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D. Cons. Sup. LL.PP. 08/01/2019, n. 1

Linea Guida per la identificazione, la qualificazione ed il controllo di accettazione di compositi fibrorinforzati a matrice inorganica (FRCM) da utilizzarsi per il consolidamento strutturale di costruzioni esistenti.
Testo coordinato con le modifiche introdotte da:
- D. Cons. Sup. LL.PP. 08/01/2019, n. 1
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[Premessa]

Il Presidente


Visto il decreto del Presidente della Repubblica 27 aprile 2006, n. 204, "Regolamento di riordino del Consiglio Superiore dei lavori pubblici", come modificato dal citato D.P.R. 211/2008, e in particolare l'articolo 2, comma 3), e l'articolo 9;

Visto il decreto del Presidente della Repubblica 11 febbraio 2014, n. 72, concernente "Regolamento recante l'organizzazione del Ministero delle infrastrutture e dei trasporti";

Visto il

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Articolo 1

È approvato il testo della "Linea Guida per la identificazione, la qualificazione ed il controllo di accettazione d

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Articolo 2

Per un periodo di dodici mesi N1,

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Articolo 3

Il presente decreto e le Linee Guida allegate sono pubblicati sul sito internet istituzionale del Consiglio Superiore dei

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Linea Guida per la identificazione, la qualificazione ed il controllo di accettazione di compositi fibrorinforzati a matrice inorganica (FRCM) da utilizzarsi per il consolidamento strutturale di costruzioni esistenti


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1. SCOPO E CAMPO DI APPLICAZIONE

Le vigenti Norme Tecniche per le Costruzioni, approvate con Decreto Ministeriale del 17 gennaio 2018 (nel seguito NTC 2018) prescrivono, al § 11.1, che tutti i materiali e prodotti da costruzione, quando impiegati per uso strutturale, debbano essere identificabili, in possesso di specifica qualificazione all’uso previsto e debbano altresì essere oggetto di controllo in fase di accettazione da parte del Diret

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2. CARATTERISTICHE DEL COMPOSITO E DEI RELATIVI COMPONENTI

I compositi FRCM presi in considerazione nella presente Linea Guida costituiscono sistemi o kit, analogamente a quanto previsto dalla definizione di cui al punto 2 dell’art. 2 del Regolamento UE 305/2011.

Essi possono infatti essere costituiti esclusivamente da: matrice inorganica, rinforzo, eventuali connettori, dispositivi di ancoraggio, elementi angolari, eventuali additivi ed eventuali adesivi, da aggiungere secondo le istruzioni del Manuale di Preparazione e nel Manuale di Installazione. Il rinforzo può essere costituito da una rete ovvero da elementi monodirezionali organizzati su un supporto a rete. Nel presente documento, per semplicità, si userà comunque, per i casi suddetti, la denominazione di “rete” o di “tessuto”.

Il “sistema di rinforzo” in FRCM è realizzato in situ applicando alla struttura da consolidare il composito ed eventuali dispositivi di ancoraggio e/o speciali adesivi atti ad impedire il distacco prematuro del composito dal supporto (vedere § 3.2.1). Può essere qualificato come sistema di rinforzo FRCM una singola rete di rinforzo annegata in uno spessore definito di malta, ovvero più reti in un unico spessore di malta sulla base di modalità definite dal Fabbricante.

I sistemi di rinforzo FRCM devono essere posti in commercio da un unico Fabbricante, che assume la responsabilità della dichiarazione delle prestazioni, analogamente a quanto previsto dalle definizioni di cui al Regolamento. Nel caso in cui sia necessario regolarizzare il supporto in situ prima dell’applicazione del rinforzo FRCM, il Fabbricante deve riportare sulla scheda di installazione le indicazioni sul tipo di prodotto da utilizzare.

