IT201800007220A1

IT201800007220A1 - Sistema e metodo per la fabbricazione di elementi di rinforzo per cemento armato

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Publication number: IT201800007220A1
Application number: IT102018000007220A
Authority: IT
Priority date: 2018-07-16
Filing date: 2018-07-16
Publication date: 2020-01-16
Also published as: WO2020016668A1; US20210261458A1; WO2020016667A1; US11661377B2; SA521421017B1; EP3823786A1; CA3105774A1

Description

DESCRIZIONE

[0001] La presente invenzione riguarda un sistema e un metodo per la fabbricazione di elementi di rinforzo per cemento armato.

[0002] E’ noto realizzare elementi di rinforzo per cemento armato a partire da barre di rinforzo in acciaio aventi proprietà di materiale e proprietà geometriche corrispondenti a proprietà standardizzate nelle normative nazionali e regionali per strutture in cemento armato. Le barre di rinforzo in acciaio vengono solitamente fabbricate mediante laminazione a caldo e successiva sagomatura a freddo delle barre in acciaio originariamente rettilinee a formare elementi di rinforzo bidimensionali o tridimensionali. A tal fine è noto sottoporre la barra o il filo in acciaio ad una fase di sagomatura a freddo in cui la barra di acciaio viene piegata a freddo, ad esempio tramite apposite macchine di piegatura dotate di un mandrino calibrato il cui diametro determina il raggio di curvatura di una piegatura della barra in acciaio, e di un organo spintore o di una guida che spinge la barra in acciaio a piegarsi attorno al mandrino calibrato.

[0003] Lo stoccaggio e/o il trasporto delle barre d’acciaio prima della loro sagomatura in elementi di rinforzo tridimensionali può avvenire sotto forma di bobine avvolte e tenute insieme tramite fasce di bloccaggio.

[0004] Gli elementi di rinforzo in acciaio per cemento armato presentano il vantaggio di un’elevata standardizzazione e di una fabbricazione, sagomatura e preparazione universale, indipendente dalla forma geometrica specifica dell’elemento di rinforzo finale, partendo sempre da una barra in acciaio laminata.

[0005] Dall’altro canto, gli elementi di rinforzo in acciaio per cemento armato presentano alcuni inconvenienti. La fabbricazione e il trasporto di barre e elementi di rinforzo in acciaio richiedono notevoli quantità di energia. Il peso elevato dell’acciaio aumenta il peso delle strutture in cemento armato a cui è destinato. La manipolazione degli elementi di rinforzo in acciaio richiede attrezzature e mezzi di manipolazione robusti e costosi. L’acciaio è soggetto a corrosione e richiede pertanto condizioni di stoccaggio e di trasporto particolari. L’effetto “molla” delle barre in acciaio avvolte in bobine costituisce un serio rischio di ferimenti per l’utente, in particolare durante l’avvolgimento e la fasciatura delle bobine e in fase di svolgimento delle bobine.

[0006] Un ulteriore svantaggio degli elementi di rinforzo in acciaio consiste nella grande difficoltà di demolizione e di riciclo dello scarto industriale di strutture in cemento armato mediante elementi di rinforzo in acciaio.

[0007] E’ inoltre noto realizzare elementi di rinforzo per cemento armato in materiale composito costituito da una matrice polimerica termoindurente e fibre di rinforzo in vetro.

[0008] Gli elementi di rinforzo compositi noti vengono realizzati direttamente nella loro forma finale e, ad eccezione del taglio, non vengono sottoposte a successive modifiche di forma geometrica.

[0009] Ad esempio, barre di rinforzo rettilinee in materiale composito termoindurente rinforzato di fibre vengono realizzate mediante un procedimento di pultrusione in cui un fascio di fibre di rinforzo viene alimentato in una direzione di avanzamento lungo un percorso di pultrusione passante prima attraverso una stazione di impregnazione, in cui il fascio di fibre viene impregnato con la resina polimerica termoindurente liquida, e successivamente attraverso una stazione di formatura e reticolazione, in cui il fascio di fibre impregnate di resina termoindurente passa attraverso un canale di formatura che conferisce alla barra di rinforzo la forma di sezione desiderata e viene sottoposta a un trattamento termico che provoca, insieme a appositi additivi della resina, la reticolazione (“curing”) della resina termoindurente. A valle della stazione di formatura e reticolazione, la barra di rinforzo formata e reticolata attraversa una stazione di tiro che tira la barra rinforzata e quindi il fascio continuo di fibre di rinforzo nella direzione di avanzamento. A valle della stazione di tiro, la barra di rinforzo ormai completamente formata attraversa una stazione di taglio che taglia la barra di rinforzo a formare barre rettilinee di lunghezza desiderata.

[0010] Come detto in precedenza, gli elementi di rinforzo compositi così formati non possono che essere impiegati (stoccati, trasportati, annegati nel cemento) nella loro forma rettilinea, impedendo un loro utilizzo universale simile a quello delle barre di rinforzo in acciaio che possono invece essere liberamente piegate nella forma desiderata.

[0011] Elementi di rinforzo filiformi ma sagomati in forme tridimensionali, in materiale composito termoindurente rinforzato di fibre, vengono ad oggi realizzati soltanto in modo artigianale o semi - industriale e in condizioni di laboratorio, ad esempio per applicazioni molto particolari che giustificano i costi di una fabbricazione dedicata in piccole serie.

[0012] Ad esempio, elementi di rinforzo filiformi ma sagomati in forme tridimensionali, in materiale composito termoindurente rinforzato di fibre, possono essere realizzati impregnando un fascio di fibre di rinforzo e posando il fascio di fibre impregnate in uno stampo di formatura e reticolazione dedicato avente la forma esatta dell’elemento di rinforzo tridimensionale che si desidera realizzare.

[0013] Anche in questo caso, gli elementi di rinforzo compositi tridimensionali non possono che essere impiegati (stoccati, trasportati, annegati nel cemento) nella loro forma tridimensionale finale, impedendo un loro utilizzo universale simile a quello delle barre di rinforzo in acciaio che possono invece essere liberamente piegate nella forma desiderata.

[0014] Gli elementi di rinforzo compositi, rinforzati di fibre, non sono ad oggi universalmente applicabili (fabbricabili, stoccabili, trasportabili, liberamente deformabili) e la loro realizzazione e il loro impiego non avviene in analogia all’utilizzo degli elementi di rinforzo in acciaio. Ciò impedisce una loro diffusione e disponibilità su larga scala e impedisce progettisti e esecutori di strutture in cemento armato di utilizzare tali elementi di rinforzo compositi in materiale polimerico rinforzato di fibre, se non in casi eccezionali e per applicazioni speciali che giustificano i costi e l’attenzione aggiuntivi ad oggi necessari.

