Pavimentazioni industriali radianti: il caso applicativo di una piastra in calcestruzzo fibrorinforzato

Soluzione in calcestruzzo fibrorinforzato per le pavimentazioni interne riscaldate di un nuovo stabilimento di Pozzo d’Adda. Grazie all’utilizzo di fibre polimeriche FIBRAG® POLY, è stato possibile realizzare una pavimentazione fibrorinforzata ad alta resistenza, ottimizzando i tempi realizzativi dell’opera.

L’articolo illustra i particolari di progetto e di realizzazione delle pavimentazioni interne di un nuovo stabilimento produttivo costruito a Pozzo d’Adda (MI).

Date le sollecitazioni gravanti sulla pavimentazione e la predisposizione di un sistema di riscaldamento radiante, la soluzione in calcestruzzo fibrorinforzato è stata identificata come la migliore sia in termini realizzativi che prestazionali. Tale tecnologia, unitamente al posizionamento di una rete elettrosaldata su tutta l’area di intervento, ha infatti permesso di garantire un rinforzo tridimensionale nell’intera sezione del pavimento, oltre che a dimezzare le tempistiche di realizzazione delle opere stesse.

Nell’articolo vengono descritti i parametri progettuali e le metodologie realizzative della pavimentazione.


Il progetto della pavimentazione

Il presente articolo illustra un importante incarico dal punto di vista progettuale svolto dal team tecnico di Fibrocev, relativo alla realizzazione delle pavimentazioni interne riscaldate in calcestruzzo fibrorinforzato.

Ascoltate le esigenze della Committenza e come è possibile vedere dettagliatamente nella successiva Tabella 1, lo Studio Tecnico Fibrocev ha seguito lo sviluppo del progetto analizzando nel dettaglio ciascuna area di intervento, in funzione dei carichi agenti e in particolar modo alla richiesta di predisporre un sistema di riscaldamento radiante a pavimento in alcune delle aree oggetto di intervento.

Per questo motivo, è stata valutata una soluzione in FRC considerando il contributo congiunto di fibre polimeriche FIBRAG® POLY: PSF 55-TP e armatura tradizionale.

 

Calcestruzzo fibrorinforzato per pavimentazioni industriali riscaldate: i dettagli di un caso studio

 

La scelta del calcestruzzo

Per la realizzazione di una buona pavimentazione industriale, deve essere posta particolare attenzione anche al mix design del calcestruzzo, in modo da garantire la corretta integrità della piastra sia durante le prime ore di maturazione del calcestruzzo che per preservarne la vita utile in relazione ai carichi agenti e al ritiro del calcestruzzo stesso.

Per questo motivo, al giorno d’oggi, assume sempre più un ruolo chiave la figura del Tecnologo del calcestruzzo, il professionista che conosce nel dettaglio tutti i componenti del calcestruzzo ed è in grado di formularne o variarne la sua composizione, adattando il materiale alle specifiche esigenze progettuali e del cantiere in oggetto.

Nello specifico, è stato utilizzato un calcestruzzo così definito:

Pavimentazioni industriali radianti: il caso applicativo di una piastra in calcestruzzo fibrorinforzato

La scelta delle fibre

Per la realizzazione della pavimentazione fibrorinforzata sono state utilizzate le fibre strutturali FIBRAG® POLY: PSF 55-TP, fibre polimeriche per applicazioni strutturali per il rinforzo di cementi e calcestruzzi, prodotta mediante processo di estrusione, stiratura e stabilizzazione molecolare.

FIBRAG® POLY: PSF 55-TP è la fibra in grado di ridurre la fessurazione da ritiro nel calcestruzzo oltre che migliorare la durabilità incrementando la resistenza a trazione, a fatica del calcestruzzo ed aumentarne la duttilità.

 FIBRAG® POLY: PSF 55-TP

Caratteristiche della FIBRAG® POLY: PSF 55-TP

I getti

I getti per la realizzazione della pavimentazione sono stati eseguiti attraverso pompaggio di circa 500 mc di calcestruzzo con successiva stesura manuale.


Per avere maggiori informazioni sulla fibra FIBRAG POLY:PSF 55-TP o per richiedere la scheda tecnica CLICCA QUI


 

Il modello di calcolo

Il progetto di una pavimentazione industriale si basa sulla schematizzazione della piastra su un supporto continuo, in cui il terreno di sottofondo viene modellato come un insieme di elementi elastici indipendenti (teoria di Winkler).

Vengono quindi eseguite dapprima analisi allo Stato Limite di Esercizio (SLE) verificando la deformabilità della piastra al gradiente termico, di particolare interesse in questo caso specifico data la presenza di un sistema di riscaldamento radiante, e la fessurazione da ritiro.

La verifica allo Stato Limite Ultimo (SLU) della pavimentazione in calcestruzzo fibrorinforzato viene invece condotta confrontando il valore di progetto delle azioni sollecitanti con i corrispondenti valori resistenti ottenuti dalle resistenze residue del calcestruzzo fibrorinforzato.