Nei sistemi di rinforzo FRCM la matrice inorganica, a base di cemento o di calce, nel seguito denominata anche malta, viene rinforzata con reti realizzate con fibre continue di una o più delle seguenti tipologie di materiali:

- acciaio ad alta resistenza;

- arammide;

- basalto;

- carbonio;

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2.1 Caratteristiche prestazionali ai fini della qualificazione

2.1.1 Caratteristiche meccaniche

I sistemi di rinforzo FRCM oggetto della presente Linea Guida sono qualificati sulla base delle seguenti proprietà meccaniche determinate mediante prove di trazione monoassiale e prove di distacco dal supporto (Allegati 1 e 2):

a) tensione limite convenzionale σlim,conv (valore caratteristico) e deformazione limite convenzionale εlim,conv , come di seguito definiti;

b) modulo elastico a trazione E1 (valore medio) del campione di FRCM nello stadio A, se rilevabile;

c) tensione ultima σu (valore caratteristico) e deformazione ultima εu (valore medio) del campione di FRCM a rottura per trazione;

d) tensione ultima σuf a rottura per trazione (valore caratteristico) del

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3. QUALIFICAZIONE DEL SISTEMA

Ai fini della qualificazione di un sistema di rinforzo FRCM sono richieste sia la qualificazione del processo di produzion

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3.1 Qualificazione del Fabbricante e del sistema di rinforzo

I sistemi di rinforzo FRCM - e quindi le relative fasi costituenti - devono essere prodotti con un sistema permanente di controllo interno della produzione in stabilimento e di gestione della qualità, in coerenza con le norme UNI EN 9001:2000 ed UNI EN 45012 (cfr. § 4.1). Tale sistema permanente di controllo interno, che deve essere attivato secondo quanto previsto nei Piani dei controlli interni di cui al § 4.1, deve assicurare il mantenimento del livello di affidabilità nella conformità del prodotto finito e del sistema di rinforzo nel suo complesso, nonch&eacu

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3.2 Prove di qualificazione

3.2.1 Prove di qualificazione per il rilascio del CVT (prove iniziali di tipo)

Ai fini del rilascio del CVT devono essere eseguite le seguenti prove di qualificazione, correntemente denominate prove iniziali di tipo:

a) prove di caratterizzazione meccanica:

- prove di trazione sulla rete senza matrice inorganica;

- prove di trazione su provini di FRCM;

- prove di distacco dal supporto;

- prove di trazione in presenza di sovrapposizione delle reti;

b) prove di durabilità ambientale su provini di FRCM:

- prove cicliche di gelo e disgelo;

- prove di invecchiamento artificiale;

- prove di comportamento alle sollecitazioni termiche.

Le suddette prove sono descritte nei paragrafi che seguono e negli Allegati 1 e 2. Qualora il Fabbricante intenda qualificare il sistema di rinforzo anche in relazione al comportamento al fuoco, il Servizio Tecnico Centrale effettuerà l’istruttoria per la valutazione di tale specifico aspetto, di concerto con la Direzione Centrale per la prevenzione e sicurezza tecnica del Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco.

Le prove iniziali di tipo devono essere effettuate presso uno dei laboratori di cui all’art. 59 del D.P

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3.3 Prove di caratterizzazione meccanica (prove iniziali di tipo)

Sui sistemi di rinforzo FRCM, ai fini del rilascio del CVT, devono essere eseguite le seguenti prove:

- prove di trazione sulla rete (tessuto);

- prove di trazione su provini di FRCM;

- prove di distacco da supporti standard;

- prove di trazione in presenza di sovrapposizione di reti.

Per le modalità di esecuzione delle prove di trazione e per la determinazione dei relativi parametri meccanici rilevanti, di cui al § 2.1.1, si deve far riferimento all’Allegato 1 della presente Linea Guida. Per le modalità di esecuzione delle prove di distacco dal supporto e per la determinazione dei relativi parametri meccanici rilevanti, di cui al § 2.1.1, si deve far riferimento all’Allegato 2.

