Quaderno Tecnico
Quaderno tecnico: Rinforzo di strutture con FRMC

Rinforzo di strutture
con reti e sistemi
FRCM

1

Indice1.

Introduzione

3

2.

Quadro normativo

4

2.1
2.2

Definizione
Caratteristiche prestazionali ai finidella qualificazione
2.2.1 Caratteristiche meccaniche

4
5
5

3.

Tipologie di interventi

6

3.1 Rinforzo di strutture in muratura
3.1.1 Rinforzo di maschi murari

6
7

3.1.2
3.1.3
3.1.4
3.2
3.2.1
3.2.2

4.

Rinforzo di colonne in muratura
Rinforzo di volte in muratura
Intonaco armato
Rinforzo di strutture in C.A.
Antisfondellamento solaiin latero-cemento armato
Antiribaltamento delle tamponature

Descrizione dei principali
sistemi di rinforzo

10
11
12
14
14
15

22

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Quaderno tecnico: Rinforzo di strutture con FRMC

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1. Introduzione
Tra i sistemi di rinforzo divenuti ormai molto comuni, i compositi fibrorinforzati amatrice cementizia/inorganica (FRCM – Fiber-reinforced cementitious matrix) sono
una vantaggiosa tecnologia per la riparazione ed il rinforzo di strutture in c.a. emuratura, affiancandosi ai materiali compositi fibrorinforzati a matrice polimerica/
organica (FRP – Fiber-reinforced polymers).

Gli FRCM conservano tutti i vantaggi di leggerezza ed
alta resistenza tipici delle applicazioni con FRP, ma comesoluzione alternativa di rinforzo presentano proprietà dellamatrice cementizia/inorganica, di seguito indicate:
Compatibilità con il substrato in muratura: permeabilità
al vapore, possibilità di applicazione su superfici
umide, compatibilità con le proprietà chimiche, fisiche emeccaniche;
Facilità di installazione;
Resistenza ad alte temperature ed al fuoco.
D’altro canto, rispetto alle matrici polimeriche, le matrici
cementizie/inorganiche hanno una limitata capacità diimpregnare le fibre di un tessuto continuo: per questo i tessuti
continui generalmente impiegati per gli FRP devono essere
sostituiti con reti a maglia aperta.
In generale, poi, i sistemi di rinforzo FRCM sono caratterizzati
da bassi spessori di applicazione, quindi non apportanosignificative variazioni di massa e rigidezza alla struttura darinforzare.
Le reti maggiormente testate e per le quali sono disponibili
risultati sperimentali in letteratura internazionale, comeevidenziato nel documento guida americano ACI 549.44-13,
sono costitute da fibra di carbonio e fibra di vetro.

Le proprietà meccaniche dei sistemi FRCM sono influenzate
dai seguenti aspetti:
Geometria della rete: le reti MasterBrace NET hannogeometria cogruente con le esperienze sperimentali
riportate nel documento ACI 549.44-13, consentono una
perfetta impregnazione della rete con le matrici cementizie/
inorganiche della linea MasterEmaco;
Tipologia di fibra: le reti MasterBrace NET sono in fibradi carbonio o fibra di vetro, ossia le tipologie di materiale
per le quali sono disponibili il maggior numero di tests
sperimentali e maggiore letteratura: offrono pertanto lemigliori garanzie di effettiva efficacia dell’intervento.
Caratteristiche della matrice cementizia/inorganica:
ha il delicato compito di inglobare la rete costituendo unsistema solidale e perfettamente aderente al supporto in
cui gli sforzi vengono correttamente traferiti.
Gli aspetti determinanti che rendono un intervento con FRCM
efficace sono legati quindi non solo alla resistenza a trazione
dei singoli fili della rete di rinforzo, ma a come quest’ultima nel
complesso interagisce con la matrice cementizia/inorganica e
con il supporto da rinforzare.
Ciò è particolarmente vero per le strutture murarie, per lequali il supporto è caratterizzato da prestazioni meccanichemodeste se paragonate al calcestruzzo armato.

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2. Quadro normativo
Ai fini dell’utilizzo dei sistemi FRCM per il rinforzo strutturale èpossibile fare riferimento ai seguenti documenti:
Linea Guida per la identificazione, la qualificazione edil controllo di accettazione di compositi fibrorinforzati
a matrice inorganica (FRCM) da utilizzarsi per il
consolidamento strutturale di costruzioni esistenti;
Istruzioni CNR-DT-215-2018: Istruzioni per laProgettazione, l’Esecuzione ed il Controllo di Interventi diConsolidamento Statico mediante l’utilizzo di Compositi
Fibrorinforzati a Matrice Inorganica;

II tipico legame costitutivo tensione - deformazione diun sistema di rinforzo FRCM in una prova di trazione
monoassiale è assimilabile ad una polilinea costituita da tre
rami consecutivi (Figura 1), corrispondenti, nell’ordine:1.

allo stadio di campione non fessurato (Stadio A),2.

a quello in fase di fessurazione (Stadio B) e

3.

a quello fessurato (Stadio C), dove la tensione (o sforzo),
espressa in MPa, è definita come:σ = F/Af (con Af area del tessuto senza matrice inorganica).

Linea Guida per la progettazione, l’esecuzione e lamanutenzione di interventi di consolidamento strutturale
mediante l’utilizzo di sistemi di rinforzo FRCM del CSLLPP(Ottobre 2019)
ACI 549.4R-13: Guide to Design and Construction ofExternally Bonded Fabric-Reinforced Cementitious Matrix(FRCM) Systems for Repair and Strengthening Concreteand Masonry Structures.

