Prestazioni comparate dei sistemi frp e frcm ad alta

Una tradizione di
eccellenza nellʼinnovazione
eco-sostenibile
Ruredil fin dagli anni ʼ80 ha sviluppato prodotti
tecnochimici per edilizia, con lʼobiettivo di
armonizzare le alte prestazioni delle nuove
tecnologie con lo sviluppo sostenibile,”cercando
cioè di soddisfare i bisogni delle generazioni
presenti senza compromettere quelli delle
generazioni future .
In altre parole, la ricerca di un equilibrio tra la
salvaguardia dellʼambiente e le esigenze della
società e delle persone.
Direzione
D
Di
re
ezi
zion
o e Tecnica
Tecn
nic
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Anni
A
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80
L’uomo all ce
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del
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produttivo
od
dutti
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Disarmanti per casseforme, formulati con sostanze non inquinanti
Anni ’80
Centrale nucleare di Montalto di Castro
Malta antiradiazione per schermo biologico
Anni ’90
Malte strutturali formulate con cementi di aggiunta(pozzolanici, alla loppa d’alto forno,
alle fly-ash, alla silica fume)
Anni ’90
Tecnologie ambientali - Diwama -
Trattamento ceneri da inceneritore
Il giro del millennio
Tecnologie ambientali - Diwama -
Consolidante architettonico, ecocompatibile per terreni
Direzione Tecnica
... fino ai nostri giorni
Rinforzi strutturali ecocompatibili, per
calcestruzzo e muratura,in grado cioè di
integrarsi con l’ambiente in cui vive l’uomo e
in generale con l’ecosistema circostante
Sostituita la resina epossidica con legante
inorganico nanotecnologico
Direzione Tecnica
Gruppo Ruredil
Ruredil (1958)
Controllata 100 %
Levocell (1977)
Divisione
Rurcem (1980)
Divisione
Rurmec (1975)
Direzione Tecnica
Gruppo Ruredil
Turnover: 42 Mil.
Dipendenti: 73
Sedi: S. Donato Mil.se
Brescia (Levocell)
Direzione Tecnica
Presenza internazionale
Gruppo Ruredill
Algeria
A
lgeria
Austria
America Centrale
Caraibi
Russiia
Russia
Cipro
Francia
Grecia
Iran
Romania
Romania
Marocco
Polonia
Portogallo
Spagna
Usa
Canad
da
Canada
C
d
d
Corea
dell sud
Svizzera
Tunisia
Ukraine
Qatar
Direzione Tecnica
La Ricerca e Sviluppo
Laboratorio iscritto al Min.Istr.Univ.Ric. dal 2001
Dipartimento Chimico-Tecnologico
L’attività di R&S è orientata alla chimica degli additivi per calcestruzzo, alla
formulazione di malte, intonaci e sistemi protettivi per incrementare la durabilità del
cemento armato e delle armature.
Dipartimento di ingegneria dei materiali:
progettazione e calcolo di rinforzi strutturali
Si occupa dello studio e sviluppo di nuovi calcestruzzi strutturali, di materiali, tecnologie e
sistemi di calcolo finalizzati al ripristino ed adeguamento sismico del costruito
Controllo Qualità
Assistenza Tecnica
Formazione
Brevetti (11)
Direzione Tecnica
Ruredill
Brevetti Europei/internazionali
concessi :
Tra i più importanti.....
