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Fibre aramidiche nei materiali compositi

Le fibre di aramide sono molto utilizzate per rinforzare strutturalmente i manufatti in muratura; sono durevoli nel tempo e hanno un'ottima resistenza meccanica
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Fibre aramidiche, che cosa sono?


Le fibre di Aramide o Aramidiche sono fibre polimeriche ad altissime prestazioni meccaniche ottenute per lavorazione di Poliammidi Aromatiche una famiglia di materiali polimerici.

Le prime fibre aramidiche sono state prodotte nel 1960 ed erano conosciute con l'appellativo NOMEX, un materiale dal modulo elastico relativamente basso, ma con ottime caratteristiche meccaniche anche ad alte temperature.

Dettaglio fibre di aramide di Procotex
Nel 1971, gli stessi studiosi che avevano inventato Nomex hanno messo a punto e brevettato un processo per ottenere fibre aramidiche caratterizzate da prestazioni meccaniche decisamente superiori a quelle del Nomex e confrontabili con quelle di alcuni tipi di fibre in carbonio.

Il materiale ottenuto è stato commercializzato con il nome di Kevlar e rappresenta la quasi totalità delle fibre oggi utilizzate nei compositi a base aramidica.

Queste fibre più moderne sono caratterizzate da struttura cristallina, alla quale sono legate le sue notevoli prestazioni meccaniche.

Le fibre aramidiche sono caratterizzate da una resistenza meccanica a trazione confrontabile con quella delle più comuni fibre in carbonio, ma da un modulo elastico mediamente più basso.
Hanno inoltre una notevole resistenza all'impatto e per questo motivo vengono utilizzate anche in altri campi differenti dall'edilizia.


Come adoperare le fibre di aramide nel settore edile


Le fibre di aramide non sono adatte per il restauro delle strutture in cemento armato dove invece trovano largo spazio le fibre in carbonio.

Il loro uso è per lo più indicato nel rinforzo delle strutture in muratura per le quali non è necessario un elevato modulo elastico. Un esempio interessante di utilizzo di fibre aramidiche nel restauro di strutture in muratura è quello che è stato effettuato negli interventi di messa in sicurezza e di ripristino delle volte della basilica di S. Francesco di Assisi a seguito dei noti eventi sismici.

Rinforzo di strutture murarie con fibre aramidiche di FIDIA S.r.l
Una delle aziende che sfrutta queste fibre per creare dei materiali compositi è la FIDIA S.r.l. - Technical Global Services, specializzata nella la progettazione di rinforzi strutturali di diversa natura.

Questa azienda promuove l'impiego degli FRP (Fiber Reinforced Polymers), ovvero materiali composti da fibre lunghe a elevata resistenza, realizzate in vetro, aramide e carbonio, particolarmente resistenti quando sottoposte a trazione.

Questi prodotti vengono prodotti attraverso il processo di termosaldatura, ovvero una tecnica che impedisce la sfilacciatura delle fibre e ne migliora l'installazione in cantiere.
Questa azienda, inoltre, offre la possibilità di progettare su misura il tessuto di rinforzo, in base alle particolari esigenze della commessa, garantendo così soluzioni personalizzate e in linea con le specifiche progettuali.

Progettare il rinforzo strutturale con i tessuti in fibra di aramide
Un prodotto della FIDIA S.r.l. molto utilizzato in edilizia è FIDARAMID UNIDIR 300 HS100 , un tessuto costituito da fibre di aramide unidirezionali termosaldate, realizzate tramite estrusione ad alta temperatura e alta velocità del polimero in soluzione, con successivo raffreddamento veloce (quenching) ed essiccazione.

Questo tessuto è adatto per rinforzare elementi in cemento armato, cemento armato precompresso e muratura; viene impiegato per la protezione di elementi sottoposti a impatti violenti poiché caratterizzato da un'ottima resistenza al taglio.

Il tessuto in aramide, inoltre, si presta alla realizzazione di connessioni negli interventi di rinforzo. Infatti, risulta ideale per:

- rinforzi di travi e solai alle sollecitazioni di flessione o di taglio;
- interventi il confinamento di pilastri per incrementare la resistenza a compressione;
- rinforzi di strutture in seguito ad aumenti di carico;
- interventi di adeguamento sismico;
- interventi nel caso di difetti di progetto o di costruzione;
- rinforzo di strutture modificate a causa di nuove esigenze architettoniche o di utilizzo;
- connessioni.

Il tessuto viene solitamente prodotto con dimensioni di circa 100, 200 o 500 mm di larghezza, mentre la lunghezza dipende dall'elemento da rinforzare.

A seconda delle necessità di cantiere può essere confezionato su misura in modo da ridurre i tempi di installazione. Utilizzare le fibre di aramide per il rinforzo strutturale comporta una serie di vantaggi poiché queste resistono alla corrosione, quindi nel tempo costituiscono un ottimo sistema di rinforzo.
In generale, le fibre di aramite sono molto leggere, durevoli nel tempo e adattabili a sagome complesse. Importante è anche il loro aspetto estetico, poiché il tessuto di rinforzo realizzato con aramide non è per niente invasivo ed è facile da installare.

Fibre di aramide riciclate
Sempre in questo settore un'altra azienda che spicca è la Procotex Corporation che produce ed esporta fibre di aramide riciclate.
Quest'azienda tratta principalmente gli scarti delle fibre di produzione che vengono raccolti in tutto il mondo e poi riutilizzati.
Queste fibre vengono tagliate e sfilacciate con macchinari ultramoderni.
Successivamente vengono pressate in balle da 300 kg e avvolte infine con una pellicola che protegge dai raggi UV. Le fibre di aramide aperte vengono nuovamente utilizzate nella filatura o nella produzione dei non tessuti.

riproduzione riservata
Fibre di aramide: utilizzi in edilizia
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