemento di grande novità in quanto solo gli Stati Uniti dispongono di una linea guida tecnica simile (AC434 ed ACI 549. 4R-13), ma a livello internazionale è in attività un comitato tecnico che riunisce esperti della RILEM e della fib coordinata dal Prof. Mobasher e dal Prof. Manfred Curbach per proporre una linea guida internazionale che prevede l’uso di questi materiali per la progettazione di nuovi elementi strutturali ultra-leggeri. Anche l’introduzione degli FRCM è stato possibile grazie alle linee guida del CNR apparse in bozza per la prima volta nel giugno dello scorso anno: occorre pertanto plaudire alla rapidità con la quale i nuovi organismi del CNR e del Consiglio Superiore, grazie ad una ritrovata armonia e collaborazione, sono stati in grado di accorciare i tempi tecnici di trasferimento delle conoscenze dalla ricerca alle applicazioni.