Oltre la fessura: perché il calcestruzzo fibrorinforzato cambia il modo di progettare le strutture

Negli ultimi anni il calcestruzzo fibrorinforzato sta assumendo un ruolo sempre più centrale nel settore delle costruzioni, non solo per le sue prestazioni meccaniche ma per le implicazioni progettuali che introduce. L’impiego delle fibre consente di governare il comportamento del calcestruzzo dopo la fessurazione, trasformando un limite storico del materiale in un parametro di progetto. Questo approccio apre nuove possibilità in termini di durabilità, sicurezza e semplificazione esecutiva. In un contesto normativo e ambientale sempre più esigente, l’FRC si afferma come una soluzione capace di coniugare efficienza strutturale, qualità costruttiva e sostenibilità nel lungo periodo.

Ne parliamo in questa intervista esclusiva con Massimo Fumagalli (Chief Commercial Officer e Technical Manager in "La Matassina")

 

Dalla fessurazione al progetto: il cambio di paradigma dell’FRC

Redazione INGENIO:
Oggi si parla sempre più di calcestruzzo fibrorinforzato: dal vostro punto di vista, qual è il reale valore aggiunto che le fibre apportano alle prestazioni e alla durabilità delle strutture?

Massimo Fumagalli:

Dal nostro punto di vista, il calcestruzzo fibrorinforzato (FRC) non va considerato come una “moda tecnologica”, ma come un’evoluzione del calcestruzzo composito, il cui valore aggiunto è reale quando la miscela e la tipologia di fibre ad additivare, sono scelte, dosate e progettate correttamente.

1) Valore aggiunto sulle prestazioni meccaniche
Le fibre non “sostituiscono” semplicemente l’armatura tradizionale, ma cambiano il modo in cui il calcestruzzo lavora dopo la fessurazione:

Controllo della fessurazione
Le fibre intercettano e stabilizzano le fessure, limitandone apertura e propagazione. Capacità post-fessurativa: a differenza del calcestruzzo ordinario, l’FRC mantiene una resistenza residua dopo l’eventuale apertura di fessura, aumentando duttilità, capacità di redistribuzione degli sforzi e resistenza a urti e carichi ciclici;
Migliore comportamento a taglio e a fatica, particolarmente utile nelle pavimentazioni industriali, conci prefabbricati e in generale strutture soggette a sollecitazioni dinamiche.

2) Benefici sulla durabilità
Qui si colloca uno dei contributi più sottovalutati ma strategici:

• Riduzione dell’ampiezza delle fessure;
• Fessure più strette significano: minore penetrazione di acqua, cloruri e CO₂ e rallentamento dei fenomeni di corrosione;
• Maggiore resistenza ai cicli gelo–disgelo e agli ambienti aggressivi;
• Controllo del ritiro plastico e igrometrico, soprattutto nelle prime fasi di maturazione.

In molti casi, il beneficio sulla durabilità vale più del semplice incremento di resistenza meccanica.

3) Impatto su progettazione e costruzione

Le fibre consentono anche un ripensamento del sistema strutturale:

• Riduzione o eliminazione di armature tradizionali;
• Semplificazione esecutiva (meno ferri, meno errori in cantiere, riduzione dei tempi realizzativi);
• Maggiore qualità “intrinseca” del getto, perché il rinforzo è diffuso e tridimensionale

Ovviamente, tutto questo richiede:

• progettazione secondo normative dedicate;
• prove di qualificazione e controllo di qualità

4) Il vero punto chiave

Il reale valore aggiunto dell’FRC non è la fibra in sé, ma la capacità di progettare il comportamento post-fessurativo del calcestruzzo, anziché subirlo.

 

Redazione INGENIO:
Uno degli aspetti più interessanti del calcestruzzo fibrorinforzato è la sua capacità di continuare a lavorare anche dopo la comparsa delle prime fessure. Quanto è importante questo aspetto nella progettazione di opere civili e industriali?

Massimo Fumagalli:

È un aspetto fondamentale, e in molti casi determinante, nella progettazione moderna di opere civili e industriali. La capacità del calcestruzzo fibrorinforzato (FRC) di lavorare in fase post fessurativa non è solo un miglioramento prestazionale, ma un cambio di paradigma progettuale.

Il calcestruzzo tradizionale è un materiale fragile a trazione:

• la prima fessura coincide, di fatto, con la perdita della capacità resistente;
• la sicurezza è affidata quasi esclusivamente alle armature concentrate.

Nel calcestruzzo fibrorinforzato, invece:

• la fessura non rappresenta più un collasso, ma una transizione di comportamento;
• le fibre, intercettando la fessura, consentendo al materiale di: trasferire sforzi, dissipare energia, deformarsi in modo controllato.

Questo rende la resistenza residua a flessione un parametro progettuale e non un effetto secondario.

La capacità del calcestruzzo fibrorinforzato di lavorare dopo la fessurazione è: cruciale per la sicurezza, strategica per la durabilità, incentivante per una progettazione più efficiente.

