Materiali

I materiali polimerici fibrorinforzati, conosciuti con la sigla frp (fiber reinforced polymer), sono composti da una matrice che ha il compito di dare forma e geometria al materiale e dalla fibra che ha il compito di sopportare le tensioni.
Sono applicati in aderenza agli elementi da rinforzare con specifici adesivi epossidici e collaborano con la struttura per ottenere un miglioramento delle capacità portanti.

Le fibre utilizzate appartengono a tre famiglie: fibre di vetro, fibre di carbonio, fibre aramidiche e si caratterizzano per l’altissima resistenza a trazione e la leggerezza. Tra queste, le fibre di carbonio sono quelle con la maggiore resistenza a trazione e con il modulo elastico più elevato e per questo motivo vengono più utilizzate delle altre negli interventi di rinforzo strutturale. I polimeri fibrorinforzati con carbonio vengono indicati anche con la sigla CFRP.

Tabella con proprietà delle fibre (Vedi scheda tecnica)

Per quanto riguarda la matrice polimerica, vengono impiegate le resine epossidiche per il bassissimo ritiro e per l’ottima resistenza chimica che le rende stabili sia in ambiente acido (inquinamento atmosferico) che in ambiente basico (alcalinità del calcestruzzo).
Inoltre l’adesione è ottima alla maggior parte dei supporti sia asciutti che umidi; quando l’applicazione è eseguita a regola d’arte, la prova di strappo registra la rottura del supporto e non il distacco del rinforzo.

Campi d’impiego

• Rinforzo di opere in calcestruzzo: solai, travi e pilastri
• Rinforzo di opere in pietra e laterizio: pilastri, colonne, volte, archi, cupole
• Rinforzo strutturale di travi di solai e catene di capriate in legno
• Aumento della portata delle strutture di edifici per nuove destinazioni d’uso
• Adeguamento sismico di strutture portanti in calcestruzzo, pietra, laterizio

Vantaggi dei rinforzi in fibra di carbonio (CFRP)

• Elevatissime caratteristiche meccaniche (elevato rapporto prestazioni / peso)
• Alta rigidità del rinforzo e resistenza a trazione
• Facilità degli interventi per la leggerezza e maneggiabilità dei rinforzi: i nastri si possono tagliare con una forbice.
• Totale assenza di corrosione
• Non modificano le forme originarie degli elementi consolidati
• Reversibilità dell’intervento

Il confronto con i metodi tradizionali
Le tecniche tradizionali su elementi compressi prevedono la cerchiatura con fasce e cravatte metalliche, oppure l’aumento della sezione resistente con l’applicazione di malte antiritiro ad alta resistenza.
Negli interventi di ripristino sulle strutture inflesse, la tecnica più utilizzata è stata fin’ora il beton plaqué, che impiega per il rinforzo piastre metalliche incollate alla struttura con adesivi epossidici.
Sulle volte in muratura si interviene tradizionalmente mediante il getto sull’estradosso della volta di uno strato di betoncino con legante idraulico.