Progettazione, realizzazione e manutenzione di

ponti e gallerie ferroviarie

Innovazione nella tecnologia dei materiali

Riparazione e rinforzo di infrastrutture con FRP e HPFRC

Ing. Marco Arduini

Co-Force s.r.l. – Reggio Emilia – coforce@alice.it

Bari, 5 Febbraio 2016Politecnico di Bari, Aula Magna «Attilio Alto» - Via Orabona 4

Con il Patrocinio di:

Basta trascurare qualche piccolo “dettaglio” e ciò che si credeva forte, stabile, duraturo, si mostra fragile e decrepito ….

I degradi sono di varia natura: ma ilrisultato finale è la corrosione delle

armature metalliche

Tegoli con armatura non metallica

Una via per aumentare la durabilità è quella di sostituire l’acciaio nel calcestruzzo con FRP ….Caso 1: Prefabbricazione

Impalcato gettato in opera con armatura GFRP

Pavimentazione parzialmente immersa in acqua di mare con armatura GFRP

Caso 2: Getti in opera

GFRP reinforced concretebridge deck (Morristown,Vermont, USA)

GFRP reinforced concrete

bridge deck (Cookshire-

Eaton, Quebec, Canada)

Caso 2: Getti in opera

Anular beams – Barcellona 2005

GFRP + CONCRETE fck>50 MPa

PILES – Singapore 2005

In terreni aggressivi o dove non si può impiegare che sabbia di mare e/o acqua di mare …….

LAUNCHING SHAFT: SingaporeRC panels with GFRP rods Objectives of application: Allow TBM machine to bore through RC wall

Caso 3: Getti temporanei

Launching shaft: Barcelona – Spain 2004

Launching shaft: Malmo Sweden 2011

GFRP reinforced concrete rail track structure (Miami, Florida, USA)

Caso 4: per getti in zone con correnti vaganti

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60 70

Lo

ad

[k

N]

Mid-span deflection [mm]

Dur Pipe+ MEmacoA640

Dur Pipe+ alone

Caso 5: per il sostentamento della corona del fronte scavo : tubi GFRP con iniezioni espansive

14

Kettering Ohio 2008

Un’altra via è quella di sostituire integralmente l’acciaio con profili FRP e lastre prefabbricate di tipo sandwich con 2/3 di riduzione nel peso proprio dell’opera ….

15

Louisiana – Sept 2009

16

Pittsfield - Maine 2008

Tecnica NSM susolette di ponti e viadotti

A25 – Savona-Imperia

Un’altra via è quella di RIPARARE la struttura aggiungendo armatura CFRP per RECUPERARE O RINFORZARE ….

Viadotto Aquila10 campate da 43m 60 gg – 7operai1 corsia aperta

Adeguamento sismico di capannoni industriali con barredi carbonio tecnica NSM

20

0

30

Risvoltare sopra al

cordolo per 10cm

Risvoltare dentro a

cinturare

completamenteChiodo sfioccato

MBrace Connect

Cordolo di fondazione

Quota terreno

Str

iscia

ve

rtic

ale

MB

race

CF

RP

Str

iscia

ve

rtic

ale

MB

race

CF

RP

MU

RO

ES

IST

EN

TE

Into

na

co

di finitura

Str

iscia

vert

icale

MB

race C

FR

P

Cin

tura

MB

race C

FR

PS

tris

cia

vert

icale

MB

race C

FR

P

Rasatu

ra p

relim

inare

co

n E

maco

R95

5M

sp. 1

-2cm

Foro Ø24

MBrace Connect

Foro Ø24

MBrace ConnectAdeguamento sismico di fabbricati in muratura

-140

-120

-100

-80

-60

-40

-20

0

-30 -25 -20 -15 -10 -5 0

Curvatura [mm*E06]

Mom

ento

M [

kN*m

/m]

Mest servizio Sez. Inc

Mest ultimo Sez. Inc

Sez.Inc.: Originaria, sp=20cm

Sez.Inc.: Rinforzata 10MBar/m, sp=23cm

Aumento dello sbalzo da 1 a 1.5m su viadotti della A1

9 Viaducts:1.5m widening40,000 m of MBar rods + 18000m2 of CFRP sheetsExternal PC beams reinforced with sheetsDeck reinforcement with MBarIncrement of the deck thickness just 4cm

Highway A1 Fiano-Orte

A1: Reinforcement RC/PC beams

Fiumara di Tito CB Viaduct upgrade deck bending strength

-350

-300

-250

-200

-150

-100

-50

0

-20 -19 -18 -17 -16 -15 -14 -13 -12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0

Curvatura [E-06/mm]

Mo

men

to M

[k

N*

m]

Sez. Incastro originale

Sez. Incastro + 20MBar +rete

Sez. Incastro + 10MBar +rete

E45: Savio Viaduct – Deck enlargement

E45: Savio Viaduct – Deck enlargement

E45: Savio Viaduct – Deck enlargement

HPFRC

HPFRC

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4

f=6P

L/4

bh

h [M

Pa]

CMOD [mm]

Fast Fiber B

SFR a

S499FR

Tixo - 1

Fragile

Elasto-softening

Elasto hardening

Elasto hardening

DEGRADO DEL CALCESTRUZZO E CORROSIONE NELLE ARMATURE

Impiego combinato di CFRP e HPFRC a ritiro compensato

Impiego combinato di CFRP e HPFRC a ritiro compensato

Fase 1: Scarifica edarmatura

CFRP

Fase 2: Colaggio

maltaHPFRC

Impiego combinato di CFRP e HPFRC a ritiro compensato

Fase 1: Scarifica edarmatura

CFRP

Fase 2: SpruzzomaltaHPFRC

Impiego combinato di CFRP e HPFRC a ritiro compensato

Ringrosso solido

Distacco di interfaccia

Difetti minimi

Impiego combinatodi CFRP e HPFRC a ritiro compensato

CONCLUSIONIAi materiali tradizionali si sono recentemente

associati nuovi prodotti (FRP, HPFRC) al fine di :

In questa memoria si sono presentate alcuneapplicazioni realizzate nel campo delle infrastrutture

Aumentare la durabilità e la resistenza deglielementi strutturali esistenti

Realizzare veri e propri calcestruzzi con armatura non più metallica