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3 La famiglia REFOR-tec UHPFRCC rappresenta un eccezionale evoluzione formulativa dell HPFRC (High Performance Fiber Reinforced Concretes). I prodotti appartenenti a questa famiglia uniscono elevati valori di resistenza meccanica a compressione (da 100 a 280 MPa) e flesso trazione (> 30, fino a 80 MPa) con ottimali valori di duttilità (Energia di frattura da a N/m). Diversi sono i vantaggi nell utilizzo della tecnologia di rinforzo REFOR-tec trarre vantaggio nei calcoli strutturali dalla duttilità e quindi dalle deformazioni ultime del materiale; trarre vantaggio nei calcoli strutturali dagli eccezionali valori di aderenza al taglio della camicia di rinforzo al supporto in c.a.; trarre vantaggio nei calcoli strutturali dalla resistenza a trazione del materiale; minimizzare gli spessori applicativi garantendo condizioni di rinforzo migliorative rispetto a interventi con tradizionale calcestruzzo armato; minimizzare i carichi aggiuntivi gravanti sulla struttura; trarre vantaggio dalla eccezionale efficacia di REFOR-tec come barriera anticarbonatazione ed antiossidazione nel miglioramento della DURABILITA nel tempo; CREDITI LEED : Emissioni VOC pressoché nulle Innovazione Progettuale Durabilità Ecosostenibilità 100% riciclabile a fine vita; poter progettare rinforzi strutturali altamente prestazionali tenendo conto anche della elevatissima resistenza al fuoco di formulati REFOR-tec anche per contatto diretto 1000 C su strutture sottocarico (System (sistemi Fire n.1, Structural System n.2) Shield n 1 - Fire Structural Shield n 2). Tutti questi aspetti possono essere di particolare interesse nei progetti di rinforzo o adeguamento strutturale, particolarmente in zona sismica ove i vantaggi sopra espressi giocano talvolta ruoli determinanti al fine di migliorare il comportamento della struttura alle sollecitazioni sismiche. Nelle strutture sismicamente resistenti i premiscelati REFOR-tec possono essere anche combinati con armature d acciaio. I principali campi di applicazione per rinforzi strutturali sono pertanto: incamiciature a basso spessore (3-5 cm) di pilastri, travi e nodi con o senza armatura di rinforzo. cappe collaboranti a basso spessore (1-3 cm) anche senza armatura su solai in c.a., in laterocemento, in legno. I formulati REFOR-tec consentono inoltre eccellenti risultati nella ingegnerizzazione ed architetturizzazione delle forme, nelle costruzioni con strutture sottili e per manufatti con eccezionali resistenze agli urti ed alle esplosioni. La famiglia HFE-tec rappresenta un evoluzione formulativa degli ECC (Engineered Cementitious Composites). I prodotti appartenenti a questa famiglia si caratterizzano per i loro elevatissimi valori di energia di frattura (da a N/m). I moduli elastici sono particolarmente contenuti (< N/mm 2 ) e si accompagnano sempre con elevate resistenze a flessotrazione (da 8 a 20 N/mm 2 ). Le proprietà meccaniche globali sono concepite in modo tale da consentire lo sviluppo di fessurazioni sottili-multiple quando lo sforzo imposto sul materiale supera la soglia di risposta elastica. La fessurazione multipla porta alla formazione di un grande numero di micro fessure al posto di un piccolo numero di macrofessure. Ciò consente un controllo del quadro fessurativo, rendendo le stesse microfessure strutturalmente funzionali. Questa peculiarità porta i prodotti della famiglia HFE-tec alla possibilità di essere utilizzati con successo sui seguenti campi applicativi: rinforzo strutturale pre-post sisma strutture soggette a particolari sollecitazioni dinamiche strutture soggette a deformazioni cicliche. L integrità strutturale delle costruzioni può essere notevolmente incrementata creando elementi o utilizzando materiali di ripristino capaci di assorbire parte dell energia e delle deformazioni provocate dallo shock sismico sulla struttura. Nelle strutture resistenti i premiscelati HFE-tec possono essere perfettamente combinati con le armature d acciaio. I principali campi di applicazione sono pertanto: riparazioni e rinforzi di murature lesionate solette duttili o altri elementi strutturali in c.a. in cui sia richiesta elevata energia deformativa piste di alloggiamento per materiali compositi 3

