Microcalcestruzzi HPFRC

Microcalcestruzzi fibrorinforzati con fibre in acciaio e sintetiche per interventi di 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).

I microcalcestruzzi di Ruregold Micro Gold Steel e Micro Gold FCC sono classificati come HPFRC.

Campi di applicazione dei Microcalcestruzzi HPFRC

I calcestruzzi fibrorinforzati Micro Gold Steel e Micro Gold FCC ad alte prestazioni HPFRC di Ruregold vengono utilizzati in numerose tipologie di interventi di rinforzo strutturale:

interventi di rinforzo a pressoflessione e taglio di pilastri in calcestruzzo armato;
interventi di rinforzo strutturale del pannello di nodo trave-pilastro;
interventi di rinforzo a flessione e taglio di travi;
interventi di rinforzo per cappe collaboranti di solai esistenti soggette a trazione.

microcalcestruzzi-rinforzo-travi-l1
microcalcestruzzi-rinforzo-pilastri-l1

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.

prova-cmod-microcalcestruzzo-steel-l1
MICRO GOLD STEEL
prova-cmod-microcalcestruzzo-fcc-l1
MICRO GOLD FCC

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

MICRO GOLD STEEL – fRj* MICRO GOLD FCC – fRj*
CMOD 1= 0,5 mm 8,54 8,62
CMOD 2= 1,5 mm 10,40 9,51
CMOD 3= 2,5 mm 8,87 8,07
CMOD 4= 3,5 mm 7,66 6,49

*RESISTENZA RESIDUA A TRAZIONE PER FLESSIONE – fRJ (MPA)

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