FRP, materiali compositi fibrorinforzati per rinforzi strutturali

30/mag/2017 11:21:16 PreventivoFacile.it Contatta l'autore

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Cosa sono i materiali compositi fibrorinforzati e come vengono impiegati

I compositi fibrorinforzati sono materiali costituiti da fibre di diversi materiali, a seconda delle necessità, che viene immerso in una matrice polimerica epossidica. Le fibre hanno il compito di costituire la parte più rigida, la struttura portante del sistema di rinforzo, mentre la resina trasferisce il peso tra le fibre e tra il rinforzo e la struttura alla quale esso viene applicato, oltre ad una funzione protettiva della lamina o tessuto di fibre. Il loro ampio e variegato utilizzo è principalmente dovuto ad un basso costo, una larga gamma di applicazioni e la facilità con la quale vengono impiegate.

Le fibre utilizzate per la realizzazione di questi compositi sono: il carbonio (CFRP) ad alto modulo elastico o ad alta resistenza; il vetro (GFRP), di tipo E per i moduli di tipo elastico e di tipo S con una maggiore elasticità e resistenza a trazione; Boro e fibre ceramiche, meno utilizzate; basalto, che presentano proprietà elastiche simili alle fibre di vetro e meccaniche di resistenza a trazione simili alle fibre di carbonio.

Gli FRP vengono utilizzati da ormai molti anni principalmente per la messa in sicurezza di edifici a rischio cedimento o dalla stabilità precaria. Utilizzando questi materiali si ha un importante risparmio della spesa di intervento rispetto ad altri metodi di tipo meccanico come la creazione di una struttura che renda stabile l’immobile, poiché essi richiedono una serie di interventi che necessitano di un maggior numero di strumenti per la loro realizzazione, un maggior numero di persone che devono collaborare per la buona riuscita dell’intervento oltre al fatto che il monitoraggio deve essere costante per tutta la durata della messa in sicurezza. Gli FRP invece sono generalmente molto leggeri e facili da posizionare senza che sia necessario l’utilizzo di macchinari speciali e allo stesso tempo non richiedono una presenza massiccia di personale addetto ai lavori sul posto, che oltre ad aumentare il costo complessivo dell’opera, rappresenta un notevole risparmio in termini di tempo. Il posizionamento dei materiali FRP quindi risulta essere di gran lunga più breve, più semplice e più economico, così da ridurre anche il tempo di necessaria chiusura della struttura per tutto il periodo dei lavori.

Quali sono le tipologie di FRP più utilizzate

La versatilità dei fibrorinforzati a matrice polimerica è rappresentata principalmente dalla loro composizione chimica, della quale abbiamo ampiamente parlato, ma anche dalla componente strutturale con la quale vengono costruiti. Al fine di ottenere una resa migliore infatti, i materiali FRP sono molto utilizzati nel settore edile per il rinforzo di strutture a rischio di cedimento sotto forma di tessuti o i cosiddetti manufatti pultrusi. I tessuti di fibrorinforzati a matrice polimerica vengono costruiti mediante una vera e propria tessitura che richiama molto quella tradizionale, tant’è che sono simili anche i telai con i quali essi sono realizzati.

A seconda della struttura geometrica i tessuti di FRP si suddividono in: uni assiali o mono assiali se presentano dei filamenti disposti in modo parallelo, tenuti insieme da una trama che può essere della stessa fibra oppure di una fibra differente; biassiali quando la disposizione dei filamenti segue due direzioni ortogonali e sono composti da filamenti dello stesso materiale o di materiali differenti (ibrido); quadri assiali o triassiali se si vengono disposti in filamenti che si incrociano con un’angolatura di 135° degli uni rispetto agli altri o di 120° nel secondo caso. Infine esistono degli elementi composti in FRP che non sono tessuti, ma l’unione di lamine e resine, che prendono il nome di composti poltrusi. Tale definizione deriva dal termine inglese che descrive il processo industriale attraverso il quale vengono costruiti: la pultrusione (pull ed extrusion).

Le fibre vengono prima tirate per trazione e poi immerse nel composto in resina di matrice polimerica. Si possono ottenere così lamine o sbarre di diverse misure utilizzate nell’edilizia principalmente come strumenti di rinforzo della struttura.
È utile rivolgersi a ditte specializzare, come l'azienda Carbonfibre che si occupa da molti anni della costruzione e del posizionamento dei compositi fibrorinforzati per rinforzi strutturali, utilizzati nella messa in sicurezza degli edifici.


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