2.1 Definizione
I compositi FRCM presi in considerazione nella Linea Guidasono costituiti esclusivamente da matrice inorganica, rinforzo,
eventuali connettori. Il “sistema di rinforzo” in FRCM è
realizzato in situ applicando alla struttura da consolidare ilcomposito ed eventuali dispositivi di ancoraggio per impedire
il distacco prematuro del composito dal supporto. I sistemi di
rinforzo FRCM devono essere posti in commercio da un unico
Fabbricante, che assume la responsabilità della dichiarazionedelle prestazioni, analogamente a quanto previsto dalle
definizioni di cui al Regolamento.
Nel caso in cui sia necessario regolarizzare il supporto insitu prima dell’applicazione del rinforzo FRCM, il Fabbricantedeve riportare sulla scheda di installazione le indicazioni sul
tipo di prodotto da utilizzare. Le fibre continue della rete sono
raggruppate in fili o yarn, e possono essere secche o trattate
con resine di tipo organico (apprettate o impregnate).
È possibile che nello strato di malta siano presenti più reti dirinforzo, sovrapposte e opportunamente distanziate, nel qualcaso occorre definirne la distanza.

FIG. 2 - Meccanismi di crisi dei sistemi FRCM

FIG .1 - Legame costitutivo tipo a trazione uniassiale di un provino di
FRCM (Af area del tessuto senza matrice inorganica)

Tale legame non è sufficiente a caratterizzare il comportamento
meccanico di un sistema FRCM, in quanto l’impiego diquest’ultimo come rinforzo di un elemento strutturale porta adover considerare i molteplici meccanismi di crisi che possono
verificarsi in seguito all’interazione substrato-sistema di rinforzo
FRCM.
Essi sono descritti in Figura 2 ed includono:
A. il distacco con rottura coesiva del supporto del sistema di
rinforzo;
B. il distacco all’interfaccia matrice-supporto;
C. il distacco all’interfaccia matrice-tessuto/rete;
D. lo scorrimento del tessuto nella matrice;Quaderno Tecnico
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E. lo scorrimento del tessuto/rete e fessurazione dello strato dimalta più esterno;
F. la rottura a trazione del tessuto/rete.
Per questi motivi, è necessario che la caratterizzazione dei
sistemi di rinforzo FRCM includa, oltre alla prova di trazionedel sistema e del tessuto secco, anche la prova di distacco
dal supporto, ed eventuali altre prove appropriate, in relazione
alle caratteristiche specifiche del sistema FRCM.
La matrice inorganica deve essere preconfezionata dal
Fabbricante e commercializzata in apposite confezioni, conchiara indicazione della data di scadenza.

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rinforzo ricavata mediante prove di distacco da supporti
convenzionali e come tale è dipendente dal tipo di supporto;essa si ottiene dividendo il valore caratteristico dei picchi
della forza traente F, registrati durante le prove di distacco dal
supporto, per l’area Af (§ 7.2).
La deformazione limite convenzionale è pari a εlim,conv = σlim,conv /Ef (Figura 3).
I valori limite di tensione e deformazione convenzionali
possono pertanto dipendere dal tipo di supporto.

Qualora il sistema di rinforzo FRCM preveda l’adozione
di connettori meccanici, di angolari o accessori simili,il Fabbricante è tenuto a sottoporre al Servizio TecnicoCentrale, fin dalla fase di qualificazione, la richiesta di CVT
per il kit complessivo costituito dal composito FRCM e dai
connettori.

2.2 Caratteristiche prestazionali ai fini dellaqualificazione
2.2.1 Caratteristiche meccaniche
I sistemi di rinforzo FRCM sono qualificati sulla base delle
seguenti proprietà meccaniche determinate mediante prove ditrazione monoassiale e prove di distacco dal supporto: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 a rottura per trazione σuf (valorecaratteristico) della rete (tessuto) senza matrice inorganica;e) modulo elastico Ef (valore medio) della rete (tessuto) senzamatrice inorganica;f) deformazione ultima a trazione εuf (εuf= σuf/ Ef), della rete(tessuto) senza matrice inorganica;g) resistenza a compressione della matrice/malta ƒc,mat,caratteristica o nominale (quest’ultima assunta comecaratteristica).
Le tensioni sono riferite all’area (Af) della sezione trasversaledel rinforzo senza matrice inorganica presente nel provino di
FRCM, prescindendo cioè dalla presenza della matrice/malta.
La tensione limite convenzionale σlim,conv, per uno specifico
sistema FRCM, rappresenta la resistenza del sistema di

FIG. 3 - Determinazione della σlim,conv e della εlim,conv .
(la curva tensione-deformazione è relativa al tessuto senza matrice inorganica)

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3. Tipologie di interventi
Da quanto indicato in precedenza appare evidente come il parametro resistente più
importante per l’efficacia del sistema FRCM sia l’aderenza e la sinergia tra la rete e lamatrice inorganica.
Proprio per questo motivo è necessario che la caratterizzazione
meccanica includa, oltre alla prova di trazione del sistema,anche la prova di distacco dal supporto. Infatti, contrariamente aquanto presente per gli FRP, non sono disponibili per gli FRCM
formule analitiche predittive di tale valore di tensione limite
convenzionale in funzione dei parametri del sistema di rinforzo
e del supporto. L’accuratezza delle verifiche statiche condottecon l’ausilio di tali valori sperimentali è quindi subordinato a tali
dati. In assenza, però, di corrispondenza tra le caratteristichedel supporto di prova e di quello realmente presente in cantiere,si rischia quindi in alcuni casi di sovrastimare le prestazioni
affidate al sistema di rinforzo. In particolare per quanto riguarda
ad esempio le murature in tufo tipiche delle aree mediterranee,l’efficacia dei sistemi FRCM con rete a basso modulo elasticoè stata evidenziata dal fatto che tali sistemi manifestinola crisi dei campioni di muro rinforzato con FRCM senzadistacco prematuro del rinforzo dal supporto, quindi con pieno
sfruttamento dello stesso.

Il progettista dovrà quindi non farsi “abbagliare” dalle resistenzeofferte dalle reti in commercio, ma capire criticamente quantodi quella resistenza potrà essere effettivamente sfruttata,valutando il grado di impregnazione del sistema, la qualità dellamatrice, le caratteristiche del supporto, la deformazione ultima
della rete di rinforzo.

FIG. 4 - Messa in opera di sistemi FRCM

FIG. 5 - Reti MasterBrace NET

Vediamo nel seguito alcune indicazioni per i principali campi diimpiego dei sistemi FRCM.