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5 L innovazione consiste negli eccellenti in assoluto valori fisico-meccanici, prestazionali e di duttilità ottenuti e nella vasta possibilità di modulazione formulativa per diversificate esigenze progettuali - UHPC Ultra High Performance Concrete - HPFRC High Performance Fiber Reinforced Concretes - UHPFRCC Ultra High Performance Fiber Reinforced Cementitious Composites - ECC Engineered Cementitious Composites - HPECC MFC High Performance Engineered Cementitious Composites Multiple Fine Cracks 5

6 REFOR-tec Reactive Forces Technologies VERSATILITA DELLA TECNOLOGIA Per la fabbricazione di elementi strutturali leggeri a sezione sottile. Per ripristini strutturali con colaggio in cassero od in ambienti confinati. Per il recupero strutturale a basso spessore su solai, travi, pilastri. Per l adeguamento sismico con assorbimento e trasferimento di tensioni a taglio o trazione a fronte di eventi ad elevata sollecitazione dinamica. Elevatissimi valori di deformazione ultima a trazione. Per la riparazione e rinforzo strutturale di pavimenti su solai con necessità di resistenza ad elevate sollecitazioni statiche e dinamiche unitamente a valori eccezionali di resilienza. Per il rinforzo strutturale resistente a fuoco di pilastri, travi, nodi e strutture in c.a. Per travi inflesse : possibile raddoppio del carico ultimo con rinforzo di spessore 40 mm incremento della rigidezza con riduzione di freccia in esercizio di c.ca 12 volte (comportamento paragonabile ad una precompressione). RINFORZO DI PILASTRI DUCTILE LIGHT - STRONG Rinforzi Strutturali ed Adeguamento Sismico tramite Incamiciatura di Pilastri, Travi, Nodi Rinforzi Strutturali ed Adeguamento Sismico su Solai in Latero-Cemento, Misti Acciaio/Cls/ Laterizio, Legno Costruzione di Strutture Sismo-Resistenti Ripristino, Rinforzo Strutturale, Ricostruzione, anche Senza Armatura, di Elementi di Infrastrutture Autostradali Adeguamento Sismico RINFORZO DI TRAVI Speciali Elementi Strutturali ed Architettonici Ingegnerizzazione delle Forme Modellazione della Rigidezza e Duttilità Resistenza al fuoco - Resistenza agli urti Resistenza alle esplosioni Elevatissima Durabilità e Sostenibilità - Crediti LEED HPFRC RINFORZO DI SOLAI High Performance Fiber Reinforced Concretes UHPFRCC Ultra High Performance Fiber Reinforced Cementitious Composites Sforzo a trazione/deformazione del microcalcestruzzo fibrorinforzato UHPFRCC REFOR-tec GF3/ST-HS Stress [MPa] 15 Sforzo a trazione/deformazione del microcalcestruzzo fibrorinforzato UHPFRCC 12 9 REFOR-tec GF3/ST HS Strain [ ] Stress [MPa] 5 12 Via Sorte 2/ Barzana (BG) Italy -Tel Fax info@tecnochem.it Strain [ ] 0 0 Rif h 12 h a 20 C 24 h a 20 C 3 gg. a 20 C Kg/m3 130 MPa 8,5 MPa 32 MPa 16 MPa 38 GPa N/m < 0,05 % mm REFOR-tec GF5/ST HS Tempo di lavorabilità Pedonabilità Agibilità a traffico leggero Agibilità con massime sollecitazioni Densità Resistenza alla compressione Resistenza alla trazione Resistenza alla flessotrazione Resistenza al taglio Modulo Elastico Energia di frattura Ritiro endogeno Profondità di carbonatazione 2 15 Caratteristiche fisico-meccaniche del microcalcestruzzo fibrorinforzato UHPFRCC 1 Caratteristiche fisico-meccaniche REFOR-tec GF3/ST HS Tempo di lavorabilità Pedonabilità Agibilità con massime sollecitazioni Densità Resistenza alla compressione Resistenza alla trazione diretta Resistenza alla flessotrazione Modulo Elastico Energia di frattura Ritiro igrometrico Profondità di carbonatazione ca. 30 min a 20 C 12 h a 20 C 24 h a 20 C Kg/m3 182 MPa 12 MPa 50 MPa 44 GPa N/m < 0,05 %

