TECNOLOGIE
Vedi anche applicazioni:
Strutture in CA & CAP
Strutture in muratura
Strutture in legno
E.S.D.R.
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STEEL REINFORCED POLYMER E STEEL REINFORCED GROUT

L'utilizzo dei materiali compositi fibrorinforzati FRP ha avuto, in questi ultimi anni, un impulso particolarmente significativo nella loro applicazione come materiali per il recupero ed il consolidamento del costruito tanto in muratura quanto in cemento armato grazie alle loro ottime caratteristiche meccaniche e capacità di offrire indubbi vantaggi rispetto alla reversibilità e non invasività dell'intervento.
Tuttavia tali materiali hanno portato, insieme ai suddetti vantaggi, anche tutta una serie di problematiche relative alla necessità dell'utilizzo di resine, la necessità di superfici livellate mediante rasatura, la necessità di un ancoraggio chimico per trasferire gli sforzi tangenziali al materiale da rinforzo, senza poi trascurare gli aspetti riguardanti la diffidenza degli operatori nel settore ed i problemi relativi alla resistenza al fuoco del materiale.

In questo scenario sono oggi disponibili anche per il mercato italiano, una nuova generazione di materiali compositi, gli SRP (Steel Reinforced Polymer) e gli SRG (Steel Reinforced Grout) realizzati con fili d'acciaio ad alta resistenza (Ultra High Tensile Steel, Hardwire™) intrecciati a formare corde, immerse in una resina epossidica o in una matrice cementizie che permettono di ovviare a tutte le sopraccitate problematiche mantenendo però i principali vantaggi della tecnologia degli FRP.

Le caratteristiche di questo nuovo composito si possono così riassumere:

  • l'acciaio ( derivante dall'evoluzione di un acciaio perlitico o ipereutettoidico) incrementa la duttilità dell'elemento rinforzato grazie ad una pseudo-duttilità generata dallo stiramento dei fili avvolti in trefoli, una volta sottoposti a trazione, pur senza subire alcun sostanziale snervamento, rimanendo in campo elastico sino a rottura;
  • grazie alla sua resistenza a taglio, l'acciaio può semplificare le problematiche relative alle connessioni e agli ancoraggi;
  • l'impiego di trefoli non richiede l'utilizzo esclusivo di resine epossidiche poiché è alta la compatibilità con qualsiasi tipologia di matrice polimerica termoplastica o termoindurente e matrici cementizie;
  • l'impregnazione con matrice cementizia può superare i problemi relativi alla resistenza al fuoco e ridurre considerevolmente i costi di messa in opera permettendo di utilizzare la necessaria rasatura come strato impregnante per il tessuto;
  • grazie al rivestimento in rame o zinco dei fili di acciaio, il materiale è resistente alla corrosione garantendo durabilità nel tempo e un ottima aderenza con le principali resine/malte disponibili sul mercato.

È possibile individuare dei fattori fisico-geometrici che influenzano la risposta meccanica del composito:

  • la classe di resistenza del filamento, compresa tra i 2400 ed i 4000 MPa;
  • il diametro del filo, dell'ordine di 0.20 - 0.48 mm;
  • la tipologia del trefolo, a seconda di come vengono intrecciati i filamenti (ST2, 3SX, 3X2);
  • la densità del tessuto, ovvero il numero di trefoli presenti per unità di lunghezza ( bassa, media, alta). Tale parametro, oltre ad incidere sulla risposta meccanica del composito, potendo far variare il passo dei trefoli consente l'uso di una più ampia gamma di matrici con diversi valori della viscosità.

Tali materiali sono prodotti da Hardwire LLC negli USA e oggi disponibili anche per il mercato italiano/europeo grazie a FIDIA S.r.l. – Technical Global Services. La società TEC.INN. è uno dei principali clienti ad aver effettuato i primi interventi con i tessuti unidirezionali in acciaio-Hardwire, primi fra tutti su edifici in muratura storico-monumentali ma anche su strutture in CA e CAP.