RINFORZI STRUTTURALI IN FIBRE DI CARBONIO
L’applicazione di materiali compositi e fibre di carbonio rappresenta oggi la soluzione tecnologica più efficace per gli interventi di consolidamento statico, di rinforzo e riabilitazione strutturale, di miglioramento ed adeguamento sismico.
In particolare l’utilizzo di reti in fibra di carbonio, formate da un tessuto termosaldato in grado di garantire alte prestazioni di lavorabilità e stabilità di posa, consente la messa in sicurezza di edifici già esistenti, pubblici e privati, in cemento armato e muratura, che ne richiedano la necessità, come ad esempio accade per strutture residenziali, ospedaliere, scolastiche, sportive o industriali.
I compositi fibrorinforzati (FRP) inoltre si adattano bene anche ad applicazioni in cui è fondamentale preservare le caratteristiche estetiche della struttura originaria (edifici di interesse storico o artistico) o in casi in cui i rinforzi tradizionali sarebbero di difficile applicazione per limitatezza dello spazio a disposizione.
Le fibre di carbonio garantiscono infatti eccezionali risultati in termini di sicurezza, riducendo al minimo i problemi di invasività e di ingombro garantendo la totale reversibilità.
FIBRE DI CARBONIO: PERCHE’?
Si tratta di un polimero composto da fili di atomi di carbonio lunghi e sottili legati insieme grazie a una formazione cristallina. La principale caratteristica del materiale è che, a fronte di una struttura estremamente sottile (per intenderci una fibra è ancora più sottile di un capello umano) e quindi leggera, ha una forza e una resistenza quasi imbattibili. Rispetto all’acciaio, la fibra di carbonio è cinque volte più forte e due volte più rigida.
La fibra di carbonio insieme ad altri materiali compositi è altamente performante, perché ha un peso specifico decisamente ridotto ma al tempo stesso è in grado di sopportare dei carichi enormi
Anche se la fibra di carbonio non può essere considerata un prodotto sostenibile in sé potrebbe sicuramente ridurre di molto l’impatto ambientale dell’intero ciclo legato al mondo edile, grazie alla velocità di posa e alla facilità di utilizzo, permettendo così un’ottimizzazione dei costi del cantiere.
Il sistema di rinforzo con reti in fibra di carbonio è stato poi sottoposto a studi specifici in ambito accademico e le ricerche hanno comprovato le indiscusse qualità strutturali a supporto delle murature e dell’intonaco armato anche nell’ambito di interventi locali in edifici danneggiati dal sisma.
ESEMPI DI UTILIZZO :
- Ripristino delle capacità portanti di elementi strutturali, dovute al degrado o corrosione dei ferri d'armatura.
- Cerchiaggio x il rinforzo di pilastri di tutte le dimensioni e forme. Aumento della resistenza a compressione del calcestruzzo nei pilastri.
- Rinforzo di solai in c.a, anche per aumenti di carico imprevisti.
- Ripristino delle capacità portanti di elementi strutturali danneggiati (ad esempio urto di mezzi nei ponti o sottopassaggi, incendi, infiltrazioni di acqua, ecc.).
- Cambio di destinazione d'uso dell'edificio, ove occorra aumentare la capacità portante ad esempio di travi e solai, oppure incrementare le prestazioni dei pilastri senza ingrossarli.
- Recupero e restauro strutturale di:
Volte a botte, volte a crociera, volte a vela, volte a cupola, volte a padiglione, volte miste.
Archi a tutto sesto, archi ribassati, archi rampanti, arco a sesto acuto o ellittico ecc.
I vantaggi:
I vantaggi dei materiali compositi fibrorinforzati (FRP) sono molteplici: leggerezza, elevate proprietà meccaniche, caratteristiche anticorrosive. Scopriamo di seguito i principali benefici:.
- ELEVATE PRESTAZIONI MECCANICHE DI RESISTENZA Nessun altro materiale da costruzione, o adattabile alle costruzioni, a parità di peso e dimensioni, ha le capacità di resistenza dei materiali compositi.
- SAGOMABILITA’ E ADATTABILITA’DI FORMA
Volte o pilastri, archi o travi, possiamo sagomare il rinforzo in fibra di carbonio con estrema precisione sulla base della forma del supporto sul quale andrà applicato. La direzionalità del rinforzo garantisce la risposta diretta alla provenienza delle sollecitazioni sull’elemento strutturale.
- DURABILITA’ NEL TEMPO
Il sistema composito con le fibre di carbonio garantisce una durata pressoché illimitata: non subisce trasformazioni chimiche nel tempo (come il calcestruzzo) non è soggetto a processi di ossidazione (come l’acciaio da costruzione) non è aggredibile da agenti atmosferici (piogge acide) non è aggredibile in ambienti salini (località di mare). In casi limite se protetto da idoneo sistema coibente, risulta praticamente inattaccabile.
- LEGGEREZZA DEL RINFORZO APPLICATO ALLE STRUTTURE
Nessun incremento di peso o aggravio di carichi sulla struttura rinforzata. Anche più strati di rinforzo in carbonio non superano mai lo spessore di 1/3 mm.
- BASSISSIMA INVASIVITA’
Si può intervenire “chirurgicamente” su edifici esistenti, senza sgomberare civili abitazioni o chiudere totalmente al pubblico strutture di pubblica fruizione. Se previsto, su può intonacare o controsoffittare la struttura, e dunque l’intervento risulta praticamente invisibile.
- TEMPI RIDOTTI E VELOCITA’ DI POSA IN OPERA
In poche ore si possono applicare grandi quantità di rinforzo, riducendo i disagi per l’utente finale ed i tempi di esecuzione per le imprese.
- POSSIBILITA’DI VERIFICA DELLA QUALITA’DEL RINFORZO APPLICATO
La Direzione dei Lavori o il committente possono verificare in diretta la perfetta esecuzione del rinforzo strutturale, tramite moderni ed efficaci sistemi, come le Termografie all’Infrarosso oppure le prove ultrasoniche.