EU Patent - Structural reinforcement - Ruredil X Mesh Gold
EU Patent - Natural Soil Stabiliser - Levostab 99
PCT Patent - Structural reinforcement - Ruredil X Mesh Gold
Direzione Tecnica
Certificazione Qualità
Doppia certificazione secondo UNI EN ISO 9001:2008
Certiquality
ICMQ
Direzione
D
Di
rezi
zion
ione
e Tecnica
Tecniic
Tecn
ica
ica
Marchi CE
Malte:
Additivi:
Uni En 1504/6-7
Uni En 1504/2-3
Fibre:
Uni En 14889-2
Uni En 14889-2
Altri marchi
Sistemi a cappotto:
Marchio Qualità ITC
Direzione Tecnica
FRCM
Fiber Reinforced Cementitious Matrix
Direzione Tecnica
REINFORCING MATERIALS
POLIPARAFENILENBENZOBISOXAZOLO
(PBO)
CARBON(C)
CEMENTITIOUS MORTAR
EPOXY RESIN
FRCM
FRP
Direzione Tecnica
Prestazioni comparative dei sistemi FRP e FRCM in funzione
della temperatura e dell’umidità relativa nel mondo
Esperienze
Italiana
- Ruredil
- Icite - CNR
Regno Unito
- Università di Edimburgo
Statunitense
- CTB
- Aci 440
Francese
- CTB-
Direzione Tecnica
Esperienze
Italiana
- Ruredil -
Direzione Tecnica
Test di durabilità FRP/FRCM
Eseguiti presso Laboratorio Ricerca e Sviluppo Ruredil
Direzione Tecnica
TIPI DI DEBONDING
Resina/cls
Separazione dell’interfaccia
Delaminazione del cls
Scollamento della
Resina epossidica
Resina/FRP
Separazione dell’interfaccia
Delaminazione dell’FRP
Direzione Tecnica
Conformità alla UNI EN 13501-1-2007
Secondo i requisiti previsti dalla normativa europea EN 13501-1, la
classificazione dei sistemi FRCM e FRP è quindi la seguente:
FRCM
FRP
A1–A2
nessun contributo all'incendio/non combustibile
assenza di flashover
B-s1,d0
nessun contributo all'incendio/non combustibile
assenza di flash-over
C
contributo all'incendio molto limitato
assenza di flash-over
D
limitato contributo all'incendio
rischio di flash-over
E
scarse proprietà di reazione al fuoco
rischio di flash-over
F
caratteristiche non determinate/
rischio di flash-over
nessuna proprietà di reazione al fuoco
I sistemi FRP, contribuendo alla generazione e/o alla propagazione del
fuoco, necessitano di una adeguata protezione con prodotti
intumescenti; mentre i sistemi FRCM non sono combustibili e non
contribuiscono all’incendio.
Direzione Tecnica
RESISTENZA A FLESSIONE DEL CALCESTRUZZO NON RINFORZATO IN FUNZIONE DELLA TEMPERATURA
15,00
Carico Massimo (kN)
11,25
7,50
3,75
0
0
20°C
138
130°C
275
413
550
Temperatura (°C)
*20°C-130°C : intervallo di temperatura entro il quale la resistenza a flessione del calcestruzzo non rinforzato
rimane invariata all'aumentare della temperatura
Direzione Tecnica
RUREDIL X MESH GOLD: INCREMENTO DEL CARICO IN FUNZIONE DELLA TEMPERATURA
24,00
22,93
22,64
CLS NO RINFORZO
CLS X MESH GOLD
Series3
CLS NO RINFORZO
CLS X MESH GOLD
Series6
CLS NO RINFORZO
CLS X MESH GOLD
Series12
CLS NO RINFORZO
CLS X MESH GOLD
Series7
CLS NO RINFORZO
CLS X MESH GOLD
CARICO MASSIMO (kN)
18,00
12,00
10,52
10,52
9,66
5,98
6,00
4,95
4,24
3,71
1,55
0
1
Direzione Tecnica
C- FRP - Prova di flessione a quattro punti - temperatura costante di 30°C + 1
Il test riguarda 15 provini ed è stato eseguito termostatando la macchina di prova attraverso una camera esterna di polistirolo in grado di
garantire una costanza di temperatura di 30 °C + 1
Direzione Tecnica
C-FRP: variazione delle caratteristiche meccaniche in funzione della temperatura di esercizio, a par
30,00
Riduzione
dell'adesione al
supporto
Carico Massimo (kN)
22,50
15,25 kN
15,00
carico massimo
cls no rinforzo
7,50
0
18
21
24
27
30
33
36
39
42
Temperatura (°C)
Direzione Tecnica
45
Tenacità dei C-FRP in funzione della temperatura
Resina tipo “S”
LOAD-DEFLECTION
30,000
1 layer of reinforcement Standard Temperature
1 layer of reinforcement
30°C 6h
1 layer of reinforcement
50°C 6h
1 layer of reinforcement
80°C 6h
1 layer of reinforcement
100°C 6h
un-reinforced
Standard Temperature
un-reinforced
30°C 6h
LOAD (KN)
22,500
15,000
7,500
0
0
0,5000
1,0000
1,5000
2,0000
2,5000
3,0000
DEFLECTION (mm)
Direzione Tecnica
Tenacità dei C-FRP in funzione della temperatura
Resina tipo “B”
