Sistemi di rinforzo FRCM e FRP: cosa deve controllare il Direttore Lavori?

Qualificazione e controllo di accettazione di compositi fibrorinforzati a matrice inorganica (FRCM)

L’argomento inerente i compositi fibrorinforzati a matrice inorganica (FRCM) viene trattato in una linea guida ministeriale. Si tratta della “Linea Guida per la identificazione, la qualificazione ed il controllo di accettazione di compositi fibrorinforzati a matrice inorganica (FRCM) da utilizzarsi per il consolidamento strutturale di costruzioni esistenti” approvate dal Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici a febbraio 2022.

I componenti dei sistemi FRCM

Nelle Linee Guida (LG) vengono esaminate le procedure di identificazione, qualificazione ed accettazione dei sistemi FRCM basati sui seguenti componenti:

o Matrice inorganica a base di cemento o calce;

o Rinforzo (reti in acciaio ad alta resistenza, arammide, basalto, carbonio, PBO, vetro AR);

o Eventuali connettori;

o Dispositivi di ancoraggio;

o Elementi angolari;

o Eventuali additivi (per migliorare le proprietà reologiche della matrice);

o Eventuali adesivi (per migliorare l’adesione tra rete e matrice).

La qualificazione dei sistemi FRCM deve avvenire secondo il caso “C” del capitolo 11.1 delle NTC2018. Dunque, ai fini del rilascio del Certificato di Valutazione Tecnica, il produttore deve svolgere tramite laboratori di cui all’art. 59 del DPR n.380/2001 prove iniziali di tipo. La tipologia e la frequenza delle prove sono riportate nella tabella seguente: 

Per i sistemi FRCM a base di rinforzo metallico in più vanno eseguite le seguenti prove iniziali di tipo:

I controllo di accettazione per gli FRCM

Il controllo di accettazione in cantiere è obbligatorio. Devono essere prelevati 6 campioni per ogni tipo di rinforzo utilizzato (considerando anche le eventuali diverse fasi lavorative necessarie all’installazione).

Su 3 campioni si deve eseguire una prova di trazione con determinazione della tensione ultima σ_u.
Sui restanti 3 provini si deve eseguire la prova di distacco dal supporto standard determinando il valore medio della forza massima che può essere trasferita al supporto.

Il controllo di accettazione si considera positivo se:

o il valore medio della tensione ultima σ_u risulta non inferiore all’85% della tensione caratteristica ultima σ_u , come determinata nella fase di qualificazione, del sistema FRCM di cui si effettua il controllo di accettazione, riportata sulla Scheda tecnica che accompagna il prodotto;

o il valore medio della massima forza che può essere trasferita al supporto risulta superiore almeno del 15% rispetto alla tensione limite convenzionale σ_lim,conv, su supporto analogo, come determinata nella fase di qualificazione, del sistema FRCM di cui si effettua il controllo di accettazione, riportata sulla Scheda tecnica che accompagna il prodotto.

Qualificazione e controllo di accettazione di compositi fibrorinforzati a matrice polimerica (FRP)

L’argomento inerente i compositi fibrorinforzati a matrice polimerica (FRP) viene trattato in una linea guida ministeriale. 

Si tratta della “Linea Guida per la identificazione, la qualificazione ed il controllo di accettazione di compositi fibrorinforzati a matrice polimerica (FRP) da utilizzarsi per il consolidamento strutturale di costruzioni esistenti” pubblicate nel 2019.

Nelle Linee Guida (LG) vengono esaminate le procedure di identificazione, qualificazione ed accettazione dei sistemi FRP basati su fibre lunghe e continue di acciaio ad alta resistenza, arammide, basalto, carbonio, vetro, ed immerse in una matrice polimerica termoindurente.

Per quanto riguarda le caratteristiche dei materiali base utilizzati dai sistemi si deve fare riferimento alle vecchie “Linee guida per la progettazione, l’esecuzione ed il collaudo di interventi di rinforzo di strutture di c.a., c.a.p. e murarie mediante FRP” del Luglio 2009. 