[0015] Inoltre, dal momento che gli elementi di rinforzo in materiale polimerico rinforzato di fibre non sono ad oggi disponibili come fili continui arrotolati, svolgibili e sagomabili a scelta, il loro utilizzo comporta elevati volumi e costi di trasporto e un’elevata quantità di scarti dovuti al necessario taglio a misura partendo da tante singole barre di rinforzo al posto di un taglio a misura, partendo da un filo continuo avvolto.

[0016] Dall’altro canto, se gli elementi di rinforzo in materiale composito polimerico rinforzato di fibre per cemento armato fossero disponibili su larga scala e utilizzabili (fabbricabili, stoccabili, trasportabili, liberamente deformabili) in analogia alle abitudini di impiego degli elementi di rinforzo in acciaio, gli elementi di rinforzo compositi comporterebbero notevoli vantaggi.

[0017] La fabbricazione e il trasporto di barre e elementi di rinforzo in materiale polimerico richiede molto meno energia. Il peso ridotto delle fibre ad es. in vetro, carbonio, basalto o aramidiche e il peso ridotto della matrice polimerica riduce il peso proprio delle strutture in cemento armato a cui sono destinate. Una manipolazione di elementi di rinforzo in materiale polimerico richiederebbe attrezzature e mezzi di manipolazione molto meno robusti e più economici e comporterebbe vantaggi di sicurezza di lavoro per via del peso ridotto degli elementi di rinforzo. La matrice polimerica non è soggetta a corrosione e non richiede quindi alcuna protezione contro la pioggia o contro l’umidità durante lo stoccaggio e durante il trasporto.

[0018] Un particolare vantaggio degli elementi di rinforzo in materiale polimerico rinforzato di fibre consiste nella facilità di demolizione di strutture in cemento armato mediante tali elementi di rinforzo polimerici e nella facilità di riciclo di scarti di barra polimerica.

[0019] Alla luce dei vantaggi e delle problematiche delle soluzioni note per la realizzazione e l’impiego di elementi di rinforzo per cemento armato, lo scopo dell’invenzione è quello di fornire sistemi e metodi nuovi e migliorativi per la fabbricazione di elementi di rinforzo per cemento armato.

[0020] Questi ed altri obiettivi vengono conseguiti mediante un sistema secondo la rivendicazione 1 e mediante un metodo secondo la rivendicazione 28. Le rivendicazioni dipendenti riguardano forme di realizzazione preferite e vantaggiose.

[0021] Per meglio comprendere l'invenzione e apprezzarne i vantaggi, verrà di seguito fornita una descrizione di alcune forme di realizzazione esemplificative non limitative del metodo e del sistema di fabbricazione dell’elemento di rinforzo per cemento armato, facendo riferimento alle figure annesse, in cui:

[0022] la figura 1 è una vista schematica di una parte di un sistema di fabbricazione di un elemento di rinforzo per cemento armato, secondo una forma di realizzazione,

[0023] la figura 2 è una vista schematica di una parte di un sistema di fabbricazione di un elemento di rinforzo per cemento armato, secondo una ulteriore forma di realizzazione,

[0024] la figura 3 è una vista schematica di una parte di un sistema di fabbricazione di un elemento di rinforzo per cemento armato, secondo un’ancora ulteriore forma di realizzazione, [0025] la figura 4 illustra sistemi e fasi di metodo per lo stoccaggio e il trasporto di una barra di rinforzo avvolta in bobina, secondo forme di realizzazione,

[0026] la figura 5 è una vista schematica di una parte di un sistema di fabbricazione di un elemento di rinforzo per cemento armato, secondo una forma di realizzazione,

[0027] la figura 6 illustra viste in sezione trasversale di un elemento di rinforzo per cemento armato realizzato mediante il sistema e il metodo secondo forme di realizzazione,

[0028] la figura 7 illustra una configurazione ritorta di un fascio di fibre di rinforzo dell’elemento di rinforzo per cemento armato realizzato mediante il sistema e il metodo secondo forme di realizzazione,

[0029] la figura 8 illustra una superficie esterna, dotata di granelli anti-scorrimento (ingranditi), dell’elemento di rinforzo per cemento armato realizzato mediante il sistema e il metodo secondo forme di realizzazione,

[0030] la figura 9 illustra una superficie esterna, dotata di un profilo anti-scorrimento (ingrandito), dell’elemento di rinforzo per cemento armato realizzato mediante il sistema e il metodo secondo forme di realizzazione,

[0031] la figura 10 illustra una superficie esterna, profilata grazie ad un filo di profilatura, dell’elemento di rinforzo per cemento armato realizzato mediante il sistema e il metodo secondo forme di realizzazione,

[0032] la figura 11 illustra un tratto di elemento di rinforzo per cemento armato realizzato mediante il sistema e il metodo secondo una forma di realizzazione,

[0033] la figura 12 è una vista in sezione di un tratto di elemento di rinforzo secondo la figura 11 annegato in cemento.

[0034] Con riferimento alle figure, un metodo di fabbricazione di un elemento di rinforzo 1 per cemento armato, a forma di barra sagomata con almeno una piegatura, comprende:

[0035] - convogliare un fascio di fibre di rinforzo 2 in una direzione di avanzamento 3 lungo un percorso di pultrusione 4,

[0036] - in una posizione di impregnazione 5 lungo il percorso di pultrusione 4, impregnare il fascio di fibre di rinforzo 2 con una resina 6 polimerica termoplastica liquida in modo tale da ottenere un fascio di fibre 2 impregnate di resina 6,

[0037] - in una posizione di formatura 7 lungo il percorso di pultrusione 4 a valle della posizione di impregnazione 5, condurre il fascio di fibre 2 impregnate di resina 6 attraverso un canale di formatura 8 in modo tale da formare un filo composito 9 non ancora solidificato con una forma di sezione determinata dal canale di formatura 8,