LOAD-DEFLECTION
30,000
1 layer of reinforcement Standard Temperature
1 layer of reinforcement
30°C 6h
1 layer of reinforcement
50°C 6h
1 layer of reinforcement
80°C 6h
un-reinforced
Standard Temperature
un-reinforced
30°C 6h
LOAD (KN)
22,500
15,000
7,500
0
0
0,5000
1,0000
1,5000
2,0000
2,5000
3,0000
DEFLECTION (mm)
Direzione Tecnica
Tenacità dei C-FRP in funzione della temperatura
Resina tipo “B” ricoperta con malta cementizia
LOAD-DEFLECTION
30,000
1 layer of reinforcement Standard Temperature
1 layer of reinforcement+FP
Standard Temperature
1 layer of reinforcement
80°C 6h
1 layer of reinforcement+FP
80°C 6h
un-reinforced
Standard Temperature
LOAD (KN)
22,500
15,000
7,500
0
0
0,5000
1,0000
1,5000
2,0000
2,5000
3,0000
DEFLECTION (mm)
Direzione Tecnica
Direzione Tecnica
Direzione Tecnica
Direzione Tecnica
Esperienze
Italiana
- Icite /CNR -
Direzione Tecnica
VALUTAZIONE DELLʼINFLUENZA DI TEMPERATURA E
UMIDITAʼ SULLE PRESTAZIONI MECCANICHE (TAGLIO E
FLESSIONE) DI RINFORZI STRUTTURALI A MATRICE
POLIMERICA (C-FRP) REALIZZATI CON TESSUTI
UNIDIREZIONALI.
Direzione Tecnica
Significato della sperimentazione
Considerato che le prestazioni meccaniche dei sistemi FRP dipendono
dallʼadesione tra resina e supporto e che, lʼadesione è influenzata dalle
condizioni termoigrometriche dellʼambiente, è stato indagato il
comportamento a taglio e flessione di sistemi C-FRP (Carbon Fiber
Reinforded Polymer) variando umidità relativa e temperatura di
esercizio.
Direzione Tecnica
Misura dellʼumidità relativa allʼinterfaccia cls/rinforzo
Direzione Tecnica
Dopo il getto i provini di cls sono stati mantenuti in laboratorio per 60 gg in
condizioni di umidità relativa di circa 50%. Successivamente sono stati
rinforzati con C-FRP e nuovamente mantenuti in laboratorio per altri 60gg a
50% circa di UR, prima di eseguire i test di taglio e flessione.
Le figure 2 e 3 riportano rispettivamente lo schema di rinforzo adottato per le
prove a taglio e a flessione.
Completato il periodo di stagionatura, i provini rinforzati sia per le prove a
taglio che a flessione sono stati immersi parzialmente in acqua (figura 4)
per il tempo necessario al raggiungimento del 100% di UR allʼinterfaccia.
Direzione Tecnica
Prove di durabilità
Direzione Tecnica
Resistenza a taglio
Direzione Tecnica
Resistenza a flessione
Direzione Tecnica
Direzione Tecnica
Direzione Tecnica
Direzione Tecnica
Direzione Tecnica
Esperienze
Statunitense
- Aci 440 -
Direzione Tecnica
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Risultati
MIT
( BOSTON)
Direzione Tecnica
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C
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Prof. Oral BUYUKOZTURK
Recenti aggiornamenti della normativa statunitense ACI 440.2R-08- Guida per la progettazione e la messa
in opera dei sistemi FRP per il rinforzo delle strutture
in calcestruzzo
Norma ACI 440.2R-08
Guida per la progettazione e la messa in opera dei sistemi FRP per il
rinforzo delle strutture in calcestruzzo.
Direzione Tecnica
“………………….…………………………
1.3.3 Maximum service temperature—Thephysical and mechanical properties of the resin components of
FRP systems are influenced by temperature and degrade at temperatures close to and above their glasstransition temperature Tg (Bisby et al. 2005b). The Tg for FRP systems typically ranges from 140 to 180 °F
(60 to 82 °C) for existing,commercially available FRP systems. The Tg for a particularFRP system can be
obtained from the system manufactureror through testing according to ASTM D4065. The Tg is themidpoint
“………………….…………………………
of
theMaximum
temperature
range
over which the resinand
changes
fromproperties
a glassy ofstate
to a viscoelastic
occurs
1.3.3
service
temperature—Thephysical
mechanical
the resin
components ofstate
FRPthat
systems
are
over
a temperature
rangeand
of degrade
approximately
54 °F (30
influenced
by temperature
at temperatures
close°C).
to and above their glass-transition temperature Tg (Bisby et al.
