Adeguamento sismico edifici in fibra di carbonio - SismaBONUS


IDES Adeguamento sismico degli edifici esistenti: dalla diagnosi sismica all'intervento di rinforzo sismico in fibra di carbonio con incentivi SismaBonus


ADEGUAMENTO SISMICO EDIFICI IN FIBRA DI CARBONIO - SISMABONUS



SISMABONUS: INCENTIVI PER LA MESSA IN SICUREZZA DI EDIFICI ESISTENTI MEDIANTE INTERVENTI DI ADEGUAMENTO SISMICO IN FIBRA DI CARBONIO (CFRP)
L'esecuzione di interventi di adeguamento sismico, finalizzati alla riduzione del rischio sismico delle costruzioni esistenti (SismaBonus), viene generalmente eseguita mediante l'applicazione di materiali compositi in fibra di carbonio (CFRP - Carbon Fiber Reinforced Polymer).
Le fibre di carbonio (CFRP) rappresentano la soluzione tecnologica più evoluta per l'esecuzione di interventi di rinforzo strutturale per l'adeguamento sismico. E' una tecnica altamente innovativa, leggera, non invasiva, di rapida esecuzione, dalle elevatissime caratteristiche meccaniche che consente di rinforzare il sistema strutturale di tutti gli edifici, siano essi in muratura e/o in cemento armato, compresi quelli prefabbricati ad uso produttivo (capannoni).
I materiali in fibra di carbonio, possono essere applicati a tutti i materiali tradizionali e rappresentano la soluzione con il miglior rapporto qualità-prezzo per interventi di adeguamento sismico di strutture esistenti: ottimizzando l'intervento secondo il principio "della giusta misura e del minimo intervento", la tecnica delle fibre di carbonio risulta la più efficace per il miglioramento sismico di strutture esistenti per usufruire del SismaBonus.
Le fibre di carbonio sono la migliore soluzione per il miglioramento di una o più classi di rischio sismico, in modo da poter usufruire degli incentivi fiscali previsti dal SismaBonus 2017. In molte situazioni, infatti, è possibile effettuare l'intervento di adeguamento sismico dall'esterno, senza la necessità di abbandonare e svuotare le abitazioni. Tale intervento, inoltre, può essere abbinato - senza costi aggiuntivi - ad interventi di contenimento energetico, quali il rivestimento a cappotto.

adeguamento sismico con sismabonus



VANTAGGI DELLA FIBRA DI CARBONIO NEGLI INTERVENTI DI ADEGUAMENTO SISMICO
I materiali in fibra di carbonio consentono di realizzare l'intervento di adeguamento sismico efficace, duraturo, poco invasivo e, soprattutto, reversibile, pertanto compatibile con le esigenze di tutela e conservazione di qualunque bene architettonico: i materiali compositi fibro-rinforzati, infatti, possono essere rimossi mediante trattamento termico volto a disgregare le strutture cristalline delle resine epossidiche.
Peraltro, in luogo delle resine epossidiche, quale matrice per l'incollaggio dei tessuti in fibra di carbonio, può essere utilizzata specifica malta idraulica di natura inorganica, esente da solventi, a base cementizia e/o pozzolanica.
L'impiego delle fibre di carbonio presenta anche i seguenti vantaggi:
Elevate proprietà meccaniche
Direzionalità del rinforzo
Grande adattabilità di forma
Bassissima invasività
Progettabilità totale
Modesta riduzione di resistenza nel tempo
Leggerezza dei materiali
Totale reversibilità
Mantenimento dell’originale distribuzione delle masse
Elevate caratteristiche anticorrosive
Minimo ingombro
Conservazione dell’originale distribuzione delle rigidezze
Grande durabilità nel tempo
Possibilità di usufruire dell'incentivo fiscale c.d. SismaBonus

Controllo qualità durante gli interventi di adeguamento sismico in fibra di carbonio
Durante gli interventi di adeguamento sismico con applicazione di fibre di carbonio vengono effettuate prove semi-distruttive e non distruttive per il controllo della qualità dell'intervento di adeguamento sismico.

