Pavimentazioni industriali in calcestruzzo fibrorinforzato (FRC): vantaggi delle macro fibre sintetiche

Il calcestruzzo fibrorinforzato (FRC) è una tecnologia sempre più utilizzata nella realizzazione di pavimentazioni industriali grazie alla capacità di migliorare il comportamento del calcestruzzo dopo la fessurazione. L’impiego di macro fibre sintetiche consente di ottenere un rinforzo diffuso nella matrice cementizia, aumentando duttilità e tenacità del materiale. Questa soluzione permette spesso di ridurre o sostituire le tradizionali reti elettrosaldate, con vantaggi in termini di velocità di posa, controllo delle fessurazioni e sostenibilità del sistema pavimentazione. L’articolo analizza caratteristiche, riferimenti normativi e benefici applicativi del FRC nei pavimenti industriali.

Normativa e progettazione delle pavimentazioni industriali in FRC

Dal punto di vista dell’approccio normativo e della tecnologia dei materiali, le Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC 2018) includono il calcestruzzo fibrorinforzato tra i materiali per la realizzazione di elementi strutturali.

In accordo anche alla più recente circolare della Presidenza del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici, gran parte delle pavimentazioni industriali in calcestruzzo sono considerate opere strutturali a tutti gli effetti e, come tali, nell’ambito delle NTC, devono essere progettate.

Il progettista assume pertanto un ruolo fondamentale, ovvero quello di stabilire le caratteristiche dei materiali da utilizzare e di calcolare opportunamente la pavimentazione da un punto di vista strutturale.

Le “Linee guida per la progettazione, messa in opera, controllo e collaudo di elementi strutturali in calcestruzzo fibrorinforzato con fibre di acciaio o polimeriche” (Scarica il documento), emanate dal Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici, raggruppano gran parte dei concetti e fondamenti legati al mondo dei FRC e forniscono quindi al progettista precise procedure e strumenti per la progettazione, l’esecuzione e il controllo di elementi strutturali da realizzare in calcestruzzo fibrorinforzato, tra i quali anche le pavimentazioni industriali.

Una volta progettata, la pavimentazione dovrà successivamente essere soggetta ai necessari controlli, sia in corso d’opera che finali.

In quest’ottica il mix design del calcestruzzo gioca quindi un ruolo determinante per ottenere una pavimentazione industriale di qualità. L’introduzione delle macro fibre sintetiche nel calcestruzzo permette di sostituire o ridurre l’applicazione delle tradizionali reti elettrosaldate, garantendo risparmi in termini economici ed ottimizzando i tempi di cantiere derivanti da una maggiore velocità di realizzazione.

L’impiego di FRC permette tra l’altro di aumentare significativamente la duttilità e la tenacità del calcestruzzo che, di base, è un materiale fragile, oltre che assicurare a una notevole riduzione delle emissioni di CO₂.

Macro fibre sintetiche: caratteristiche e prestazioni

L’utilizzo delle macro fibre nei pavimenti industriali è in rapido aumento in tutto il mondo, grazie al numero crescente di progettisti e di imprese di costruzione che riconoscono la loro capacità di soddisfare le prestazioni di progetto richieste.

Le macro fibre sintetiche costituiscono un rinforzo tridimensionale all’interno della matrice e forniscono un contributo strutturale al calcestruzzo, in accordo a quanto riportato nella norma europea EN 14889-2:2006, “Fibre per calcestruzzo. Fibre polimeriche. Definizioni, specifiche e conformità”, che le definisce “ad uso strutturale”.

Quando il loro utilizzo è finalizzato a migliorare le prestazioni portanti del calcestruzzo, le macro fibre sintetiche sono testate in accordo alla norma europea UNI EN 14651, che fornisce il metodo di prova per misurare la classe di tenacità dei FRC e quindi la prestazione residua che conferisce al calcestruzzo dopo la sua fessurazione.

Macrofibre sintetiche per uso strutturale - UNI EN 14889-2
  ◾ Incremento delle prestazioni meccaniche del calcestruzzo.
  ◾ Possibile sostituzione parziale o totale delle armature metalliche.
  ◾ Ideali per pavimenti industriali soggetti a carichi pesanti.

Negli ultimi due decenni, le macro fibre sintetiche sono diventate un'opzione di rinforzo molto vantaggiosa sia per i progettisti che per gli applicatori, essendo una tecnologia ormai collaudata.

Vantaggi delle macro fibre sintetiche nelle pavimentazioni industriali
  ◾ riduzione o eliminazione delle reti elettrosaldate
  ◾ miglior comportamento post-fessurativo
  ◾ maggiore duttilità e tenacità del calcestruzzo
  ◾ velocità di posa in cantiere
  ◾ riduzione delle emissioni CO₂

Oggi esistono due associazioni, MSFA (Macro Synthetic Fibers Association) in Europa e FRCA (Fiber Reinforced Concrete Association) in America, all’interno delle quali Mapei e altre aziende leader nel settore dei materiali da costruzione lavorano insieme ai progettisti e alle più riconosciute università per promuovere nel mercato gli innumerevoli vantaggi di questa tecnologia innovativa.