Le analisi numeriche prevedono l’utilizzo di un legame costitutivo a trazione post-fessurazione determinato sulla base di prove sperimentali sul materiale in accordo con la normativa UNI EN 14651. Tale norma prevede lo svolgimento di prove sperimentali di flessione su tre punti di carico, condotte su elementi intagliati di dimensione 600x150x150 mm, mediante i quali è possibile determinare le due principali resistenze post-fessurazione: la prima, tipica per le condizioni di esercizio SLE, è la tensione residua (fR1) raggiunta in corrispondenza di un’apertura alla base dell’intaglio CMOD pari a 0.5 mm; la seconda, tipica per lo stato limite ultimo SLU, è la tensione residua (fR3) individuata in corrispondenza di un CMOD pari a 2.5 mm.

 Prova di trazione per flessione secondo UNI EN 14651

Figura 1. Prova di trazione per flessione secondo UNI EN 14651

 

La tipologia strutturale e le soluzioni progettuali

Per garantire le prestazioni richieste, il modello di calcolo ha restituito una soluzione progettuale fibrorinforzata considerando l’impiego di fibre polimeriche strutturali FIBRAG® POLY: PSF 55-TP in ragione di 1.5 kg/m3, che ha permesso il soddisfacimento delle verifiche dei momenti positivi e negativi, considerando il contributo congiunto della rete elettrosaldata prevista.

 

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Come è possibile vedere nel dettaglio in Tabella 1, il Dipartimento di Progettazione di Fibrocev, ha analizzato singolarmente ciascuna area di intervento, fornendo specifiche definizioni progettuali in funzione delle diverse tipologie di sottofondo di posa delle piastre e al contempo cercando, per quanto possibile, di uniformare tra di loro le diverse soluzioni in termini di spessore di piastra e di diametro e maglia di rete elettrosaldata in modo da ottimizzare e semplificare gli approviggionamenti di materiale in cantiere.

Grazie all’elevato grado di miscelabilità e di distribuzione uniforme all’interno della matrice cementizia, le fibre FIBRAG® POLY forniscono infatti un eccellente rinforzo tridimensionale della sezione, incrementando la resistenza ultima a trazione del calcestruzzo oltre a controllare in maniera attiva il ritiro igrometrico del calcestruzzo e a garantire una maggiore durabilità delle pavimentazioni stesse.

Riepilogo delle soluzioni di progetto per le diverse aree di intervento

Tabella 1. Riepilogo delle soluzioni di progetto per le diverse aree di intervento. Si riportano sommariamente le principali richieste di ciascuna area, i carichi limitanti e le relative soluzioni proposte (CL: concentrated loads, DL: dynamic loads)

La Mission di FIBROCEV

chi è FIBROCEV

 

Conclusioni

Il progetto di una pavimentazione industriale è, al giorno d’oggi, un requisito fondamentale per la buona riuscita dell’opera e il punto di partenza per realizzare un lavoro controllato in ogni sua fase.

Le tecnologie messe a disposizione per conferire al calcestruzzo doti di elevata qualità e durabilità hanno reso possibile un nuovo e radicale cambiamento sia della progettazione sia nei tempi di realizzazione della pavimentazione industriale, permettendo di creare strutture con un elevato impatto estetico più performanti, più funzionali e con diminuzione dei costosi cicli di manutenzione.

Ciò permette di rispettare pienamente le ambiziose aspettative della Committenza, in quanto una soluzione in calcestruzzo fibrorinforzato FRC si dimostra sia tecnicamente molto valida, ma soprattutto economicamente vincente e vantaggiosa. 


Vantaggi con l’utilizzo delle fibre polimeriche FIBRAG® POLY: PSF 55-TP

  • riduzione dei tempi di posa del calcestruzzo
  • elevate resistenze residue del calcestruzzo
  • contrasto dei fenomeni di ritiro del calcestruzzo
  • maggior resistenza ai carichi dinamici e statici
  • maggior resistenza all’impatto e alla caduta dei materiali
  • maggior durabilità della pavimentazione
  • maggior resistenza agli sbalzi termici della pavimentazione
  • omogeneità delle prestazioni in tutta l’altezza della sezione

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L'articolo continua con le immagini delle varie fasi di esecuzione.

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Fibrocev Srl è un’azienda che da oltre 35 anni è specializzata nella produzione di fibre d’acciaio (EN 14889-1, in conformità sia al Gruppo II che al Gruppo I) e di fibre polimeriche (EN 14889-2).

Ampiezza di gamma, alto livello qualitativo dei prodotti e capacità di sviluppo di soluzioni progettuali personalizzate, rappresentano il nostro punto di forza nel campo delle pavimentazioni in calcestruzzo e strutture in genere.

La nostra profonda conoscenza tecnica ci ha portati a sviluppare soluzioni che rispondono alle più esigenti richieste progettuali. Il nostro ufficio tecnico può garantire o supportare i servizi di:

  • Dimensionamento/Progettazione preliminare di pavimentazioni in calcestruzzo fibrorinforzato
  • Dimensionamento/Progettazione esecutiva di pavimentazioni in calcestruzzo fibrorinforzato
  • Dimensionamento/Progettazione di strutture in genere in calcestruzzo fibrorinforzato
  • Assistenza di cantiere in fase di realizzazione

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