[0038] - in una posizione di solidificazione 10 lungo il percorso di pultrusione 4 a valle o in corrispondenza della posizione di formatura 7, sottoporre il filo composito 9 ad un trattamento di solidificazione in modo tale da formare una barra 11 solidificata, termoplastica e rinforzata di fibre, [0039] - in una posizione di trascinamento 12 lungo il percorso di pultrusione 4 a valle della posizione di solidificazione 10, applicare alla barra 11 solidificata una forza di tiro nella direzione di avanzamento 3 per tenere teso il fascio di fibre di rinforzo 2 lungo il percorso di pultrusione 4 e per convogliare la barra 11 solidificata verso una posizione di avvolgimento 13,

[0040] - nella posizione di avvolgimento 13, avvolgere la barra 11 solidificata a formare una bobina 14 di detta barra 11 solidificata,

[0041] - in una posizione di piegatura provvisoria 23 a monte della posizione di avvolgimento 13:

- curvare il filo composito 9 non ancora solidificato, oppure

- riscaldare la barra 11 solidificata per rammollarla, curvare la barra 11 riscaldata e successivamente raffreddare la barra 11 per solidificarla di nuovo, in modo tale da conferire alla barra 11 solidificata una curvatura provvisoria continua, nel verso del successivo avvolgimento in bobina 14.

[0042] In questo modo è possibile realizzare, con un unico procedimento e sistema universalmente applicabile, una barra 11 termoplastica rinforzata di fibre provvisoriamente avvolta in bobina 14 per un successivo impiego universale come elementi di rinforzo 1 per cemento armato. La piegatura provvisoria della barra 11 termoplastica rinforzata di fibre in condizione non solidificata elimina o riduce indesiderate tensioni elastiche di avvolgimento e quindi previene uno strisciamento (“creep”) del materiale polimerico.

[0043] La barra 11 termoplastica rinforzata di fibre provvisoriamente avvolta in bobina 14 può essere stoccata e trasportata a scelta dell’utilizzatore, senza particolari protezioni contro effetti atmosferici e senza alcun rischio di corrosione.

[0044] Infine, la barra 11 termoplastica rinforzata di fibre provvisoriamente avvolta in bobina 14 può essere successivamente riscaldata e sagomata a scelta, nonché tagliata alle lunghezze desiderate senza produrre materiale di scarto.

[0045] Si noti in particolare che la curvatura provvisoria della barra 11 termoplastica rinforzata di fibre 2 ovvia inoltre ad un eccessivo accumulo di energia elastica nella bobina 14 avvolta e, quindi, all’effetto “molla” e al rischio di ferimenti dell’utilizzatore.

[0046] In aggiunta o in alternativa, il metodo di fabbricazione di un elemento di rinforzo 1 per cemento armato, a forma di barra sagomata con almeno una piegatura, comprende:

[0047] - mettere a disposizione una bobina 14 di barra 11 termoplastica rinforzata di fibre, in cui:

- la barra 11 comprende una matrice polimerica 6 termoplastica solidificata e un fascio di fibre 2 impregnate dalla matrice polimerica 6 e esteso in una direzione longitudinale della barra 11,

- in uno stato non elasticamente deformato, la barra 11 comprende una curvatura provvisoria continua nel verso di avvolgimento della bobina 14,

[0048] - svolgere la barra 11 dalla bobina 14 e convogliare la barra 11 svolta in una direzione di avanzamento 3’ lungo un percorso di sagomatura 24,

[0049] - in una posizione di sagomatura 26 lungo il percorso di sagomatura 24, riscaldare la barra 11 localmente per rammollarla, curvare la barra 11 riscaldata localmente per realizzare una piegatura locale 25 definitiva e successivamente raffreddare la barra 11 in corrispondenza della piegatura locale 25 definitiva per solidificarla,

[0050] - in una posizione di taglio 27 lungo il percorso di sagomatura 24, tagliare la barra 11 svolta per ottenere un singolo elemento di rinforzo 1.

[0051] Opzionalmente, il metodo può comprendere la fase di ripetere in corrispondenza di una pluralità di tratti della barra 11 le fasi di riscaldare la barra 11 localmente per rammollarla, curvare la barra 11 riscaldata localmente per realizzare una piegatura locale 25 definitiva e successivamente raffreddare la barra 11 in corrispondenza della piegatura locale 25 definitiva per solidificarla, in modo tale da ottenere detto singolo elemento di rinforzo 1 con una pluralità di dette piegature locali 25 definitive.

[0052] Opzionalmente, il metodo può comprendere la fase di:

- in una posizione di raddrizzamento 28 lungo il percorso di sagomatura 24 a monte della posizione di sagomatura 26, riscaldare la barra 11 per rammollarla, raddrizzare la barra 11 riscaldata per eliminare la curvatura provvisoria e successivamente raffreddare la barra 11 raddrizzata per solidificarla di nuovo.

[0053] In questo modo è possibile realizzare, con un unico procedimento e sistema universalmente applicabile, un elemento di rinforzo 1 per cemento armato in materiale polimerico termoplastico rinforzato di fibre e piegato in modo definitivo per l’utilizzo. La piegatura coadiuvata da riscaldamento e raffreddamento permette una preparazione ed un impiego degli elementi di rinforzo 1 in modo industrializzato ed analogo all’abituale utilizzo di elementi di rinforzo in acciaio.

[0054] Il metodo e sistema ovviano al problema di dover fabbricare, stoccare e trasportare gli elementi di rinforzo 1 sin dall’inizio nella loro forma definitiva e permette una personalizzazione industriale degli elementi di rinforzo 1 successiva ad una fabbricazione industriale di massa della barra di rinforzo 11 provvisoria.

[0055] Infine, gli elementi di rinforzo 1 in materiale polimerico rinforzato di fibre possono essere personalizzati (sagomatura definitiva) in relativa vicinanza al luogo di utilizzazione e lontano dal luogo di fabbricazione.

[0056] Ciò apre la strada per un utilizzo universale e per una industrializzazione delle fasi di fabbricazione, stoccaggio, trasporto e personalizzazione degli elementi di rinforzo 1 in polimero rinforzato di fibre, condizione favorevole per una loro larga diffusione e disponibilità in massa.

