Scarica l`articolo

Sperimentazione sull’efficacia del rinforzo di murature in laterizio con materiali compositi: il
round robin test del comitato tecnico internazionale rilem 223-msc
A cura di: Prof.ssa Maria Rosa Valluzzi
___________________________________________________________
Maria Rosa Valluzzi
DICEA - Dept of Civil, Environmental and Architectural Engineering
University of Padova
via Marzolo, 9
35131 Padova (Italy)
Tel & fax: +39 049 8275576
L’impiego di materiali compositi (FRP – fibre reinforced polymer, SRG/P – steel reinforced
grout/polymer) nelle costruzioni murarie, ha visto un notevole impulso nell’ultimo decennio, in
particolare nel campo del rinforzo e riparazione di strutture esistenti e delle componenti strutturali
(in particolare volte e pareti), in situazione di dissesto provocato da sisma.
La tecnica più comune consiste nell’applicare strisce di tessuto in fibrorinforzato con matrici a base
resinosa o inorganica. Versatilità, facilità di applicazione, elevate potenzialità nel miglioramento
prestazionale delle murature (resistenza a trazione), non corrodibilità, sono le maggiori qualità di
tale proposta di intervento.
Tuttavia, l’efficacia della tecnica è fortemente influenzata dall’adesione del materiale composito
alla muratura, che deve consentire il trasferimento degli sforzi dal supporto al rinforzo. Le ricerche
svolte finora non hanno permesso di individuare procedure di prova standardizzate per la
caratterizzazione dell’aderenza, né di chiarire alcuni aspetti critici del fenomeno connessi
all’elaborazione dei dati (leggi costitutive e modelli di comportamento), e pertanto non esistono
regole progettuali univoche.
Il comitato internazionale Rilem 223-MSC (Masonry Strengthening with Composite materials)
(http://rilem223msc.isqweb.it/) ha svolto, tra il 2009 e il 2010, una estesa campagna sperimentale
coordinata dall’Università di Padova, coinvolgendo 12 laboratori europei (di cui 8 appartenenti a
università italiane, i restanti localizzati in Portogallo, Spagna, Polonia e Grecia), finalizzata alla
caratterizzazione del fenomeno di aderenza dei materiali compositi applicati a mattoni in laterizio,
prodotti da San Marco Terreal.
La sperimentazione è stata organizzata come round robin test, producendo oltre 280 campioni,
rinforzati con 4 tipi di compositi (tessuti in fibra di carbonio, vetro, basalto e acciaio), cercando di
riprodurre le condizioni di una muratura esistente, per simulare interventi su strutture storiche. A
tale proposito, è stato scelto il mattone SanMarco Terreal Rosso Vivo - A6R55W, impiegato per
l’intera sperimentazione.
I campioni (mattone rinforzato con tessuto in composito) sono stati realizzati tutti insieme e
successivamente sottoposti a prova dai diversi laboratori, adottando diversi sistemi di prova per
misurare la resistenza allo scorrimento per taglio (shear test). L’esperienza ha permesso di
confrontare le diverse modalità di prova, di confrontare le prestazioni tra i diversi compositi, di
fornire strumenti automatici per l’elaborazione dei risultati, di individuare i parametri per la
progettazione (lunghezza di ancoraggio, resistenza limite), fornendo un contributo significativo alla
ricerca scientifica internazionale (Valluzzi et al. 2012). In aggiunta, i risultati ottenuti sono stati
impiegati per tarare le formulazioni adottate dal recente aggiornamento delle raccomandazioni
CNR DT 200 R1/2012.
La ricerca ha mostrato il buon comportamento del mattone SanMarco Terreal nel garantire una
interfaccia adeguata per l’aggrappo del rinforzo, che consente di attivare una resistenza allo
scorrimento che può raggiungere il 60% della resistenza a trazione del composito, risultato
rilevante se si considera che i materiali fibrorinforzati, date le loro resistenze molto elevate rispetto
alla muratura, sono difficilmente “sfruttabili” in misura maggiore.
L’esperienza tra i laboratori coinvolti è tuttora in corso, e prevede l’estensione a prove di aderenza
su elementi murari, per verificare l’influenza nel fenomeno dei giunti di malta, nonché l’adozione di
matrici di diversa natura (organica e inorganica).
Bibliografia
CNR (2012) DT 200 R1/2012 : Istruzioni per la Progettazione, l’Esecuzione ed il Controllo di
Interventi di Consolidamento Statico mediante l’utilizzo di Compositi Fibrorinforzati - Materiali,
strutture di c.a. e di c.a.p., strutture murarie.
Valluzzi M.R., Oliveira D.V., Caratelli A., Castori G., Corradi M., de Felice G., Garbin E., Garcia D.,
Garmendia L., Grande E., Ianniruberto U., Kwiecień A., Leone M., Lignola G.P., Lourenço P.B.,
Malena M., Micelli F., Panizza M., Papanicolaou C.G., Prota A., Sacco E., Triantafillou T.C.,
Viskovic A., Zając B., Zuccarino G. (2012) “Round robin test for composite-to-brick shear bond
characterization”, Rilem Materials&Structures, 45:1761–1791.
a)
b)
La preparazione dei campioni rinforzati con tessuti in fibra di carbonio (a) e acciaio (b).
Esempio dei sistemi di prova utilizzati all’Università di Padova