7 HFE-tec High Fracture Energy Technologies l alta energia di frattura per l integrità strutturale delle costruzioni capacità di assorbimento di stress dinamici con elevata energia di deformazione senza collasso la progettazione della duttilità delle strutture, murature duttili, solette duttili adeguamento sismico di edifici ECC Engineered Cementitious Composites HPECCMFC High Performance Engineered Cementitious Composites Multiple Fine Cracks Via Sorte 2/ Barzana (BG) Italy -Tel Fax info@tecnochem.it 6

8 Tra le centinaia di Progetti ed Applicazioni di successo qui di seguito alcuni casi di particolare spicco dei sistemi REFOR-tec UHPFRCC - Ultra High Performance Fiber Reinforced Cementitious Composites OSPEDALE COTUGNO DI BARI RINFORZO STRUTTURALE PER ADEGUAMENTO SISMICO DI SOLAI IN LATERO CEMENTO mq CON CAPPA COLLABORANTE A BASSO SPESSORE (15 mm) Anno 2006 Intervento: Adeguamento sismico Rinforzo di solai in laterocemento con cappa collaborante a basso spessore Quantità: m 2 (15 mm) Materiale: Microcalcestruzzo fibrorinforzato UHPFRCC REFOR tec GF5/ST HS NECESSITÀ DI ADEGUAMENTO SISMICO DELLA STRUTTURA Il progetto prevedeva la realizzazione di setti in c.a. destinati ad incassare le azioni orizzontali dovute al sisma. Trasferimento degli sforzi dal solaio ai setti. Il solaio in latero cemento esistente, con una cappa collaborante di 2 cm,non era in grado di assolvere questa funzione 1 Premio Internazionale nella Categoria Special Projects per il RINFORZO STRUTTURALE con ADEGUAMENTO SISMICO di solai m 2, spessore 15 mm dell Ospedale Domenico Cotugno di Bari microcalcestruzzo U.H.P.F.R.C.C REFOR-tec GF5/ST-HS U.S.A. Novembre 2012 PROBLEMA Necessità di adeguamento sismico della struttura 8

9 SOLUZIONE per ottenere l effetto diaframma è stata realizzata sui solai in latero cemento una cappa collaborante a basso spessore (15 mm) in microcalcestruzzo fibrorinforzato UHPFRCC formulato ad hoc in base alle esigenze strutturali VERIFICHE DI INTEGRITA DEL DIAFRAMMA per la verifica della capacita resistente del solaio rinforzato con la cappa di REFOR tec GF5/ST HS e stata eseguita una modellazione numerica considerando il sistema pilastro/trave/solaio della struttura esistente SCARIFICA DEL SUPPORTO IDROLAVAGGIO POSA DEL MATERIALE POSA DEL MATERIALE LEGGERA STAGGIATURA IMMEDIATA APPLICAZIONE DI CURING COMPOUND UR 20 APPLICAZIONE DI REFOR tec GF 5 ST/HS mq SPESSORE 1,5 cm IN TOTALE ASSENZA DI GIUNTI E FESSURAZIONI PROVE DI ADESIONE 8 9

10 STABILIMENTO DI PREFABBRICAZIONE RINFORZO DELLE SEDI SOTTODIMENSIONATE DEI TREFOLI DI POST TENSIONE IN TRAVI PREFABBRICATE TIPO BOOMERANG Anno 2008 PROBLEMA in fase di tesatura dei trefoli si sono verificate rotture delle zone di calcestruzzo in cui i trefoli erano alloggiati per errori di dimensionamento SOLUZIONE sono stati eseguiti dei getti di rinforzo localizzati con microcalcestruzzo fibrorinforzato UHPFRCC REFOR tec GF5/ST HS SCARIFICA DELLA ZONA INTERESSATA E INSERIMENTO DI BARROTTI DI COLLEGAMENTO PREDISPOSIZIONE DI CASSERI METALLICI A PERFETTA TENUTA 10

11 GETTO A COLARE DI REFOR tec GF5 ST/HS L INCAMICIATURA CON REFOR tec GF5 ST/HS HA CONSENTITO LA PERFETTA TENUTA ALLA TESATURA DEI TREFOLI E CONSEGUENTEMENTE LA MESSA IN OPERA DEI MANUFATTI 11