3.1 Rinforzo di strutture in muratura
Per le costruzioni in muratura gli FRCM consentono di ottenerei seguenti benefici:
Rinforzo a taglio nel piano dei pannelli;Rinforzo a pressoflessione fuori piano, con incremento, aparità di sforzo normale, del momento resistente fuori pianodel pannello.

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Essi trovano quindi un importante campo di impiego nel rinforzo
degli edifici in muratura principalmente nei confronti delle azioni
orizzontali (sisma e vento), apportando un duplice beneficio sia
a livello globale che locale:
A livello globale, i pannelli murari lavorano prevalentemente
in regime membranale, nel loro piano: in questo caso
l’azione di taglio nel piano del pannello può essere
fronteggiata efficacemente con sistemi di rinforzo FRCM
compatibili con il supporto;
A livello locale, carenze nel collegamento tra orizzontamentie pareti disposte lungo le due direzioni principali (in pianta)della costruzione, fanno sì che le sollecitazioni orizzontali
non possano essere ripartite tra i vari elementi dellastruttura: in questo caso la singola parete dovrà fronteggiare
autonomamente la sua aliquota di azione orizzontale infunzione dell’area di influenza della stessa.
In questa circostanza la parete entrerà in crisi prevalentemente
per azioni ortogonali al proprio piano (meccanismi di primomodo).
I sistemi FRCM possono, quindi, incrementare efficacemente il
momento resistente fuori piano, agendo come rinforzo in zonatesa. In più gli FRCM aiutano ad assorbire i momenti flettenti
derivanti dalle eccentricità legate all’applicazione di carichi
statici (scarico dei solai, disassamento muratura, eccentricità
accidentali, spinte non contrastate di archi e volte).

73.1.1 Rinforzo di maschi murari
Rinforzo a taglio nel piano (rinforzo delcomportamento globale)
Il rinforzo a taglio nel piano dei pannelli murari con FRCM
consente un incremento della capacità globale dellacostruzione nei confronti di azioni orizzontali (sisma e vento),
purché i collegamenti orizzontali pareti/solaio e verticali trale pareti siano efficienti. Per verificare che la costruzione
abbia effettivamente un comportamento scatolare è di aiuto
lo studio dei modi di vibrare propri della costruzione, tenendo
conto dell’efficacia dei suddetti collegamenti e della eventuale
presenza di solai rigidi nel piano. Qualora i primi modi divibrazione, con maggiore massa partecipante, coinvolgano
effettivamente l’intera costruzione è possibile considerarla a
comportamento scatolare (vedi figura 6, con evidenziato uno
dei modi principali di vibrare di una costruzione in muratura).
Nel caso si abbiano incertezze sulla qualità dei collegamenti(fondamentali per la rispondenza del modello di calcolo), è
consigliabile che il rinforzo delle singole pareti con FRCM
venga preceduto da interventi finalizzati a garantire l’efficienza
di tali collegamenti: iniezioni armate tra le pareti con barre incomposito MasterBrace Bar inghisate con MasterFlow 960,
inserimento di catene orizzontali a livello dei solai, rinforzo dei
solai a lastra (ad esempio con soletta di estradosso realizzata
con malte duttili fibrorinforzate MasterEmaco S 445 FR),

FIG. 6 - Primo modo di vibrare di struttura analizzata agli elementi finiti: si evidenzia una partecipazione generale della struttura che per tanto si può considerare
avere un comportamento scatolare

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cerchiatura esterna dell’edificio con tessuti MasterBrace,
realizzazione di cordoli sommitali.

Tipo di muratura

Coefficiente
correttivo(N/mm)

Nei casi in cui il supporto sia costituito da muratura di modeste
caratteristiche meccaniche è opportuna la scelta di un sistema
con rete di rinforzo che presenti basso modulo elastico e
grande deformazione ultima, al fine di garantire massima
aderenza ed efficienza del supporto, sulla scorta delleevidenze sperimentali.

Muratura di pietrame disordinato (ciottoli,
pietre erratiche e irregolari)

1.5

44.60

1.5

44.60

2.0

32.20

2.0

44.60

Nell’ottica di un miglioramento sismico globale dell’edificioin muratura, è di grande utilità pratica la tabella riportata
dalle stesse istruzioni CNR, in cui viene sintetizzato l’effettodel rinforzo attraverso un coefficiente di amplificazione dellaresistenza a taglio in assenza di compressione (coesione).

Muratura a blocchi lapidei squadrati

1.2

44.60

Muratura di mattoni pieni e malta di clace

1.7

24.50

Muratura in mattoni sempipieni con malta
cementizia

1.3

44.60

Si sottolinea di nuovo l’importanza, soprattutto per murature
di scadenti caratteristiche meccaniche, della scelta direti di rinforzo contraddistinte da moduli elastici contenuti(MasterBrace NET 240/100 GF) e dell’utilizzo di connettori
meccanici MasterBrace CON al fine di scongiurare perdite
premature di adesione con il supporto che renderebbero pocoattendibili i risultati forniti dal software di calcolo.

FIG. 7 - Applicazione della matrice inolrganica MasterEmaco

FIG. 9 - Impiego di connettori

Muratura a conci sbozzati con paramenti dispessore disomogeneo
Muratura di pietre a spacco con buonatessitura
Muratura a conci di pietra tenera (tufo,
calcarite, ecc.)