[0057] Analogamente, un sistema 15 di fabbricazione di un elemento di rinforzo 1 per cemento armato a forma di barra sagomata con almeno una piegatura, comprende un gruppo di fabbricazione provvisoria 15’ con:

[0058] - un alimentatore 16 di fibre che alimenta un fascio di fibre di rinforzo 2 in una direzione di avanzamento 3 lungo un percorso di pultrusione 4,

[0059] - un dispositivo di impregnazione 17, disposto in una posizione di impregnazione 5 lungo il percorso di pultrusione 4, che impregna il fascio di fibre di rinforzo 2 con una resina 6 polimerica termoplastica liquida in modo tale da ottenere un fascio di fibre 2 impregnate di resina 6,

[0060] - un dispositivo di formatura 18, disposto in una posizione di formatura 7 lungo il percorso di pultrusione 4 a valle della posizione di impregnazione 5, che comprende un canale di formatura 8 attraverso il quale viene condotto il fascio di fibre 2 impregnate di resina 6 in modo tale da formare un filo composito 9 non ancora solidificato con una forma di sezione determinata dal canale di formatura 8,

[0061] - un dispositivo di solidificazione 19, disposto in una posizione di solidificazione 10 lungo il percorso di pultrusione 4 a valle o in corrispondenza della posizione di formatura 7, che effettua sul filo composito 9 un trattamento di solidificazione in modo tale da formare una barra 11 solidificata, termoplastica e rinforzata di fibre,

[0062] - un dispositivo di tiro 20, disposto in una posizione di trascinamento 12 lungo il percorso di pultrusione 4 a valle della posizione di solidificazione 10, che applica sulla barra 11 solidificata una forza di tiro nella direzione di avanzamento 3 per tenere teso il fascio di fibre di rinforzo 2 lungo il percorso di pultrusione 4 e per convogliare la barra 11 solidificata verso una posizione di avvolgimento 13,

[0063] - un avvolgitore 21, disposto nella posizione di avvolgimento 13, che avvolge la barra 11 solidificata a formare una bobina 14 di detta barra 11 solidificata,

[0064] - un dispositivo di piegatura provvisoria 22, disposto in una posizione di piegatura provvisoria 23 a monte della posizione di avvolgimento 13, e che:

- curva il filo composito 9 non ancora solidificato, oppure

- riscalda la barra 11 solidificata per rammollarla, curva la barra 11 riscaldata e successivamente raffredda la barra 11 per solidificarla di nuovo,

in modo tale da conferire alla barra 11 solidificata una curvatura provvisoria continua, nel verso del successivo avvolgimento in bobina 14.

[0065] In alternativa o in aggiunta, il sistema 1 di fabbricazione di un elemento di rinforzo 1 per cemento armato comprende un gruppo di sagomatura definitiva 15’’ per realizzare elementi di rinforzo 1 a forma di barra sagomata con almeno una piegatura, partendo da una bobina 14 di barra 11 termoplastica rinforzata di fibre, in cui:

- la barra 11 comprende una matrice polimerica 6 termoplastica solidificata e un fascio di fibre di rinforzo 2 impregnate dalla matrice polimerica 6 e esteso in una direzione longitudinale della barra 11,

[0066] in cui il gruppo di sagomatura definitiva 15’’ comprende:

[0067] - un dispositivo svolgitore 29 che supporta la bobina 14 e svolge la barra 11 dalla bobina 14 e alimenta la barra 11 svolta in una direzione di avanzamento 3’ lungo un percorso di sagomatura 24,

[0068] - almeno un dispositivo di sagomatura 30, disposto in una posizione di sagomatura 26 lungo il percorso di sagomatura 24, e che riscalda la barra 11 localmente per rammollarla, curva la barra 11 riscaldata localmente per realizzare una piegatura locale 25 definitiva e successivamente raffredda la barra 11 in corrispondenza della piegatura locale 25 definitiva per solidificarla di nuovo,

[0069] - un dispositivo di taglio 31 disposto in una posizione di taglio 27 lungo il percorso di sagomatura 24, e che taglia la barra 11 svolta per ottenere un singolo elemento di rinforzo 1.

[0070] Opzionalmente, il gruppo di sagomatura definitiva 15’’ comprende inoltre un dispositivo di raddrizzamento 32 disposto in una posizione di raddrizzamento 28 lungo il percorso di sagomatura 24 a monte della posizione di sagomatura 26, e che riscalda la barra 11 per rammollarla, raddrizza la barra 11 riscaldata per eliminare la curvatura provvisoria e successivamente raffredda la barra 11 raddrizzata per solidificarla di nuovo.

[0071] Vantaggiosamente, l’almeno un dispositivo di sagomatura 30 ripete il riscaldamento locale della barra 11 per rammollarla, la curvatura della barra 11 riscaldata localmente per realizzare la piegatura locale 25 definitiva e il successivo raffreddamento della barra 11 in corrispondenza della piegatura locale 25 definitiva per solidificarla, in corrispondenza di una pluralità di tratti della barra 11, in modo tale da ottenere il singolo elemento di rinforzo 1 con una pluralità di dette piegature locali 25 definitive e/o in modo tale da effettuare dette operazioni in successione su una pluralità di detti elementi di rinforzo 1.

[0072] Descrizione dettagliata del metodo e gruppo di fabbricazione provvisoria 15’

[0073] Secondo una forma di realizzazione, l’alimentatore 16 di fibre comprende una cantra con una batteria di uno o più rocchetti 33 di fibre 2 nonché una o più superfici di rinvio e guida 34 che guidano e uniscono le fibre 2 srotolate dai rocchetti 33 a formare il fascio di fibre di rinforzo 2. Le fibre stesse possono essere fornite sotto forma di fili 35 di fibre. Ciascun filo 35 può avere ad esempio un diametro nell’intervallo da 1mm a 2mm e contenere ad es. una pluralità di migliaia di singole fibre di diametro nell’intervallo da 10 micrometri a 20 micrometri, ad. es. di circa 17 micrometri. I singoli fili 35 di fibre vengono srotolate dai singoli rocchetti 33 e guidate dalle superfici di rinvio e guida 34 in modo da convergere in un unico fascio di fibre di rinforzo 2.

[0074] Alternativamente o in aggiunta, il sistema può comprendere un dispositivo 76, ad esempio un forno di produzione filato vetro o di produzione di fibre o filamenti di fibre in generale, disposto a monte dell’alimentatore di fibre 16 e configurato per realizzare dette fibre di rinforzo 2. Ciò permette una produzione continua senza fasi di avvolgimento e stoccaggio intermedio delle fibre di rinforzo 2.

[0075] Le fibre di rinforzo 2 possono comprendere fibre di vetro, fibre di carbonio o fibre di grafite o fibre sintetiche, ad es fibre in kevlar® (marchio registrato da DuPont®), o fibre di basalto, o fibre aramidiche, o fibre naturali, o fibre realizzate a base di cellulosa.

[0076] Secondo una forma di realizzazione preferita, l’alimentazione del fascio di fibre di rinforzo 2 avviene in modo continuo.

