Nella società moderna, la maggior parte delle nostre infrastrutture (edifici, ponti, tunnel, ecc.) è costituita da cemento invecchiato. Un metodo economico recentemente sviluppato per sostenere questa infrastruttura prevede un rivestimento esterno con compositi polimerici rinforzati con fibre (FRP). Ma si tratta di una patch temporanea o di una soluzione duratura? Uno studio di 13 anni pubblicato in Compositi Parte B finalmente risponde a questa domanda, avvicinandoci di un passo all'utilizzo diffuso di questa soluzione.

Nel rinforzo FRP del calcestruzzo, i compositi con polimero rinforzato con fibra di vetro o fibra di carbonio (GFRP o CFRP) vengono incollati sul calcestruzzo mediante un adesivo epossidico. Questi fogli forniscono ulteriore supporto e rafforzano il calcestruzzo proteggendolo da condizioni ambientali difficili, come livelli di umidità e temperature elevati. Ma queste stesse condizioni ambientali possono potenzialmente degradare anche il legame calcestruzzo-FRP, causando il guasto prematuro del sistema di protezione FRP.

La prof. Jaeha Lee della Korea Maritime and Ocean University, ricercatrice capo nello studio di 13 anni, afferma:"Le informazioni disponibili sul comportamento del legame FRP-calcestruzzo a seguito di carichi sostenuti in ambienti diversi sono molto limitate, in particolare per periodi superiori ai due anni. "

I ricercatori hanno testato sia i sistemi CFRP che GFRP in varie condizioni ambientali interne ed esterne per le modifiche in un parametro chiamato deformazione di insorgenza del debond. Questa è una misura della deformazione che si verifica prima del guasto; ceppi più grandi di solito avvertono un imminente fallimento.

I ricercatori hanno scoperto che le condizioni ambientali hanno avuto un impatto significativo sul comportamento del legame. Alla fine dei 13 anni, sono state osservate riduzioni maggiori delle deformazioni di debond nelle travi per esterni rispetto alle travi per interni. Inoltre, il comportamento di adesione variava tra i materiali:i cambiamenti nella deformazione di distacco erano trascurabili nelle travi in ​​CFRP per interni, mentre nelle travi in ​​GFRP per esterni si è verificata una notevole diminuzione.

Il Prof. Lee sottolinea l'importanza di tali test per un uso futuro, affermando:"Se si valuta la durabilità a lungo termine delle interfacce calcestruzzo-FRP, si prevede che l'uso di questo sistema di rinforzo aumenterà con un investimento minimo. Questo sarà ottimo per un prezzo accessibile mantenere una città più sicura riducendo al minimo il rischio di crollo o danneggiamento delle strutture esistenti."