Struttura e progetto di un pavimento industriale in calcestruzzo fibrorinforzato per la logistica distributiva

L’articolo illustra i particolari di progetto e gli aspetti tecnico applicativi delle pavimentazioni interne in calcestruzzo fibrorinforzato a ritiro compensato del centro logistico intensivo GENTA L.&C. S.N.C di Santa Vittoria d’Alba (Cn). Grazie all’utilizzo di fibre metalliche strutturali, agente espansivo e s. r. a, è stato possibile realizzare una pavimentazione ad alta resistenza, conferendo alla stessa elevati valori di tenacità e stabilità volumetrica, necessari per il transito dei carrelli automatizzati del magazzino intensivo.

 

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Pavimentazioni in calcestruzzo fibrorinforzato per Logistica Distributiva a Santa Vittoria d’Alba

L'intervento ha visto la realizzazione delle pavimentazioni in calcestruzzo del magazzino logistico di 8.000 metri quadrati di superficie, dei quali 6.000 realizzati con calcestruzzo ad elevata stabilità volumetrica con aggiunta di fibre strutturali di acciaio. Date le sollecitazioni gravanti sulla pavimentazione, sia carichi statici che dinamici, il calcestruzzo con tale soluzione è stata identificata come la migliore in termini sia realizzativi che prestazionali. Tale tipologia ha infatti permesso di garantire così un rinforzo in tutta l’altezza della sezione di 150 mm, oltre ad una perfetta stabilità volumetrica del calcestruzzo, dopo l’avvenuto indurimento gettato fra i binari, costituenti le corsie ove corrono i carrelli automatizzati.

Il progetto della pavimentazione è stato condotto in collaborazione con Studio Ing. Flavio Aimetta di Genola (CN), l’impresa esecutrice appaltante Baudino Emilio & C. S.R.L di Pianfei (Cn), il produttore del calcestruzzo Unical S.p.A di Fossano ed il posatore specializzato della pavimentazione So.Co.Pav S.R.L di Senago (MI), ponendo particolare attenzione anche alle varie fasi di realizzazione della pavimentazione.

 

Il progetto della pavimentazione industriale


Analisi dei carichi gravanti sulla pavimentazione

Nel progetto della pavimentazione è stata posta particolare attenzione all’entità dei carichi da considerare, allo scopo di realizzare una struttura di piastra versatile e adatta a diverse funzioni, a diversi carichi e capace di garantire una continuità prestazionale nel tempo.

In particolar modo, per quanto riguarda l’entità dei carichi, è stata valutata la classificazione per destinazione d’uso L4, secondo CNR-DT 211/2014 (Magazzini per la grande distribuzione e industria con uso intensivo di carrelli elevatori e con presenza di scaffalature alte), in cui sono previsti carichi assimilabili a scaffalature, trans pallet, carrelli elevatori su ruote piene.

In dettaglio, nel progetto della pavimentazione sono stati considerati i seguenti carichi:

  • CARICHI CONCENTRATI
    Scaffalature di pallettizzazione 10.300 kg/ruota

  • CARICHI DINAMICI
    Carrello elevatore con ruote piene, peso totale ≥ 6.000 kg

Modello di calcolo pavimentazione in calcestruzzo fibrorinforzato

Per il calcolo, la pavimentazione è stata schematizzata come una piastra su supporto continuo. Il terreno di sottofondo è stato modellato come un insieme di elementi elastici indipendenti (teoria di Winkler).

Coefficienti di sicurezza secondo NTC 2018

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VERIFICHE AGLI STATI LIMITE DI ESERCIZIO

Per gli stati limite di esercizio sono state condotte:  

  • verifiche di deformabilità al gradiente termico
  • verifiche di fessurazione da ritiro

VERIFICHE AGLI STATI LIMITE ULTIMI

La verifica agli stati limite ultimi della pavimentazione in calcestruzzo fibrorinforzato è stata condotta confrontando il valore di progetto delle azioni sollecitanti con i corrispondenti valori delle resistenze residue del calcestruzzo fibrorinforzato.

Le caratteristiche delle fibre d'acciaio utilizzate per il rinforzo del calcestruzzo                                                                                                  

Per la realizzazione della pavimentazione fibrorinforzata sono state utilizzate le fibre strutturali di lunghezza 60 mm, fibre in acciaio a basso tenore di carbonio per il rinforzo del calcestruzzo.

Caratteristiche delle fibre metalliche nel composito

Gruppo: I  (filo trafilato)
Lunghezza: 60 mm
Diametro: 1,05 mm
Rapporto d’aspetto: 55
Forma: uncinata all’estremità
Tipo: sciolte
Resistenza a trazione: 1.115 MPa
N. fibre per kg: 2.536                                        

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Le caratteristiche del sottofondo della pavimentazione

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Esecuzione delle piastre di pavimentazione 

Le piastre costituenti la pavimentazione della sezione intensiva come detto in precedenza, sono state eseguite, in due fasi successive; le prime di fondazione, aventi superficie di circa 1000 mq cadauna, giacenti su massicciata, hanno uno spessore di 300 mm armate con doppia maglia costituita da barre di armatura ad aderenza migliorata con diametro 10 mm e passo 200x200 mm separate fra esse e dal terreno con appositi distanziatori.

