Malte tecniche fibrorinforzate per interventi in strutture esistenti in calcestruzzo

A cura di Sergio Belluco | Divisione Ingegneria

Come si può intuire dal nome, le malte fibrorinforzate sono premiscelati a base cementizia, rinforzati mediante l’aggiunta di fibre. Le fibre utilizzabili possono essere di diversi materiali: metalli, polimeri, fibra di vetro, o addirittura materiali naturali.   

L’aggiunta di fibre nasce principalmente con uno scopo: quello di compensare la (quasi) nulla resistenza a trazione dei conglomerati cementizi rendendoli in grado di resistere ad alcuni tipi di sollecitazioni (come quelle flessionali – compito che nelle classiche strutture in calcestruzzo armato è solitamente affidato alle barre di armatura).   

Classificazione delle fibre strutturali nelle malte fibrorinforzate 

In funzione del tipo di fibra che viene aggiunta al conglomerato cementizio, si otterranno delle prestazioni diverse. Sulla base del “beneficio” conferito dalla loro aggiunta, possiamo classificare le fibre strutturali in due macrocategorie. 

Nella prima categoria troviamo le fibre che migliorano il comportamento della matrice cementizia contro i fenomeni fessurativi originati, ad esempio, dai ritiri. Queste fibre sono caratterizzate da una bassa rigidezza, inferiore a quella del premiscelato (e quindi da un modulo elastico minore di quello della malta). Sono spesso fibre di origine polimerica.  

Nella seconda troviamo invece le fibre che migliorano il comportamento strutturale della miscela cementizia nella quale sono inserite. Permettono alla malta di sviluppare notevoli resistenze e contrastare efficacemente le sollecitazioni di trazione e di flessione. Esistono anche casistiche in cui queste fibre acquistano una vera e propria valenza strutturale: possono essere quindi considerate dai tecnici e dagli ingegneri all’interno dei calcoli strutturali e sostituire (parzialmente o totalmente) le classiche barre di armatura ad aderenza migliorata. Le malte appartenenti a questa seconda categoria sono confezionate con fibre caratterizzate da una altissima rigidezza, pari o superiore a quella della miscela cementizia stessa (e quindi sono fibre strutturali che hanno un modulo elastico superiore). Per questo tipo di applicazioni si utilizzano generalmente fibre in acciaio, ma esistono anche malte strutturali confezionate con fibre di materiale inorganico, quale la fibra di vetro. 

Criticità nell’uso e soluzioni professionali 

I benefici dell’utilizzo di malte fibrorinforzate sono quindi abbastanza chiari. Ma confezionare una miscela di questo tipo richiede grande preparazione tecnica. Se non adeguatamente studiata, si può incorrere in diversi problemi, quali, ad esempio:  

• Difficoltà di miscelazione, con possibili dispersioni non uniformi delle fibre (e quindi con conseguenti comportamenti disomogenei dei materiali).  

• Variazioni non desiderate alla consistenza della miscela, con possibili difficoltà di applicazione e/o difficoltà nell’eventuale pompaggio del materiale.  

General Admixtures S.p.A. propone una vasta gamma di prodotti premiscelati fibrorinforzati attentamente formulati e appositamente studiati per diverse applicazioni. Tra i prodotti rinforzati con fibre ad alta rigidezza troviamo, ad esempio:  

• I micro-calcestruzzi fibrorinforzati della famiglia COMPOSITE, come COMPOSITE M130 o COMPOSITE TIXO. 

• Le malte fibrorinforzate della linea STRUCTURE, come STRUCURE MF4-SFR o STRUCTURE MT4-FGL.  

General Admixtures S.p.A., inoltre, possiede una vasta gamma di fibre. Nella linea di prodotti FIBERCOLL, infatti, è possibile trovarne di ogni forma, materiale, per tutti gli usi e le esigenze. 

COMPOSITE: micro-calcestruzzi fibrorinforzati ad alte prestazioni 

I prodotti della famiglia COMPOSITE sono malte fibrorinforzate con fibre di acciaio ottonate e piatte, lunghe 13 mm. Queste fibre sono come una sorta di “aghi” che cuciono il premiscelato cementizio (il cui diametro massimo è inferiore ai 3 mm), rendendolo estremamente “tenace”. Il termine “tenacità” è infatti il termine tecnico utilizzato per descrivere e quantificare il comportamento a trazione e post fessurativo dei materiali fibrorinforzati. 

All’interno della famiglia dei prodotti composite troviamo: 

• COMPOSITE M130, malta strutturale cementizia fluida ed auto-compattante, applicabile a colare su superfici orizzontali o entro cassero su superfici verticali. 

• COMPOSITE TIXO, malta cementizia tixotropica formulata per applicazioni a mano, idonea anche per applicazioni sopra-testa, senza l’ausilio di casserature, o come completamento degli interventi effettuati con COMPOSITE M130. Disponibile anche in versione spruzzabile (COMPOSITE TIXO SP). 

Questi prodotti sono specificatamente indicati per interventi di consolidamento, ripristino del calcestruzzo e adeguamento strutturale di edifici esistenti in calcestruzzo armato. COMPOSITE M130 è dotata di specifica certificazione (C.V.T.) rilasciata dal Consiglio Superiore dei Lavori pubblici che la equipara ad un calcestruzzo strutturale. È possibile effettuare incamiciature a basso spessore su pilastri, travi o pile da ponte, anche senza collocare armature di rinforzo o connettori con il supporto. Sono altresì possibili interventi di rinforzo e irrigidimento di solai in laterocemento e a struttura mista acciaio-calcestruzzo e legno-calcestruzzo.  

Attraverso il software di calcolo STRUCTURE 4.R, gratuitamente scaricabile dal nostro sito web, è possibile calcolare numericamente l’efficacia di questi interventi e condurre tutte le verifiche ingegneristiche strutturali. 

Malte fibrorinforzate STRUCTURE per il ripristino strutturale 

All’interno della linea STRUCTURE di General Admixtures S.p.A. troviamo moltissimi prodotti per il ripristino del calcestruzzo e per il risanamento del degrado strutturale. Tra questi, ci sono anche speciali malte fibrorinforzate studiate per applicazioni specifiche. 

• STRUCTURE MF4-SFR è una cementizia colabile, ideata per il ripristino delle testate delle solette di ponti e viadotti negli interventi di sostituzione dei giunti ammalorati. La malta strutturale è fibrorinforzata con fibre strutturali rigide di acciaio, sagomate ad uncino e lunghe 35 mm. 

• STRUCTURE MT4-FGL è una malta cementizia tixotropica, rinforzata con fibre di vetro di lunghezza 13 mm. Questo prodotto è specificatamente formulato per interventi di consolidamento, ripristino e riparazione di strutture e infrastrutture in calcestruzzo, grazie anche alla sua elevata resistenza alla carbonatazione, ai cloruri, e ai solfati. 

Entrambi i premiscelati cementizi sono caratterizzati da altissime resistenze meccaniche (con ottime performance sia a compressione che a trazione) e da elevate adesioni sia al supporto di calcestruzzo che alle armature metalliche.