Il calcestruzzo fibrorinforzato è un materiale composito (appartiene alla famiglia dei calcestruzzi speciali) caratterizzato principalmente da un’elevata resistenza alla compressione, alla trazione e alla flessione. Allo stesso tempo, ha una migliore duttilità e quindi una minore tendenza a rompersi.
È composto fondamentalmente da cemento, acqua, sabbia, ghiaia, additivi e fibre.
Le fibre sono rinforzi metallici isotropi e discontinui, di lunghezza ridotta e di sezione minuscola, simili a filamenti o filati metallici. Sono generalmente riciclate da altri usi industriali.
LE FIBRE STRUTTURALI
Le fibre strutturali, come quelle in acciaio o sintetiche (denominate macrofibre), hanno lo scopo di migliorare la resistenza di una struttura. Infatti sono in grado di arrestare o rallentare l’avanzamento del processo fessurativo dovuto al ritiro igrometrico e ai carichi esterni, limitando l’allargamento delle aperture e di garantire al calcestruzzo un miglioramento della resistenza a trazione anche dopo la formazione delle fessure.
La riduzione dell’ampiezza delle aperture riduce il rischio della penetrazione nella matrice cementizia degli agenti atmosferici con miglioramento della durabilità del materiale.
La presenza di fibre strutturali nel calcestruzzo determina ulteriori benefici quali:
- maggiore resistenza alla fatica;
- maggiore resistenza agli urti;
- maggiore resistenza allo stress termico;
- maggiore resistenza all’abrasione.
USI DEL CALCESTRUZZO FIBRORINFORZATO
Oltre al principale vantaggio apportato dal fibrorinforzato, ovvero il miglioramento della resistenza a trazione nel comportamento post-fessura del calcestruzzo, in generale le fibre strutturali possono anche essere utilizzatore per sostituire parzialmente l’armatura convenzionale.
L’uso delle fibre strutturali è spesso più conveniente rispetto all’armatura convenzionale perché ad esempio riduce i tempi di posa, infatti le fibre possono essere introdotte nel calcestruzzo con gli inerti o durante l’impasto o in cantiere nell’autobetoniera.
VANTAGGI DEL CALCESTRUZZO FIBRORINFORZATO
I principali vantaggi derivanti dall’utilizzo di fibre sono sia costruttivi che strutturali: come detto in precedenza troviamo l’eliminazione (o notevole riduzione) dei tempi di posa in opera dell’armatura, con conseguente riduzione dei costi della manodopera e dei tempi di controllo della direzione lavori e il miglioramento del comportamento fessurativo (con il conseguente aumento della durabilità dell’opera).
Il vantaggio principale offerto dalle fibre è quello di migliorare la durezza del conglomerato nella fase successiva all’innesco del fenomeno fessurativo.
Dunque le fibre riducono il comportamento fragile della matrice cementizia.
Raggiunta la deformazione di prima fessurazione, il calcestruzzo fibrorinforzato ha un comportamento elasto-plastico nella fase post-fessurata, cioè è in grado di sopportare carichi anche dopo l’insorgere delle prime fessurazioni.
SVANTAGGI DEL CALCESTRUZZO FIBRORINFORZATO
Tra gli svantaggi del calcestruzzo fibrorinforzato troviamo solo la minore lavorabilità dell’impasto: l’aggiunta di fibre, infatti, comporta una riduzione della lavorabilità dell’impasto cementizio. Tali difficoltà possono essere comunque risolte agevolmente aggiungendo all’impasto additivi super-fluidificanti.
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