Parametro fondamentale per i protettivi antincendio del calcestruzzo armato. Leggi di più nel mio articolo tecnico
Il rapporto di equivalenza viene determinato dalle prove al fuoco eseguite secondo la norma europea EN 13381-3.
Le fibre di carbonio vengono utilizzate spesso per rinforzare meccanicamente vecchi solai in calcestruzzo armato e calcestruzzo armato alleggerito. Le fibre di carbonio sono applicate con l’utilizzo di resine epossidiche che garantiscono un ottimo fissaggio e resistenza ma hanno il problema che perdono le loro caratteristiche meccaniche a temperature intorno ai 60-80°C.
Dal punto di vista della protezione dal fuoco, le fibre di carbonio fissate con resine epossidiche sono elementi molto critici visto la temperatura di rammollimento e quindi i sistemi per la protezione di questi sistemi devono essere progettati accuratamente. I normali sistemi di protezione delle strutture in calcestruzzo si limitano a contenere la temperatura delle barre di armatura e quindi non sono efficaci per questo tipo di protezione aggiuntiva.
Ci sono dei sistemi certificati secondo la norma EN 13381-3 che riescono a garantire una temperatura di interfaccia tra il rivestimento e la struttura stessa (dove sono posizionate le fibre di carbonio) inferiore ai 60°C dopo 120 minuti di esposizione al fuoco. Questi sistemi sono realizzati in genere in lana di roccia con alti spessori per poter garantire un isolamento termico molto elevato.
Un sistema che sto proponendo per questo tipo di protezione è il pannello PAROC CGL 20cy che ha una certificazione secondo la norma EN 13381-3 e garantisce delle temperature inferiori agli 80°C dopo 120 minuti di esposizione al fuoco nell’interfaccia tra pannello e soletta.
Andamento temperatura interfaccia tra pannello e soletta
La protezione antincendio di solette rinforzate con fibre di carbonio deve essere valutata con attenzione tramite specifici test al fuoco o con mappature termiche utilizzando comunque i dati del protettivo secondo la norma EN 13381-3.
Esistono anche altri sistemi di rinforzo che utilizzano le fibre di carbonio con resine o collanti a base cementizia che hanno temperature di esercizio maggiori e quindi sono di più facile gestione dal punto di vista della protezione dal fuoco.
La protezione antincendio del calcestruzzo armato deve essere realizzata con sistemi protettivi certificati secondo la norma di prova EN 13381-3. Questa norma prevede la prova di una trave e una soletta in calcestruzzo armato protette con spessori variabili del protettivo (in genere minimo e massimo).
Le strutture sottoposte a prova sono definite nella norma e all’interno sono posizionate delle termocoppie per monitorare le temperature all’interno del calcestruzzo durante la prova al fuoco.
Il confronto con i dati dell’elemento protetto, con quelli dello stesso elemento non protetto, permettono di valutare il contributo del rivestimento protettivo alla resistenza al fuoco del calcestruzzo.
Il parametro fondamentale che si ricava da queste prove è il rapporto di equivalenza al calcestruzzo del rivestimento protettivo
Questo parametro viene determinato per gli spessori di protettivo provati in funzione delle diverse resistenze al fuoco.
I rapporti di valutazione o ETA in genere riportano un grafico con i valori del rapporto di equivalenza (in ordinata) in funzione del rivestimento protettivo (in ascissa) per i diversi tempi di resistenza al fuoco. I valori intermedi tra i valori provati possono essere determinati per interpolazione lineare.
Nella figura riportata nella norma (vedi figura sopra) la curva 1 rappresenta il rapporto di equivalenza di un protettivo provato in tre spessori mentre le curve 2 e 3 sono relative a prove su due spessori (minimo e massimo).
Il rapporto di equivalenza diventa il parametro fondamentale per definire lo spessore di un protettivo per garantire la resistenza al fuoco di un elemento in calcestruzzo. Il protettivo ha la funzione di aumentare il copri ferro esistente e quindi di ridurre il riscaldamento delle barre di armatura all’interno dell’elemento portante.
La norma di progettazione per la protezione antincendio del calcestruzzo armato è la EN 1992-1-2 (Eurocodice 2) e il valore del rapporto di equivalenza può essere utilizzato per riqualificare una struttura esistente che non ha la resistenza al fuoco richiesta.
Questi interventi di protezione dal fuoco devono essere certificati da un tecnico abilitato alla prevenzione incendi attraverso il CERT. REI. e DICH. PROD.
I sistemi di protezione dal fuoco per le strutture in calcestruzzo armato devono essere testati secondo la norma EN 13381-3. Questa norma permette di realizzare i test su due elementi standard in calcestruzzo:
I test realizzati su questi supporti permettono l’estensione ad altre strutture:
La norma di prova verifica la resistenza al fuoco della struttura protetta secondo due criteri:
Il solaio e la trave di prova sono elementi standardizzati con inserire anche delle termocoppie a diverse profondità per valutare il riscaldamento dell’elemento nel tempo.
L’analisi dei risultati ottenuti per l’elemento protetto, vengono confrontati con i dati dello stesso elemento non protetto per verificare il contributo del rivestimento protettivo. Da questo confronto di dati, si ottengono i valori del rapporto di equivalenza al calcestruzzo del protettivo per i diversi spessori provati e per i diversi tempi di esposizione al fuoco.
Il rapporto di equivalenza è un dato utilizzabile per valutare la resistenza al fuoco degli elementi in calcestruzzo tramite l’Eurocodice 2 o eventuali software di calcolo.
Guarda un video tutorial sul rapporto di equivalenza
Le prove tengono conto anche della adesione del protettivo durante la prova al fuoco e in caso di caduta del rivestimento protettivo il rapporto di equivalenza va a zero.
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