Verifica della posa dei materiali fibrorinforzati: istruzioni per la DL

L’obiettivo di questo articolo è quello di stimolare l’analisi critica nella posa degli interventi di rinforzo in materiale fibrorinforzato. Le tecniche sono ormai entrate nella pratica progettuale, ma vi è una difficoltà oggettiva nel controllo della posa unitamente alla presenza in cantiere di imprese qualificate alla posa dei supporti. È spesso sottovalutata la preparazione del supporto, che rappresenta invece due possibili modalità di rottura e quindi inefficacia del rinforzo.

L'uso dei materiali compositi nel rinforzo degli edifici in muratura

Nel consolidamento della tecnologia costruttiva muraria e dei suoi componenti (ad esempio gli architravi o solai) è ricorrente a livello progettuale l’impiego di materiali compositi.

È fondamentale che l’impresa che allestisce il consolidamento si coordini con quella che prepara il supporto, nel caso non sia la medesima.

Il coordinamento è fondamentale. Il personale qualificato con comprovata esperienza nel campo degli interventi con sistemi FRP (Fiber Reinforced Polymer) è cruciale per la realizzazione efficace e di alta qualità nei lavori di consolidamento strutturale. Questa qualifica implica una serie di requisiti e competenze specifiche, tra cui:

• la conoscenza approfondita dei materiali FRP o FRCM o CRM ;
• delle tecniche di applicazione, delle normative vigenti e delle procedure di controllo.
• Un'esperienza pratica in interventi di consolidamento strutturale. Queste competenze sono essenziali per garantire la realizzazione di interventi di qualità e la sicurezza degli edifici.

In Figura 1 sono riportate le tipologie di crisi che possono verificarsi in una tecnologia muraria consolidata mediante FRCM:

• il distacco con rottura coesiva del supporto del sistema di rinforzo;
• il distacco all’interfaccia matrice-supporto;
• il distacco all’interfaccia matrice-tessuto/rete;
• lo scorrimento del tessuto nella matrice;
• lo scorrimento del tessuto/rete e fessurazione dello strato di malta più esterno;
• la rottura a trazione del tessuto/rete.

La preparazione del supporto incide sui primi due meccanismi, il che giustifica la prova di accettazione corrispondente alla prova di distacco dal supporto, unitamente a quelle atte a riscontrare le caratteristiche specifiche del sistema FRCM.

Se da un lato vi è il controllo di accettazione del materiale, al contempo vi deve essere una preparazione del supporto:

• privo di irregolarità;
• pulito;
• consolidato in caso di deficienze murarie (buchi, spessore murario irregolare o supporto poco poroso).

Queste sono solo alcune delle misure preventive che devono essere attuate prima di posare il rinforzo. Ciascun fabbricante per ciascun sistema di rinforzo deve indicare le operazioni di preparazione del supporto nel Manuale di Installazione, lì vi sono contenute le verifiche anche visive che la direzione lavori può attuare fase per fase.

L’importanza dell’impresa qualificata ad allestire i rinforzi CRM e FRP

Nonostante la crescente diffusione dei sistemi di rinforzo in materiale composito, un aspetto critico che si riscontra quotidianamente nei cantieri riguarda la carenza di conoscenze specifiche da parte delle imprese e delle maestranze incaricate della preparazione dei supporti e, in alcuni casi, anche della posa stessa. In moltissime situazioni, questi lavori vengono affidati a imprese non specializzate, che si trovano a gestire interventi di questo tipo in modo sporadico, senza avere acquisito un bagaglio di esperienza o una formazione tecnica adeguata sui materiali compositi in FRP e sulle loro modalità di funzionamento.

Questa mancanza di consapevolezza si traduce troppo spesso in una sottovalutazione dell’importanza del rinforzo, con la conseguente assenza di cura nei dettagli fondamentali, a partire proprio dalla preparazione del supporto. È già particolarmente difficile ottenere da queste imprese un supporto correttamente preparato per poter applicare il rinforzo in modo idoneo; figuriamoci quando a queste stesse imprese viene affidata anche l’applicazione vera e propria delle fibre. Se la base di partenza — ovvero il supporto — non è adeguata, è impensabile che l’intervento possa risultare efficace, anche nel caso di una corretta posa successiva. La non conoscenza del materiale e delle sue reali modalità di funzionamento porta inevitabilmente a lavorazioni superficiali e non a regola d’arte.

È capitato più volte, in cantiere, di percepire questo atteggiamento, spesso espresso verbalmente con frasi come “tanto a cosa vuoi che serva?”, che testimoniano una scarsa attenzione a procedure che invece sono determinanti per la sicurezza dell’opera. Affidare questi interventi a imprese o personale non specializzato significa esporre il sistema a possibili errori non solo nella fase esecutiva ma anche nella lettura e nell’interpretazione del progetto stesso.

