Determinazione dei risultati derivanti dall’applicazione su entrambi i lati di una muratura in tufo di spessore 60 cm, di INTONACO ARMATO (CRM) realizzato con le malte ZEOBETON (strutturale M10), zeointonaco (M5) prodotte dalla ZEOCALCE e reti strutturali in fibra di vetro AR.
La perfetta compatibilità dei materiali; tufo, calce, rete in vetro e acciaio inox
Caratteristiche meccaniche di resistenza e rigidezza della muratura di partenza:
Tipologia: Muratura a conci di pietra tenera (tufo, calcarenite, ecc.)
fm = 1,583 MPa Tensione media a compressione
t0 = 0,029 MPa Tensione tangenziale
G = 360 MPa Modulo di elasticità tangenziale
E = 1080 MPa Modulo di elasticità normale
t = 600 mm Spessore medio della muratura
I valori sopra riportati, sono già divisi per il fattore di confidenza FC = 1,20
Caratteristiche meccaniche della malta n°1:
Denominazione: ZEOINTONACO della ZEOCALCE s.r.l.
Classe: M5
fc,int = 6,2 MPa Resistenza media a compressione
ft,int = 0,50 MPa Resistenza media a trazione
Em = 5700 MPa Modulo elastico medio
Caratteristiche meccaniche della malta n°2:
Denominazione: ZEOBETON della ZEOCALCE s.r.l.
Classe: M10
fc,int = 10,21 MPa Resistenza media a compressione
ft,int = 1,00 MPa Resistenza media a trazione
Em = 9900 MPa Modulo elastico medio
Genesi delle malte ZEOCALCE; taglio tufo, micronizzazione sfrido, produzione, applicazione
lato interno
lato esterno
Considerazioni
L’utilizzo dell’intonaco armato con reti strutturali in fibra di vetro AR alcalo resistente garantisce ottimi risultati in termini di incremento delle prestazioni meccaniche della muratura.
Da questo punto di vista, si ha un aumento delle caratteristiche di resistenza e rigidezza rispetto sia alla muratura non rinforzata e sia a quella rinforza con la tecnica dell’intonaco armato con rete elettro saldata e malta a base cemento.
L’incremento di resistenza a taglio e superiore a quello indicato nella Tabella C8 A.2.2 della Circolare C.S.LL.PP. 02/02/2009 n.617.
In questi casi e lasciata la decisione al professionista, se accettare il maggior incremento dovuto all’applicazione del sistema di rinforzo precedentemente descritto, o applicare il coefficiente correttivo riportato nella tabella precedentemente citata della Circolare n. 617 del 2009.
L’impiego di malte idrauliche formulate con zeolite (tufo/pozzolana micronizzato) e calce aerea soddisfano i requisiti di compatibilità fisico, chimica e meccanica nei confronti delle murature in tufo, conservando le condizioni storico filologiche della fabbrica rinforzata.
Descrizione della tecnica di rinforzo INTONACO ARMATO (CRM)
La tecnica di rinforzo prevede il rinforzo della muratura con intonaco armato di spessore ridotto utilizzando malte da intonaco a basso modulo elastico, preferibilmente a base di calce aerea e zeolite, armate con reti in fibra di vetro AR (contenuto di ossido di zirconio> 17%) e connessioni passanti in acciaio inox.
Il sistema applicato su entrambe le facce della muratura, incrementa la resistenza a taglio nel piano e la resistenza a flessione senza modificare eccessivamente le rigidezze del pannello murario.
La connessione dei due intonaci rinforzati è ottenuta applicando connessioni passanti in perforazioni da 15/20 mm con barre da 6 mm in acciaio inox previsti in ragione di 4 / 6 al m2 e disposti secondo uno schema a quinconce.
Qualora si volesse migliorare l’ammorsatura tra gli paramenti murari ortogonali è possibile inserire nella muratura delle barre d’armatura, di adeguato diametro inclinate a 45° rispetto la giacitura orizzontale dei pannelli in modo da creare un reticolo armato che riesca ad assorbire gli sforzi di trazione indotti dalle sollecitazioni esterne.
Compatibilità dell’intervento di rinforzo con la muratura
L’utilizzo di intonaci cementizi armati con reti metalliche elettro saldate costituisce una rilevante fonte di danni per le costruzioni storiche in quanto apporta notevoli incrementi di rigidezza determinati dagli elevati moduli elastici del betoncino utilizzato, quadri fessurativi con distacchi ed espulsioni derivanti dall’aumento di volume delle armature generato dalla corrosione, incompatibilità chimico e fisica tra i supporti murari e il cemento Portland.
A conseguenza di ciò all’interno della “Direttiva del Presidente del Consiglio dei Ministri per la valutazione e riduzione del rischio sismico del patrimonio culturale”, emanata il 12 ottobre del 2007, l’intervento di consolidamento murario con intonaco armato con reti elettrosaldate viene definito “invasivo e non coerente con i principi della conservazione”.
Il sistema di rinforzo presentato all’interno del presente articolo tecnico, propone la sostituzione della rete metallica con reti preformate strutturali in fibra di vetro AR, la malta cementizia, rigida e chimicamente dannosa per le murature storiche, viene sostituita da malte duttili completamente esenti da cemento, prodotte con calce idraulica naturale NHL o con le esclusive malte a base di calce aerea e pozzolana reattiva naturale (zeolite) prodotte in Campania dalla ZEOCALCE (per le murature in tufo).
In questo modo il problema della corrosione delle armature viene completamente eliminato ed è possibile ridurre lo spessore dello strato d’intonaco.
Grazie all’uso di questi materiali e gli opportuni accorgimenti per l’ancoraggio, (ad esempio: fori non passanti ed effettuati nei giunti di malta) il sistema qui presentato, risulta non invasivo, compatibile con i materiali originari e reversibile.
Reversibilità dell’intervento di rinforzo con la muratura in tufo
Per dimostrare la scarsa invasività dell’intervento di rinforzo è stata eseguita una prova di reversibilità in un edificio storico in muratura di tufo, situato nel centro di Napoli nei pressi del Monastero di Santa Chiara.
Sono stati individuati tre pannelli murari sui quali è stato applicato un intonaco di malta a base calce di circa 30 mm di spessore, armato con rete in fibra di vetro. I tre campioni differivano fra loro per le caratteristiche delle malte utilizzate:
- malta NHL con resistenza a compressione di 8 MPa;
- malta NHL con resistenza a compressione di 13 MPa;
- malta HL a base di calce aerea e pozzolana reattiva (zeolite) con resistenza a compressione di 10 MPa
Ad avvenuta maturazione dell’intonaco, si è proceduto ad effettuarne la rimozione con l’ausilio di un demolitore meccanico.
Rispetto alla rimozione di un tradizionale betoncino cementizio armato in rete elettrosaldata, l’operazione è risultata veloce ed efficace per tutti e tre i pannelli preparati.
La minor rigidezza e resistenza della malta hanno infatti consentito un più facile distacco dal supporto murario senza danneggiare in modo significativo la muratura.
Cultura della Qualità in Edilizia 