Nel caso in cui il risultato di una prova non dovesse risultare soddisfacente, essa deve essere ripetuta allo stesso modo per escludere che si sia verificata una non conformità nell’esecuzione della prova stessa; qualora anche la prova ripetuta dia un esito non soddisfacente, la procedura di qualificazione deve essere sospesa ed il Laboratorio incaricato deve darne comunicazione al Fabbricante ed al Servizio Tecnico Centrale. Il Fabbricante deve individuare le cause dell’esito negativo, verificando le caratteristiche dei materiali e componenti del sistema ed il relativo processo produttivo e, a seguito di tale verifica, deve apportare le opportune modifiche al sistema di rinforzo, ovviando alle cause che hanno determinato il risultato negativo della prova, dandone quindi comunicazione al Laboratorio incaricato, affinché vengano eseguite nuove prove sui campioni del sistema modificato. Ciò comporta altresì la necessità di modificare opportunamente la documentazione tecnica relativa al sistema di rinforzo e di ripetere dalla fase iniziale l’iter di qualificazione del sistema modificato, dato che è necessario che tutti i campioni sottoposti a prova siano realizzati con gli stessi componenti per i quali il Fabbricante qualifica il sistema.

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3.4 Prove per l’accertamento della durabilità ambientale

Al fine della qualificazione dei compositi FRCM, relativamente all’accertamento della durabilità ambientale di cui ai successivi §§ 3.4.1 e 3.4.2, sono inoltre previste esclusivamente le seguenti prove di trazione, nel numero indicato al § 3.5, da eseguirsi su campioni corrispondenti ad uno stesso prodotto in catalogo e confezionati assieme.

Nel caso di prodotti che differiscano solo per il numero di strati, le prove di durabilità possono essere limitate al prodotto con un solo strato.

Per l’esecuzione di tali prove, cinque (n. 5) campioni non condizionati sono sottoposti a prova di trazione come descritta nell’Allegato 1 ed i risultati delle prove sono utilizzati come riferimento. Altri campioni sono condizionati, nel numero e con le modalità appresso indicate.

È segnalata l’importanza della stabilità delle proprietà di aderenza al supporto nei confronti delle azioni ambientali. Essendo coinvolte anche le proprietà fisico-meccaniche del supporto, tale accertamento non è incluso nel presente processo di qualificazione. Tuttavia, è raccomandato ai Fabbricanti di corredare i propri cataloghi con i risultati di opportune prove, scegliendo i tipi di supporto di maggiore interesse per i propri fini commerciali.

Le prove di durabilità ambientale prevedono:

- prove cicliche di gelo e disgelo (§ 3.4.1);

- prove di invecchiamento artificiale (§ 3.4.2);

- prove di comportamento alle sollecitazioni termiche (§ 3.4.3);

Nel caso in cui le verifiche di seguito indicate non dovessero essere soddisfatte, le relative prove devono essere ripetute allo stesso modo per escludere che si sia verificata una non conformità nella loro esecuzione; qualora anche le prove ripetute diano un esito non soddisfacente, la procedura di qualificazione deve essere sospesa ed il Laboratorio incaricato deve darne comunicazione al Fabbricante ed al Servizio Tecnico Centrale. Il Fabbricante deve individuare le cause dell’esito negativo, verificando le caratteristiche dei materiali ed il relativo processo produttivo. A seguito di tale verifica, deve apportare le opportune modifiche al sistema di rinforzo, richiedendo al Laboratorio incaricato nuove prove sui campioni del sistema modificato. Ciò comporta altresì la necessità di modificare opportunamente la documentazione tecnica relativa al sistema di rinforzo e di ripetere, a partire dalla fase iniziale, l’iter di qualificazione del sistema modificato, dato che è necessario che tutti i campioni sottoposti a prova siano realizzati con gli stessi componenti per i quali il Fabbricante qualifica il sistema.


3.4.1 Prove cicliche di gelo e disgelo

Ai fini della qualificazione devono essere effettuate prove cic

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3.5 Certificazione dei risultati delle prove iniziali di tipo

I certificati di prova rilasciati dai Laboratori incaricati devono contenere almeno:

- l’identificazione univoca del certificato (numero di serie e data di emissione) e di ciascuna sua pagina, oltre al numero totale di pagine;

- il luogo di effettuazione dell

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3.6 Scheda Tecnica di prodotto

Al completamento delle prove iniziali di tipo (§ 3.2.1), il Fabbricante è tenuto a predisporre apposite Schede tecniche relative a tutti i prodotti che intende commercializzare. In particolare si precisa che deve essere redatta una specifica Scheda tecnica in primo luogo per ogni tipo di supporto fra quelli indicati in Allegato 2, nell’ambito dello stesso tipo di supporto per ogni tipo di reti impiegate, infine per ogni diverso numero di reti previste, rammentando al riguardo che il sistema può prevedere l’impiego di più reti e fino ad uno spessore complessivo massimo di 30 mm.