Una realtà specializzata, composta da tecnici con esperienza e formazione mirata sui sistemi CRM ed FRP, è in grado non solo di garantire la corretta applicazione dei materiali ma anche di evidenziare eventuali criticità operative. Ad esempio, la presenza di cunette o irregolarità non adeguatamente trattate può compromettere l’efficacia del rinforzo, poiché questi materiali lavorano in trazione e necessitano di un supporto continuo e uniforme per poter trasmettere le sollecitazioni in sicurezza.

Questo è solo uno dei molti aspetti tecnici che un applicatore esperto è in grado di riconoscere e gestire.

Inoltre, un’impresa realmente specializzata può offrire un ulteriore valore aggiunto: la capacità di individuare e segnalare al progettista eventuali carenze, sviste o difformità riscontrate tra il progetto e la reale situazione di cantiere. Questo dialogo tecnico permette di proporre per tempo soluzioni idonee che garantiscano la piena efficacia e la sicurezza dell’intervento, in un’ottica di collaborazione continua tra progettazione ed esecuzione.

Posa FRCM: controllo del direttore lavori sulla posa

“Alla documentazione di accompagnamento di ogni lotto di spedizione del sistema di rinforzo, il Fabbricante deve allegare il Manuale di preparazione dei prodotti di ciascun sistema di rinforzo, dove sono fornite le istruzioni operative per la corretta preparazione in opera dei componenti del sistema di rinforzo, nonché il Manuale di installazione dei prodotti di ciascun sistema di rinforzo, in cui sono fornite le Istruzioni operative per la corretta applicazione del sistema di rinforzo, con particolare riguardo ai trattamenti da porre in essere a carico del supporto preliminarmente all’installazione del sistema FRCM.

Nel Manuale di installazione deve essere indicato lo spessore massimo e minimo di utilizzo del sistema di rinforzo. Il Direttore dei Lavori deve verificare la scrupolosa osservanza delle modalità di installazione del sistema, con particolare riguardo alla preparazione del supporto, all’eventuale applicazione di promotori di adesione, alla corretta applicazione e stagionatura del sistema FRCM, atteso che una inadeguata applicazione potrebbe compromettere l’adesione al supporto e quindi la efficacia del sistema stesso di rinforzo.

È facoltà del Direttore dei Lavori, oltre alle prove di accettazione di cui al § 5, eseguire anche prove in situ (ad esempio prove di strappo), i cui risultati potranno essere messi in relazione con quanto accertato nella procedura di qualificazione del sistema e con i valori di progetto assunti nel calcolo” (Capitolo 6 de “Linea Guida per la identificazione, la qualificazione ed il controllo di accettazione di compositi fibrorinforzati a matrice inorganica (FRCM) da utilizzarsi per il consolidamento strutturale di costruzioni esistenti”)

Scarica la Linea Guida sugli FRCM

I compositi FRCM (Fiber Reinforced Cementitious Matrix) sono utilizzabili per realizzare sistemi di rinforzo esterni di strutture esistenti in muratura o in conglomerato cementizio armato. Nei sistemi di rinforzo FRCM la matrice inorganica, a base di cemento o di calce, nel seguito denominata anche malta, viene rinforzata con reti realizzate con fibre continue di una o più delle seguenti tipologie di materiali:

• acciaio ad alta resistenza;
• aramide;
• basalto;
• carbonio;
• poliparafenilenbenzobisoxazolo (nel seguito PBO);
• vetro AR.

Posa FRP: controllo del direttore lavori sulla posa

Alla documentazione di accompagnamento di ogni lotto di spedizione, il Fabbricante deve allegare un Manuale di installazione, dove sono fornite le istruzioni operative per la completa posa in opera dei sistemi, con particolare riguardo ai trattamenti da porre in essere a carico del supporto, preliminarmente all’installazione del composito FRP, alle condizioni ambientali richieste in fase di applicazione del rinforzo (umidità e temperatura), e gli accorgimenti, ove occorrenti, per proteggere il composito dagli effetti termici (§ 9.3 Installazione “Linee guida per l’identificazione, la qualificazione ed il controllo di accettazione dei compositi fibrorinforzati a matrice polimerica da utilizzarsi per il consolidamento strutturale di costruzioni esistenti” – maggio 2019)

Scarica la Linea Guida sugli FRP

Posa sistemi fibrorinforzati (FRCM e FRP): presentazione di casi significativi di posa e di preparazione del supporto

Nel prossimo paragrafo riportiamo alcune immagini di posa del rinforzo e di preparazione del supporto, fino al completamento del consolidamento.

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