Pavimentazione industriale in calcestruzzo fibrorinforzato per un hub logistico da 21.000 m²

Nel contesto della realizzazione di un nuovo polo a destinazione logistica-distributiva, l’adozione di una soluzione in calcestruzzo fibrorinforzato (FRC) ha rappresentato una scelta progettuale strategica. L’impiego delle fibre in acciaio FIBRAG^® STEEL ha infatti consentito di realizzare una pavimentazione ad alte prestazioni meccaniche, capace di rispondere alle elevate sollecitazioni statiche e dinamiche tipiche di questo tipo di insediamenti.

La tecnologia FRC ha, inoltre, permesso di ottimizzare le scelte ingegneristiche e di ridurre significativamente i tempi di esecuzione, garantendo, al contempo, affidabilità strutturale, durabilità e controllo delle fessurazioni. 

Progettazione delle pavimentazioni industriali: il contributo del calcestruzzo fibrorinforzato

Come risaputo, con la pubblicazione della Circolare esplicativa delle Norme Tecniche per le Costruzioni ( NTC 2018 ), le pavimentazioni industriali sono state definitivamente riconosciute come elementi strutturali a pieno titolo nel settore delle costruzioni. La loro progettazione ha così assunto un ruolo centrale, richiedendo competenze specialistiche e un approccio tecnico sempre più rigoroso.

Il supporto tecnico Fibrocev tra progettazione e assistenza in cantiere
In questo contesto, il Dipartimento Tecnico di Fibrocev si pone l’obiettivo di offrire ai propri Clienti un servizio fondato su etica professionale, competenza e ricerca della massima qualità progettuale nel campo del calcestruzzo fibrorinforzato. Tale impegno si traduce in studi puntuali e personalizzati per ogni specifico intervento, affiancati da un costante aggiornamento tecnico e normativo del personale. I sopralluoghi in cantiere, inoltre, sia in fase esecutiva che a lavori ultimati, rappresentano un momento fondamentale di verifica e crescita in quanto consentono ai tecnici Fibrocev di osservare e “ascoltare” il comportamento reale della struttura, trasformando ogni progetto in un’opportunità di consolidamento dell’esperienza e di miglioramento continuo.

I vantaggi del calcestruzzo FRC in sintesi

A seguito di confronto con il Cliente e alla luce delle particolari sollecitazioni agenti sulla pavimentazione in oggetto, la soluzione in calcestruzzo fibrorinforzato è stata individuata come la più idonea, sia sotto il profilo esecutivo sia in termini prestazionali.

Il rinforzo tridimensionale diffuso nell’intera sezione della lastra, infatti, ha permesso di ottimizzare la realizzazione della piastra, garantendo elevate performance meccaniche e durabilità. Tale scelta progettuale ha inoltre consentito una significativa riduzione dei tempi di realizzazione, salvaguardando, quindi, anche gli aspetti di sostenibilità ambientale.

I vantaggi di un calcestruzzo fibrorinforzato FRC per la realizzazione di una pavimentazione industriale sono molteplici e possono essere così riassunti:

• riduzione dei tempi di posa del calcestruzzo
• elevate resistenzeresidue 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
• maggiordurabilità della pavimentazione
• maggior resistenza agli sbalzi termici della pavimentazione
• omogeneità delle prestazioni in tutta l’altezza della sezione

Il progetto della pavimentazione in calcestruzzo FRC

Come ben noto, oggigiorno la progettazione di una pavimentazione industriale riveste un’importanza sempre più strategica in quanto, rispetto al passato, la stessa svolge di fatto la funzione di una vera e propria fondazione dovendo sopportare carichi sempre più elevati statici e sismici, dati da scaffalature di altezza sempre più importanti, affiancati da azioni dinamiche derivanti dal transito di mezzi di movimentazione e trasporto di grandi dimensioni, con conseguenti elevati stati tensionali e cicli di carico ripetuti.

Per questo motivo, una progettazione non adeguata della piastra in calcestruzzo può provocare, quindi, danni molto importanti, sia sotto un profilo economico, ma soprattutto in termini di sicurezza per gli utilizzatori finali.

