Ripristino e consolidamento dei travetti portanti mediante applicazione di tessuti in fibra di carbonio FRP SYSTEM - FIBRE C-SHEET

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1 S.r.l. Prodotti per l Edilizia e il Restauro - Tecnologie per l Ambiente e le Infrastrutture Ripristino e consolidamento dei travetti portanti mediante applicazione di tessuti in fibra di carbonio FRP SYSTEM - FIBRE C-SHEET Il solaio di copertura risale agli anni 70; si tratta di un solaio in latero-cemento, costituito da 18 travetti portanti intervallati da pignatte in laterizio. La sezione resistente comprende un elemento di alleggerimento in laterizio, quattro ferri di armatura lisci (due ø 6 in basso e due ø 8 sagomati) annegati nel calcestruzzo, per una altezza totale di 16 cm più una cappa di 2 cm distribuita sull intero solaio. I sopraluoghi effettuati hanno mostrato il loro stato di degrado: il dissesto ed il pessimo stato di conservazione del solaio nel suo insieme. Erano evidenti macchie di ruggine e con sottilissime croste calcaree: il manto di copertura e parte delle grondaie infatti sono stati inefficienti per un certo periodo, dando luogo ad infiltrazioni di acqua piovana. Tali infiltrazioni hanno corroso i ferri di armatura all interno dei travetti, con l ossidazione del ferro e il conseguente rigonfiamento, che ha portato all espulsione dei pezzi di calcestruzzo e laterizio e alla caduta dell efficienza del sistema;non è inoltre da escludere che il fenomeno sia stato accelerato dalla presenza nell aria di sali, vista la vicinanza dell edificio alla spiaggia. i n f g e o d a g. i t w w w. g e o d a g. i t A c q u e d o l c i ( M E ) Pagina 1

2 INTERVENTI DI CONSOLIDAMENTO I fenomeni descritti non consentivano al solaio le condizioni di sicurezza. Si è reso quindi necessario un intervento per aumentare la portata dei singoli travetti; l intervento avrebbe dovuto avere alcune caratteristiche essenziali, prima tra tutte consentire la conservazione del solaio esistente e evitarne la demolizione e sostituzione con un nuovo solaio. Inoltre si imponeva di non aggravare i carichi in gioco, per non dover intervenire anche sulle murature stesse e sugli elementi ad esse connessi, ad esempio sulle fondazioni; per lo stesso motivo, era necessario mantenere il funzionamento strutturale del solaio, e non modificarlo. Per contemplare contemporaneamente tutte queste istanze, si è scelto di migliorare il comportamento flessionale dei travetti con l utilizzo di tessuti in fibra di carbonio applicati all intradosso del solaio. Questo tipo di intervento ha consentito infatti la conservazione del solaio esistente, l innalzamento delle caratteristiche resistive intrinseche attraverso la collaborazione delle strutture esistenti con i tessuti, senza l aggravio dei pesi agenti sulle murature perimetrali grazie al bassissimo peso degli FRP; inoltre, si sono potute limitare anche molte delle problematiche connesse al cantiere, visto che si è potuto agire puntualmente sul solaio degradato senza dover mettere mano alla copertura nel suo insieme, e quindi consentendo l agibilità delle altre sale allo stesso piano dell edificio senza interrompere le attività che in esse si svolgono; l intervento demolizione e ripristino dei fondelli e applicazione delle fibre - è durato in tutto circa una settimana. Viste le condizioni dei travetti, si è ritenuto opportuno rimuovere i fondelli in laterizio e il cemento in cui erano annegati i ferri. In questo modo, è stato possibile verificare la presenza di alcuni ferri spezzati e di parti dove la sezione resistente era diminuita, in particolar modo, come era prevedibile, nelle vicinanze degli appoggi, dove c è un solo ferro teso, mentre l altro, per lavorare a taglio, si trova a livello più alto, inclinato o orizzontale; in questi punti, i ferri deteriorati sono stati affiancati o sostituiti con pezzi nuovi, adeguatamente saldati. Ricostruzione del fondello dei travetti con malta fibrorinforzata bicomponente i n f g e o d a g. i t w w w. g e o d a g. i t A c q u e d o l c i ( M E ) Pagina 2

3 . Rinforzo dei travetti con fibra di carbonio unidirezionale C-Sheet Rinforzo dei travetti con fibra di carbonio unidirezionale C-Sheet i n f g e o d a g. i t w w w. g e o d a g. i t A c q u e d o l c i ( M E ) Pagina 3

4 Particolare del progetto del rinforzo a flessione dei travetti del solaio, con ricostruzione del fondello con malta fibrorinforzata e applicazione di fasce di tessuto unidirezionale. i n f g e o d a g. i t w w w. g e o d a g. i t A c q u e d o l c i ( M E ) Pagina 4

5 MATERIALI UTILIZZATI Il sistema di rinforzo FRP SYSTEM, che comprende l insieme adesivi tessuti, sottoposto a severi test di qualità in laboratorio, vanta una vasta casistica di interventi realizzati in tutto il territorio italiano e nel mondo, che ne dimostrano l affidabilità dopo anni trascorsi dall applicazione. Nel caso specifico, il sistema è stato realizzato con i seguenti prodotti: il primer del tipo RESIN PRIMER e gli adesivi della linea RESIN. Si tratta di prodotti a base di resine epossidiche scelti tra quelli disponibili prodotti dalla GP INTECH in base alla compatibilità con il sottofondo e omologati per l abbinamento con i tessuti FRP SYSTEM C-SHEET La malta strutturale utilizzata per il ripristino dei fondelli è del tipo CONCRETE ROCKV2, fibrorinforzata, a ritiro compensato e a basso modulo, per adattarsi alle caratteristiche dei travetti. Per quanto riguarda le fibre, sono stati utilizzati tessuti del tipo C-SHEET 240/300/10 con le seguenti caratteristiche: spessore 0,18 mm, resistenza a trazione MPa, modulo elastico a trazione MPa, allungamento a rottura 1,5%. TESSUTO IN FIBRA DI CARBONIO CTU Modulo di elasticità 240 N/mmq Resistenza a trazione 3800 N/mmq Allungamento a rottura > 1,5% Spessore mm Adesivi approvati: Resin i n f g e o d a g. i t w w w. g e o d a g. i t A c q u e d o l c i ( M E ) Pagina 5

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