La Scheda tecnica del prodotto, la cui struttura tipo è riportata in Appendice (Allegato 3), oltre alla descrizione del

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4. PROCEDURA DI QUALIFICAZIONE
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4.1 Documenti da allegare all’istanza

Il Fabbricante di sistemi di rinforzo FRCM è tenuto ad inoltrare al STC richiesta di Certificato di Valutazione Tecnica, ai sensi del § 11.1, lettera C, delle vigenti Norme Tecniche per le Costruzioni; a supporto dell’istanza dovrà essere prodotta almeno la seguente documentazione, sottoscritta dal legale rappresentante, da trasmettere in copia cartacea oltre che su supporto informatico:

- Relazione illustrativa/descrittiva concernente il sistema di rinforzo FRCM oggetto dell’istanza, che specifichi i materiali e i componenti di base utilizzati nonchè:

1. le caratteristiche del sistema di rinforzo (valori attesi delle proprietà meccaniche di cui al § 2.1.1) e l’elenco delle tipologie che si intende qualificare;

2. la composizione in termini di fasi (malta, reti, eventuali additivi, ancoraggi);

3. i tipi di supporto, tra quelli standard previsti nella presente Linea Guida (Allegato 2), per i quali è richiesta la qualificazione di ciascun sistema di rinforzo.

- Indicazione delle fonti di approvvigionamento delle fasi.

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4.2 Istruttoria del Servizio Tecnico Centrale

Il STC, nell’ambito delle proprie competenze, effettua l’istruttoria dell’istanza presentata, verificando:

- la completezza e congruità della documentazione presentata;

- l’idoneità del Laboratorio incaricato;

- lo svolgimento e

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4.3 Durata e rinnovo del Certificato di Valutazione Tecnica

Il CVT ha una durata di 5 anni dalla data del rilascio e può essere rinnovato su richiesta del Fabbricante, il quale entro 6 mesi dalla scadenza deve presentare al STC (Divisione 2^) apposita istanza di rinnovo corredata:

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4.4 Sospensione e Ritiro del Certificato di Valutazione Tecnica

La mancata applicazione, anche solo di una delle condizioni poste a base del rilascio, è titolo per la sospensione del CVT.

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4.5 Prodotti provenienti dall’estero

Gli adempimenti di cui alle presenti Linee Guida si applicano anche a Fabbricanti esteri e ai sistemi di rinforzo FRCM realizzabili con reti e matrici da loro prodotte e commercializzate.

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4.6 Identificazione e rintracciabilità dei prodotti qualificati

Ciascun prodotto qualificato deve costantemente essere riconoscibile per quanto concerne le caratteristiche qualitative e riconducibile allo stabilimento di produzione attraverso la marchiatura depositata presso il STC, dalla quale risulti, in modo inequivocabile, il riferimento al Fabbricante, allo stabilimento di produzione ed agli eventuali fornitori esterni di fasi.

Ogni prodotto deve essere marchiato con identificativi diversi da quelli di prodotti aventi differenti caratteristiche, ma fabbricati nello stesso stabilimento e con identificativi differenti da quelli di prodotti con uguali caratteristiche, ma fabbricati in altri stabilimenti, siano essi o meno dello stesso Fabbricante. La marchiatura, ove possibile, deve essere inalterabile nel tempo e senza possibi

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5. PROCEDURE DI ACCETTAZIONE IN CANTIERE

I controlli di accettazione in cantiere:

- sono obbligatori e devono essere eseguiti a cura e sotto la responsabilità del Direttore dei lavori;

- devono essere effettuati realizzando campioni contestualmente alla messa in opera del sistema di rinforzo dell’elemento strutturale da consolidare e nelle stesse condizioni ambientali;

- devono essere eseguiti su campioni del rinforzo realizzati, o ricavati, in cantiere con la procedura di installazione prescritta dal Fabbricante (cfr. § 6), impiegando gli stessi addetti del cantiere ed utilizzando i medesimi materiali.