Impatto ambientale e sostenibilità delle pavimentazioni FRC

I motivi che rendono le fibre sintetiche una tecnologia sostenibile sono facilmente riscontrabili sia nel ciclo di produzione che in fase di applicazione del prodotto stesso.

La produzione di fibre sintetiche è caratterizzata dalla fusione di granuli di diversi polimeri e la conseguente estrusione di filamenti di diverse forme e caratteristiche meccaniche, durante la quale vengono raccolti e riutilizzati tutti gli scarti. Il riciclo continuo di tutto il materiale di scarto raccolto durante il processo produttivo classifica la produzione delle fibre sintetiche un processo “a scarto zero” e nei principi di Economia Circolare.

Un altro aspetto che rende le fibre sintetiche una tecnologia sostenibile è legato alla modalità di applicazione, che risulta essere molto meno dispendiosa se paragonata a quella dei tradizionali rinforzi metallici.

L’eliminazione del trasporto e dell'applicazione delle reti metalliche favorisce un ulteriore enorme risparmio di materiale da costruzione e la conseguente riduzione di emissioni di CO₂ equivalente.

Contesti applicativi delle pavimentazioni industriali in FRC
Le pavimentazioni industriali in calcestruzzo fibrorinforzato trovano applicazione in magazzini logistici, centri distributivi automatizzati, pavimentazioni per scaffalature industriali e aree di stoccaggio ad alto carico. In questi contesti il pavimento deve garantire elevata capacità portante, controllo della fessurazione e durabilità nel tempo.

Progettare in un’ottica di sostenibilità

In un approccio moderno e sempre più sostenibile, quindi, il progettista assume un ruolo fondamentale nella scelta di materiali a basso impatto ambientale. Ciò richiede il calcolo dell’analisi del ciclo di vita dell'edificio e l’identificazione di tecniche e processi costruttivi che possono ridurne i tempi di realizzazione.

Già dalla fase di progettazione, Mapei tiene conto dei principi ambientali, proponendo ai progettisti ed imprese soluzioni tecniche con fibre sintetiche, in alternativa ai rinforzi metallici, contribuendo quindi alla riduzione delle emissioni di CO₂ di un edificio logistico o industriale.

Le fibre sintetiche Mapei (Mapefibre) contribuiscono all'ottenimento di importanti crediti LEED, grazie alle EPD (Environmental Product Declaration) e ai ridotti quantitativi di emissioni di CO₂; quattro volte più bassi rispetto alle tradizionali reti metalliche.

Nel rispetto di questo approccio, quindi la linea Concrete Flooring Solutions di Mapei fornisce supporto tecnico al progettista della pavimentazione, proponendo soluzioni sostenibili in relazione alla Carbon Strategy e innovative dal punto di vista progettuale.

Pavimentazioni in calcestruzzo FRC
Vuoi scoprire di più sui vantaggi dei calcestruzzi FRC con macrofibre sintetiche?
Richiedi una consulenza tecnica alla divisione CONCRETE FLOORING SOLUTION MAPEI

FAQ - Calcestruzzo fibrorinforzato con macro fibre sintetiche per pavimentazioni industriali

A cosa servono le macro fibre sintetiche nelle pavimentazioni industriali?
Le macro fibre sintetiche sono utilizzate per migliorare le prestazioni strutturali del calcestruzzo nelle pavimentazioni soggette a carichi elevati. Inserite direttamente nel mix design, creano un rinforzo tridimensionale diffuso che contribuisce al controllo della fessurazione e alla capacità portante del pavimento. Sono particolarmente diffuse in magazzini logistici, centri distributivi e aree di stoccaggio industriale.

Quali riferimenti normativi regolano l’utilizzo del FRC?
Il calcestruzzo fibrorinforzato è riconosciuto dalle Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC 2018) come materiale utilizzabile per elementi strutturali. Le “Linee guida per la progettazione, messa in opera, controllo e collaudo di elementi strutturali in FRC” del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici forniscono indicazioni operative per progettazione, esecuzione e controllo. Le prestazioni delle fibre polimeriche sono inoltre definite dalla norma EN 14889-2 e verificate tramite prove secondo UNI EN 14651.

Quali vantaggi offrono rispetto alle armature tradizionali?
L’impiego di macro fibre sintetiche può ridurre o sostituire le reti elettrosaldate, semplificando le operazioni di cantiere. Questo comporta maggiore velocità di posa, minore gestione delle armature e un controllo più uniforme della fessurazione. Inoltre il rinforzo diffuso contribuisce a migliorare la duttilità e la tenacità del calcestruzzo, caratteristiche fondamentali nelle pavimentazioni industriali.

Quali aspetti progettuali devono essere considerati nella pavimentazione in FRC?
La progettazione deve definire correttamente il mix design del calcestruzzo, il dosaggio e la tipologia di fibre in funzione delle prestazioni richieste. Il progettista deve valutare carichi, condizioni d’esercizio, modalità di esercizio del magazzino e caratteristiche del sottofondo. In base a questi parametri si stabiliscono spessore della pavimentazione, prestazioni del materiale e criteri di verifica strutturale.