[0077] Secondo una forma di realizzazione, il dispositivo di impregnazione 17 comprende una o più vasche di impregnazione 36 che ricevono la resina polimerica liquida, nonché un sistema di singolarizzazione 37 associato a ciascuna vasca di impregnazione 36, ad esempio un pettine, che separa/allontana singoli fili 35 o singole porzioni del fascio di fibre 2 tra loro e li guida attraverso la vasca di impregnazione 36, in modo tale da assicurare un’impregnazione completa delle fibre di rinforzo con la resina polimerica liquida.

[0078] Alternativamente o in aggiunta, il dispositivo di impregnazione 17 comprende una o più camere di impregnazione 36’ (che possono a loro volta formare vasche di impregnazione 36) con un sistema di iniezione 38 che inietta a pressione la resina polimerica liquida nello spazio attraversato del fascio di fibre di rinforzo 2 e, possibilmente, con un sistema di singolarizzazione 37, ad esempio un pettine, che separa/allontana singoli fili 35 o singole porzioni del fascio di fibre 2 tra loro e li guida attraverso la camera di impregnazione 36’, in modo tale da assicurare un’impregnazione completa delle fibre di rinforzo con la resina polimerica liquida.

[0079] Secondo una forma di realizzazione, la resina polimerica termoplastica liquida per l’impregnazione del fascio di fibre di rinforzo 2 può comprendere una resina termoplastica ottenuta mediante riscaldamento e, quindi, rammollimento di un granulato termoplastico, ad esempio mediante un dispositivo di riscaldamento primario 39 (ad es. una vite di convogliamento ad attrito e/o una resistenza elettrica e/o un circuito di un fluido riscaldante in relazione di scambio termico con il granulato polimerico termoplastico lungo un percorso della resina polimerica termoplastica verso la posizione di impregnazione 5) associato al dispositivo di impregnazione 17.

[0080] Secondo un’ulteriore forma di realizzazione, la resina polimerica termoplastica liquida per l’impregnazione del fascio di fibre di rinforzo 2 può comprendere un precursore di resina, ad esempio contenente uno o più tipi diversi di monomeri in una miscela e/o soluzione, liquido e non ancora polimerizzato. All’interno della presente descrizione il termine “resina polimerica termoplastica liquida” comprende anche tali precursori di resina termoplastica non ancora polimerizzati ma destinati ad essere successivamente polimerizzati.

[0081] La resina polimerica termoplastica può comprendere uno o più di poliammide, polipropilene, polimero acrilico, Peek (polietere etere chetone).

[0082] Vantaggiosamente, il dispositivo di impregnazione 17 funziona in modo continuo.

[0083] Secondo una forma di realizzazione, il canale di formatura 8 può comprendere un tratto tubolare di preformatura 40 che conferisce al filo composito 9 le dimensioni esterne desiderate, schiacciando e compattando le fibre di rinforzo 2.

[0084] Secondo un’ulteriore forma di realizzazione, il canale di formatura 8 può comprendere un tratto di profilatura 41 con una o più stampi di profilatura, ad esempio in un sistema di stampi di profilatura a doppia cinghia, che imprimono ad una superficie esterna 42 del filo composito 9 un profilo anti-scorrimento a rilievo o basso rilievo (Figura 9).

[0085] Vantaggiosamente, il dispositivo di formatura 18 funziona in modo continuo.

[0086] Secondo una forma di realizzazione, il dispositivo di solidificazione 19 comprende uno stampo raffreddabile 43 che può avere la forma della sezione della barra 11, in cui il raffreddamento dello stampo raffreddabile 43 provoca la solidificazione della resina polimerica termoplastica a formare una matrice polimerica termoplastica solidificata. A tal fine, lo stampo raffreddabile 43 può comprendere un sistema di raffreddamento 44 con un circuito di un fluido refrigerante in relazione di scambio termico con la resina polimerica termoplastica all’interno dello stampo raffreddabile 43.

[0087] Secondo una forma di realizzazione, il dispositivo di solidificazione 19 comprende uno stampo riscaldabile 43’ che può avere la forma della sezione della barra 11, in cui l'alta temperatura dello stampo riscaldabile 43 provoca la polimerizzazione del precursore di resina a formare una matrice polimerica termoplastica. A tal fine, lo stampo riscaldabile 43’ può comprendere un sistema di riscaldamento 45 con una resistenza elettrica riscaldante e/o un circuito di un fluido riscaldante in relazione di scambio termico con il precursore di resina all’interno dello stampo raffreddabile 43’.

[0088] Secondo una forma di realizzazione, il dispositivo di solidificazione 19 può essere integrato direttamente nel dispositivo di formatura 18.

[0089] Vantaggiosamente, il dispositivo di solidificazione 19 funziona in modo continuo.

[0090] Secondo una forma di realizzazione, il dispositivo di tiro 20 comprende uno più ganasce o superfici di presa 46, preferibilmente contrapposte, e azionate in modo tale da impegnare la superficie esterna 42 della barra 11 solidificata e da trascinare la barra 11 solidificata nella direzione di avanzamento 3.

[0091] Secondo un’ulteriore forma di realizzazione, l’avvolgitore 21 svolge anche la funzione del (e quindi realizza il) dispositivo di tiro 20. Espresso in termini di metodo, il tiro della barra 11 solidificata viene eseguito mediante la fase di avvolgimento della barra 11 solidificata.

[0092] Secondo una forma di realizzazione, l’avvolgitore 21 può comprendere un supporto bobina 47 adatto a supportare e trattenere la bobina 14 in formazione e un motore di avvolgimento 48 collegato con il supporto bobina 47 e azionabile per fare ruotare il supporto bobina 47 e/o la bobina 14 in modo tale da avvolgere la barra 11 sulla bobina 14.

[0093] Vantaggiosamente, il dispositivo di solidificazione 19 funziona in modo continuo.

[0094] Secondo un’ulteriore forma di realizzazione (figura 3), il dispositivo di piegatura provvisoria 22 può comprendere un tratto curvo 49 formato in detto canale di formatura 8. Ciò permette di realizzare la curvatura provvisoria in modo continuo, quando la resina termoplastica è ancora morbida e, quindi, senza dover prima rammollire la resina termoplastica.