I campioni devono essere in numero di 6 per ognuno dei tipi di sistemi di rinforzo da installare, tenendo anche conto dell’eventuale diversa natura delle fasi (in particolare della grammatura del rinforzo e del numero di strati di quest’ultimo). Le dimensioni sono quelle indicate per la prova di trazione (Allegato 1).

Tali campioni devono essere inviati dal Direttore dei lavori ad un Laboratorio di cui all’art. 59 del D.P.R. n. 380/2001. A tal fine, il Direttore dei Lavori deve assicurare, mediante sigle, etichettature indelebili, ecc., che i campioni inviati al Laboratorio inc

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6. INSTALLAZIONE

Alla documentazione di accompagnamento di ogni lotto di spedizione del sistema di rinforzo, il Fabbricante deve allegare il Manuale di preparazione dei prodotti di ciascun sistema di rinforzo, dove sono fornite le istruzioni operative per la corretta preparazione in opera dei componenti del sistema di rinforzo, no

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7. RIFERIMENTI NORMATIVI

Le fibre ed i fili, nonché le malte utilizzate come matrici dei compositi FRCM devono essere conformi alle seguenti

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Allegato 1 - Prove di trazione


Prova di trazione sulla rete (tessuto)


Caratteristiche del metodo di prova

La prova di trazione su campioni di rete (tessuto) è finalizzata a definire il modulo elastico e la resistenza della rete. Questi valori devono essere determinati sperimentalmente e certificati dal Laboratorio incaricato per la Qualificazione del composito FRCM. Il Fabbricante è tenuto a riportare tali valori sulle Schede tecniche del sistema in quanto sono di utilizzo per la progettazione del sistema di rinforzo.


Caratteristiche dei campioni

I provini di rete per le prove di qualificazione come indicato al § 3.3.1.1, sono tagliati dal rotolo di rete fornito dal Fabbricante nella direzione dell’ordito.

La rete utilizzata per realizzare i campioni in oggetto deve essere identica a quella utilizzata per il sistema FRCM. Se la rete è fornita con un rivestimento organico questo deve essere presente anche nei campioni oggetto di prova.

La prova deve essere effettuata con una macchina di trazione a controllo di spostamento, su un campione di rete (tessuto) che comprenda un numero di fili/yarn (trefoli nel caso di tessuti metallici) uguale a quello dei provini utilizzati per le prove di trazione nell’ambito del processo di qualificazione del sistema FRCM (Figura A.1). Una prova significativa e complementare può essere quella effettuata su un singolo yarn. Questo permette di verificare la corretta esecuzione della prova sulla rete e le eventuali non uniformità nella distribuzione degli sforzi. I risultati ottenuti per un singolo yarn in termini di caratteristiche meccaniche possono essere proporzionalmente superiori a quelli ottenuti per i campioni di rete ma questa differenza deve essere ragionevolmente limitata. Anche in questo caso il singolo yarn deve presentare le caratteristiche sopra specificate per la rete.

La larghezza del provino non deve essere maggiore di quella degli afferraggi della macchina di trazione. In caso contrario, non sarebbe assicurata una distribuzione uniforme delle tensioni nel provino.

La lunghezza minima del provino, al netto delle porzioni necessarie per gli afferraggi, deve essere almeno pari a 5 volte la larghezza del provino stesso. Ad esempio è consigliabile una lunghezza libera di almeno 20 cm se la larghezza dei campioni è di 40 mm per minimizzare gli effetti degli ancoraggi. Per i campioni costituiti da un singolo yarn si suggerisce una lunghezza libera pari a 15-20 cm.