12 SCUOLA ELEMENTARE ZAGAROLO (ROMA) RINFORZO STRUTTURALE CON ADEGUAMENTO SISMICO DI PILASTRI IN C.A., Rc = 10 MPa Anno 2008 Oggetto: Scuola Elementare Località: Comune di Zagarolo (RM) Intervento: Rinforzo strutturale di pilastri in c.a. Materiale: Microcalcestruzzo fibrorinforzato UHPFRCC REFOR tec GF5/ ST HS PROBLEMA Adeguamento sismico di pilastri con resistenza a compressione 10 MPa SOLUZIONE Incamiciatura dei pilastri con REFOR tec GF5/ ST HS spessore 4 cm Approvazione Consiglio Superiore Lavori Pubblici - Necessità di riproduzione di pilastro/struttura 10 MPa nei laboratori dell Università Ingegneria Civile di Bergamo - Incamiciatura con REFOR tec GF5/ ST HS - Simulazione delle sollecitazioni/ evento sismico - Elaborazione ed eccellenza dei risultati - Approvazione Consiglio Superiore Lavori Pubblici - Applicazione in cantiere con ns. diretta assistenza Costruzione di pilastro più fondazione riproducenti la struttura esistente (cca 10 MPa) incamiciatura con REFOR tec GF5/ ST HS e sollecitazioni riproducesti le azioni statiche e sismiche di progetto. 12

13 REFOR-tec 13

14 15 Stress [MPa] Strain [ ] PONTE RIO RIDANNA AUTOSTRADA A22 AUTOBRENNERO COSTRUZIONE DI UN PONTE NUOVO PER DOPPIO SOVRAPPASSO SU AUTOSTRADA E FIUME: MICROCALCESTRUZZO REFOR tec E TECNOLOGIE INNOVATIVE PER STRUTTURE DURABILI AD ALTA ENERGIA DI FRATTURA E SEZIONI RIDOTTE. Anni TECNOLOGIE INNOVATIVE PER STRUTTURE DURABILI AD ALTA ENERGIA DI FRATTURA E SEZIONI RIDOTTE REFOR-tec GF3/ST-HS PONTE RIO RIDANNA UHPFRCC/SCC REFOR tec BS 100 RIO Il progetto originale prevedeva la presenza nella soletta d impalcato di trefoli di post tensione che dovevano compensare la freccia 14

15 Grazie all utilizzo di REFOR tec BS 100 RIO, cls fibrorinforzato ad elevato modulo elastico, energia di frattura e resistenza a trazione, sono state progettate sezioni snelle senza necessità di trefoli di posttensione nell impalcato, grazie alla freccia ridotta ottenuta. Il progetto prevedeva un armatura delle pile molto fitta. La miscela SCC è stata messa a punto con inerti e fibre di dimensioni compatibili con l interferro per ottenere un perfetto facciavista finale 15

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18 L AQUILA COPPITO ADEGUAMENTO SISMICO DELLE STRUTTURE IN C.A. IN EDIFICIO INAGIBILE CON ESITO E Anno 2011 PROBLEMA Adeguamento sismico di pilastri e travi su edificio colpito dal sisma del 6 aprile 2009 e giudicato inagibile con esito E (danno strutturale grave) SOLUZIONE Incamiciatura dei pilastri e travi con REFOR tec GF5/ ST HS spessore 4 cm DANNEGGIAMENTO DELLA STRUTTURA IN CALCESTRUZZO ARMATO 18

19 SUPERFICIE BOCCIARDATA E RETE METALLICA (rete elettrosaldata a doppia zincatura a maglia 25x25 mm, Ø filo 2,05 mm carico di rottura unitario: N/mm 2 ) CASSERATURA DEI PILASTRI E DELLE TRAVI RIBASSATE; IN PRIMO PIANO UNA TRAVE RIBASSATA RINFORZATA CON REFOR tec PARTICOLARE DEL GETTO DI REFOR tec GF 5 ST/ HS E DELLA RETE METALLICA SUPERFICIE FACCIA A VISTA REFOR tec GF 5 ST/HS (intradosso trave) 19

20 MILANO VIA ARNALDO DA BRESCIA RINFORZO STRUTTURALE DELLA EX SEDE DELLA TELECOM DI MILANO Panoramica dall alto dell edificio in via Arnaldo da Brescia Milano 20

21 Panoramica di alcuni pilastri casserati per il getto di REFOR tec GF5 ST HS Panoramica di alcuni pilastri casserati per il getto di REFOR tec GF5 ST HS Panoramica di alcuni pilastri gettati con REFOR tec GF5 ST HS con collegamento in fondazione Getto della parte alta dei pilastri e dell estremità delle travi 21

