In sintesi
- Tutto il lavoro dipende da due fattori: un substrato sano e asciutto (pull-off ≥ 1.5 MPa, umidità < 4%) e una completa impregnazione (wet-out) — eliminare con il rullo ogni bolla d'aria dal tessuto prima che la resina geli.
- Sei fasi: preparare e testare la superficie, applicare il primer, livellare dove necessario, saturare e posare il primo strato, aggiungere gli strati successivi wet-on-wet, quindi far maturare, ispezionare e proteggere.
- Calcolare la resina per l'intera campata prima di iniziare — la resina che gelifica a metà lavoro non può essere recuperata con una mano di finitura successiva; quella sezione deve essere tagliata via.
L'installazione del tessuto in fibra di carbonio è una posa a umido (wet lay-up): si incolla una trama di carbonio secca al calcestruzzo preparato con una resina epossidica strutturale, in cantiere, strato dopo strato. Se eseguita correttamente sviluppa la piena capacità del tessuto; se eseguita male si distacca prima che la fibra svolga il suo lavoro. Questo è il metodo FidStrong, con ogni valore riconducibile alle schede tecniche di prodotto e alla norma ACI SPEC-440.12-22, lo standard obbligatorio di controllo qualità in cantiere. Per capire cosa ottiene il sistema, parti da cos'è il rinforzo CFRP.
1. Preparare e testare la superficie
Tutto parte dal substrato. Molare o sabbiare via tutto il calcestruzzo non sano, la laitanza, la vernice e i contaminanti, fino a esporre l'inerte e ottenere un profilo aperto. Verificare quindi due valori prima di applicare qualsiasi resina: la resistenza a trazione per pull-off deve raggiungere almeno 1.5 MPa secondo la scheda tecnica FidStrong (il minimo previsto dalla norma ACI è 1.4 MPa / 200 psi, ASTM C1583), e il contenuto di umidità deve essere inferiore a 4% (ASTM D4263). Smussare gli spigoli esterni che il tessuto dovrà avvolgere con un raggio di almeno 20 mm, in modo che la fibra non si pieghi bruscamente, e operare solo entro una temperatura di substrato e ambiente compresa tra +5 e +35 °C. Approfondimento: preparazione della superficie per il CFRP.
2. Applicare il primer sul calcestruzzo
Il primer sigilla i pori e blocca il degassamento che altrimenti farebbe formare bolle nel laminato. Miscelare il primer FSE302 in rapporto 2:1 in peso (pot life di circa 40 minuti a 23 °C) e applicare una singola mano a 0.3–0.5 kg/m², lavorandola sulla superficie senza formare ristagni. È fuori tatto in circa 2 ore. È fondamentale che la resina saturante venga applicata entro la finestra di ricopertura di 2–24 ore del primer — mai dopo che ha completato la maturazione, altrimenti l'adesione ne risente.
3. Livellare le irregolarità
Solo dove necessario. Le deviazioni superficiali superiori a circa 1 mm (per i sistemi in tessuto) vengono colmate con lo stucco livellante FSE502 (miscela 2:1, fuori tatto in ~1.5 h, maturazione completa ≥ 24 h) prima del primer, e le riparazioni profonde oltre i 5 mm vengono costruite a strati. L'obiettivo è una superficie piana in modo che il tessuto si adagi a pieno contatto — se il tessuto scavalca un vuoto invece di aderirvi, resta una zona non incollata.
4. Saturare e posare il primo strato
Applicare uno strato di base di resina saturante a 0.3–0.4 kg/m² — FSE322 (2:1, pot life di ~70 min) per i lavori generali, oppure FSE323H per applicazioni a soffitto e tessuti pesanti che non devono colare. Premere il tessuto nella resina fresca lungo la direzione di progetto, mantenendo l'orientamento entro ±5° (ACI SPEC-440.12-22). Applicare quindi una seconda mano attraverso il tessuto — da 0.5–0.7 kg/m² per un tessuto da 200 g/m² fino a 1.0–1.2 kg/m² per uno da 600 g/m² — e passare il rullo dal centro verso l'esterno con un rullo scanalato per espellere ogni bolla d'aria prima che la resina geli. Questa impregnazione (wet-out) è il punto di qualità decisivo.
