Abbiamo già parlato, nelle pagine di Concrete News, dell’ente di ricerca svizzero Empa, una struttura all’avanguardia con sede a Zurigo, che abbiamo avuto il piacere di visitare in esclusiva qualche mese fa. In un precedente articolo avevamo raccontato del grande lavoro svolto da un team all’interno della divisione “Concrete & Asphalt” dell’istituto, focalizzato nel sondare le capacità del carbone vegetale di ridurre o addirittura neutralizzare le emissioni di CO2 all’interno del calcestruzzo.
In questo articolo, puntiamo invece i riflettori su un recente e molto interessante studio, condotto, in questo caso, dal laboratorio “Structural Engineering” e che riguarda il retrofit di ponti esistenti.
Il progetto
Il presupposto del progetto è, innanzitutto, molto pratico e calato sulle reali esigenze delle infrastrutture locali e ha a che fare con la loro età anagrafica. Molti ponti in Svizzera, in fatti, sono stati costruiti prima degli anni Ottanta e si avvicinano quindi alla fine della loro vita utile. I ricercatori dell’Empa stanno sviluppando un nuovo sistema di rinforzo per il retrofit di ponti in calcestruzzo armato danneggiati.
Per la prima volta hanno combinato il calcestruzzo fibrorinforzato ad altissime prestazioni (UHPFRC) con acciaio a “memoria di forma“, un materiale che tende a contrarsi dopo essere stato riscaldato, introducendo così una precompressione nelle strutture in calcestruzzo.
Attualmente i ponti vengono rinforzati mediante l’applicazione di uno strato aggiuntivo di UHPFRC sulle solette d’impalcato. Questo calcestruzzo ad alta resistenza viene applicato direttamente sulle superfici esistenti ed è caratterizzato da elevata compattezza e resistenza all’acqua. Al suo interno viene inserita un’armatura tradizionale in acciaio per incrementare la capacità portante.
Un team Empa guidato dalla ricercatrice Angela Sequeira Lemos, in collaborazione con Christoph Czaderski del laboratorio di “Structural Engineering”, ha compiuto un ulteriore passo avanti sostituendo l’armatura convenzionale con barre in lega a memoria di forma a base di ferro (Fe-SMA), un materiale definito “intelligente” in grado di ricordare la propria forma originaria.
Dopo l’installazione, le barre vengono riscaldate fino a circa 200 °C. Poiché tentano di contrarsi ma sono vincolate dal calcestruzzo, si sviluppano tensioni interne che possono chiudere fessure, sollevare elementi deformati ed estendere la vita utile del ponte la necessità di complessi sistemi di tesatura.
Entreremo maggiormente nel dettaglio di questo studio nel prossimo numero di Concrete News, dove troverete anche il frutto narrativo della nostra visita esclusiva.
