Rinforzo strutturale di elementi in c.a. e muratura: caratterizzazione dei sistemi FRCM secondo i criteri di accettazione di ICC-ES

Abstract
La normativa statunitense permette l’utilizzo di materiali innovativi quando sia disponibile un “Evaluation Report” prodotto da laboratori certificati e basato su criteri di accettazione promulgati dall’organizzazione ICC-ES. In particolare, nel documento AC434 sono stati stabiliti i requisiti minimi per la caratterizzazione di sistemi compositi FRCM per il rinforzo strutturale di elementi in calcestruzzo armato (c.a.) e muratura. Le caratteristiche valutate includono: le proprietà degli FRCM e la loro capacità di resistenza a sforzi assiali, di flessione e di taglio; il comportamento degli FRCM quando esposti all’ambiente ed al fuoco; e le procedure di verifica strutturale. Questo articolo si sofferma prima sullo studio delle caratteristiche proprie del materiale per poi arrivare a discutere l’effetto che il materiale di rinforzo ha su elementi strutturali in c.a. e muratura.

1 Introduzione
Il patrimonio edilizio oggi presenta spesso la necessità di una riabilitazione strutturale. L’obiettivo di tale riabilitazione è duplice: allungare la vita utile di una costruzione o soddisfare i requisiti che i più recenti codici normativi richiedono per esempio in campo sismico. L’adeguamento strutturale è spesso risolto tramite l’utilizzo di materiali di rinforzo quali i compositi fibrorinforzati FRP (Fiber-Reinforced-Polymers).

L’introduzione di materiali innovativi quali i materiali compositi a matrice inorganica come l’FRCM (Fabric-Reinforced-Cementitious-Matrix) possono essere considerate come un’auspicabile alternativa, particolarmente adatta quando le superfici di supporto sono umide o quando la resistenza al fuoco è un prerequisito.

Infatti, la normativa statunitense, basata sulla famiglia degli “International Codes” (di cui IBC, l’Interantional Building Code, è il più noto), permette l’utilizzo di materiali e tecnologie innovative quando è disponibile un “Evaluation Report” prodotto da un laboratorio con certificazione ISO 17025 e redatto sulla base di “Criteri di Accettazione” prestabiliti da ICC-ES (International Code Council – Evaluation Services). Nel caso dell’FRCM, ICC-ES ha promulgato il documento AC434 [1] che stabilisce i requisiti minimi per la caratterizzazione di sistemi compositi FRCM per il rinforzo strutturale di elementi in calcestruzzo armato (c.a.) e muratura.

Le caratteristiche valutate includono: le proprietà degli FRCM e la loro capacità di resistenza a sforzi assiali, di flessione e di taglio; il comportamento degli FRCM quando esposti all’ambiente; il comportamento quando esposti al fuoco; e le procedure di verifica strutturale. In questo articolo viene proposta una sintesi dei punti salienti della caratterizzazione dell’FRCM soffermandosi sulla definizione delle proprietá del materiale (i.e., resistenza a trazione), sul rinforzo a flessione di elementi in c.a. e sul rinforzo a taglio di murature. Il lettore puó trovare informazioni integrative coi dettagli di tutti i test in [2].

2 Proprietá del Materiale
Come per molti altri materiali compositi, le due caratteristiche fondamentali che definiscono il comportamento dell’FRCM sono la resistenza a trazione e l’aderenza al supporto. Nel presente lavoro viene analizzata la caratterizzazione del legame costitutivo dell’FRCM mediante la misura della sua resistenza a trazione. La trattazione è limitata a provini rettangolari ricavati da un materiale FRCM con fibre in PBO (Poliparaphenilene-benxobisoxazole): il Gold-750.
 

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