Sistemi di rinforzo sismico CRM ARMAMURO: esempio di intervento su fabbricato civile in zona sismica 2

L’intonaco armato tradizionale rappresenta il principale intervento di consolidamento per il rinforzo di un paramento murario esistente. L’utilizzo di questa tecnologia non solo migliora le prestazioni meccaniche della muratura, ma consente anche di intervenire sui deficit strutturali insiti nella sua tessitura. Si tratta inoltre di un sistema di rinforzo sismico efficace per strutture murarie esistenti, comprovato sia da sperimentazioni condotte in laboratori universitari, sia da riscontri sul campo in edifici sottoposti a eventi sismici significativi.

Negli ultimi anni, il sistema dell’intonaco armato è stato ulteriormente perfezionato grazie all’impiego di leggere reti in fibra di vetro in sostituzione delle tradizionali e pesanti reti metalliche, oltre che all’utilizzo di malte specifiche a base di calce. Questo approccio è identificato nella nomenclatura tecnica con l’acronimo CRM (Composite Reinforced Mortar).

I sistemi CRM per poter essere commercializzati devono essere corredati della certificazione ETA (European Technical Assessment), che ne consente la marcatura CE ai sensi del Regolamento (UE) n. 305/2011 sui prodotti da costruzione.

Analisi dell'intervento di un fabbricato in muratura in zona sismica 2

Si presenta un intervento di miglioramento sismico su un fabbricato in muratura a due livelli, ubicato in una zona delle Marche classificata sismicamente come Zona 2, ovvero una “zona a pericolosità sismica media, in cui possono verificarsi forti terremoti”. In tale zona, l'accelerazione di picco al suolo (ag), con probabilità di superamento del 10% in 50 anni, è compresa tra 0,15 < ag ≤ 0,25 g.

L’edificio oggetto dell’intervento presenta una pianta rettangolare regolare, con dimensioni in pianta pari a 5,70 × 8,75 metri. Nonostante le murature alla base risultino massicce, con uno spessore di circa 90 cm in muratura piena, le verifiche strutturali condotte hanno evidenziato l’inadeguatezza della costruzione rispetto alle azioni sismiche previste dalla normativa vigente.

La tessitura muraria è stata analizzata preliminarmente sia in termini di spessore sia per quanto riguarda le caratteristiche meccaniche, attraverso l’impiego di prove con martinetti piatti. Le indagini hanno evidenziato discontinuità e disomogeneità attribuibili all’impiego di diverse tecnologie murarie durante la fase costruttiva, nonché la presenza di collegamenti carenti tra le pareti ortogonali (parete - parete). Le verifiche hanno inoltre rilevato l’assenza generalizzata di malta di allettamento, compromettendo la funzione legante della stessa e, di conseguenza, la coesione del paramento murario.

Tali evidenze tecniche indicano una forte vulnerabilità nei confronti di meccanismi locali di collasso in caso di evento sismico. L’obiettivo progettuale dell’intervento di consolidamento mediante intonaco armato è stato quello di conferire un comportamento monolitico alle singole pareti, migliorandone al contempo l’interazione con i maschi murari adiacenti, al fine di ottenere una risposta sismica globale più efficace e coordinata dell’intero fabbricato.

Oltre a garantire la monoliticità del sistema, l’applicazione del sistema CRM consente un incremento significativo delle proprietà meccaniche delle murature, sia in termini di rigidezza che di resistenza, anche in condizioni di carente o assente malta di allettamento, come riscontrato nel caso in esame.

Per l’intervento di consolidamento e adeguamento sismico è stato scelto il sistema CRM ARMAMURO DRACO, conforme ai requisiti prestazionali richiesti per tali applicazioni.

Verifica dello stato della muratura e la scelta del sistema CRM ARMAMURO specifico 

Completata la fase diagnostica, finalizzata alla determinazione del fattore di confidenza e alla raccolta dei dati tecnici necessari per la progettazione secondo quanto previsto dal D.M. 17/01/2018 (NTC 2018), si è avviata la fase esecutiva, affidata a maestranze altamente specializzate. L’intervento è stato avviato con la rimozione integrale dell’intonaco esistente, operazione propedeutica alla verifica dello stato di conservazione della muratura sottostante. L’ispezione visiva ha evidenziato l’assenza totale di malta di allettamento, compromettendo la coesione tra i conci, nonché una marcata eterogeneità del tessuto murario, caratterizzato dalla presenza di ciottoli di fiume di varia granulometria e natura litologica, disposti in modo irregolare all’interno della parete.