FIG. 8 - Tabella CNR

Rinforzo a presso-flessione (rinforzo delcomportamento locale)Qualora i collegamenti non siano efficaci e/o non vi sia lapresenza di efficienti sistemi di controventamento di piano, i
primi modi di vibrazione risulteranno con ogni probabilità ditipo locale, ovvero riguarderanno solo alcuni setti e/o limitate
porzioni dell’edificio: in questo caso l’analisi globale dellastruttura allo stato di fatto ha poco senso in quanto non è
possibile considerarla a comportamento scatolare.
L’analisi dei modi propri di vibrare può comunque essere anchein questo caso di ausilio per l’individuazione qualitativa dei
meccanismi cinematici di collasso più probabili.
I setti, quindi, non collaborano tra di loro per assorbire l’azione
sismica e le azioni orizzontali non vengono trasferite ai pannellipiù rigidi disposti nella direzione del sisma: per questo ènecessario verificarli localmente principalmente per azioni fuori
piano (meccanismi di primo modo).
In tale eventualità la normativa vigente consente di estrarre
modelli locali per lo studio delle sollecitazioni agenti,
assegnando ad esempio ad ogni setto oggetto di verifica

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una massa inerziale proporzionale alla competente area diinfluenza.Qualora non sia possibile intervenire globalmente
su tutta la costruzione al fine di indurre un comportamento
scatolare post-intervento, è tuttavia possibile operare sulle
singole pareti attraverso un intervento locale, come definito
dalle NTC 2018 al cap.8.
Tali interventi non devono variare masse e rigidezze locali dei
pannelli murari in modo significativo e hanno come obiettivo
prioritario quello di scongiurare l’innesco di cinematismi localiprematuri, ad esempio per ribaltamento del muro fuori piano.
L’utilizzo a tal fine di interventi di rinforzo FRCM consentel’incremento del momento resistente fuori piano, senzavariazioni significative di masse e rigidezze dei pannelli oggetto
di intervento. Anche in questo caso sarà fondamentale avere
rinforzi con modulo elastico non eccessivamente alto, più che
tessuti di alta resistenza; a tal proposito, infatti, si mette inevidenza come le istruzioni ACI limitino la massima forza ditrazione del rinforzo al valore di 87.60 kN/m.
In definitiva quindi:
I sistemi FRCM non incrementano masse e rigidezza
locale dei pannelli; al contempo, non contribuiscono adincrementare la resistenza a compressione semplice della

FIG. 10 - Applicazione di sistema FRCM con connettori

9muratura in virtù del piccolo spessore di riporto del sistema;
I sistemi FRCM possono contribuire ad incrementare
in modo sostanziale la curva di capacità globale dellastruttura per azioni orizzontali (vento e sisma), in particolare
aumentandone il taglio massimo alla base;In presenza di murature particolarmente degradate o chenecessitino di interventi nei confronti dei carichi statici,
è necessario far precedere all’intervento con FRCM
interventi propedeutici finalizzati a scongiurare la crisi perdisgregazione muraria, al ripristino della monoliticità delparamento, al rinforzo nei confronti di carichi verticali e deicollegamenti: ad esempio possono risultare utili i seguentiinterventi di iniezione con MasterInject 222, inserimento ditirantini antiespulsivi o diatoni artificiali, inserimento di catenee fasciature esterne di piano con FRP/FRCM, rinforzo alastra dei solai, creazione cordoli sommitali;
Qualora si abbia incertezza sulla qualità dei collegamentie sul comportamento scatolare di assieme della struttura,il rinforzo con FRCM può comunque contribuire al rinforzo
locale dei singoli pannelli per azioni fuori piano (meccanismi
di primo modo);
È opportuno dotare i sistemi FRCM di dispositivi meccanici
di ancoraggio al supporto;

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Nel caso di rinforzo su due facce di murature a sacco o con
paramenti scollegati è obbligatorio che i connettori sianopassanti per garantire il corretto trasferimento degli sforzi;
Tali dispositivi vengono facilmente realizzati con i sistemi diancoraggio MasterBrace CON inghisato nella muratura con
MasterFlow 960 e sfioccato esternamente con MasterBrace
SAT 4500;
Rinforzi caratterizzati da reti di rinforzo con basso modulo
elastico hanno dimostrato grande efficacia di adesionein particolare per murature di modeste caratteristichemeccaniche (es. tufo).
Tutti gli spigoli devono essere arrotondati con un raggio dicurvatura >20mm per evitare che ci sia una concentrazione
degli sforzi in prossimità dello spigolo che potrebbero alterare
in maniera negativa la buona riuscita dell’intervento;
Deve essere assicurata un’adeguata lunghezza diancoraggio, al di là dell’estrema sezione in cui il rinforzo
FRCM è necessario. In mancanza di più accurate indagini,essa deve essere di almeno 30 cm. Le reti devono essere
sovrapposte di almeno 30 cm.

consigliata per almeno un quarto della circonferenza/perimetrodella sezione trasversale e comunque per non meno di 30 cm.
Interventi di confinamento sono praticabili sia per la riparazione
di elementi danneggiati o deteriorati, sia per il rinforzo dielementi integri in vista di un miglioramento statico o sismicodella struttura di appartenenza. Il confinamento con FRCM
deve essere realizzato ricoprendo interamente la superficie
dell’elemento da rinforzare. Trattandosi di un rinforzo di tipo
statico è possibile riferirsi anche in questo caso a modelli locali
per la stima delle sollecitazioni agenti sulla colonna.

3.1.2 Rinforzo di colonne in muratura
Il confinamento con FRCM di elementi strutturali di muratura,sottoposti a prevalente sollecitazione di sforzo assiale,
si attua attraverso la predisposizione di un rivestimento
continuo di composito a matrice inorganica, le cui fibre siano
prevalentemente disposte in direzione ortogonale all’assedell’elemento, in modo da contrastarne la dilatazione trasversale
e conferire alla colonna un benefico stato di compressione
triassiale. La lunghezza di sovrapposizione della rete è

FIG. 11 - Confinamento di pilastro tramite FRCM

FIG.12 - Esempio di collasso locale di pannelli di struttura soeggetta a forze orizzontali

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3.1.3 Rinforzo di volte in muratura
L’impiego di sistemi di rinforzo FRCM è in grado di migliorare
il comportamento delle strutture a semplice e doppia
curvatura, contrastando l’innesco di possibili meccanismi dicollasso. Un principio che va tenuto presente nel rinforzo
di elementi strutturali con tecnologia FRCM è che questi
materiali, a differenza di altri sistemi di rinforzo, possono
godere di qualche significativa proprietà di duttilità in trazione,
legata alla presenza del tratto semiduttile del legame
costitutivo a trazione.