[0095] Secondo una forma di realizzazione (figure 1 e 2), il dispositivo di piegatura provvisoria 22 può comprendere:

[0096] - un dispositivo di riscaldamento ausiliario 50 disposto a valle della posizione di solidificazione e che riscalda la barra 11 precedentemente solidificata per rammollarla in preparazione della curvatura provvisoria,

[0097] – un gruppo di piegatura 51, ad esempio uno o più rulli di piegatura o cinghie o superfici di piegatura contrapposte che forzano la barra 11 riscaldata lungo un tratto di avanzamento curvo avente detta curvatura provvisoria,

[0098] - un dispositivo di raffreddamento ausiliario 52 che raffredda la barra 11 curvata per solidificarla in modo tale da conservare la curvatura provvisoria.

[0099] Il dispositivo di riscaldamento ausiliario 50 può comprendere una resistenza elettrica e/o una fonte di radiazione termica, elettromagnetica, microonde, una fonte di ultrasuoni e/o un circuito o flusso di un fluido riscaldante (convogliato ad esempio tramite una pompa o tramite un ventilatore) in relazione di scambio termico con la barra 11.

[00100] Il dispositivo di raffreddamento ausiliario 52 può comprendere un circuito o flusso di un fluido refrigerante (convogliato ad esempio tramite una pompa o tramite un ventilatore) in relazione di scambio termico con la barra 11.

[00101] Vantaggiosamente, il dispositivo di riscaldamento ausiliario 50 può essere configurato per riscaldare direttamente la barra 11 o uno o più superfici d’ingresso del gruppo di piegatura 51, ad esempio uno o più superfici d’ingresso di uno o più di detti rulli di piegatura o cinghie o superfici di piegatura che a loro volta sono a contatto o in relazione di scambio termico con la barra 11.

[00102] Analogamente, il dispositivo di raffreddamento ausiliario 52 può essere configurato per raffreddare direttamente la barra 11 o uno o più superfici d’uscita del gruppo di piegatura 51, ad esempio uno o più superfici d’uscita di uno o più di detti rulli di piegatura o cinghie o superfici di piegatura che a loro volta sono a contatto o in relazione di scambio termico con la barra 11.

[00103] A tal fine, i dispositivi di riscaldamento ausiliario 50 e/o di raffreddamento ausiliario 52 possono essere configurati ed azionabili per un riscaldamento istantaneo e raffreddamento istantaneo alternante della barra 11 o di una o più superfici di scambio termico, ad esempio di segmenti di un rullo, del gruppo di piegatura 51 a contatto o in relazione di scambio termico con la barra 11.

[00104] Secondo una forma di realizzazione (figura 1), il dispositivo di piegatura provvisoria 22 può essere disposto lungo il percorso di pultrusione 4 a valle della posizione di solidificazione 10 e a monte della posizione di trascinamento 12.

[00105] In questa forma di realizzazione, il dispositivo di tiro 20 può essere configurato per un impegno (curvo) e/o spostamento (curvo) della barra 11 in modo tale da non raddrizzare elasticamente la barra 11 impegnata.

[00106] Alternativamente, il dispositivo di tiro 20 può essere configurato per un impegno e spostamento rettilineo della barra 11 in modo tale da raddrizzare elasticamente, ma solo temporaneamente, la barra 11 impegnata. In caso di deformazioni elastiche anche elevate, ma per periodi molto brevi, il materiale polimerico non soffre di creep.

[00107] Secondo un’ulteriore forma di realizzazione (figura 2), il dispositivo di piegatura provvisoria 22 può essere disposto a valle della posizione di trascinamento 12 e a monte della posizione di avvolgimento 13.

[00108] Il raggio di curvatura provvisoria può essere sostanzialmente costante oppure variabile, ad esempio in modo graduale, in modo tale da adattarsi alla configurazione arrotolata della barra 11 in bobina 14, allo scopo di minimizzare tensioni elastiche residuali nella bobina 14.

[00109] Secondo una forma di realizzazione, il gruppo di fabbricazione provvisoria 15’ può comprendere un dispositivo di taglio 53 disposto a monte dell’avvolgitore 21 e configurato o azionabile per tagliare la barra 11 a avvolgimento della bobina 14 completato.

[00110] Secondo un’ulteriore forma di realizzazione, il gruppo di fabbricazione provvisoria 15’ può comprendere un applicatore di granulato 54 che applica ed incolla un granulato 55, ad esempio sabbia, sulla superficie esterna 42 della barra 11. L’applicazione di granulato 54 può essere effettuata sia sul filo composito 9 non ancora solidificato sia sulla barra 11 solidificata. L’incollaggio del granulato 55 può avvenire mediante l’applicazione di un adesivo sulla superficie esterna 42 sia sfruttando la capacità adesiva della resina polimerica termoplastica della barra 11.

[00111] Secondo ulteriori forme di realizzazione, il gruppo di fabbricazione provvisoria 15’ può comprendere un dispositivo di profilatura 41 con una o più stampi di profilatura, ad esempio in un sistema di stampi di profilatura a doppia cinghia, che imprimono alla superficie esterna 42 del filo composito 9 un profilo anti-scorrimento 43 a basso rilievo (Figura 9) o che possono essere riscaldabili per poter imprimere sulla superficie esterna 42 della barra 11 solidificata un profilo anti-scorrimento 43 a basso rilievo.

[00112] Alternativamente o in aggiunta, il dispositivo di profilatura 41 realizza una ondulazione elicoidale in corrispondenza della superficie esterna 42 della barra di rinforzo 11, mediante applicazione elicoidale di un filo di profilatura 58 sulla o nella resina polimerica 6 in corrispondenza o vicinanza della superficie esterna 42 (figura 10).

[00113] Alternativamente o in aggiunta al dispositivo di profilatura 41, il gruppo di fabbricazione provvisoria 15’ può comprendere un dispositivo di trattamento di superficie 72 configurato per effettuare un trattamento chimico della superficie esterna 42 della barra di rinforzo 11, ad esempio mediante applicazione o realizzazione di uno strato superficiale attivabile 73, contenente una sostanza attivabile come adesivo, preferibilmente diversa dalla resina polimerica 6.

[00114] Lo strato attivabile 73 comprende (un componente di) un adesivo attivabile mediante una sostanza di attivazione, ad esempio un additivo di attivazione, miscelata nel cemento, in modo tale che l’annegamento della barra 11 nel cemento fresco inneschi l’attivazione dello strato attivabile 73 e, di conseguenza, la formazione di un’interfaccia adesiva 74 tra la barra 11 e il cemento 75 circostante (figura 11).