Successivamente all’idropulizia del sottofondo si è proceduto con l’applicazione di Tecnologie che combinano l’impiego di intonaco armato CRM (Composite Reinforced Mortar) con reti preformate in fibra di vetro GFRP (Glass Fiber Reinforced Polymer), garantendo un consolidamento efficace per edifici storici e civili in muratura, in conformità con le normative vigenti. Il sistema ARMAMURO adottato per l’intervento si compone dai seguenti elementi:

• ARMORETE 48 - Rete preformata in fibra di vetro GFRP (Maglia 40x80 mm)
• FAZZOLETTO PA - Fazzoletto di ripartizione per connessioni realizzato in PA riciclato con fibra di vetro 
• ARMOTASSELLO - Connettore ad L in fibra di vetro GFRP
• ARMOTWIST - Barra elicoidale in acciaio inossidabile (2)
• ARMOCORNER - Rete angolare in fibra di vetro GFRP (3)
• ARMOMALTA BASE CALCE M15 - Malta strutturale vibrata classe M15

Per garantire una corretta adesione del sistema di rinforzo, particolare attenzione è stata dedicata alla preparazione del supporto, che deve risultare perfettamente pulito, coeso ed esente da polveri, parti incoerenti, oli, efflorescenze e vecchie pitture. A tale scopo, è stata eseguita l’idropulizia ad alta pressione con macchina specifica tarata a 400 bar, al fine di rimuovere eventuali depositi superficiali e sali solubili presenti sulla muratura. 

Successivamente è stata posata la rete ARMORETE 48 in materiale composito (Glass Fiber Reinforced Polymer) alcali-resistente, costituita da fibra di vetro e resina epossidica. Questa rete assicura elevata stabilità dimensionale e facilità di posa in cantiere, mantenendo l’allineamento ottimale delle fibre. La sua applicazione è stata eseguita mediante l’utilizzo di connettori in fibra di vetro, posizionati con una densità di 4 connettori per metro quadrato di superficie rinforzata. La rete è stata posata opportunamente distanziata dal supporto, in modo tale da risultare posizionata nella mezzeria dello spessore totale dell’intonaco, garantendo così una distribuzione simmetrica delle sollecitazioni.

Sulla rete è applicabile una matrice inorganica, in particolare con matrice di calce idraulica naturale, per la realizzazione del sistema di rinforzo CRM ARMAMURO. L’intonaco di rinforzo è stato applicato in due strati successivi fresco su fresco, per uno spessore complessivo non superiore a 3 cm. Il sistema così realizzato è qualificato con ETA 21/0524, in conformità con la specifica tecnica EAD 340392-00-0104.

Nel nostro specifico caso l’intonaco posato è ARMOMALTA BASE CALCE M15, una malta strutturale fibrata di classe M15 a base di calce idraulica naturale NHL 5.0, inerti calcarei selezionati in granulometria controllata, fibre e additivi specifici che ne migliorano la lavorabilità. Il prodotto è conforme alla normativa UNI EN 998-2.

Considerata la regolarità del supporto, l’intonaco è stato applicato mediante macchina intonacatrice trifase a ciclo continuo, dotata di polmone idoneo al diametro massimo dell’aggregato, come indicato nella scheda tecnica (TDS) del prodotto. La finitura superficiale è stata realizzata con passaggi successivi di staggia in alluminio, seguiti da frattazzatura con frattone in plastica e rabottatura, al fine di ottenere una superficie regolare e planare.

Tempi e costi di un intervento con sistema CRM in fibra di vetro e indicazioni di posa

L’analisi economica di questo tipo di applicazione non è semplice da realizzare, poiché dipende principalmente dalla regolarità della superficie della parete da rinforzare. Tra il sistema tradizionale con rete in acciaio e quello più innovativo con rete in GFRP esiste una notevole differenza in termini di tempi di posa. La leggerezza della rete in fibra di vetro consente una posa estremamente veloce e precisa, con limitati problemi di movimentazione, anche in caso di ponteggi molto alti.

Anche davanti a sottofondi irregolari, come quello presentato nel nostro caso, il sistema CRM con reti in GFRP prevede diversi elementi necessari alla corretta applicazione, quali: connettori, angolari, resine in cartuccia, ecc. - per garantire una posa rapida e precisa. È importante ricordare che l’intero sistema deve essere coperto da un Certificato di Validità Tecnica rilasciato dal ministero dei lavori pubblici.

Seguendo l’esempio del fabbricato in oggetto la superficie da rinforzare di circa 300 mq ha richiesto una lavorazione di circa due settimane e una squadra composta da n°3 operatori dei quali due altamente specializzati. La prima settimana è stata dedicata alla posa della rete mentre la seconda a quella dell’intonaco con relativa frattazzatura. Questa valutazione è estremamente indicativa in quanto – come detto prima – tutto dipende dalla regolarità del sottofondo e da quante zone “spigolose” si incontrano.

Il sistema dell’intonaco armato è senza dubbio uno dei più utilizzati sulle pareti murarie in ambito sismico. Negli ultimi anni, l’introduzione delle reti in fibra di vetro ha rivoluzionato la posa, rendendola più veloce e decisamente più economica.

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