Prestazioni comparate dei sistemi frp e frcm ad alta
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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 ica Anni A nni ’8 80 80 L’uomo all ce L’ centro ntro t d del ell processo pr produttivo od dutti ttivo 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 g Risultati MIT ( BOSTON) Direzione Tecnica le na io az 8°Intern S-8 C so PRtras 07 FR Pa lio 20 o ss re ng Co Lu 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 &' !"%/" &'%!" !%(&1%$%1& $" %6$%"-$/"!!&"5!!"7 &' '% !(/"!!"%/"! %6 73 #$+&> %!%4%$$+%1!!%+$ '!"%! "' !# !'"!!'""!&-!' &&'!/2%'&"!&-$%"%4 Direzione Tecnica "(./"!% %&'/"!'% !-%!'5!!" $!(,3!!-"++"+$$%##-$%#+(+# "!"&$"!&&' %!"%/""($%!!"2&"( "! &'%!" (+!-$%"*/"!!"%!"-%!'5!!" 6$%!""!&" !'"7 !%$$%##- %#3$%#+(+#&"*" %"'' $%'-%#$%!#,% !!- $%#$%% $"(//'"&&' $"&&!".%$%&'/"!&-$%"% &&' -%!'!!"!&%./"! !(' ' $%'-% Direzione Tecnica 2 !%$!#%%$%&'/"!&&' %!"%/" &&"! !#$%#+(+#%#% !"!%"!'"&&' "! &'%!" !$$/"!%($%!'2&!/!"%&-$$ !'% ' $%'-%-&&$"'%%"&&%&"+&"!'( &$"&(-!($"&!%"5!!"2"! !(&%./" ' $%'-%.' #3$"'&&&' $"&&!""%!%-! !'! !'"&-$%"%$%"$%' !' ' $%'-%$#%& %$%# Direzione Tecnica %".!%. Direzione Tecnica !#,!%$%#%%"*-%'" #$$#+%!"%/"'",!$$# ,,&,#&& #-%$-#$+!!%# +-$&,%##-$$ 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 3 3 2 80 6 3 80 6 3 Saturante Nº2 X Mesh M750 ;"!"$"&&"" % !'&$"!&&' &'-%/"!*- !'.!-'"!'4 % !'&$"!&&' &'-%/"!*- !'.!-'"'-*" "!"4 =&&-'"!%%"!"!"!%/"!" % !'&$"!*- !'.!-'"!'4 <"!"$"&&"" Direzione Tecnica '"""%". Direzione Tecnica %".&4 !'"3%".<:8 30 Direzione Tecnica %"& !'"3%".>:8 Direzione Tecnica %"& !'"3%".?:8 Direzione Tecnica "!-&"! &&' $-#&&% !'-&'"2&!/!"%" &-$$ !'%2$%%!"%/%'%.!$$ )!#%+#2 .;$%#%#+-><D>:7@=DA:7 .<$%#%#+-;:D>:7?=DA:7 $%#%$%%#+-?D>:7<ADA:7 $$#!!#$%#+#+-#$$%-$%#+--1 !+($%+$$% $#$$#-!5"+ !'$%5-&"!$$/"! %!"%/"%!#%+#<>7A:7 %#$!"!" -&('$%&'/"!&-$%"%' $%'-%!" ?:8%!"!"-!&&' *%+."$%%!"%/" &'%-*-%5$!%6 Direzione Tecnica &$+"'%3 #!-+$&% &' 3 !#%!#$%-$$%##-+#%3!+ $$##&$$!#,&##- $%&'/"!&'%-*-%&"!"&"'!'"-! "'$%"-$/"!!&" 5!!"3 #,%3#+$& !#!- #-+%$$% &&' %!"%/"&$&&"%"!"%.&( !("!'%"$%"$/"! !$$/"!!'%!2!&"&%"+.&.-% .'!&"5!!" &&' !' '!"%!3 "!"!'%!& !'!"!" -&( "&&"!"&&%-&(&!/$%"'/"! -"!""&( '%5!&'/"! "%!"5&'( 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