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Pertanto accoppiando il rinforzo duttile ad un materiale in cui
l’allungamento si determina per effetto del distacco tra dueinterfacce, l’elemento risultante è dotato dello stesso carattere
di duttilità del rinforzo, purché questo sia in grado di tollerare
il relativo sforzo senza perdere la solidarietà con il supporto
murario.
La possibilità di conferire un comportamento duttile al sistema
a livello strutturale si traduce in un aumento della capacità
resistente e in un miglioramento qualitativo complessivo,
tenendo presente della necessità di un affidabile modellodi verifica della integrità del rinforzo e della connessione
rinforzo-struttura.
Per non compromettere la duttilità della struttura, la verifica
della solidarietà del rinforzo al supporto murario va fatta inrelazione allo sforzo di trazione massimo.
Sia nel caso di rinforzi intradossali che estradossali, l’azione
di impedimento della formazione di cerniere sul bordo opposto
a quello rinforzato si ottiene per la trazione nel rinforzo, grazie
all’aderenza con il supporto.
Data la curvatura, la presenza di sforzo normale nei rinforzi
richiede la presenza di tensioni normali sulla superficie diinterfaccia.La superficie di interfaccia è dunque soggetta
sia a tensioni tangenziali che e radiali di trazione nel casodi rinforzo intradossale, e a tensioni tangenziali e radiali
di compressione nel caso di rinforzo estradossale (piùfavorevole).
Si comprende quindi come i rinforzi intradossali tendanoa staccarsi più facilmente dal supporto rispetto a quelli
estradossali, a maggior ragione quanto più la fibra di rinforzo
è rigida assialmente e soggetta a sforzi di trazione.

FIG. 13 - Rinforzo estradossale di volte, fasi di lavorazione

FIG. 14 - Trasferimento delle forze nel ripristino di una volta

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3.1.4 Intonaco armato
Come visto nei paragrafi precedenti, il rinforzo dei singoli
elementi murari esclusivamente con sistemi FRCM noncontribuisce all’incremento della resistenza a compressione
degli stessi, per cui risulta spesso necessario operarepropedeuticamente con altri interventi mirati tipo iniezioni,
inserimento di diatoni artificiali, tirantini anti-espulsivi ecc.
Inoltre il miglioramento delle connessioni deve essereanch’esso realizzato attraverso ulteriori interventi tipo
inserimento catene, cordoli di sommità, irrigidimento solai ecc,
qualora si intenda conferire comportamento scatolare alla
costruzione nel suo insieme. Un’alternativa a questo puntopuò essere rappresentata dall’intervento con intonaco armato.
Con tale intervento sia la resistenza a compressione che la
rigidezza locale originaria della parete vengono recuperati
grazie ad un maggior spessore delle lastre armate con specialiconnettori trasversali e ad una maggior rigidezza del sistema
di rinforzo rispetto a quello con FRCM, che offre adeguato
confinamento alla muratura esistente.

FIG. 15 -Tecnica dell’inotnaco armato

La tecnica di consolidamento classica mediante intonaci
armati consiste nel realizzare in aderenza alla superficie
muraria, delle lastre di materiale a base cementizia (malta,betoncino, gunite), armate con una rete metallica, erese solidali ad essa da tiranti passanti in acciaio. Ai finidell’affidabilità della tecnica svolgono un ruolo fondamentale
i connettori trasversali, la cui efficacia è pressoché nulla, conil tipo di muratura in esame, se essi non sono passanti ed
ancorati nella stessa paretina armata, applicata su entrambele facce della parete da rinforzare.
L’applicazione delle paretine non prevede alterazioni allo
stato di sollecitazione della struttura durante l‘esecuzione,
ma modifica in maniera sostanziale le rigidezze delle pareti equindi la loro risposta sismica.
La tecnica consente di migliorare le caratteristiche diresistenza dell’apparato murario, grazie all’incremento
di sezione resistente apportato dalle lastre e all’effetto diconfinamento esercitato sulla muratura degradata, e diaumentarne nel contempo la duttilità.

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AI fini del calcolo, le NTC 2018 per tener conto di tale
tipologia di rinforzo consentono l‘utilizzo di coefficienti
migliorativi da applicare sulle caratteristiche della muratura
esistente, come riportati nella figura sottostante, presi dalla
relativa Circolare esplicativa. In particolare tali coefficienti
migliorativi, nelle verifiche post-operam, possono essere
applicati alla resistenza media a compressione, alla
resistenza media a taglio in assenza di tensioni normali e ai
moduli elastici E e G.
Ovviamente bisogna garantire il rispetto della regoladell‘arte nell‘esecuzione degli intonaci. In particolare nella
Circolare alle NTC 2018 viene chiaramente rilevato che “ilconsolidamento con intonaco armato non ha alcuna efficacia
in assenza di sistematiche connessioni trasversali e la sua
efficacia è ridotta quando realizzato su un solo paramento“.
Inoltre, se ben realizzato negli incroci tra pareti, l’intervento
con intonaci armati contribuisce anche al miglioramento dei
collegamenti e del comportamento scatolare d’assieme.

FIG. 16 - Stralcio NTC 201813

Nonostante tutti i vantaggi appena descritti, la tecnica
tradizionale ha tuttavia dimostrato sul campo anche alcuni
svantaggi, in particolare i seguenti:
Alterazione delle proprietà fisiche della parete, quali
isolamento termico e traspirabilità;
Deterioramento delle armature tradizionali di rinforzo acausa della corrosione delle armature stesse. Se poi lamuratura ha problemi di umidità l’applicazione dello strato
superficiale impedisce la sua evaporazione, aggravando ilfenomeno a danno soprattutto dei connettori trasversali.