 

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Il calcestruzzo impiegato appartiene alla classe di resistenza C25/30, classe di esposizione ambientale XC2, classe di fluidità S5 con diametro massimo di 20 mm. La pavimentazione vera e propria gettata posta sopra, gettata dopo la maturazione del calcestruzzo delle piastre sottostanti descritte, è stata progettata con uno spessore di 150 mm di egual dimensione ai binari in acciaio fissati e posti ad interasse di 3700 mm; all’interno di essi è stata collocata una rete elettrosaldata di rinforzo opportunamente distanziata dal fondo, avente diametro del filo di 8 mm e maglia 200x200 mm.

 

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I campi giornalieri sono stati realizzati con calcestruzzo fibrorinforzato e sono stati eseguiti scrupolosamente a mano con estensione massima di 300 mq circa, rifiniti con lisciatura meccanica e incorporo di spolvero di quarzo, per incrementarne la resistenza all’abrasione in superficie. 

Si tratta di un calcestruzzo per pavimentazioni industriali fibrorinforzato con l’impiego di fibre in acciaio che aumentano la tenacità e contrastano l’apertura di eventuali microfessurazioni.

La formulazione del calcestruzzo prevede l’utilizzo di un efficace agente espansivo in polvere capace di moderare lo sviluppo di fessurazioni da ritiro igrometrico grazie ad un’azione espansiva precoce che tende a compensare gli effetti nel tempo.

L’aggiunta di additivo antiritiro (SRA- shrinkage reduction admixture) rallenta in modo significativo la tendenza dell’acqua d’impasto ad evaporare nei primi giorni dopo il getto riducendo il rischio di imbarcamento e ritiro.

Il calcestruzzo è stato inoltre progettato per garantire la messa in opera mediante pompaggio con tubazioni aggiuntive orizzontali di lunghezza fino a 50 metri.

 

Tipologia di giunti tecnici utilizzati nella pavimentazione

Le interruzioni dei vari campi sono state confinate con opportuni giunti tecnici di costruzione in metallo denominati Sistem Joint tipo “H”, così come in corrispondenza delle zone di carico opportunamente separate da questi giunti di rinforzo al taglio, per evitare trasferimenti di tensioni tipiche di queste aree.

Una porzione dell’intera superficie circa 1600 metri quadrati, verrà suddivisa in 2 aree adibite a cella frigorifera, conseguentemente, dopo la maturazione del calcestruzzo, si è predisposto uno specifico  trattamento impregnante alle superfici,  applicando un formulato a base di  silicati di litio, per conseguire un elevato grado di resistenza, impermeabilità ed effetto antipolvere, come prescritto dalle norme vigenti per tale tipologia di ambienti.

Giunto di costruzione Sistem Joint Tipo “H”

Giunto di costruzione bidirezionale per pavimenti sottoposti a carichi medio pesanti, costituito da una lamiera di sostegno spessa 2 mm rinforzato superiormente con una doppia lama di acciaio trafilato H = 40 mm spessore 8 mm affiorante sul pavimento incrementando la resistenza meccanica al passaggio di carrelli elevatori. Per garantire l’aderenza della piastra in calcestruzzo sono saldate alla lamiera di sostegno delle barre di compartecipazione romboidali in ferro spessore 8 mm aventi interasse 428 mm.

Degli speciali perni fusi assieme alle due barre, permettono un ancoraggio perfetto sulle due piastre di calcestruzzo. Il sistema di assemblaggio permette i movimenti di dilatazione del pavimento compreso quello orizzontale. La piastra in annegamento è perfettamente lucidata da un lato   in modo che quest’ultimo non trovi nessun tipo di aggrappo e crei un alloggio perfettamente naturale del barrotto senza nessun lasco. Il lato opposto, invece, è fatto in modo che si blocchi nella piastra di getto: si crea, così, una perfetta planarità tra le due piastre. 

I silicati di litio per una maggiore resistenza meccanica e riduzione della permeabilità del calcestruzzo

I prodotti a base di silicati di litio nanomodificati una volta applicati sulla superficie cementizia, reagiscono chimicamente con l’idrossido di calcio, formando dei composti cristallini all’interno delle micro e macroporosità del calcestruzzo, generando un effetto permanente di sigillatura, densificazione e consolidamento della superficie corticale, sviluppando maggiore resistenza meccanica e riduzione della permeabilità all’acqua permeando in profondità del conglomerato cementizio sino a raggiungere lo spessore di 8 mm.

Essendo il litio un elemento chimico costituito da un raggio atomico come catione più piccolo rispetto ad altri formulati costituiti da sodio o potassio presenti sul mercato, riesce a permeare più in profondità nella struttura cementizia sviluppando il relativo sale siliceo calcico e litico insolubile, con conseguente superiore saturazione delle porosità intrinseche.

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