I sistemi di fissaggio chimici utilizzano resine sintetiche reattive per ancorare barre filettate, tasselli o armature in supporti quali calcestruzzo, muratura piena o forata e pietra naturale. La resina, iniettata nel foro di perforazione, polimerizza e crea un collegamento di forza tra l'elemento metallico e il substrato, trasferendo i carichi per aderenza chimica e, in alcuni casi, per ingranamento meccanico nella rugosità del foro.
Principio di funzionamento
Il sistema si compone generalmente di due componenti (resina e indurente) miscelati al momento dell'applicazione tramite cartucce coassiali con miscelatore statico oppure fiale da rompere meccanicamente durante l'inserimento dell'elemento di fissaggio. La reazione di polimerizzazione genera un ancoraggio continuo lungo tutta la profondità di inserimento, a differenza dei tasselli meccanici che concentrano il carico in punti specifici.
Tipologie di resine
Le formulazioni più diffuse sono a base epossidica, vinilestere, poliestere insaturo e ibrida epossi-acrilica. Le resine epossidiche offrono elevate prestazioni meccaniche e resistenza chimica, adatte per calcestruzzo fessurato e applicazioni strutturali. Le resine vinilestere e poliestere presentano tempi di indurimento più rapidi e costi inferiori, impiegate prevalentemente in muratura e calcestruzzo non fessurato. I sistemi ibridi bilanciano velocità di presa e prestazioni meccaniche.
Quadro normativo e qualificazione tecnica
Nell'Unione Europea gli ancoranti chimici sono valutati tramite benestare tecnico europeo (ETA, European Technical Assessment) rilasciato sulla base dei documenti di valutazione europei (EAD, European Assessment Document), nel quadro del Regolamento Prodotti da Costruzione (CPR, Regolamento UE 305/2011). L'ETAG 001, in precedenza utilizzato come linea guida per il benestare tecnico europeo degli ancoranti metallici per calcestruzzo, è stato sostituito dai documenti EAD corrispondenti. Gli EAD di riferimento per ancoranti chimici in calcestruzzo includono distinzioni per calcestruzzo fessurato e non fessurato, con prove di qualificazione su resistenza a trazione, taglio, comportamento sotto carico sostenuto e resistenza al fuoco. La progettazione strutturale degli ancoraggi avviene secondo EN 1992-4 (Eurocodice 2, parte 4 - Progettazione degli ancoraggi nel calcestruzzo), che definisce i metodi di calcolo per la verifica a trazione, taglio e combinazione di sollecitazioni, nonché le distanze minime dai bordi e gli interassi in funzione del diametro e della profondità di ancoraggio.
Parametri di progettazione
I diametri delle barre filettate utilizzate vanno tipicamente da M8 a M30. La profondità di ancoraggio effettiva (hef) è specificata nella relativa ETA del prodotto e varia in funzione del diametro, della classe di resistenza del calcestruzzo (da C20/25 a C50/60 nelle validazioni correnti) e della presenza di fessurazione. Le classi di temperatura di esercizio dichiarate in ETA definiscono il campo di impiego ammesso, generalmente articolato su intervalli differenziati per temperatura di base e temperatura massima di breve durata. La resistenza all'estrazione (pull-out) viene determinata mediante prove sperimentali in cantiere o laboratorio secondo i metodi di prova previsti dal relativo EAD, non tramite prove di compressione su provini di calcestruzzo.
Posa in opera
La corretta esecuzione prevede foratura con diametro e profondità conformi alla scheda tecnica, pulizia del foro mediante soffiaggio e spazzolatura per rimuovere polvere di perforazione, iniezione della resina dal fondo del foro verso l'esterno per evitare inclusioni d'aria, e inserimento dell'elemento con movimento rotatorio. Il tempo di lavorazione (tempo aperto) e il tempo di indurimento dipendono dalla temperatura del supporto e sono indicati nella scheda tecnica del produttore. Il rispetto delle condizioni di umidità del foro (asciutto, umido o saturo d'acqua, secondo quanto validato in ETA) è determinante per le prestazioni finali.
Campi di applicazione
I sistemi di fissaggio chimici trovano impiego in ancoraggi strutturali di facciate, ringhiere e parapetti, fissaggio di armature di ripresa (barre di attesa) in interventi di rinforzo o ampliamento, installazione di macchinari industriali, sistemi di sicurezza anticaduta e ancoraggi sismici in zone a rischio.