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3.2 Rinforzo di strutture in C.A.
Gli FRCM possono essere utilizzati per il rinforzo di elementi
strutturali in c.a. nei seguenti ambiti:
1. Rinforzo a flessione di travi, pilastri e travetti di solaio;
2. Rinforzo a taglio di travi e pilastri;3. Confinamento di pilastri;
4. Rinforzo di nodi trave-pilastro;
5. Rinforzo di setti in c.a.;6. Antisfondellamento solai in latero-cemento armato;
7. Antiribaltamento delle tamponature.
Si precisa innanzitutto che secondo quanto indicato nel CNRDT 215 e LG del CSLLPP la progettazione del rinforzo FRCM,
su strutture in cemento armato, a differenza della muratura,
riguarda solo problemi di carichi gravitazionali, escludendo
quindi il sisma.
Per quanto poi riguarda i punti 1, 2, 3, 4, 5 l’utilizzo di sistemi
FRCM è alternativo ad interventi con FRP nelle situazioni
in cui sistemi a base resina non possono essere utilizzati oadeguatamente protetti ad esempio nei confronti dell’incendio.
Per questi casi le ipotesi e le configurazioni di progetto
sono le stesse valide per il rinforzo con sistemi FRP (per lequalisi rimanda allo specifico quaderno tecnico dedicato agli
FRP), chiaramente fatta salva la valutazione dell’aderenza
tra sistema di rinforzo e sottofondo in calcestruzzo. Ipotesi
fondamentale per la buona riuscita del rinforzo è infatti laperfetta aderenza FRCM-calcestruzzo esistente. Purtroppo,
contrariamente a quanto presente per gli FRP, per gli FRCM
le istruzioni CNR DT-215 non forniscono formule chiuse perla valutazione preventiva della tensione limite convenzionale,rimandando a tests sperimentali su supporti tipo.

FIG. 17 - Posa FRCM su calcestruzzo

Ad ogni modo, indipendentemente dall’esito dei tests
sperimentali, è comunque opportuna e a vantaggio di sicurezza
la limitazione della massima deformazione di progetto degli
FRCM come indicato dalle istruzioni americane ACI 549.4R13 al valore massimo 1,2% a flessione, 0,4% a taglio e lapredisposizione di sistemi di ancoraggio meccanico ad hoc(MasterBrace CON). Inoltre si ricorda come per le CNR DT 215
l’incremento della capacità di calcolo dell’elemento rinforzato
con FRCM ai carichi statici non possa risultare superiore del
50% rispetto a quello dell’elemento non rinforzato.
Applicazioni dei sistemi FRCM su strutture in c.a. riguardano
inoltre interventi tipicamente “non strutturali” sui solai (punto 6)
e tamponature esistenti (punto 7), di seguito riportati.

3.2.1 Antisfondellamento solai in laterocemento armato
Il danno consiste nel distacco e la successiva caduta dellecartelle inferiori dei blocchi di alleggerimento (pignatte)
inseriti nei solai in latero-cemento armato, a causa della noncorretta realizzazione del solaio o dell‘utilizzo di laterizi con
errato allineamento dei fori ed inadeguato impasto. Inoltre
la corrosione delle barre di armatura dei travetti provoca
l‘espulsione del calcestruzzo ed, in particolare, dei punti diappoggio delle pignatte in laterizio che conseguentemente
crollano.Nei casi meno severi, può essere limitato alla cadutadel solo intonaco di intradosso e non interessare, se nonparzialmente, le pignatte in laterizio. In tale circostanza il ritiro
idraulico delle malte di cemento utilizzate per la realizzazionedell‘intonaco del soffitto induce sforzi di compressione sul
fondello inferiore del laterizio che determina la comparsa ditensioni tangenziali all‘attacco del fondello stesso con i settiverticali dell‘elemento in cotto provocandone la rottura.

FIG. 18 - Posa in opera di MasterProtect 100 AF

Quaderno Tecnico
Quaderno tecnico: Rinforzo di strutture con FRMC

Gli interventi di ripristino dei solai in latero-cemento a travetti
in calcestruzzo armato e pignatte in laterizio hanno comeobiettivi principali:
la ricostruzione delle sezioni in calcestruzzo armato dei
travetti dei solai interessati da corrosione dei ferri e daespulsione del calcestruzzo con conseguente crollo dellepignatte in calcestruzzo;
la ricostruzione delle sezioni dei solai interessati dal solo
crollo delle pignatte per rottura del fondello in laterizio
promosso dall‘eccessivo ritiro idraulico dell‘intonaco dicontrosoffittatura;la prevenzione di futuri ulteriori crolli delle pignatterimaste in posto aderenti all‘intradosso della cappa dicompletamento del solaio.
In funzione del danno rilevato e della consistenza dei
travetti si potrà intervenire all’intradosso con rete in fibra divetro MasterBrace NET 240/100GF ancorata con tasselli
MasterBrace CON al travetto esistente annegata in matrice
di malta duttile MasterEmaco S 286 FR (casi meno severi,
quando il crollo è legato al solo intonaco), oppure conrete in speciale acciaio anticorrosione ad alta resistenza
appartenente al sistema MasterProtect 100 AF.
Il ripristino dei solai in latero-cemento avviene quindi
procedendo alla ricostruzione dei travetti degradati, al
riempimento dei vuoti lasciati dal crollo delle pignatte
con materiale leggero ed alla applicazione di un sistema
antisfondellamento costituito da MasterProtect 100 AF,
speciale rete in acciaio anticorrosione fissata mediante viti diancoraggio all‘intradosso dei travetti ripristinati.
Tale sistema viene realizzato per prevenire il crollo futuro dialtre pignatte che pur ancora adese alla cappa di calcestruzzo
potrebbero successivamente distaccarsi.

15

La rete MasterProtect 100 AF può esser lasciata a vista
oppure può essere realizzato “a scomparsa“ mediante
impiego di specifiche malte polimero-modificate MasterEmaco
S 950 oppure malte a base calce ad alte prestazioni come
MasterEmaco S 280 o MasterEmaco S 285 TIX.

