Barre d'armatura in FRP per edifici più duraturi e meno costosi. In Nord America vicini ad una svolta epocale

15/03/2022 968

Tante infrastrutture italiane sono ormai degradate: questa è una problematica figlia di edifici realizzati nel dopoguerra e ormai vetusti. Oggi, grazie alla ricerca, si è giunti alla possibilità di sostituire le tradizionali armature in acciaio con barre d'armatura in materiale composito che permettono di garantire una vita utile alla struttura fino ai 100 anni.

Negli Usa e in Canada siamo vicini all'approvazione di un documento che permetterebbe la progettazione di interi edifici in materiale FRP e non solamente di pontili e frangiflutti, come avviene ora.

In Italia siamo indietro da questo punto di vista, ma la situazione potrebbe cambiare.


In Italia infrastrutture degradate, ma fino a poco fa non era nemmeno possibile utilizzare materiali innovativi in cantiere

In Italia si sta affrontando oramai da anni la problematica del degrado delle nostre infrastrutture figlie di una progettazione e realizzazione che risale al primo dopoguerra, e di una scarsa conoscenza circa i fenomeni di degrado e di durabilità. Grazie all’innovazione tecnologica e alla ricerca si è giunti oggi a uno studio avanzato di materiali che possono brillantemente sostituire le tradizionali armature in acciaio nelle strutture in cemento armato e garantirne una vita utile fino a 100 anni, con una riduzione dei costi di manutenzione grazie a una maggiore e comprovata durabilità del materiale. 

Fino a poche settimane fa in Italia era ancora impossibile poter qualificare e accettare materiali innovativi in cantiere in quanto il quadro normativo si presentava ancora carente e non allineato agli standard progettuali vigenti, ovvero le NTC 2018 (Norme Tecniche per le Costruzioni).  

Grazie alla pubblicazione della "Linea Guida per l’identificazione, la qualificazione e l’accettazione di barre e staffe in composito fibrorinforzato per uso strutturale" oggi è possibile poter inserire a progetto barre da armatura in materiale composito per impieghi strutturali all’interno di sezioni in cemento armato soggette ad ambienti particolarmente aggressivi, purché risultino qualificate secondo questo standard o marcate CE sulla scorta di una norma armonizzata o di una Valutazione Tecnica Europea (ETA) ai sensi dell’art. 26 del Regolamento.

Ricordiamo però che la progettazione con tali materiali deve fare ancora riferimento alla linea guida di progettazione pubblicata dal CNR, il CNR-DT 203-2006 del 2006, una linea guida oramai datata se pensiamo che negli ultimi quindici anni sono stati fatti passi da gigante nel settore dei materiali innovativi.

 

costruzioni-cantiere-01-700.jpg

 

A breve negli USA e in Canada sarà possibile progettare interi edifici con barre in FRP

Mentre in Italia si procede in ritardo anche se a ritmi serrati, negli Stati Uniti e in Canada, grazie all’intenso lavoro dell’associazione tecnica no profit American Concrete Institute, si sta per compiere un passaggio davvero epocale. Il comitato 440 - Fiber Reinforced Polymer Reinforcement ovvero il comitato che, all’interno di ACI, si occupa dello studio e dello sviluppo di documenti per la progettazione e la costruzione di materiali compositi fibrorinforzati nel cemento armato, ha messo a disposizione di commento pubblico la normativa cogente “Building Code Requirements for Structural Concrete Reinforced with Glass Fiber-Reinforced Polymer (GFRP) Bars—CODE AND COMMENTARY” . 

Se fino a oggi, dunque, c’è stato un impiego di questo materiale in ambito prevalentemente infrastrutturale grazie anche alla presenza di documenti normativi per la progettazione esecutiva come l’AASHTO LRFD Bridge Design Guide Specifications for GFRP-Reinforced Concrete, l’approvazione di questo documento da parte di ACI rappresenta una svolta ancora più straordinaria. Il nuovo scenario normativo apre alla concreta possibilità di progettare non più solo solette da ponti, pontili e frangiflutti - che per noi in Italia e nel vecchio continente rappresenterebbero di per sé già una conquista importante che speriamo presto diventi realtà - ma anche interi edifici armati con barre da armatura in materiale FRP che possono garantire all’intera struttura una vita utile praticamente raddoppiata.

E oltre alla durabilità, un’altra parola chiave per l’edificio armato con barre in FRP sarà la trasparenza elettromagnetica, cioè il miglior comportamento termico grazie all’annullamento di tutti i ponti termici generati dalla presenza di armature in acciaio. E, ancora, grazie al peso ridotto delle armature in fibra di vetro (circa un quarto rispetto a quelle in acciaio) anche i costi di mano d’opera risulteranno sostanzialmente ridotti e si velocizzeranno le fasi di posizionamento delle armature. Il tutto con una conseguente riduzione dei costi di mano d’opera. Come fatto da considerare, segnaliamo che la norma prevede l’uso di GFRP solo in categorie sismiche A e B.

 

Previsto un salto normativo anche in Italia

Quali vantaggi può trarre l’Italia dall’approvazione di tale documento? Nonostante un approccio progettuale sostanzialmente diverso rispetto a quello delle NTC2018 e dell’Eurocodice, l’approvazione di tale documento normativo in ACI rappresenta un passaggio epocale per diversi aspetti: innanzitutto sancisce un salto in avanti a livello normativo grazie alla presa di coscienza delle ricerche in ambito universitario dell’ultimo decennio, permettendo così anche nel nostro Paese - dove stiamo lavorando a un aggiornamento del codice di calcolo del CNR-DT 203- 2006 - di assimilare alcuni spunti sugli aspetti più critici, come ad esempio quelli relativi ai coefficienti riduttivi ambientali e per applicazioni speciali (come fatica statica e dinamica).

Se, infatti, i modelli matematici che sono alla base della progettazione di sezioni in cemento armato realizzate con armature in FRP sono oramai noti e consolidati, sono senza dubbio gli aspetti legati ai coefficienti riduttivi su cui si basa la progettazione a rappresentare gli aspetti più cruciali della progettazione, e proprio qui si trarranno i massimi vantaggi dall’impiego di questo materiale alternativo.


 Logo Sireg

 

CHI È SIREG

SIREG GEOTECH è una società italiana, fondata nel 1936, specializzata in prodotti e tecnologie per i settori della Geotecnica e dell’Ingegneria Civile. Presso i due stabilimenti  di Arcore (MB) e Agrate (MB) produce direttamente, in materiale termoplastico e termoindurente, tubi valvolati per iniezioni, tubi inclinometrici, tubi microfessurati per drenaggio, giunti waterstop, guaine corrugate, barre e ancoraggi in vetroresina e laminati in fibra di carbonio per il settore del consolidamento strutturale nell’ambito di grandi opere di scavi sotterranei o in genere per migliorare le proprietà meccaniche dei terreni, per l’impermeabilizzazione e il monitoraggio delle infrastrutture e per rinforzare costruzioni civili danneggiate e realizzarne di nuove durevoli e sostenibili.