Prestazioni meccaniche, controllo della fessurazione e durabilità: il contributo delle fibre FIBRAG® STEEL F-WG 60/80 MT
Per tali ragioni, recepite le esigenze della Committenza e come illustrato nel dettaglio nella successiva Tabella 1, lo Studio Tecnico Fibrocev ha sviluppato il progetto attraverso un’analisi approfondita dell’area di intervento e delle condizioni di esercizio, individuando una soluzione in FRC che valorizza il contributo strutturale delle fibre in acciaio FIBRAG^® STEEL F-WG 60/80 MT , in grado di garantire adeguate prestazioni meccaniche, controllo della fessurazione e durabilità nel tempo.

Il calcestruzzo per le pavimentazioni industriali

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 dello stesso.

Per questo motivo, assume sempre più un ruolo chiave la figura del Tecnologo del Calcestruzzo, il professionista in grado di formulare, variare e di progettare la composizione di un calcestruzzo fibrorinforzato, adeguando il volume di pasta per ospitare l’aggiunta di fibre e studiandone e valutandone il suo ritiro e le sue proprietà.

I getti del calcestruzzo

I getti per la realizzazione della pavimentazione sono stati eseguiti attraverso la fornitura di circa 4.200 mc di calcestruzzo con successiva stesura meccanizzata.

Il modello di calcolo della pavimentaizone

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) e si eseguono le verifiche allo Stato Limite di Esercizio (verifiche al gradiente termico e alla fessurazione da ritiro) e le verifiche allo Stato Limite Ultimo, confrontando il valore di progetto delle azioni sollecitanti con i corrispondenti valori resistenti ottenuti dalle resistenze residue del calcestruzzo fibrorinforzato e dell’eventuale armatura ordinaria.

Le analisi numeriche prevedono l’utilizzo di un legame costitutivo a trazione post-fessurazione determinato sulla base di prove sperimentali sul materiale fibrorinforzato 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 600x150x150mm, mediante i quali è possibile determinare le resistenze post-fessurazione fR1, tipica per le condizioni di esercizio SLE, e fR3, necessaria, invece, per le verifiche allo stato limite ultimo SLU.

Per garantire le prestazioni richieste, il modello di calcolo ha restituito una soluzione progettuale fibrorinforzata considerando l’impiego di un calcestruzzo FRC per il raggiungimento di una classe di resistenza residua di 2.0c.

Sulla base dei test a flessione secondo EN 14651 effettuati presso il Laboratorio interno Fibrocev, per il raggiungimento delle prestazioni indicate è stato previsto l’uso di fibre in acciaio strutturali FIBRAG^® STEEL: F-WG 60/80 MT in ragione di 20 kg/m³ di calcestruzzo, confermate anche dai prelievi di calcestruzzo effettuati durante i getti della pavimentazione.

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

La tipologia di fibra in acciaio utilizzata
Per la realizzazione della pavimentazione fibrorinforzata sono state utilizzate le fibre strutturali FIBRAG^® STEEL: F-WG 60/80 MT , fibra metallica fabbricata da filo in acciaio trafilato a freddo a basso tenore di carbonio per il rinforzo del calcestruzzo e altri conglomerati cementizi.  FIBRAG^® STEEL: F-WG 60/80 MT è la fibra in grado di migliorare notevolmente le proprietà meccaniche dei conglomerati cementizi, in particolare: la durabilità, incrementando la resistenza ultima a trazione e a fatica, e la duttilità del calcestruzzo.

Come è possibile vedere nel dettaglio in Tabella 1, il Dipartimento di Progettazione di Fibrocev, ha analizzato nel dettaglio l’area di intervento, fornendo specifiche definizioni progettuali in funzione delle condizioni di carico e della tipologia e caratteristiche prestazionali del sottofondo, determinate attraverso apposite prove di carico su piastra secondo CNR B.U. n. 92/1983.

Controllo prestazionale del composito FRC

Durante la realizzazione della pavimentazione, si è proceduto al controllo prestazionale del composito fibrorinforzato secondo i dettami tecnici previsti al par. 10.1.4.1 del documento tecnico delle pavimentazioni in calcestruzzo CNR-DT 211/2014.

Di seguito si riportano i risultati delle prove a trazione per flessione secondo la norma UNI EN 14651, condotte a 28 giorni di maturazione presso il Laboratorio Interno di Fibrocev e il calcolo dei rispettivi valori caratteristici, utili alla progettazione e alla verifica della piastra.

Come detto in precedenza, 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.