FIG. 19 - Ricostruzioni di solaio interessato da crollo delle pignatte

3.2.2 Antiribaltamento delle tamponature

Allo scopo di limitare possibili danni a carico delle tamponature
dovute all’ azione sismica è possibile utilizzare strisce di FRCM
realizzate con rete in fibra di vetro MasterBrace NET 240/100
GF opportunamente vincolata al supporto con sistemi diancoraggio meccanico MasterBrace CON in modo da collegare
le tamponature stesse al telaio entro il quale sono inserite.
Tale intervento è ben documentato al cap. 4 delle “Lineeguida per riparazione e rafforzamento di elementi strutturali,
tamponature e partizioni“ del Dipartimento Protezione Civile e
ReLuis liberamente disponibile in rete al quale si rimanda peropportuni approfondimenti (vedi figura sottostante).

FIG. 20 - Applicazione di primo strato di malta e rete apprettata per rinforzo antiribaltamento di tamponamenti

16

Quaderno Tecnico
Quaderno tecnico: Rinforzo di strutture con FRMC

4. Descrizione dei principali sistemi di rinforzo
Si riepilogano nella tabella seguente i principali sistemi di rinforzo:
TIPOLOGIA DI STRUTTURATIPOLOGIA DI INTERVENTO
Malta base di calce e pozzolana priva
Rinforzo a taglio

Malta a base di calce NHL 3.5

Rinforzo di maschi

Malta base di calce e pozzolana priva

murariRinforzo a presso-flessione
Muratura
Confinamento di colonne

Rinforzo di solai e volte

Calcestruzzo

di cemento

di cemento

SCELTA DELSISTEMA
SISTEMA 4
SISTEMA 5
SISTEMA 4

Malta a base di calce NHL 3.5

SISTEMA 5

Malta base di calce e pozzolana priva
di cemento

SISTEMA 4

Malta a base di calce NHL 3.5

SISTEMA 5

Malta base di calce e pozzolana priva
di cemento

SISTEMA 4

Malta a base di calce NHL 3.5

SISTEMA 5

Rinforzo a flessione di travi, pilastri e travetti di solaio

SISTEMA 6

Rinforzo a taglio di travi e pilastri

SISTEMA 6

Rinforzo di setti in c.a.

SISTEMA 6

Antisfondellamento solai in latero-cemento armato

SISTEMI 1,2,3

Antiribaltamento delle tamponature

SISTEMI 1,2,3,6

Elementi non strutturali

Quaderno Tecnico
Quaderno tecnico: Rinforzo di strutture con FRMC

17

SISTEMA 1: ANTISFONDELLAMENTO

MasterEmaco S 950 - MasterProtect 100 NET - MasterProtect 100 CON

MasterEmaco S 950
Malta tixotropica bicomponente strutturale, polimero modificata ad alta
durabilità, resistenza alla
fessurazione con inibitori
di corrosione per interventi
corticali da 3 a 20 mm.

Adesione> 2,0 MPa

Assorbimento capillare

0,5 Kg·m-2·min-0,5
1 g > 10 MPa

Resistenza a compressione

7 gg > 27 MPa
28 gg > 38 MPa
1 g > 2 MPa

Resistenza a flessione

7 gg > 5 MPa
28 gg > 7 MPa

Compatibilità termica> 2,0 MPa

Modulo elastico statico

25.000 MPa

MasterProtect 100 NET
Rete in acciaio con trattamento di zincatura a caldo
per adeguamenti sismici,
applicazioni in galleria einterventi antisfondellamento

Modulo elastico

230 GPa

Resistenza a trazione>600 MPa
5/5

10/5

Maglia50x50 mm

100x50 mm

Diametro

3 mm

3 mm

Formato1000x2000 mm

1000x2000 mm

Peso

4,61 kg/pann.

3,50 kg/pann.

41

21

21

21

N. di fili per unità dilunghezza trasversali
N. di fili per unità dilunghezza longitudinali

MasterProtect 100 CON
Connettore con trattamento anticorrosione
per adeguamenti sismici,
applicazioni in galleria einterventi antisfondellamento

Diametro

5,8 mmFormatoa “L”
20x5 cm

18

Quaderno Tecnico
Quaderno tecnico: Rinforzo di strutture con FRMCSISTEMA 2: ANTISFONDELLAMENTO

MasterEmaco S 280 TIX - MasterProtect 100 NET - MasterProtect 100 CON

MasterEmaco S 280 TIX
Malta per muratura tixotropica a base di calce NHL
3.5, ad alta resistenza(M15) e traspirabilità perinterventi di rinforzo su
murature esistenti.

Diffusione del vapore

μ < 35

Assorbimento capillare

0,2 Kg·m-2·min-0,5Resistenza a compressione>15 MPaClasse M15

Resistenza a flessione

4 MPa

Adesione al supporto> 1,0 MPa

Modulo elastico statico

16.000 MPa

Conducibilià termica

0,93 W/mK

MasterProtect 100 NET
Rete in acciaio con trattamento di zincatura a caldo
per adeguamenti sismici,
applicazioni in galleria einterventi antisfondellamento

Modulo elastico

230 GPa

Resistenza a trazione>600 MPa
5/5

10/5

Maglia50x50 mm

100x50 mm

Diametro

3 mm

3 mm

Formato1000x2000 mm

1000x2000 mm

Peso

4,61 kg/pann.

3,50 kg/pann.

41

21

21

21

N. di fili per unità dilunghezza trasversali
N. di fili per unità dilunghezza longitudinali

MasterProtect 100 CON
Connettore con trattamento anticorrosione
per adeguamenti sismici,
applicazioni in galleria einterventi antisfondellamento

Diametro

5,8 mmFormatoa “L”
20x5 cm

Quaderno Tecnico
Quaderno tecnico: Rinforzo di strutture con FRMC

19

SISTEMA 3: ANTISFONDELLAMENTO

MasterEmaco S 285 TIX - MasterProtect 100 NET - MasterProtect 100 CON

MasterEmaco S 285 TIX
Malta per muratura tixotropica a base di calce e pozzolana, priva di cemento,
ad alta resistenza (M15) e
traspirabilità per interventi
di rinforzo su muratureesistenti

Diffusione del vapore

μ < 35

Assorbimento capillare

0,1 Kg·m-2·min-0,5>18 MPa

Resistenza a compressione

Classe M15

Resistenza a flessione

4 MPa

Adesione al supporto> 1,0 MPa

Modulo elastico statico

16.000 MPa

Conducibilià termica

0.83 W/mK

MasterProtect 100 NET
Rete in acciaio con trattamento di zincatura a caldo
per adeguamenti sismici,
applicazioni in galleria einterventi antisfondellamento

Modulo elastico

230 GPa

Resistenza a trazione>600 MPa
5/5

10/5

Maglia50x50 mm

100x50 mm

Diametro

3 mm

3 mm

Formato1000x2000 mm

1000x2000 mm

Peso

4,61 kg/pann.

