Il rapporto illustra attività svolte nell’ambito del Progetto ASISGEN ("Affidabilità e Sicurezza dei Sistemi di Generazione") della Ricerca di Sistema, in particolare nell’ambito del sottoprogetto DEGRADO, che ha i seguenti obiettivi principali: • sviluppo, sperimentazione e validazione di metodologie finalizzate allo studio, alla caratterizzazione ed alla diagnosi del degrado dei materiali e dei componenti che concorrono a realizzare le infrastrutture civili degli impianti di generazione (ciminiere, torri di raffreddamento, camini, fondazioni ecc.) • sviluppo e validazione di metodologie di previsione della evoluzione nel tempo dei fenomeni di degrado di cui al punto precedente, in funzione della durata e delle specifiche condizioni di esercizio • sviluppo e validazione di metodologie di verifica mediante calcolo del comportamento statico e dinamico e della stabilità di tali infrastrutture e dei loro componenti principali • definizione e verifica di interventi di ripristino o di adeguamento strutturale per il mantenimento in esercizio delle infrastrutture civili in condizioni di sicurezza • messa a punto e validazione di metodologie di ripristino, avvalendosi anche dell’impiego di materiali innovativi. L’obiettivo finale è rendere disponibili: • metodi e strumenti efficaci di indagine – in sito e in laboratorio – per la diagnosi del degrado dei materiali • criteri affidabili di valutazione dell’integrità, ulteriore esercibilità e vita residua delle infrastrutture civili degli impianti di generazione, con il risultato di ridurre i costi di gestione di tali opere – senza pregiudizio per il livello di affidabilità e sicurezza – attraverso il prolungamento della loro vita utile di esercizio e l’ottimizzazione degli interventi di manutenzione. In particolare, nell’ambito del programma di lavoro 2001 del sottoprogetto DEGRADO, la ricerca è focalizzata sui seguenti temi: a) Valutazione del comportamento statico e dinamico del calcestruzzo b) Diagnosi del degrado del calcestruzzo con riferimento alle problematiche di fessurazione indotta dalle sollecitazioni termiche c) Materiali innovativi di rinforzo strutturale d) Tecniche innovative di indagine per la valutazione del comportamento di geosintetici in sistemi barriera Il presente rapporto si inquadra nell’ambito della tematica di cui al punto c) ed ha per oggetto lo studio del comportamento nel tempo degli interventi di consolidamento effettuati mediante placcaggio flessionale e fasciatura

di contenimento, utilizzando compositi di fibre di carbonio (CFRP) incollati mediante resine epossidiche, con l’obiettivo finale di fornire indicazioni concrete sulla capacità del sistema di rinforzo di restare efficiente nel tempo, in funzione delle condizioni di esposizione ambientale. . Sussiste infatti oggi per numerose strutture in cemento armato l’esigenza di interventi strutturali di ripristino e recupero, o di riqualificazione in termini di adeguamento della resistenza meccanica di elementi strutturali o della risposta alle sollecitazioni sismiche. Tra le tecniche utilizzate vi è l’incollaggio di elementi ad alta resistenza meccanica sulla superficie del calcestruzzo; in particolare: • Il placcaggio, cioè l’incollaggio di elementi con elevata resistenza a trazione nella zona tesa di un elemento strutturale • La fasciatura, cioè l’applicazione sul perimetro esterno di fasce incollate in funzione di rinforzo di confinamento a compressione In quest’ambito è di recente aumentato l’interesse per i materiali compositi a matrice polimerica rinforzati con fibre (FRP), in sostituzione delle classiche piastre d’acciaio. Rispetto a queste ultime, infatti, gli FRP superano i problemi di corrosione in ambienti aggressivi, sono più leggeri e di più facile applicazione. Gli studi finora svolti (anche in campo internazionale) hanno riguardato esclusivamente gli aspetti progettuali e applicativi della tecnologia di rinforzo strutturale tramite FRP. Non sono, invece, disponibili informazioni relative alla capacità di tali sistemi di rinforzo applicati ai materiali da costruzione di mantenere nel lungo periodo le loro prestazioni. D’altra parte, il problema della durabilità degli interventi di consolidamento strutturale realizzati con materiali compositi a matrice polimerica rinforzati con fibre (FRP) è di fondamentale importanza per stabilire l’effettiva possibilità di utilizzare questi materiali in campo strutturale. A tal fine è stata avviata una ricerca con l’obiettivo di studiare il comportamento nel tempo degli interventi di consolidamento delle opere in calcestruzzo armato mediante placcaggio flessionale e fasciatura di contenimento, realizzati con compositi di fibre di carbonio (CFRP) incollati mediante resine epossidiche (che l’esperienza ha mostrato essere il sistema di rinforzo maggiormente compatibile con il calcestruzzo). Attraverso una serie di prove sperimentali viene esaminata sia la durabilità dell’intero sistema, costituito da composito, collante e calcestruzzo, sia la durabilità del collante epossidico e dell’interfaccia con il calcestruzzo. In una prima serie di prove è stato analizzato il comportamento nel tempo del sistema di incollaggio al variare delle condizioni ambientali. Una seconda serie di prove ha invece cercato di verificare le effettive conseguenze dell’esposizione ambientale su provini rinforzati con CFRP che simulano le due applicazioni più diffuse, il rinforzo flessionale e il rinforzo di confinamento (fasciatura). In particolare sono stati studiati gli effetti della temperatura, dell’umidità, delle condizioni di applicazione del composito e dell’esposizione a soluzioni saline. I risultati sperimentali hanno evidenziato un chiaro effetto sinergico della temperatura e dell’umidità del calcestruzzo sulla resistenza dell’incollaggio strutturale degli elementi compositi. In particolare le prove cicliche di carico effettuate sui travetti rinforzati con lamina in CFRP hanno mostrato una perdita di efficienza del rinforzo nei provini esposti a 40°C e a umidità relative elevate.