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Che fibra questo calcestruzzo!

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Proseguendo il percorso nel vasto mondo dei calcestruzzi speciali, vediamo oggi un altro elemento particolarmente interessante. Si tratta del calcestruzzo fibro-rinforzato, altrimenti detto FRC (dall’acronimo inglese Fiber Reinforced Concrete). Nonostante sia noto agli operatori del settore da oltre 50 anni, sono molto interessanti le migliorie apportate negli ultimi anni a questo materiale composito. Il principio alla base è piuttosto semplice: alla matrice cementizia viene aggiunta e distribuita in maniera uniforme una piccola percentuale di fibre, tipicamente metalliche o polimeriche, con lo scopo di aumentare la resistenza alla trazione e di ridurre la propagazione delle fessurazioni conseguenti al ritiro igrometrico. In breve, le fibre aumentano la duttilità e la tenacità del calcestruzzo, migliorandone, se inserite in dosaggi sufficientemente elevati, anche il comportamento a fronte di flessione, trazione e taglio.

Calcestruzzo con fibre polimeriche…

Come detto, le fibre possono essere innanzitutto polimeri, ovvero sintetiche (SNFRC), disponibili “a basso modulo elastico”, una versione che aumenta la tenacità e contrasta il fenomeno di propagazione delle fessure, e “ad alto modulo elastico” che aggiungono la resistenza alla trazione. Nel primo caso si utilizza il nylon, il poliestere, il polietilene o il polipropilene non strutturale, nel secondo caso le fibre sono in carbonio, acrilico o polipropilene strutturale. Anche se vanno elencati gli utilizzi di fibre di vetro o di materiali naturali, è certamente l’acciaio (SFRC), il materiale più utilizzato in questo tipo di calcestruzzo speciale. Con dosaggi compresi fra lo 0.3% e lo 0,75% del volume, il calcestruzzo fibro-rinforzato trova una serie molto ampia di applicazioni: nelle pavimentazioni industriali o commerciali, in cui ormai sostituisce tranquillamente la rete elettrosaldata; nei prefabbricati, tipo cabine, frangiflutti, pozzetti e pannelli murari; in galleria fra i calcestruzzi spruzzati o nei rivestimenti finali; nella costruzione delle dighe; nel confezionamento di calcestruzzi altamente refrattari agli stress termici.

…o con fibre d’acciaio

In genere trovano impiego ottimale in tutte le strutture in cui è necessaria un’alta capacità di assorbire urti e pressioni. Fra le soluzioni più interessanti presentate nell’ultimo periodo, vale certamente la pena menzionare la soluzione proposta da Bekaert, che presenta un prodotto chiamato Dramix 5D. Si tratta ovviamente di calcestruzzo rinforzato da fibre in acciaio, in cui la duttilità non viene ottenuta attraverso il normale sfilamento controllato, ma tramite l’allungamento della fibra stessa che resta vincolata da un sistema a doppio ancoraggio alla matrice cementizia, portando la resistenza a trazione a valore particolarmente elevati (l’indicazione a specifica parla di un valore superiore ai 2200 N/mm2). L’azienda belga parla di calcestruzzo fibro-rinforzato strutturale, poiché dosato con una quantità di fibre pari a 35 Kg/m3, corrispondenti ad una percentuale volumetrica dello 0.45%, il prodotto è stato testato su travetti che rispondevano perfettamente alle normative EN, sostituendo completamente il rinforzo strutturale, usualmente necessario.

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