Microcalcestruzzi HPFRC: aspetti esecutivi e controlli in opera

Nell’ambito di un importante intervento di adeguamento sismico realizzato presso una struttura di rilevanza strategica, diversi pilastri in calcestruzzo armato sono stati rinforzati con la tecnica della incamiciatura a basso spessore con microcalcestruzzo premiscelato HPFRC (High Performance Fibre Reinforced Concrete).

Tale intervento ha consentito di incrementare le caratteristiche di resistenza e duttilità della struttura, adeguandola alle sollecitazioni sismiche previste dalla recente normativa. Dopo una breve descrizione dei principali aspetti ingegneristici della tecnica di rinforzo utilizzata e delle caratteristiche del materiale impiegato, la memoria vuole focalizzare l’attenzione sugli aspetti esecutivi dell’intervento, descrivendone approfonditamente le diverse fasi, e sull’importante aspetto dei controlli in opera.

Alcuni risultati derivanti dalle prove sperimentali eseguite sul materiale durante le realizzazioni saranno quindi discussi e commentati alla luce delle nuove norme sulle costruzioni e linee guida ministeriali relative ai calcestruzzi FRC (Fibre Reinforced Concrete).


Rinforzo di elementi in c.a. con camicie di basso spessore in HPFRC. Generalità

Le recenti disposizioni normative dedicano molta attenzione agli edifici esistenti, per i quali è prevista una serie di interventi volti a migliorarne il comportamento nei confronti delle azioni sismiche. In particolare, il D.M. 14.01.2008 ed il successivo D.M. 17.01.2018, individuano le seguenti categorie di intervento sulle strutture esistenti:

 

  • Interventi di riparazione (o locali) che interessano limitate porzioni di una struttura;
  • Interventi di miglioramento, che incrementano la sicurezza strutturale preesistente, avvicinando il valore della Domanda (Sd) al valore della Capacità (Rd), pur restando la prima superiore alla seconda;
  • Interventi di adeguamento, che comportano il conseguimento di un grado di sicurezza analogo a quello delle strutture nuove (Rd ≥ Sd).

 

In tale contesto, nell’ambito dell’ampliamento strutturale e potenziamento di una struttura di rilevanza strategica si è reso necessario, tra l’altro, l’intervento di consolidamento di alcuni pilastri, inadeguati alle sollecitazioni sismiche calcolate.

Tra i diversi interventi previsti in progetto vi è stato il consolidamento di alcuni pilastri dell’edificio mediante incamiciatura di 5 cm di spessore con HPFRC (High Performance Fiber Reinforced Concrete).

Tale spessore è stato realizzabile sia perché, grazie alla non trascurabile resistenza a trazione residua dell’HPFRC si è potuta eliminare l’armatura integrativa a taglio (staffe) e sia perchè il materiale uti- lizzato presentava al suo interno un aggregato con diametro massimo estremamente contenuto (2 mm).

A parità di input sismico, il comportamento ottimale di una struttura si può conseguire con differenti rapporti di resistenza/duttilità: potranno aversi strutture poco duttili ma molto resistenti o, viceversa, strutture poco resistenti ma molto duttili.

L’incremento della Capacità strutturale potrà quindi essere realizzato:

  1. Incrementando la resistenza (es. introducendo pareti in c.a.);
  2. Incrementando la duttilità (es. impiegando fasciature FRP);
  3. Incrementando contemporaneamente resistenza e duttilità (es. incamiciatura di pilastri e travi);
  4. Attenuando l’azione trasmessa dal sisma alla struttura (es. dissipatori).

Più precisamente, attraverso l’incamiciatura si conseguono, in generale, i seguenti obiettivi:

  • Aumento della capacità portante verticale;
  • Aumento della resistenza a flessione e/o taglio;
  • Aumento della capacità deformativa (duttilità);
  • Aumento della durabilità.

Nell’ambito di tale tecnica di rinforzo l’impiego di un micro-calcestruzzo fibrorinforzato ad elevate prestazioni (HPFRC) in sostituzione di un ordinario calcestruzzo (Meda, Mostosi, Rinaldi & Riva 2016).

 

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La presente memoria è tratta da Italian Concrete Days - Aprile 2021

organizzati da aicap e CTE

 

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