I campioni devono essere provvisti di talloni alle estremità, ovvero nelle zone di afferraggio, per garantire omogenea distribuzione degli sforzi. I talloni possono essere metallici (alluminio o acciaio), di materiale polimerico anche fibrorinforzato (es. GFRP) od anche di cartone con adeguato spessore. È necessario rispettare i tempi e le condizioni ambientali per la completa reazione dell’adesivo prima di sottoporre il campione a prove.

I talloni, due per ogni estremità, devono avere la stessa larghezza del campione e sono fissati a quest’ultimo utilizzando adesivi indicati per l’uso specifico. La lunghezza dei talloni può essere calcolata sulla base del carico massimo previsto e della resistenza dell’adesivo tra tallone e campione. Si raccomanda comunque una lunghezza minima dei talloni di almeno 50 mm. Lo spessore dei talloni deve essere adeguato a distribuire uniformemente la forza di afferraggio a tutta la larghezza del campione. Si raccomanda uno spessore minimo di almeno 2 mm.

Per evitare una dispersione dei risultati è necessario prestare la massima cura alla preparazione dei provini, ai loro afferraggi ed all’allineamento del provino nella macchina di prova. Errori di non allineamento delle fibre causano una non omogena distribuzione degli sforzi tra gli yarn che costituiscono il campione di rete. Inoltre un sistema non appropriato di afferraggi può causare rotture dei provini alle estremità o una rottura parziale dei fili e, conseguentemente

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Allegato 2


Prova di distacco dal supporto


Generalità

Stanti le differenti modalità di rottura che possono manifestarsi nei sistemi di rinforzo FRCM, come già evidenziato, la loro qualificazione richiede l’esecuzione di prove di distacco dal supporto.

In relazione al tipo di applicazione per cui il sistema FRCM deve essere qualificato, in fase di qualificazione devono essere eseguite prove di distacco dai supporti scelti dal Fabbricante ed indicati nell’istanza di rilascio del CVT.

Lo scopo della prova è:

- caratterizzare il tipo di crisi, che può manifestarsi per decoesione all’interno del supporto o all’interfaccia supporto/sistema di rinforzo, o all’interno della matrice, ovvero per sfilamento delle fibre, o ancora per rottura a trazione della rete (tessuto) di rinforzo;

- fornire il valore della forza massima applicata nel corso della prova allorché si manifesta la rottura in una qualsiasi delle modalità sopra indicate (§ 3.3.2);

- determinare il valore caratteristico della tensione limite convenzionale, σlim,conv. L’aderenza del composito dipende dall’adesione tra la rete (tessuto) e la matrice e dalle caratteristiche della matrice e del supporto, in termini meccanici (resistenza a trazione ed energia di frattura) e fisico-chimici (trattamento della superficie prima dell’applicazione, dimensione dei grani, presenza di porosità, compatibilità tra la matrice e il supporto, etc.). Le prove di aderenza devono quindi essere condotte nelle condizioni previste nel Manuale di installazione, in particolare per quanto attiene al trattamento della superficie del supporto.

Anche le prove devono essere condotte con modalità che devono tendere a riprodurre in modo più fedele possibile le condizioni effettive di applicazione del rinforzo.

I campioni da sottoporre a prova, come anche i relativi supporti, sono realizzati a cura dello stesso Fabbricante in collaborazione con il Laboratorio incaricato. Le prove devono essere condotte in condizioni di pressione e temperatura standard (20 ± 5 °C, e da una umidit&a

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Allegato 3 - Scheda tecnica tipo per sistema per ogni diverso numero di reti e per ogni tipo di supporto convenzionale


Descrizione

Nome commerciale, tipo di rinforzo interno, tipo di matrice, numero di reti, marcatura e ogni altra informazione generale ritenuta utile.


Caratteristiche geometriche e fisiche


Proprietà

Unità di

misura

Metodo di prova

Normativa di riferimento

Spessore nominale del sistema di rinforzo

[mm]


Grammatura della rete in ordito

[g/m2]

ISO 11667:1997

Grammatura della rete in trama

[g/m2]

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Contributi per la ripresa delle attività economiche e produttive nei territori colpiti dal sisma a far data dal 24/08/2016

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