Consolidamento strutturale della cupola della Cattedrale di Dubrovnik con fibre di carbonio FRP

L’articolo analizza l’intervento di consolidamento strutturale della cupola della Cattedrale di Dubrovnik, edificio storico vincolato dal 1979 riconosciuto patrimonio UNESCO. Il progetto affronta criticità tipiche delle strutture in muratura storica, tra cui infiltrazioni, degrado dei giunti e perdita di efficacia degli elementi lignei di connessione. La soluzione adottata integra materiali compatibili a base calce con sistemi FRP in fibra di carbonio, capaci di incrementare resistenza meccanica e duttilità senza alterare il comportamento originario della struttura. L’intervento ha migliorato le prestazioni sismiche e la durabilità dell’opera, offrendo un riferimento applicativo per progettisti e tecnici impegnati nel restauro strutturale.

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Inquadramento storico e architettonico della Cattedrale di Dubrovnik

La Cattedrale dell’Assunzione della Beata Vergine Maria è uno dei simboli della Città Vecchia di Dubrovnik, riconosciuta Patrimonio dell’Umanità UNESCO dal 1979.

Sorge sul sito di una precedente basilica del VII secolo e, dopo essere stata distrutta dal terremoto del 1667, venne ricostruita all’inizio del XVIII secolo in stile barocco su progetto di Andrea Buffalini.

Tra gli elementi più rappresentativi dell’edificio spicca la cupola, punto panoramico privilegiato sulla città storica.

Il restauro della cupola della Cattedrale di Dubrovnik

Il restauro della cupola della Cattedrale di Dubrovnik ha previsto un accurato intervento di consolidamento strutturale per contrastare il degrado dovuto a infiltrazioni e all’indebolimento dei materiali originari, migliorando durabilità, sicurezza e comportamento sismico nel rispetto del valore storico.

Infiltrazioni, degrado dei giunti e rivestimento in piombo

Il prolungato degrado causato dal tempo, unito alle infiltrazioni d’acqua e al deterioramento dei giunti e del rivestimento in piombo, ha reso necessario un intervento di restauro esteso della cupola.

Stato della muratura e perdita di efficacia degli elementi lignei

La struttura centrale in muratura di tufo e malta di calce presentava anelli lignei in larice e sistemi di ancoraggio compromessi, rendendo indispensabile una riqualificazione anche sotto il profilo strutturale.

Supporto tecnico Mapei alla progettazione

Committente, progettista e impresa hanno coinvolto l’Assistenza Tecnica Mapei per individuare materiali e soluzioni applicative adeguate, a seguito di sopralluoghi e valutazioni mirate sullo stato di conservazione.

Tecniche di consolidamento e materiali impiegati

Ripristino della muratura e ricostruzione dei giunti

Le operazioni hanno incluso la rimozione del rivestimento in piombo e degli elementi lignei deteriorati, la pulizia delle scanalature nel tufo e la ricostruzione dei giunti con malte compatibili. Le scanalature sono state ulteriormente rinforzate con materiali ad alta duttilità.

Rinforzo strutturale con sistemi FRP in fibra di carbonio

Il consolidamento strutturale è stato eseguito mediante sistemi in fibra di carbonio della linea MapeWrap, in particolare con tessuto unidirezionale ad elevate prestazioni meccaniche, abbinato a primer, stucchi e adesivi epossidici specifici.

Prestazioni ottenute e miglioramento del comportamento sismico

L’inserimento delle nuove travi in larice e del rivestimento in piombo, fissati con elementi in acciaio inox, ha completato il sistema di rinforzo. L’intervento ha migliorato in modo significativo la duttilità, le prestazioni meccaniche e la resistenza sismica della cupola, garantendo al contempo la tutela dell’identità storica e architettonica del monumento.

APPROFONDISCI SUL PROGETTO DI RESTAURO E MATERIALI IMPIEGATI

I DATI DEL CANTIERE
Cupola della Cattedrale dell'Assunzione della Beata Vergine Maria, Dubrovnik (Croazia)
Periodo di costruzione: 1671-1713
Periodo di intervento: 2022-2023
Committente: Città di Dubrovnik; Society of Friends of Dubrovnik Antiquities
Progettista: Facoltà di Ingegneria Civile, Architettura, Geodesia, Università di Spalato
Direttore lavori: Dipartimento di Conservazione del Ministero della Cultura, Dubrovnik
Impresa esecutrice: Dom Izgradnja d.o.o.
Rivenditore Mapei: AB Keramika
Coordinamento Mapei: Marco Pagliani, Mapei SpA, Majda Lukić Štampalija, Antonijo Jukić, Mapei Croatia d.o.o.

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FAQ Tecniche – Rinforzo strutturale FRP di cupole in muratura

Qual è il ruolo dei sistemi FRP nel consolidamento di una cupola in muratura?

I sistemi FRP in fibra di carbonio sono utilizzati per incrementare la capacità resistente a trazione, taglio e pressoflessione degli elementi strutturali. Consentono inoltre il miglioramento sismico aumentando la duttilità della struttura senza incremento significativo di massa.

Quali prestazioni meccaniche caratterizzano i tessuti in fibra di carbonio utilizzati?

Ad esempio, i tessuti unidirezionali MapeWrap C UNI-AX presentano resistenza a trazione ≥ 4.900 N/mm² e modulo elastico fino a circa 252.000 N/mm². Il laminato FRP raggiunge valori di resistenza fino a circa 3.800 MPa e modulo elastico fino a 230–250 GPa.

Come si prepara il supporto murario prima dell’applicazione del rinforzo FRP?

Il supporto deve essere pulito, asciutto e meccanicamente resistente. È necessario rimuovere parti incoerenti, regolarizzare la superficie con stucco epossidico e applicare un primer per migliorare l’adesione del sistema.

Qual è la sequenza corretta di posa di un sistema FRP su muratura?

La posa prevede: applicazione del primer epossidico, regolarizzazione con stucco, stesura della resina, posa del tessuto in fibra di carbonio e successiva impregnazione. Eventuali strati successivi devono essere applicati “a fresco” o previa preparazione della superficie.

Quali vantaggi offre il rinforzo FRP rispetto alle tecniche tradizionali?

I sistemi FRP sono leggeri, adattabili a geometrie complesse come le cupole e non richiedono sostegni provvisori durante la posa. Eliminano inoltre i rischi di corrosione tipici dei rinforzi metallici e permettono interventi rapidi senza interrompere l’esercizio della struttura.

Quali sono le condizioni ambientali e operative da rispettare durante la posa?

La temperatura di applicazione non deve essere inferiore a +5°C (o +10°C con primer), e le superfici devono essere protette da pioggia e polvere. Dopo la posa è necessario garantire condizioni controllate per almeno 24–72 ore per consentire la corretta polimerizzazione dei sistemi epossidici.

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