5. Aggiungere gli strati wet-on-wet
Per i laminati multistrato, posare ogni strato aggiuntivo mentre quello precedente è ancora appiccicoso al tatto. Se uno strato viene lasciato maturare completamente, deve essere abraso meccanicamente e pulito con solvente prima che il successivo possa aderire — una superficie maturata non è di per sé un substrato valido. Sovrapporre i giunti in direzione della fibra per almeno 100 mm (valore minimo da scheda tecnica; la lunghezza di sovrapposizione di progetto è definita da prove secondo ACI 440.2R).
6. Maturazione, ispezione e protezione
Lasciare che il laminato raggiunga la maturazione completa — 7 giorni a 23 °C, protetto da urti, pioggia e raggi solari (vedi linee guida sulla maturazione). Procedere quindi con l'ispezione: sondare la superficie con il metodo del martelletto o della moneta, oppure con la termografia a infrarossi, per individuare zone secche o delaminate, e nei lavori critici per l'adesione eseguire una prova di pull-off secondo ASTM D7522 — per superarla servono sia > 200 psi (1.4 MPa) sia una rottura all'interno del calcestruzzo. Infine, per gli esterni, proteggere dai raggi UV spargendo 0.5–1.0 mm di sabbia di quarzo nell'ultima mano fresca, più una mano di finitura compatibile; l'epossidico maturato esposto ai raggi UV si degrada.
Domande frequenti
Serve il primer, oppure si può applicare la resina direttamente sul calcestruzzo?
Applicare prima il primer. L'FSE302 penetra nei pori aperti del calcestruzzo ed elimina il degassamento che altrimenti farebbe formare bolle nel laminato. Deve essere applicato e raggiungere lo stato fuori tatto (circa 2 ore a 23 °C) prima che venga stesa la resina saturante, entro la sua finestra di ricopertura di 2–24 ore.
Quanto tempo impiega un rinforzo CFRP a posa umida a maturare completamente?
Le resine saturanti FSE322/FSE323 di FidStrong raggiungono la maturazione completa in 7 giorni a 23 °C. Per tutto questo periodo il laminato deve rimanere indisturbato, asciutto e protetto dai raggi solari; temperature più basse allungano i tempi di maturazione, quindi le installazioni in clima freddo richiedono una finestra di protezione più lunga.
Come si verifica la qualità di un'installazione completata?
Due controlli: il sondaggio (martelletto/moneta o infrarossi) per individuare zone secche o delaminate, e la prova di pull-off secondo ASTM D7522 — almeno 3 prove ogni 1.000 ft² e 3 al giorno, superata solo se la resistenza supera 200 psi (1.4 MPa) e la rottura avviene all'interno del calcestruzzo, non all'interfaccia di incollaggio.
Cosa succede se dopo la maturazione si trova una piccola bolla o una zona delaminata?
Il rimedio dipende dalle dimensioni. Sotto circa 2 in² (13 cm²) spesso si lascia, se i vuoti totali restano sotto il 5% del laminato; da 2 a 25 in² si esegue un'iniezione di resina epossidica a bassa pressione; da 25 in² (160 cm²) in su si taglia e si rattoppa con una sovrapposizione approvata dall'ingegnere.
Perché la resina esaurita a metà lavoro va scartata invece di essere rabboccata più tardi?
Una volta che la resina sotto il tessuto gelifica, una mano fresca applicata ore dopo si limita a formare un film in superficie — non riesce a repenetrare fibre già bloccate a secco, lasciando una giunzione fredda debole. Il rimedio è tagliare e riposare quella sezione, motivo per cui è necessario calcolare la resina per l'intera area prima di iniziare. Vedi errori comuni di installazione.
FidStrong produce il tessuto in fibra di carbonio FSC e i relativi epossidici FSE per primer, saturazione e livellamento, nell'ambito dei sistemi di qualità ISO 9001, 14001 e 45001. I valori riportati provengono dalle schede tecniche di prodotto, da ACI 440.2R e da ACI SPEC-440.12-22; l'installazione deve seguire il capitolato di progetto e il progetto di un ingegnere qualificato.