Pavimentazione in calcestruzzo fibroarmato su pali per un magazzino automatizzato

Scegliere il pavimento giusto è un aspetto importante per assicurare la continuità delle attività negli stabilimenti produttivi e logistici. Per cui progettare una pavimentazione durabile è di fondamentale importanza, soprattutto laddove il terreno sottostante è costituito da materiali fini, tipo limo e argilla di differenti consistenze e profili granulometrici.

In questo articolo il progetto e l'esecuzione di pavimento industriale in calcestruzzo fibrorinforzato realizzato su pali per il nuovo magazzino automatizzato del Gruppo Teddy a Gatteo a Mare (FC).

Il progetto di una pavimentazione industriale in calcestruzzo fibroarmato su pali

Nel nuovo magazzino automatizzato del Gruppo Teddy a Gatteo a Mare è stata realizzata una pavimentazione in calcestruzzo fibroarmato su pali. 

In questo caso il terreno su cui la pavimentazione doveva essere realizzata, da sondaggi geologici e verifiche geotecniche, era interessato da cedimenti a breve e lungo termine sotto i carichi di esercizio previsti sul pavimento. Pertanto la Direzione Tecnica dell’impresa appaltatrice ha previsto la realizzazione di un sistema di addensamento del terreno mediante inclusione di elementi profondi in calcestruzzo atti a migliorare la deformabilità del terreno e a ridurre i cedimenti attesi. Poiché tali elementi verticali in calcestruzzo sarebbero stati discreti rispetto all’estensione complessiva dell’area, si è dovuto considerare nullo l’apporto del suolo e progettare la pavimentazione poggiante direttamente sui soli elementi verticali rigidi previsti per ridurre la deformabilità del terreno e i cedimenti attesi (pali).

La struttura prefabbricata ha interessato una superficie di circa 30.000 m² per accogliere due zone: una dedicata a scaffalature multi-shuttle e un’altra per il Boom Conveyor su rotaia. Pertanto anche il progettista, in questo caso l’ing. Giovanni Saba della ITS srl, impresa specializzata in pavimenti industriali, ha dovuto verificare distintamente le due zone.

Pavimento industriale fibroarmato: la verifica delle sollecitazioni a compressione e a trazione

Zona Scaffalature

In base allo schema di riferimento delle scaffalature è stata eseguita una verifica delle sollecitazioni (momenti flettenti e punzonamento della pavimentazione in corrispondenza dei pali in calcestruzzo sottostanti) dovute alle forze positive di compressione, sia per carichi permanenti, pesi uniformemente distribuiti, variabili passerelle, Sisma X e Sisma Y positivo e negativo, considerando le combinazioni di carico fattorizzate secondo coefficienti agli SLU e agli SLE: 

• Max valore carichi a compressione: + 112 kN sugli appoggi G e A
• Max valore carichi a trazione: - 62,4 kN sugli appoggi G e A

Di conseguenza anche la verifica è stata eseguita in due parti; una per il pavimento soggetto ai soli carichi positivi e una ai soli carichi negativi, come indicato nella CNR-DT 211/2014 che descrive la pavimentazione in calcestruzzo come una struttura che deve essere verificata ai soli carichi verticali a compressione e non a trazione.

Per la verifica della pavimentazione fibroarmata su pali è stato utilizzato il software Slab on piles della Bekaert, che impiega i fattori di carico della TR34 ed è adatto ai casi in cui non si possa considerare l’apporto del terreno (K=0).

Per quanto riguarda invece la verifica dei carichi a trazione per sisma, sono state verificate, mediante modellazione agli Elementi Finiti, le combinazioni delle azioni verticali in trazione, considerando una linea di montanti soggetti a trazione e una linea di montanti soggetti a compressione.

Zona nastro trasportatore

• Q1: -54 kN a trazione su due ruote a distanza, ipotizzata, di 80 cm
• Q2: +134 kN a compressione su 4 ruote a distanza, ipotizzata, di 34 cm

Per motivi costruttivi la pavimentazione, per l’alloggiamento della rotaia, presentava uno scasso sagomato profondo circa 10 cm, pertanto la verifica dei carichi a trazione è stata condotta considerando uno spessore pari a 20 cm, rispetto ai 30 cm della pavimentazione limitrofa.

Anche in questo caso la verifica è stata eseguita in due parti: una del pavimento soggetto ai soli carichi positivi e una del pavimento ai soli carichi negativi.

Per la verifica della pavimentazione fibroarmata su pali è stato utilizzato il software Slab on piles della Bekaert, mentre per la verifica dei carichi a trazione, sono state calcolate, mediante modellazione agli Elementi Finiti, le combinazioni delle azioni verticali di trazione, ottenendo i momenti sollecitanti.

Esecuzione di una pavimentazione fibroarmata su pali: i vantaggi delle fibre di acciaio Dramix^® 5D

Come indicato dalla Norma olandese CUR111 e raccomandato dall’ingegnere Geotecnico che ha effettuato l’analisi del sottofondo, il pavimento fibroarmato doveva essere realizzato con appoggio diretto sulla testa dei pali riduttori di cedimento e il giunto di costruzione passante per la testa del palo.

In base ai dati tecnici a disposizione e alla distribuzione dei carichi all’interno del magazzino è scaturita una maglia dei pali (3,6 m x3,2 m) di geometria cilindrica con diametro di 410 mm. 

La presenza della doppia rete, con quella inferiore solo ai bordi della campitura, ha permesso di ottenere campiture giornaliere di getto fino a 1.000 m², utilizzando la Laser-screed e senza necessità di effettuare tagli di contrazione.

Una tale soluzione è possibile solo con l’impiego di fibre di acciaio che presentano un comportamento sovra-resistente (hardening), assolutamente paragonabile al rinforzo con armatura tradizionale. 

Per soddisfare questa esigenza, Bekaert ha sviluppato una fibra d’acciaio con forma e capacità uniche: le Dramix^® 5D.

Queste fibre presentano caratteristiche mai viste prima sul mercato: 

• proprietà di ancoraggio perfette (tripla uncinatura);
• resistenza alla trazione ultra-elevata (≥ 2.300 N/mm²);
• elevata duttilità del filo d’acciaio con una capacità di allungamento maggiore del 6%.

Grazie a un’intelligente combinazione fra ancoraggio migliorato e proprietà del filo accuratamente progettata, una singola fibra 5D è in grado di sostenere fino a 100 kg.

Queste caratteristiche uniche hanno come risultato un materiale da costruzione con prestazioni elevate: un calcestruzzo con fibre d’acciaio dal comportamento strutturale ma dosaggi modesti.

Sia le fibre stesse che le lastre di calcestruzzo armato con queste fibre vengono sottoposte a rigorosi test per misurare le loro prestazioni e la loro sicurezza, sia nei laboratori Bekaert che in laboratori indipendenti, comprese università europee rinomate. Questa tipologia di fibre ad alto tenore di carbonio viene prodotta in placchette con colla idrosolubile che permette un’ottima miscelazione all’interno della matrice cementizia evitando la formazione di grumi.

A conclusione del getto, ITS ha ottimizzato la finitura con uno strato di usura con quarzo grigio naturale premiscelato e un antievaporante a base di silicati.

>>> Per maggiori info sulle fibre di acciaio Dramix visita il sito di Bekaert