I calcestruzzi armati con barre in materiale composito fibro-rinforzato (FRP)

Lo stato dell’arte delle infrastrutture italiane rappresenta un problema di notevole importanza per tutti gli ingegneri impegnanti in ambito strutturale.

Esse infatti si presentano molto spesso degradate e perfino agli occhi dei meno esperti, complice il crollo del Ponte Morandi, pericolose.

La ricerca e lo studio di materiali innovativi capaci di garantire alle strutture una maggior durabilità e un minore impatto ambientale diventa quindi fondamentale vista la situazione generale dei ponti in Italia e di altre infrastrutture nelle quali la manutenzione è venuta meno.

L’utilizzo di barre in materiale composito fibro-rinforzato (FRP, in inglese Fiber Reinforced Polymer) in sostituzione alla classica armatura metallica inserita all’intero della matrice cementizia rappresenta una delle migliori soluzioni adottabili a questo scopo.

Si stima infatti che il calcestruzzo armato ottenuto, oltre ad avere un’alta resistenza meccanica, una elevata resistenza alla corrosione, peso ridotto e un basso impatto ambientale, permette la costruzione di opere con una vita utile di 100 anni senza accorgimenti particolari in fase di progettazione, garantendo alle strutture una buona durabilità anche in condizioni di scarsa manutenzione. [P. CASADEI, Armature in FRP per il cemento armato: sostenibilità e durabilità, 23 aprile 2021]

Le barre maggiormente utilizzate sono ottenute per pultrusione e sono costituite da fibre di vetro o fibre di carbonio e da una matrice resinosa termoindurente. Quest’ultima presenta lo svantaggio di non permettere una modellazione successiva delle barre, le quali, dopo la prima lavorazione diventano molto rigide e di conseguenza fragili.

Contrariamente alle barre di acciaio normalmente utilizzate quindi, le barre in materiale composito fibro-rinforzato non possono essere modellate in cantiere.

Una applicazione particolarmente significativa è l’utilizzo delle armature in FRP nella realizzazione degli impalcati da ponte spesso soggetti a condizioni ambientali aggressive che danno vita a fenomeni di corrosione che con il passare del tempo rendono la struttura inutilizzabile.

Per quanto riguarda invece le normative di riferimento per la progettazione con le armature in FRP, l’Italia e più in generale l’Europa, che seguono le direttive CNR-DT 203-2006, non sono all’avanguardia come Stati Uniti e Canada dove questi materiali vengono impiegati già da tempo.

Norme chiare, come ad esempio l’ACI 440.1R-15 “Guide for the Design and Construction of Structural Concrete Reinforced with Fiber-Reinforced Polymer (FRP) Bars” sviluppato dall’American Concrete Institute, e lo sviluppo di standard di qualifica hanno permesso un facile utilizzo delle armature in FRP nella progettazione di opere strutturali anche di rilevante importanza. [P. CASADEI, Armature in FRP per il cemento armato: sostenibilità e durabilità, 23 aprile 2021]

Se anche in Italia si seguisse l’avanguardia americana e canadese da un punto di vista normativo si potrebbe procedere in modo più veloce e funzionale alla riqualificazione e alla progettazione di strutture più durevoli ed ecosostenibili.

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