Microcalcestruzzi

Microcalcestruzzi fibrorinforzati con fibre in acciaio o sintetiche per il jacketing e la realizzazione di cappe di rinforzo degli elementi in calcestruzzo

Il rinforzo strutturale con microcalcestruzzi a comportamento incrudente

I microcalcestruzzi fibrorinforzati sono materiali compositi (due fasi) caratterizzati da una matrice cementizia e da fibre discontinue.

La matrice può essere costituita sia da una malta che da un calcestruzzo mentre le fibre possono essere di acciaio, polimeriche o in carbonio.

Si tratta di prodotti tecnologici innovativi che sono diventati importanti anche nel consolidamento delle strutture esistenti a seguito del recepimento nelle N.T.C. 2018 (par. 11.2.12) della loro caratterizzazione in funzione della resistenza residua a trazione in fase post fessurata.

I vantaggi del loro impiego, sono soprattutto legati al comportamento incrudente post fessurativo che permette di ottenere delle elevate resistenze a trazione diffuse che consentono sostanziali riduzioni di armature con limitati apporti di peso proprio (rispetto a tradizionali incamiciature con betoncini non ad alta duttilità).

È disponibile un software di calcolo, nell’ipotesi di conservazione delle sezioni piane, che permette di dimensionare rinforzi estradossali a basso spessore di solai in laterocemento, di travi e ringrossi di pilastri con e senza l’apporto di armatura integrativa primaria.

Il loro principale campo di impiego nel consolidamento è :

  • realizzazione di diaframmi di piano a basso spessore (fino a 3 cm circa) su orizzontamenti esistenti;
  • realizzazione di incamiciature di telai in c.a. a basso spessore (fino a 4 cm) , con riduzione o eventuale sostituzione di armatura primaria.

Controllo della dissipazione di energia sotto carico

Il rinforzo di una struttura in calcestruzzo mediante l’utilizzo di microcalcestruzzi fibrorinforzati consente, qualora venisse sollecitato a flessione o taglio superando il limite elastico, di dissipare energia grazie alla formazione di microfessurazioni che è l’evidenza sperimentale che questi prodotti possono incrementare la capacità di sopportare carichi crescenti. L’ampiezza delle microfessure dipende dal tipo di fibra e dal suo volume.
La figura mostra, nel caso di Micro Gold FCC (microcalcestruzzo di Ruregold additivato con fibre sintetiche strutturali), che oltre una deformazione dell’1%, l’ampiezza delle microfessure si stabilizza intorno agli 80 micron.
Nel caso delle tradizionali malte fibrorinforzate (polimeriche e metalliche) l’ampiezza delle microfessurazioni supera i 500 micron, valore pericoloso per la durabilità dell’intervento di rinforzo, in quanto consente la penetrazione degli aggressivi chimici ed ambientali, quali cloruri, piogge acide, ecc.

Curve sperimentali carico/deformazione e resistenza a trazione residua

Nei grafici sono rappresentate le curve carico/deformazione (CMOD) rilevate dopo 28 gg di maturazione, secondo la norma UNI EN 14651. La linea blu descrive la duttilità dei premiscelati Micro Gold di Ruregold che contengono fibre strutturali polimeriche (nel caso di Micro Gold FCC), metalliche (nel caso di Micro Gold Steel) o entrambe (nel
caso di Micro Gold Hybrid). Le curve di sinistra descrivono il comportamento incrudente di questi microcalcestruzzi, dovuto al fatto che le macrofibre presenti incrementano la resistenza a trazione del composito. Si nota la differenza rispetto a quanto accade con una malta fibrorinforzata tradizionale, caratterizzata da un comportamento softening (linea verde), o con una malta tradizionale R4 non rinforzata (linea gialla), avente un comportamento fragile.

La seconda serie di prove rappresenta invece l’andamento della resistenza a trazione residua dei microcalcestruzzi di Ruregold ed i relativi valori di fRj, determinati secondo quanto previsto dalla norma UNI EN 14651. L’area sottesa della curva nei vari prodotti testati, è l’indice della elevata duttilità del prodotto che, in virtù di questo comportamento meccanico, può essere vantaggiosamente utilizzato nel miglioramento sismico delle strutture in c.a. anche senza l’aggiunta di ferri di armatura.

Nella tabella riassuntiva sono messi a confronti i valori di resistenza residua a trazione per flessione – fRj (MPa) dei vari prodotti.

MICRO GOLD FCC MICRO GOLD STEEL MICRO GOLD HYBRID
CMOD 1= 0,5 mm fR1 = 8,05 fR1 = 13,75 fR1 = 11,28
CMOD 2= 1,5 mm fR2 = 10,90 fR2 = 13,90 fR1 = 10,88
CMOD 3= 2,5 mm fR3 = 12,70 fR3 = 13,60 fR1 = 10,50
CMOD 4= 3,5 mm fR4 = 11,60 fR4 = 12,10 fR1 = 9,00

RESISTENZA RESIDUA A TRAZIONE PER FLESSIONE – FRJ (MPA)

Scopri tutti i prodotti

Microcalcestruzzi