 

Durabilità, ciclo di vita e sostenibilità: il valore nel tempo del calcestruzzo fibrorinforzato

Redazione INGENIO:
In alcune applicazioni le fibre vengono considerate un’alternativa alle reti metalliche. In quali contesti questa scelta risulta davvero vantaggiosa e quali benefici concreti può offrire in termini di tempi, costi e qualità dell’opera?

Massimo Fumagalli:

La sostituzione delle reti metalliche con fibre è una scelta tecnicamente valida e vantaggiosa in contesti ben definiti. Quando correttamente progettata, non è una semplificazione ma un cambio di strategia strutturale che può portare benefici concreti su tempi, costi e qualità dell’opera. Alcuni esempi applicativi della soluzione FRC:

Pavimentazioni industriali e logistiche

È l’ambito in cui il vantaggio è più evidente e consolidato:

• carichi distribuiti o concentrati ripetitivi;
• richiesta di controllo della fessurazione con una incrementata resistenza residua a flessione ;
• grandi superfici con forte incidenza dei tempi di posa;

Elementi prefabbricati, come:

• conci da galleria;
• pannelli sottili;
• manufatti soggetti a movimentazione e urti

Redazione INGENIO:
L’introduzione di fibre può incidere sulla lavorabilità del calcestruzzo fresco. Come riuscite a trovare il giusto equilibrio tra elevate prestazioni meccaniche e facilità di posa in cantiere?

Massimo Fumagalli:

L’equilibrio tra prestazioni meccaniche e lavorabilità si trova attraverso un approccio integrato di mix design, scelta delle fibre, prequalifiche e controllo esecutivo.

Non tutte le fibre hanno lo stesso impatto sulla lavorabilità, quindi è doveroso prestare attenzione a:

• Tipologia di fibra ( acciaio o sintetiche strutturali);
• Geometria della fibra: lunghezza, diametro e rapporto d’aspetto incidono direttamente sulla costituzione dell’impasto;
• Dosaggio: aumentare indiscriminatamente i kg/m³ è il modo più rapido per compromettere la posa;

Nella fase produttiva del composito, occorre evidenziare che il dialogo tra progettista, produttore di calcestruzzo e impresa è decisivo.

Anche un buon mix design può fallire se gestito male in produzione: l’introduzione delle fibre graduale e controllata, i tempi di miscelazione adeguati, la verifica della dispersione e le prove preliminari di getto e finitura sono fasi fondamentali per garantire il rispetto delle perfomances, previste e necessarie;

Redazione INGENIO:
GRAMINFLEX: POLIFER 850 è pensata per migliorare la durabilità del calcestruzzo, anche in ambienti aggressivi. Quali sono, secondo voi, i principali vantaggi che questa fibra offre rispetto a soluzioni più tradizionali?

Massimo Fumagalli:

Quando si parla di POLIFER 850 come soluzione orientata alla durabilità, il confronto con le soluzioni più tradizionali va fatto soprattutto sul comportamento nel tempo e non solo sulla prestazione meccanica iniziale.
Il primo elemento chiave è che POLIFER 850 non è soggetta a corrosione: questo comporta benefici concreti in ambienti aggressivi, alla presenza di cloruri (ambienti marini, sali disgelanti), con cicli gelo-disgelo accentuati e ambienti industriali chimicamente aggressivi.

Riassumiamo, di seguito, il confronto rispetto alle soluzioni e tradizionali:

 

  

Redazione INGENIO:
Oggi il settore delle costruzioni è sempre più attento ai temi ambientali. In che modo certificazioni come EPD e FDES e l’attenzione al ciclo di vita dei prodotti stanno influenzando lo sviluppo delle vostre soluzioni e il futuro del calcestruzzo fibrorinforzato?

Massimo Fumagalli:

Il tema ambientale oggi non è più un elemento “accessorio”, sta cambiando il modo in cui progettiamo i prodotti e il modo in cui vengono scelti l’approccio Life Cycle Thinking stanno avendo un impatto molto concreto sia sullo sviluppo delle nostre soluzioni sia sul futuro del calcestruzzo fibrorinforzato.

In questa direzione, la scelta aziendale di ottenere, per l’intera gamma delle nostre fibre sia la certificazione EPD che la Certificazione FDES, documenti oggi necessari ed indispensabili per i nostri committenti che a loro volta devono giustificare ed evidenziare le scelte dei prodotti che utilizzano nelle loro dinamiche costruttive, al fine di garantire il rispetto delle nuove ed incalzanti necessità legislative e normative.

Il calcestruzzo fibrorinforzato e la sostenibilità sono un binomio naturale: il composito consente la riduzione di utilizzo di armature tradizionali, migliora la qualità e l’affidabilità esecutiva, aumenta la vita utile delle strutture e si integra bene con calcestruzzi a basso tenore di clinker, materiali riciclati strettamente connessi alle nuove economie circolari del settore delle costruzioni.

 

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