3,50 kg/pann.

41

21

21

21

N. di fili per unità dilunghezza trasversali
N. di fili per unità dilunghezza longitudinali

MasterProtect 100 CON
Connettore con trattamento anticorrosione
per adeguamenti sismici,
applicazioni in galleria einterventi antisfondellamento

Diametro

5,8 mmFormatoa “L”
20x5 cm

20

Quaderno Tecnico
Quaderno tecnico: Rinforzo di strutture con FRMCSISTEMA 4: FRCM

MasterEmaco S 280 TIX - MasterBrace NET - MasterBrace CON

MasterEmaco S 280 TIX
Malta per muratura tixotropica a base di calce NHL
3.5, ad alta resistenza(M15) e traspirabilità perinterventi di rinforzo su
murature esistenti.

Diffusione del vapore

μ < 35

Assorbimento capillare

0,2 Kg·m-2·min-0,5Resistenza a compressione>15 MPaClasse M15

Resistenza a flessione

4 MPa

Adesione al supporto> 1,0 MPa

Modulo elastico statico

16.000 MPa

Conducibilià termica

0.93 W/mK

Modulo elastico

65 GPaDeformazione ultima

2,5 %Spessore equivalente

0,036 mm

Resistenza a trazione

1.600 MPa

Resistenza a trazione del filato

3.200 MPa

Carico massimo per unità

55 kN/mResistività elettrica

Non Conduttivo

MasterBrace NET 240/100 GF
Rete bidirezionale in fibradi carbonio o vetro alcali
resistente, per rinforzi distrutture in
muratura e calcestruzzo.

MasterBrace CON 10 GF
Corda in filato di carbonioo in vetro, ad alta resistenza del sistema MasterBrace FIB (Fiber Reinforced
Polymer).

Diametro

10 mmModulo elastico

65 GPaDeformazione ultima

4%

Resistenza a trazione

1200 MPa

Coefficiente di dilatazione termica

5·10-6 K-1

Resistività elettrica

isolante

Sezione resistente

25,91 mm2

Quaderno Tecnico
Quaderno tecnico: Rinforzo di strutture con FRMCSISTEMA 5: FRCM

MasterEmaco S 285 TIX - MasterBrace NET - MasterBrace CON

MasterEmaco S 285 TIX
Malta per muratura tixotropica a base di calce e pozzolana, priva di cemento,
ad alta resistenza (M15) e
traspirabilità per interventi
di rinforzo su muratureesistenti

Diffusione del vapore

μ < 35

Assorbimento capillare

0,1 Kg·m-2·min-0,5Resistenza a compressione>18 MPaClasse M15

Resistenza a flessione

4 MPa

Adesione al supporto> 1,0 MPa,

Modulo elastico statico

16.000 MPa

Conducibilià termica

0.83 W/mK

Modulo elastico

65 GPaDeformazione ultima

2,5 %Spessore equivalente

0,036 mm

Resistenza a trazione

1.600 MPa

Resistenza a trazione del filato

3.200 MPa

Carico massimo per unità

55 kN/mResistività elettrica

Non Conduttivo

MasterBrace NET 240/100 GF
Rete bidirezionale in fibradi carbonio o vetro alcali
resistente, per rinforzi distrutture in
muratura e calcestruzzo.

MasterBrace CON 10 GF
Corda in filato di carbonioo in vetro, ad alta resistenza del sistema MasterBrace FIB (Fiber Reinforced
Polymer).

Diametro

10 mmModulo elastico

65 GPaDeformazione ultima

4%

Resistenza a trazione

1200 MPa

Coefficiente di dilatazione termica

5·10-6 K-1

Resistività elettrica

isolante

Sezione resistente

25,91 mm221

22

Quaderno Tecnico
Quaderno tecnico: Rinforzo di strutture con FRMCSISTEMA 6: FRCM

MasterEmaco S 950 - MasterBrace NET - MasterBrace CON

MasterEmaco S 950
Malta tixotropica bicomponente strutturale, polimero
modificata ad alta durabilità, resistenza
alla fessurazione con
inibitori di corrosione perinterventi corticali da 3 a
20 mm.

Adesione> 2,0 MPa

Assorbimento capillare

0,5 Kg·m-2·min-0,5
1 g > 10 MPa

Resistenza a compressione

7 gg > 27 MPa
28 gg > 38 MPa
1 g > 2 MPa

Resistenza a flessione

7 gg > 5 MPa
28 gg > 7 MPa

Compatibilità termica> 2,0 MPa

Modulo elastico statico

25000 MPa

MasterBrace NET 200/100 CFS
Rete bidirezionale in fibradi carbonio o vetro alcali
resistente, per rinforzi distrutture in muratura ecalcestruzzo.

Modulo elastico

230 GPa

Deformazione ultima

1,4 %Spessore equivalente

0,048 mm

Resistenza a trazione

2.500 MPa

Resistenza a trazione del filato

4.800 MPa

Carico massimo per unità

120 kN/mResistività elettrica

1,6·10-5 Ω·m
Conduttivo

MasterBrace CON 12 CFS
Corda in filato di carbonioo in vetro, ad alta resistenza del sistema MasterBrace FIB (Fiber Reinforced
Polymer).

Diametro

12 mm

Modulo elastico

230 GPa

Deformazione ultima

1,4 %Resistenza a trazione

2500 MPa

Coefficiente di dilatazione termica

10-7 K-1

Resistività elettrica

1,6•10-5 Ω•mSezione resistente

31,40 mm2

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