Le nuove fibre di aramide AFRP negli interventi Sismabonus

Domenico Brigante – Olympus S.r.l.

Negli ultimi anni, oltre alle tradizionali fibre di vetro e di carbonio utilizzate per il consolidamento strutturale di edifici in c.a. e muratura, è cresciuto sempre più l’utilizzo dei compositi in fibra di aramide AFRP grazie alle elevate caratteristiche fisico meccaniche di tale fibra.

La fibra aramidica, infatti, è l’unica fibra caratterizzata da una resistenza propria al taglio e tranciamento che la rende indispensabile in numerose applicazioni di rinforzo, oltre ad essere caratterizzata da un’elevata resistenza alle alte temperature. Numerosi sono gli interventi di consolidamento strutturale realizzati con questi innovativi materiali di consolidamento sia in Italia che in Centro America.

LE FIBRE ARAMIDICHE

Le fibre aramidiche sono fibre polimeriche sulla base di poliammide aromatici. Nei materiali compositi la fibra commercialmente più importante è la fibra ad alto modulo, la quale è stata introdotta nei primi anni ’70 con il nome commerciale Kevlar. Il Kevlar possiede una grande resistenza al calore e alla fiamma. Per le sue caratteristiche di resistenza viene utilizzato come fibra di rinforzo per la costruzione di:

• giubbotti antiproiettile
• attrezzature per gli sport estremi
• componenti usati in aeroplani, imbarcazioni e vetture da competizione

Nel corso degli anni, questo tipo di fibra polimerica ha ricevuto miglioramenti notevoli in termini di resistenza meccanica. Con il tempo si è arrivati a prodotti sempre più resistenti, che offrono un rapporto di almeno 5:1 sull’acciaio. Il Kevlar è molto resistente anche alle alte temperature.

PRODUZIONE

Il Kevlar si ottiene per condensazione in soluzione a partire dai monomeri fenilendiammina (para-fenilendiammina) e cloruro di tereftaloile. Come sottoprodotto di reazione si ottiene acido cloridrico.

La produzione è simile ad altre fibre polimeriche: polimerizzazione, estrusione, stiramento. Il polimero viene sciolto in un liquido ed estruso ad una temperatura di circa 200°C mentre evapora il solvente. L’estrusione può avvenire soltanto dalla soluzione in quanto il punto di fusione della fibra è molto più alto della temperatura di decomposizione. Il prodotto di questa fase ha soltanto circa il 15% della resistenza e il 2% della rigidità della fibra finale. Il polimero ha una struttura a bastoncini con poco orientamento rispetto all’asse longitudinale della fibra. Si ottiene una cristallizzazione e l’orientamento della struttura stirando la fibra a 300-400°C.

PRINCIPALI VANTAGGI DELLE FIBRE ARAMIDICHE

• alta tenacità
• resistenza all’impatto
• capacità di assorbimento delle vibrazioni
• buona inerzia chimica ed elettromagnetica
• basso peso specifico
• resistenza alle alte temperature
• resistenza alla fiamma
• elevata resistenza e modulo elastico
• resistenza a taglio

PERCHÉ SCEGLIERE LA FIBRA DI ARAMIDE?

L’aramide, anche noto come Kevlar, è un materiale caratterizzato da elevatissime caratteristiche fisico meccaniche. I sistemi compositi a base di fibra di aramide sono caratterizzati da:

• elevate caratteristiche di resistenza a trazione e modulo elastico
• elevata resistenza al taglio, all’urto, all’abrasione ed all’impatto
• resistente al calore ed alla fiamma fino a 200°C
• elevata resistenza agli agenti chimici

IL SISMABONUS SU STRUTTURE IN C.A. SOLO DALL’ESTERNO CON LA FIBRA DI ARAMIDE

Il crescente interesse nell’applicazione del miglioramento sismico di edifici in c.a. con l’utilizzo dei benefici del Sismabonus 110% trova la sua massima applicabilità nei progetti realizzati mediante l’utilizzo di sistemi di consolidamento FRP ed FRCM che si configurano come interventi locali, di cui al p.to 8.4 del DM 17 gennaio 2018, e che sono realizzabili solo sull’involucro esterno degli edifici senza dover intervenire all’interno delle abitazioni.