This change
degrade
the ranges
mechanical
andto bond
laminates. Foravailable
a dry
2005b).
The Tginforstate
FRPwill
systems
typically
from 140
180 °Fproperties
(60 to 82 of
°C)the
for cured
existing,commercially
FRP
systems. TheitTg
a particularFRP
system canthat
be obtained
from the system
manufactureror
through
testing
environment,
is for
generally
recommended
the anticipated
service
temperature
of an
FRPaccording
system
to
ASTM
D4065.
The
Tg
is
themidpoint
of
the
temperature
range
over
which
the
resin
changes
from
a
glassy
state
to a
not exceed Tg – 27 °F (Tg – 15 °C)
viscoelastic
state
that
occurs
over
a
temperature
range
of
approximately
54
°F
(30
°C).
(Luo and Wong 2002; Xian and Karbhari 2007). Further research is needed to determine the critical service
This change in state will degrade the mechanical and bond properties of the cured laminates. For a dry environment, it is
temperature
for FRP that
systems
in other service
environments.
This
recommendation
is forTgelevated
service
generally recommended
the anticipated
temperature
of an
FRP system not exceed
– 27 °F (Tg
– 15
temperatures
such
as
those
found
in
hot
regions
or
certain
industrial
environments.
The
specific
case
of
fire is
°C)
described
in more
InFurther
cases where
FRP will
be exposed
a moist
environment,
(Luo and Wong
2002;detail
Xian in
andSection
Karbhari9.2.1.
2007).
researchthe
is needed
to determine
the to
critical
service
temperature the
for
FRP
systems in other environments.
This should
recommendation
wet glass-transition
temperature Tgw
be used. is for elevated service temperatures such as those found in hot
For a dry environment, it is generally recommended
that the anticipated service temperature of an FRP
system not exceed Tg – 27 °F (Tg – 15 °C)
regions or certain industrial environments. The specific case of fire is described in more detail in Section 9.2.1. In cases
where the FRP will be exposed to a moist environment, the wet glass-transition temperature Tgw should be used.
Direzione Tecnica
Esperienze
Regno Unito
- Università di Edimburgo -
Direzione Tecnica
Comparative Performance of FRP &
FRCM Systems at elevated
temperature
Direzione Tecnica
Introduzione
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Direzione Tecnica
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Direzione Tecnica
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Direzione Tecnica
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Direzione Tecnica
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Direzione Tecnica
Traguardo della
temp. di prova
(°C)
Durata del
riscaldamento
(ore)
N° della trave
-1
Saturante Nº1
20
20
---
3
3
2
20
--
3
20
--
3
Identificativo del
Provino
Prodotto di fondo Sistema a fibre
Sistema adesivo
PC 20
FRP Nº1 20
-1
Fondo Nº1
FRP Nº2 20
Fondo Nº2
FRCM 20
--
PC 50
--
2
Fibra al carbonio
3
X Mesh Gold
Fondo Nº1
FRP Nº2 50
Fondo Nº2
2
FRCM 50
PC 80
FRP Nº1 80
--1
Fondo Nº1
FRP Nº2 80
Fondo Nº2
FRCM 80
--
2
--
Fibra al carbonio
3
Fibra al carbonio
3
X Mesh Gold
-3
Fibra al carbonio
Fibra al carbonio
X Mesh Gold
Saturante Nº2
X Mesh M750
-1
FRP Nº1 50
-3
Fibra al carbonio
3
50
6
3
Saturante Nº1
1
50
6
3
Saturante Nº2
2
50
6
3
X Mesh M750
-1
Saturante Nº1
50
80
80
6
6
6
3
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3
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80
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Saturante Nº2
X Mesh M750
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Direzione Tecnica
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Direzione Tecnica
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Direzione Tecnica
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Direzione Tecnica
Esperienze
Francese
- CSTB -
Direzione Tecnica
CSTB – Centre Scientifique et Technique du Batiment
Il CSTB è un organismo pubblico a carattere industriale (Ministero
dei Lavori Pubblici francese) si occupa di innovazione, ricerca e
diffusione delle conoscenze nel settore delle costruzioni, di
certificazione.
Rilascia attestati ufficiali-denominati Avis Technique.
(http:www.cstb.fr)
Direzione Tecnica
Direzione Tecnica
Direzione Tecnica
Direzione Tecnica