[00115] Ciò aumenta la resistenza contro lo sfilamento della barra 11 o dell’elemento di rinforzo 1 con superficie esterna 42 liscia o profilata.

[00116] Al fine di ovviare ad un potenziale rischio di buckling delle fibre di rinforzo (fenomeno di flessione e spostamento trasversale sotto compressione longitudinale) durante future sagomature definitive della barra di rinforzo 11, è vantaggioso sottoporre il fascio di fibre di rinforzo 2, prima o dopo l’impregnazione con resina ma prima della solidificazione, ad una ritorsione o spiralatura in modo tale da ottenere, nella barra di rinforzo 11 solidificata una configurazione ritorta o elicoidale almeno delle fibre di rinforzo eccentriche rispetto ad un asse longitudinale centrale della barra 11 (figura 7).

[00117] A tal fine, il gruppo di fabbricazione provvisoria 15’ può comprendere un dispositivo di ritorsione 56 che effettua una ritorsione del fascio di fibre 2. Secondo una forma di realizzazione vantaggiosa, il dispositivo di ritorsione 56 è associato all’alimentatore di fibre 16 e può essere configurato ad esempio per fare ruotare l’alimentatore di fibre 16 rispetto al percorso di pultrusione 4, in modo tale da ottenere la ritorsione del fascio di fibre di rinforzo 2.

[00118] Il gruppo di fabbricazione provvisoria 15’ può inoltre comprendere un dispositivo di marcatura 57 cha applica al filo composito 9 non ancora solidificato o alla barra 11 solidificata una marcatura lineare o spiralata tramite stampa colorata e/o tramite applicazione di un filo colorato.

[00119] Le bobine 14 avvolte possono essere bloccate in configurazione compattata mediante una o più fascette 61. Il bloccaggio può avvenire in automatico mediante un dispositivo di fasciatura 62 del gruppo di fabbricazione provvisoria 15’.

[00120] Le fascette sono vantaggiosamente in tessuto (sintetico o naturale) e prive di spigoli vivi per evitare intagli nella superficie esterna 42 delle barre 11 avvolte.

[00121] Secondo una forma di realizzazione, Il metodo può comprendere una fase di ricottura (“anealing”) della barra 11 avvolta in bobina 14, tramite riscaldamento dell’intera bobina 14 ad una temperatura di ricottura, allo scopo di ridurre o eleminare tensioni elastiche residue e/o allo scopo di modificare, preferibilmente aumentare, la temperatura di transizione vetrosa della matrice polimerica termoplastica 6 della barra 11.

[00122] Analogamente, il gruppo di fabbricazione provvisoria 15’ può comprendere un dispositivo di ricottura 70 configurato per riscaldare la bobina 14 ad una temperatura di ricottura e successivamente raffreddare la bobina 14 attivamente (tramite mezzi di raffreddamento) o passivamente tramite uno spazio o percorso di raffreddamento a temperatura ambiente.

[00123] Il gruppo di fabbricazione provvisoria 15’ comprende un sistema di controllo elettronico 63 in collegamento con uno, una pluralità o tutti i dispositivi 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 39, 44, 45, 48, 50, 52, 53, 54, 56, 57, 62, 70 e configurato per un loro controllo ed azionamento sincronizzato e, preferibilmente, continuo, per un’operazione continua del gruppo di fabbricazione provvisoria 15’.

[00124] Secondo forme di realizzazione vantaggiose per l’applicazione della barra 11 per il rinforzo di cemento armato, la resina polimerica termoplastica 6 è scelta in modo tale:

[00125] da avere una temperatura di transizione vetrosa (glass transition temperature) maggiore di 100 °C, preferibilmente maggiore di 110°C, vantaggiosamente uguale o maggiore di 150 °C, e/o

[00126] che la barra 11 abbia un peso specifico compreso nell'intervallo da 1850Kg/m<3 >a 2200 Kg/m<3>, preferibilmente da 1950Kg/m<3 >a 2000Kg/m<3>.

[00127] Vantaggiosamente, la quantità di fibre di rinforzo 2 è scelta in modo tale che la barra di rinforzo 11 abbia un contenuto di fibre (in volume) compreso nell’intervallo da 70% a 80% del volume totale della barra 11.

[00128] Sempre secondo forme di realizzazione vantaggiose per l’applicazione della barra 11 per il rinforzo di cemento armato, il dispositivo di formatura 18, in particolare il canale di formatura 8, è configurato in modo tale da realizzare la barra 11 con una forma di sezione trasversale sostanzialmente circolare o rettangolare (ad esempio con gli spigoli smussati) quadrata o non quadrata o ovale o piatta (figura 6) e, possibilmente, con in più la ruvidità o profilatura anti-scorrimento della superficie esterna 42.

[0001] Dimensioni diametrali o diametri di sezione trasversale della barra 11 sono preferibilmente scelti nel gruppo costituito da 6mm, 8mm, 10mm, 12mm, 13mm, 14mm, 16mm, 18mm, 19mm, 20mm, 22mm, 24mm, 25mm, 26mm, 28mm, 29mm, 30mm, 32mm, 34mm, 36mm, 40mm, 43mm, 50mm, 57mm, 60mm.

[0002] Secondo forme di realizzazione preferite, le bobine 14 sono realizzate secondo le dimensioni e/o pesi specifici e totali riportati nella seguente tabella.

[0001] Secondo una forma di realizzazione, la barra 11 è avvolta in bobina 14 con un raggio di curvatura provvisoria uguale o maggiore a cinque, preferibilmente sei, volte il diametro della barra 11.

[0002] Descrizione dettagliata delle fasi e mezzi di stoccaggio e trasporto delle bobine 14 di barra di rinforzo 11

[0003] Le bobine 14 di barra di rinforzo 11 possono essere stoccate in appositi magazzini di stoccaggio 59 e/o trasportate mediante veicoli di trasporto 60 dal gruppo di fabbricazione provvisoria 15’ al gruppo di formatura definitiva 15’’ del sistema 1 (figura 4) che può essere molto lontano dal gruppo di fabbricazione provvisoria 15’.

[0004] Questo stoccaggio e trasporto è avvantaggiato grazie al peso ridotto del materiale polimerico termoplastico rispetto all’acciaio e grazie alla configurazione avvolta in bobine 14 della barra 11 di rinforzo termoplastica.

