GFRP di nuova generazione per gallerie più resistenti
Tale polimero ha praticamente tutto: il GRFP è elettromagneticamente neutro, termicamente ed elettricamente non conduttivo, non corrosivo, più forte dell’acciaio, inattaccabile da ioni cloruro e sostanze chimiche a basso pH. È trasparente rispetto ai campi magnetici e alle radiofrequenze e, soprattutto, dura nel tempo. L’industria non ha mostrato dubbi al riguardo. Per il 2026 si prevede quasi un raddoppio del mercato globale dei GFRP, da 44,1 a 83,63 miliardi di dollari USA. Il GFRP viene ora comunemente utilizzato per costruire cose come ponti, dighe marittime o fermate d’autobus, nonché per rinforzare strutture esistenti in cemento o acciaio, di cui aumenta di conseguenza la durata utile, specialmente in ambienti difficili. Con COMPOSKE, l’ing. Giona Maddaluno e il suo team della PMI italiana ATP si sono proposti di superare gli ultimi ostacoli all’utilizzo del GFRP nelle gallerie. “Attualmente, i tondini per cemento armato in GFRP usano barre diritte, mentre i segmenti di galleria prefabbricati richiedono ‘tondini per cemento armato sagomati’ a forma di cerchio chiuso, capaci di curvare a sufficienza per adattarsi alla cassaforma che deve anche integrarsi con staffe chiuse circolari. COMPOSKE ha innovato proponendo una nuova tecnologia di produzione e una nuova linea guida per la progettazione di segmenti da galleria,” spiega. ATP, specialista in armature in GFRP per gallerie ferroviarie, autostradali e metropolitane, ha rilevato l’esigenza di nuove staffe tra i suoi clienti; la PMI Instrument ha fornito all’azienda l’opportunità perfetta di fornire una soluzione propria. Sono stati costruiti vari prototipi, accanto a tre tipi di prove (prova di piegamento, prova TBM e azioni di piegatura/forza assiale) per caratterizzare il materiale e ottimizzarlo. Si profilano progetti ambiziosi Il nuovo prodotto punta a due tipi di segmenti prefabbricati: uno per l’uso in giunti dielettrici, derivazioni, nicchie antincendio e allargamento di gallerie; un altro consistente in una combinazione di calcestruzzo rinforzato con fibra di acciaio (SFRC) con tondini per cemento armato in fibra di vetro (GFRP). La prima tipologia di segmenti prefabbricati servirà per costruire la linea 4 della metropolitana di Milano, attualmente in atto. Si tratta di segmenti rinforzati con tondini per cemento armato con fibra di vetro, particolarmente utili laddove questioni di durata potrebbero compromettere l’integrità della galleria. “La possibilità di utilizzare un rinforzo non metallico consente una forte riduzione nel rivestimento in cemento, evitando di conseguenza schiacciamenti durante la gestione dei segmenti. L’utilizzo di rinforzo in fibra di vetro è una scelta idonea anche nelle parti della galleria che alla fine saranno demolite, generalmente in linee della metropolitana in cui si costruire la stazione dopo lo scavo della galleria, oppure quando la sezione della galleria deve essere modificata nelle zone di sicurezza,” illustra l’ing. Maddaluno. Il secondo materiale ibrido è in fase di esame per il tunnel del canale di marea del Tamigi, una galleria di 25 km sotto la sezione di marea del fiume Tamigi attraverso il centro di Londra, che capta, immagazzina e convoglia liquami non trattati e acqua piovana, i quali attualmente vengono scaricati nel fiume. Con questo prodotto misto, ora è possibile soddisfare le più varie richieste del mercato relative alle forme delle staffe. Il prodotto si compone di una struttura di rinforzo in GFRP e un calcestruzzo fibrorinforzato (SFRC) e può ridurre la propagazione delle fessurazioni causate da ritiro igrometrico, grazie all’aggraffatura. “L’aggiunta di fibra alla matrice ci consente di aumentare la duttilità del calcestruzzo e di renderlo resistente anche dopo la fessurazione. Si aggiunga che il rinforzo ibrido consente una notevole riduzione dei costi, una durata post-incendio superiore al tondino per cemento armato, una maggiore capacità di inflessione e sottoposizione a sforzo di taglio rispetto alla gabbia standard, accanto a riduzioni in termini di minori danni” dichiara l’ing. Maddaluno. Finora il mercato ha dimostrato un’accoglienza molto positiva, con potenziali applicazioni nella costruzione di gallerie ferroviarie, metropolitane e autostradali, ma anche per le acque reflue. “Gli obiettivi del progetto sono stati raggiunti. A questo punto pensiamo di migliorare la tecnologia, in particolare riducendo il tempo necessario per produrre grandi quantità. Se tutto andrà bene, possiamo immaginare una tecnologia ancora più avanzata, con un forte grado di industrializzazione e precisione nei prossimi anni,” prevede l’ing. Maddaluno.
Parole chiave
COMPOSKE, galleria, SFRC, GFRP, compositi, rinforzo, metropolitana, acque reflue
