Rinforzo strutturale con materiali compositi fibrorinforzati

L'impiego di materiali compositi fibrorinforzati nel recupero e consolidamento delle strutture armate nel settore dell'edilizia ha contribuito ha migliorare le caratteristiche meccaniche ed anche la durata nel tempo e l'abbattimento dei costi. Il perché di materiali compositi è presto detto, il mondo dell'edilizia si è sviluppato esponenzialmente negli ultimi decenni e la ricerca di nuove tecnologie è stato un passo dovuto.

Come tutti sanno i materiali compositi sono impiegati in diversi settori, molti sono più comuni di quanto si crede. Una semplice tavola da surf ad esempio è un materiale composito, i due o più materiali che la costituiscono aventi mediocri proprietà meccaniche possono aumentarle se accoppiati.

Qualcuno si potrebbe chiedere perché adoperare un materiale composito e non uno che abbia le stesse proprietà, è facile comprendere come più materiali di scarsa qualità il cui risultato è uguale ad uno più costoso lo fanno prediligere a livello commerciale.

Ma non è solo il costo che veicola la scelta dei progettisti verso uno materiale composito, alle volte la sinergia di più materiali è maggiore di uno con le stesse proprietà ed alle volte il peso o i costi di realizzazione sono scelte obbligate.

Nel mondo dell'edilizia i materiali compositi fibrorinforzati (FRP) hanno avuto una crescente richiesta rispetto ad i materiali fino a quel momento utilizzati, questo soprattutto nel campo del recupero ed il consolidamento delle strutture in cemento armato.

Gli FRP utilizzati per ripristino delle strutture in cemento armato sono costituite da fibre ad elevata resistenza meccanica in una matrice polimerica. Le fibre una volta solidificate all'interno della matrice polimerica aumentano la resistenza a trazione della struttura, in pratica svolgono il lavoro della parte metallica dell'armatura.

Le fibre hanno il vantaggio di essere più leggere del metallo, sono semplici da applicare e contribuiscono a migliorare la resistenza di strutture armate ammalorate ed aumentano la sicurezza in caso di eventi sismici. La matrice polimerica da sola non potrebbe aumentare le proprietà meccaniche della struttura, il suo compito è di proteggere le fibre dall'azione degli agenti atmosferici e di formare un materiale solido e resistente.

Le fibre impiegate nei materiali compositi fibrorinforzati per edilizia sono diverse, in relazione all'intervento è possibile scegliere il materiale del rinforzo. Se c'è necessità di elevata resistenza meccanica a trazione si impiegano le fibre di carbonio mentre per casi in cui non c'è necessità di elevate caratteristiche si può impiegare un FRP con fibre di vetro, ed in altri casi anche di aramide.

Non sempre le fibre vengono disperse in matrice, l'utilizzo di reti che vengono impregnate dalla matrice polimerica è una valida alternativa soprattutto in determinati lavori e superfici, i costi possono essere contenuti utilizzando questo sistema.