Controlli NON-DISTRUTTIVI (CnD)
Analisi Termografica
Rilevamento di immagini termiche, mediante strumentazione portatile tipo longwave sensibile all’infrarosso operante nella banda 8-12 micron, per verificare la correttezza nella catalisi delle resine epossidiche
Analisi Ultrasonica
Generazione dell’impulso ultrasonico a mezzo di trasduttori elettroacustici con dispositivo di sincronismo del segnale di partenza, per rilevazione la presenza di eventuali vuoti o discontinuità (bolle d'aria)

Controlli SEMI-DISTRUTTIVI (CsD)
Prova di strappo normale (pull-off)
Per valutare la resistenza di aderenza (o di incollaggio) tra substrato e resina adesiva
Prova di strappo a taglio
Per valutare la resistenza a taglio dell'interfaccia substrato-FRP, ove possibile tirare una porzione di materiale composito nel proprio piano in corrispondenza di uno spigolo staccato dal substrato
Prova a trazione uniassiale
Per determinare il valore del modulo elastico e del carico di rottura del laminato composito

CONFRONTO DELLA FIBRA DI CARBONIO CON ALTRI INTERVENTI DI ADEGUAMENTO E MIGLIORAMENTO SISMICO
L’intervento di adeguamento sismico in fibra di carbonio risulta essere non solo strutturalmente efficace, duraturo e poco invasivo, ma soprattutto reversibile. I materiali compositi fibro-rinforzati, infatti, possono essere rimossi mediante trattamento termico, ossia mediante ciclo di riscaldamento e raffreddamento volto a far disgregare le strutture cristalline delle resine epossidiche.
Ferma restando, quindi, la compatibilità con le esigenze di tutela e conservazione del bene, la soluzione con l’impiego di materiale fibro-rinforzato in carbonio è da ritenersi la più adeguata per le finalità strutturali, anche per gli edifici in muratura.
Gli interventi in fibra di carbonio CFRP sono mirati ad assicurare alla costruzione un soddisfacente comportamento d’insieme, per contrastare i meccanismi di collasso legati ai cinematismi dei pannelli murari (dovuti sia alle azioni fuori piano, sia alle azioni nel piano del pannello). Questo, infatti, è il prerequisito essenziale per l’applicazione dei metodi di analisi sismica globale dell’edificio, che si basano sul comportamento delle pareti murarie nel proprio piano, presupponendone la stabilità nei riguardi di azioni sismiche anche fuori dal piano.
In estrema sintesi, l’intervento con tessuti in fibra di carbonio consente allo stesso tempo:

di ridurre le carenze dei collegamenti
di ridurre la deformabilità della struttura
di incrementare la resistenza degli elementi murari
In termini strutturali, l'intervento di adeguamento sismico in fibra di carbonio è di gran lunga superiore rispetto all’impiego di tiranti metallici. Con tale soluzione, infatti, essendo l'ancoraggio alle murature garantito mediante capochiave, la forza viene applicata solo agli estremi (che tendono ad allungarsi), e non - come avviene per i CFRP - ai singoli conci (sezioni), in funzione delle singole deformazioni.
Nell'intervento di adeguamento sismico, la fibra di carbonio è da preferire alla perforazione armata. Soluzione, quest'ultima, da limitarsi ai sensi della Direttiva P.C.M. del 9.2.2011 esclusivamente, “ai casi in cui non siano percorribili altre soluzioni”, a causa della notevole invasività, della dubbia durabilità e dell’accertata irreversibilità.
Per gli stessi motivi sono da escludere tutte le soluzioni in calcestruzzo armato che, oltre alle questioni non trascurabili legate alla compatibilità dei materiali, appesantiscono e irrigidiscono la costruzione con conseguenze dannose dal punto di vista strutturale (scorrimenti e disgregamenti della muratura).