Microcalcestruzzi HPFRC
fibrorinforzati con fibre in acciaio per il rinforzo strutturale
di pilastri, travi, nodi trave-pilastro e cappe di rinforzo.
Le caratteristiche dei calcestruzzi FRC e HPFRC
L’impiego dei calcestruzzi fibrorinforzati (Fiber Reinforced Concrete – FRC) ha trovato ormai successo in numerose applicazioni strutturali, nelle quali sono state eliminate (parzialmente e/o totalmente) le armature tradizionali.
Il progettista deve quindi calcolare l’intervento consapevole di impiegare un materiale con caratteristiche strutturali differenti, rispetto a quelle di un calcestruzzo ordinario.
I calcestruzzi FRC sono materiali compositi costituiti da una matrice cementizia (calcestruzzo o malta) additivata con fibre corte in acciaio o sintetiche. A queste potranno poi aggiungersi, a seconda dell’elemento strutturale oggetto di intervento, armature ordinarie o da precompressione.
L’aggiunta di fibre disperse in una matrice di tipo cementizio ne modifica le proprietà meccaniche.
L’obiettivo delle fibre è quello di contrastare l’apertura progressiva delle fessure conferendo al calcestruzzo, dopo la fessurazione, una significativa resistenza residua a trazione (tenacità del calcestruzzo FRC).
La resistenza a trazione residua, quindi anche l’energia specifica necessaria a rompere a trazione il conglomerato o per giungere a valori di apertura delle fessure predeterminati, dipende da molteplici fattori quali:
rapporto di aspetto della fibra;
percentuale di volume delle fibre rispetto al volume totale del composito;
caratteristiche fisico-meccaniche delle fibre;
caratteristiche fisico-meccaniche della matrice cementizia.
Le fibre sono pertanto in grado di manifestare il loro contributo conferendo al composito una resistenza post-fessurativa, assente nella matrice senza fibre, grazie allo sviluppo di una fessurazione diffusa all’interno della matrice.
Gli FRC vengono così classificati:
- a normali prestazioni, per resistenze a compressione sino a C45/55;
- ad alte prestazioni, con resistenze a compressione sino a C70/85;
- ad alta resistenza, con resistenze a compressione superiori a C70/85 e sino a C90/105;
- nel caso di classi di resistenza a compressione superiori al C90/105, le prestazioni degli UHPC non sono ancora state prese in considerazione dal contesto normativo attuale.
Calcestruzzi appartenenti alle classi di resistenza sopra riportate e caratterizzati da una quantità di fibre strutturali superiori allo 0,3% in volume potranno essere classificati come segue:
- FRC (Fiber Reinforced Concrete);
- HPFRC (High Performance Fiber Reinforced Concrete);
- UHPFRC (Ultra High – Performance Fiber Reinforced Concrete).
All’interno di questa classificazione si inserisce il prodotto Micro Gold Steel di Ruregold, classificato come HPFRC: alta prestazione e fibrorinforzato.
Campi di applicazione dei Microcalcestruzzi HPFRC
Rinforzo travi
Rinforzo pilastri
Rinforzo per cappe collaboranti di solai
Curve sperimentali carico/deformazione e resistenza a trazione residua
Si riportano nel seguito alcune curve di resistenza a trazione residua ottenute per i due Micro Gold Steel ed FCC rispettivamente, durante l’iter di qualificazione ministeriale.
Si segnala che il prodotto di Ruregold Micro Gold Steel ha superato una serie di prove aggiuntive, aderenza a seguito di un trattamento gelo/disgelo con sali disgelanti, particolarmente importante per impieghi anche in ambito infrastrutturale.
Caratterizzazione del CMOD MicroGold Steel
Nella tabella riassuntiva sono messi a confronti i valori di resistenza residua a trazione per flessione – fRj (MPa) dei vari prodotti.
