Fibre strutturali d’acciaio

I calcestruzzi fibrorinforzati, denominati FRC (Fiber Reinforced Concrete), si ottengono mediante l’impiego di queste fibre strutturali d’acciaio che vengono aggiunte ai tradizionali impasti di conglomerati cementizi per ottenere calcestruzzi dalle migliori qualità e resistenza meccanica. Infatti con le fibre strutturali d’acciaio si ottengono dei “super cementi” con prestazioni meccaniche notevolmente aumentate riguardanti, duttilità e resistenza a fatica, resistenza alle sollecitazioni dinamiche, migliore resistenza a trazione e a compressione, migliore resistenza al taglio e a flessione, anche post-fessurativo, e migliore resistenza agli urti e all’usura.

Le fibre strutturali d’acciaio sono spezzoni sagomati di filo d’acciaio trafilato a freddo e a basso tenore di carbonio che vengono introdotti nella fase di impasto del calcestruzzo, contrastando le tensioni interne al getto durante la fase di indurimento e maturazione e consentono di eliminare la rete di contrasto. In pratica le fibre strutturali d’acciaio sono l’ingrediente segreto per realizzare dei “super cementi” adatti a particolari situazioni e casi costruttivi specifici in cui sono richieste particolari capacità di resistenza meccanica con spessori ridotti. Queste fibre d’acciaio come abbiamo visto conferiscono una notevole resistenza meccanica al calcestruzzo grazie anche alla loro particolare forma e piegatura sigmoidale alle estremità.

Come abbiamo visto le fibre strutturali d’acciaio vengono utilizzate per il confezionamento di calcestruzzi fibrorinforzati FRC in generale e calcestruzzi strutturali spruzzati (spritz-beton) dove sono richieste particolari condizioni di resistenza meccanica. Quindi in genere i calcestruzzi fibrorinforzati vengono utilizzati nelle grandi costruzioni di grandi edifici o opere pubbliche con grandi getti di calcestruzzo. Attualmente però, essendo una nuova pratica costruttiva, i calcestruzzi fibrorinforzati non sono ancora classificati come veri e propri calcestruzzi dalla normativa perciò non esiste ancora un quadro ben chiaro dei possibili campi d’impiego.

Le fibre strutturali d’acciaio aggiunte all’impasto del calcestruzzo vengono spesso utilizzate per esempio per i getti di pavimenti industriali con grandi superfici, o pavimenti in cemento decorativi, oppure anche per opere stradali esterne come strade, piazzali di sosta. Uno dei problemi dei pavimenti industriali sono gli spessori, le fughe ma soprattutto la formazione di crepe e micro-fessurazioni che tendono a formarsi col tempo. Con i calcestruzzi fibrorinforzati questo non avviene o viene ridotto drasticamente, in quanto sono caratterizzati da una eccellente resistenza alla fessurazione in fase plastica riducendo lo sviluppo del quadro fessurativo dovuto dal ritiro idraulico e distribuiscono meglio i carichi sulla pavimentazione evitando anche la posa della classica rete elettrosaldata con un notevole risparmio di tempo e di costi.

Getto tradizionale in calcestruzzo a cui vengono aggiunte le fibre strutturali d’acciaio (foto di annawaldl – Fonte: https://pixabay.com)

Abbiamo visto che le fibre strutturali d’acciaio servono a confezionare i calcestruzzi fibrorinforzati FRC e che questi particolari calcestruzzi hanno maggiori e miglio qualità rispetto ai calcestruzzi “tradizionale”. Infatti sempre più vengono impiegati nel campo dell’edilizia e delle grandi costruzioni dove sono richieste particolari capacità. Fra i vari vantaggi dei calcestruzzi fibrorinforzati visti nel paragrafo precedente, possiamo sottolineare il fatto che non è necessaria la posa della rete elettrosaldata per la posa dei pavimenti industriali riducendo o eliminando il quadro fessurativo.

Vediamo in sintesi quali sono i vantaggi che le fibre strutturali d’acciaio apportano ai calcestruzzi fibririnforzati:

• riduzione degli spessori a parità di carico;
• omogeneità di resistenza del getto anche nei punti critici come nei giunti di costruzione;
• riduzione del quadro fessurativo dovuto al ritiro del calcestruzzo i fase di maturazione;
• elevata garanzia di durata;
• ottima resistenza agli urti ed ai fenomeni di fatica per effetto dell’applicazione di carichi ciclici;
• maggiore portanza delle pavimentazioni a parità di spessore;
• riduzione dei costi di manutenzione;
• notevole riduzione dei costi di realizzazione dei pavimenti per l’eliminazione dei distanziatori, della rete elettrosaldata e dei tempi di posizionamento dell’armatura metallica.