I sistemi FRP ricadono nel caso “C” del § 11.1 del decreto. Attraverso l’applicazione delle LG il produttore può ottenere il Certificato di Valutazione Tecnica (CVT) avente validità di 5 anni dalla data del rilascio.

Le tipologie di FRP

I sistemi FRP si suddividono in due tipologie

- sistemi preformati

- sistemi impregnati in situ.

I sistemi preformati: cosa sono, normativa, classificazione 

I sistemi preformati sono costituiti prevalentemente da delle lamine poltruse preparate in stabilimento che vengono poi incollate in cantiere alle strutture da rinforzare mediante colle fornite dallo stesso produttore della lamina.

I sistemi preformati devono essere conformi alle seguenti norme:

1) UNI EN 13706-1  “Compositi plastici rinforzati - Specifiche per profili pultrusi - Designazione”;

2) UNI EN 13706-2  “Compositi plastici rinforzati - Specifiche per profili pultrusi - Metodi di prova e requisiti generali”;

3) UNI EN 13706-3  “Compositi plastici rinforzati - Specifiche per profili pultrusi - Requisiti specifici”.

I sistemi di rinforzo preformati sono classificati in base al modulo elastico e alla tensione di rottura. In base ai due parametri i rinforzi vengono suddivisi in “classi”. 

ATTENZIONE

Prodotti della stessa classe che siano realizzati con fasi differenti (fibre e/o resina) richiedono processi di qualificazione separati.

La produzione dei rinforzi preformati deve avvenire in uno stabilimento dotato di un sistema di controllo della produzione in linea con la norma UNI EN ISO 9001 “Sistemi di gestione per la qualità – Requisiti”. 

Di fatto si richiede una certificazione di qualità per lo stabilimento. Infatti gli aspetti da monitorare sono quelli tipici di un sistema di gestione qualità aziendale.

Ai fini del rilascio del Certificato di Valutazione Tecnica, il produttore deve svolgere tramite laboratori di cui all’art.59 del DPR n.380/2001 prove iniziali di tipo (sono prove su prototipo ad inizio produzione).

Terminate le prove iniziali di tipo il produttore deve preparare una “scheda tecnica” sul modello di quella proposta dalle LG e qui riportata.

Il controllo in cantiere di sistemi FRP preformati: la check list

• I rinforzi che arrivano in cantiere devono essere marcati secondo le modalità riportate nel Certificato di Valutazione Tecnica. 

• La marcatura deve essere verificata dal Direttore dei Lavori. 

• Il numero del Certificato di Valutazione Tecnica deve essere impresso sul documento di trasporto.

• Le forniture effettuate da un commerciante intermedio devono essere accompagnate da documento di trasporto del commerciante, sul quale deve essere riportata esplicita annotazione con indicazione del Certificato di Valutazione Tecnica di qualificazione del prodotto, e da copia dei documenti rilasciati dal produttore, dichiarati conformi agli originali.

• Il materiale deve essere accompagnato da un Manuale di Installazione del produttore che spieghi come mettere in opera correttamente i rinforzi.

• Relativamente al controllo di accettazione in cantiere si ricorda che questo è sempre obbligatorio e che ricade come onere sotto al Direttore dei Lavori.

• Tutti i rinforzi oggetto della fornitura devono essere campionati all’interno del lotto di spedizione. 

• Ai fini dell’accettazione dei sistemi preformati, il Direttore dei Lavori deve provvedere al prelievo di 3 campioni per ciascun tipo di lamina utilizzata nel sistema di rinforzo da installare, dal lotto di spedizione ricevuto. 

• Le prove (di tipo meccanico) devono essere svolte da laboratori di cui all’art.59 del DPR n.380/2001 entro 30 giorni dal ricevimento del materiale in cantiere (o meno se prescritto dal Direttore dei Lavori). 

• Sui campioni consegnati in laboratorio devono essere eseguite le prove di trazione, con determinazione del valore della tensione di rottura e del modulo elastico.

• La prova si ritiene superata se i valori medi della tensione di rottura e del modulo elastico riscontrati risultano non inferiori all’85% di quelli nominali relativi alla classe di appartenenza.

L'articolo prosegue con la trattazione dei sistemi FRP impregnati in situ e dei relativi controlli da fare in cantiere

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