In sintesi: Un impalcato di ponte in una zona costiera presentava un degrado del calcestruzzo associato all’esposizione ai cloruri. L’armatura in acciaio originaria era soggetta a corrosione, contribuendo alla formazione di fessure, distacchi e ripetuti interventi di riparazione locale. Per la sostituzione dell’impalcato, HotFRP ha fornito barre in polimero rinforzato con fibra di vetro (GFRP) per la nuova armatura. Il progetto ha utilizzato barre in GFRP per evitare il meccanismo di ruggine associato all’armatura in acciaio, mantenendo l’impostazione generale della sostituzione dell’impalcato in calcestruzzo.

Contesto del progetto

Il ponte era esposto ai sali disgelanti e all’aria carica di sale. Nel tempo, i cloruri hanno penetrato il copriferro e raggiunto l’armatura in acciaio. L’espansione associata alla corrosione ha contribuito a fessurazioni, delaminazione e distacchi del calcestruzzo. Prima della sostituzione dell’impalcato sono stati eseguiti diversi interventi di riparazione locale.

Durante la pianificazione del nuovo impalcato, il team di progetto ha valutato un materiale di armatura che non presentasse lo stesso meccanismo di arrugginimento dell’acciaio in presenza di cloruri. Per il nuovo impalcato sono state selezionate barre in GFRP.

Scelta del materiale e progettazione

HotFRP ha fornito barre in GFRP nei diametri e nelle lunghezze specificati dal progettista. Le barre in GFRP sono costituite da fibre di vetro continue incorporate in una matrice di resina termoindurente. A differenza dell’armatura in acciaio, il GFRP è un materiale non metallico e non arrugginisce nello stesso modo dell’acciaio quando è esposto a umidità e cloruri. Il peso inferiore ha inoltre facilitato la movimentazione e la posa in cantiere.

Poiché il GFRP presenta proprietà meccaniche diverse da quelle dell’acciaio, tra cui un diverso modulo elastico e un diverso comportamento di aderenza al calcestruzzo, l’armatura non poteva essere determinata mediante la semplice sostituzione uno a uno delle barre in acciaio con barre in GFRP. Il diametro e l’interasse delle barre sono stati definiti dal progettista per l’impalcato armato con GFRP.

Differenze di posa rispetto all’armatura in acciaio

Per la squadra di posa, le principali differenze riguardavano la movimentazione e il taglio. Le barre in GFRP sono più leggere dell’armatura in acciaio, mentre il taglio richiede utensili abrasivi idonei o altri utensili approvati, anziché i normali strumenti utilizzati per il taglio dell’acciaio. In questo progetto non sono state eseguite piegature in cantiere; le forme piegate necessarie sono state fornite come barre preformate.

La posa ha richiesto inoltre attenzione al supporto, all’interasse e alla posizione delle barre durante il getto, a causa della minore rigidezza del GFRP rispetto all’acciaio. La squadra ha adattato le modalità di movimentazione e posizionamento per mantenere l’armatura nella posizione prevista prima e durante il getto del calcestruzzo.

Risultato del progetto

Dopo il getto e la maturazione del calcestruzzo, il nuovo impalcato è stato completato e riaperto all’esercizio. Il progetto mostra come le barre in GFRP possano essere utilizzate in un impalcato di ponte esposto ai cloruri quando la progettazione dell’armatura e le procedure di posa tengono conto delle diverse proprietà del materiale.

Il caso è rilevante per i progetti che valutano le barre in GFRP come alternativa all’armatura in acciaio quando l’esposizione ai cloruri rappresenta un fattore di progettazione. Tuttavia, il caso non stabilisce di per sé una determinata vita utile né un periodo senza manutenzione; per queste conclusioni sono necessari dati di prestazione a lungo termine specifici del progetto.