22 Getto di un pilastro del piano seminterrato Trave reticolare in C.A. in fase di preparazione per il getto di rinforzo con microcalcestruzzo fibrorinforzato REFOR tec GF5 ST HS 22

23 IMMOBILE E.R.P. (EX CASERMA CARABINIERI) SITO IN BARI QUARTIERE S.PAOLO OPERE DI CONSOLIDAMENTO E RINFORZO STRUTTURALE ESEGUITE TRAMITE TECNOLOGIE INNOVATIVE REFOR tec / VHDRS CarFib Anni valori M (y) 0 56,644 19,553 MEyd(zd) Sollecitazioni agenti (kn) (knm) (knm) valori N (x) 486, , ,141 NE sd 23

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25 EDIFICIO D EPOCA VIA S. TOMASO MILANO Brevetto depositato n : VR2011R CAPPE COLLABORANTI E RINFORZI STRUTTURALI A BASSO SPESSORE SU SOLAI IN LEGNO Anni in corso PROBLEMA Rinforzo strutturale di solaio in legno tramite cappa collaborante con i travetti lignei SOLUZIONE Cappa collaborante di REFOR tec GF5/ ST HS spessore 3,5 cm DIAGRAMMA SFORZO DEFORMAZIONE A FLESSIONE SU CAMPIONE DI SOLAIO Applicazioni Edificio Via S. Tomaso Milano 25

26 MNEMA PROJECT LIÈGE (BELGIO) RINFORZI STRUTTURALI SULLE STRUTTURE IN C.A. ALTAMENTE PRESTAZIONALI A BASSO SPESSORE E RESISTENTI AL FUOCO TEST DI PREQUALIFICA ALL'UNIVERSITA' DI LIEGE PER RESISTENZA AL FUOCO SU TRAVI CARICATE 300kN PER 140 MINUTI Altamente Resistente al Fuoco Diretto 1000 C: system Fire nº 1 Structural REFOR tec Shield GF5/ST HS/ nº 1 REFOR tec GF5/ST HS/FSS Schermato Termicamente insensibile al fuoco diretto 1000 C: system Fire nº 2 Structural REFOR tec Shield GF5/ST HS/ nº 2 REFOR tec + TECNOLITE GF5/ST HS/FSS + TECNOLITE Anno 2012 in corso 26

27 BANCA D ITALIA ROMA, Via Nazionale RINFORZO STRUTTURALE ED IRRIGIDIMENTO CON CAPPA COLLABORANTE SPESSORE mm SU SOLAI IN CLS SU LAMIERA GRECATA Anno 2012 in corso 27

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29 OSPEDALE CASTEL DI SANGRO (AQ) ADEGUAMENTO SISMICO CON RINFORZO DELLE STRUTTURE IN CALCESTRUZZO ARMATO Anno 2012 in corso 29

30 EX MANIFATTURA TABACCHI MILANO RINFORZO STRUTTURALE CON ADEGUAMENTO SISMICO E RESISTENZA AL FUOCO DELLE TRAVI, NODI, PILASTRI DOPO SUPERAMENTO DI TEST DI PREQUALIFICA AL POLITECNICO DI MILANO 2012 in corso 30

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32 SOLETTE DUTTILI IN SOSTITUZIONE DI GIUNTI A PETTINE SU VIADOTTI AUTOSTRADALI HFE-tec pav/125 PAV/125 Oggetto: Viadotto San Maurizio Novembre 2006 PRIMA EUROPEA Località: Chiusa Ripristino: 15 solette di collegamento viadotti Quantità: 150 metri cubi Materiale: Formulato cementizio ECC Fibrorinforzato a basso modulo elastico, elevata duttilità ed energia di frattura HFE tec PAV/125 PROBLEMA: Presenza di numerosi giunti di dilatazione che non riescono a garantire un efficace tenuta delle percolazioni dell acqua, contenente sali cloruri, nel tempo, causa principale del degrado del calcestruzzo armato SOLUZIONE INTERVENTI: Riduzione del numero di giunti tramite collegamento longitudinale degli impalcati con un elemento di soletta la cui rigidezza è molto inferiore a quella delle travate Sostituzione degli appoggi che devono assorbire le escursioni derivanti da più campate collegate fra di loro Gli impalcati vengono collegati per tratti di 4 6 campate da solette duttili Si ottengono dei tratti di metri senza giunti 32

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