[0005] Descrizione dettagliata del metodo e del gruppo di formatura definitiva 15’’

[0006] Secondo una forma di realizzazione, il dispositivo svolgitore 29 comprende un supporto bobine 64 che supporta la bobina 14 e, opzionalmente, un canale o apertura di passaggio 65 che guida la barra 11 dalla bobina 14 verso e lungo il percorso di sagomatura 24.

[0007] Il supporto bobine e l’apertura di passaggio 65 possono essere posizionati in modo tale da consentire o realizzare un’estensione iniziale della barra 11, dalla bobina 14 fino al percorso di sagomatura 24, curva nello stesso senso di avvolgimento della bobina 14. Ciò permette una riduzione delle tensioni elastiche durante lo svolgimento della barra 11 e riduce problemi di creep, proprio nella regione di svolgimento, nel caso di un fermo prolungato del gruppo di formatura definitiva 15’’.

[0008] Secondo una forma di realizzazione, l’almeno un dispositivo di sagomatura 30 può comprendere:

[0009] - un dispositivo di riscaldamento 66 disposto a monte della posizione di sagomatura e che riscalda la barra 11 localmente per rammollarla in preparazione della piegatura 25 definitiva, [0010] – un gruppo di piegatura definitiva 67, ad esempio uno o più rulli o mandrini di piegatura o cinghie o superfici di piegatura contrapposte che piegano la barra 11 riscaldata localmente in modo tale da realizzare detta piegatura definitiva 25,

[0011] - un dispositivo di raffreddamento 68 che raffredda la barra 11 piegata per ri-solidificarla in modo tale da conservare la piegatura definitiva 25.

[0012] Il dispositivo di riscaldamento 66 può comprendere una resistenza elettrica e/o una fonte di radiazione termica, elettromagnetica, microonde, una fonte di ultrasuoni e/o un circuito o flusso di un fluido riscaldante (convogliato ad esempio tramite una pompa o tramite un ventilatore) in relazione di scambio termico con la barra 11.

[0013] Il dispositivo di raffreddamento 68 può comprendere un circuito o flusso di un fluido refrigerante (convogliato ad esempio tramite una pompa o tramite un ventilatore) in relazione di scambio termico con la barra 11.

[0014] Vantaggiosamente, il dispositivo di riscaldamento 66 può essere configurato per riscaldare direttamente la barra 11 o uno o più superfici d’ingresso del gruppo di piegatura definitiva 67, ad esempio uno o più superfici d’ingresso di uno o più di detti rulli o mandrini di piegatura o cinghie o superfici di piegatura che a loro volta sono a contatto o in relazione di scambio termico con la barra 11.

[0015] Analogamente, il dispositivo di raffreddamento 68 può essere configurato per raffreddare direttamente la barra 11 o uno o più superfici d’uscita del gruppo di piegatura definitiva 67, ad esempio uno o più superfici d’uscita di uno o più di detti rulli o mandrini di piegatura o cinghie o superfici di piegatura che a loro volta sono a contatto o in relazione di scambio termico con la barra 11.

[0016] A tal fine, i dispositivi di riscaldamento 66 e/o di raffreddamento 68 possono essere configurati ed azionabili per un riscaldamento istantaneo e raffreddamento istantaneo alternante della barra 11 o di una o più superfici di scambio termico, ad esempio di segmenti di un rullo o mandrino di piegatura, del gruppo di piegatura definitiva 67, a contatto o in relazione di scambio termico con la barra 11.

[0017] Secondo una forma di realizzazione, il dispositivo di sagomatura 30 può comprendere mezzi di torsione 69 che applicano sulla barra 11 una torsione in modo tale da torcere la barra 11 in corrispondenza della piegatura 25 definitiva, vantaggiosamente quando la barra 11 è ancora riscaldata e plasticamente deformabile nella zona di piegatura definitiva 25. I mezzi di torsione 69 possono comprendere superfici di presa azionabili per impegnare la barra 11 in un tratto di presa e per girare il tratto di presa della barra 11 intorno ad un asse longitudinale della barra 11 in corrispondenza della zona di piegatura definitiva 25.

[0018] Sovrapponendo una torsione alla piegatura localizzata 25, fibre di rinforzo periferiche soggette a compressione flessionale, vengono soggette anche a trazione torsionale che compensa almeno in parte la compressione flessionale e ovvia a problemi di buckling.

[0019] Secondo una forma di realizzazione, il dispositivo di taglio 31 può essere disposto a monte degli uno o più dispositivi di sagomatura 20.

[0020] In alternativa o in aggiunta, il dispositivo di taglio 31 o un ulteriore dispositivo di taglio 31’’ può essere disposto a valle degli uno o più dispositivi di sagomatura 20 per tagliare un rispettivo tratto di barra 11 dopo la realizzazione delle una o più piegature definitive 25 di detto tratto di barra 11.

[0021] In alternativa o in aggiunta, il dispositivo di taglio 31 o un ancora ulteriore dispositivo di taglio 31’ può essere disposto tra due di detti dispositivi di sagomatura 20 per tagliare un rispettivo tratto di barra 11 ad esempio dopo la realizzazione di almeno una prima piegatura definitiva 25 e prima della realizzazione di almeno una seconda piegatura definitiva 25 di detto tratto di barra 11.

[0022] Secondo una forma di realizzazione, il dispositivo di raddrizzamento 32 può comprendere:

[0023] - un dispositivo di riscaldamento 66’ disposto a monte della posizione di raddrizzamento 28 e che riscalda la barra 11 in modo continuo per rammollarla in preparazione del raddrizzamento,

[0024] – un gruppo di raddrizzamento 67’, ad esempio uno o più rulli o mandrini di raddrizzamento o cinghie o superfici di raddrizzamento contrapposte che raddrizzano la barra 11 riscaldata in modo continuo in modo tale da eliminare la curvatura provvisoria di avvolgimento e dotare la barra 11 di uno sviluppo longitudinale sostanzialmente rettilineo,

[0025] - un dispositivo di raffreddamento 68’ che raffredda la barra 11 raddrizzata per risolidificarla in modo tale da conservare almeno temporaneamente lo sviluppo longitudinale sostanzialmente rettilineo.

[0026] Il dispositivo di riscaldamento 66’ può comprendere una resistenza elettrica e/o una fonte di radiazione termica, elettromagnetica, microonde, una fonte di ultrasuoni e/o un circuito o flusso di un fluido riscaldante (convogliato ad esempio tramite una pompa o tramite un ventilatore) in relazione di scambio termico con la barra 11.

[0027] Il dispositivo di raffreddamento 68 può comprendere un circuito o flusso di un fluido refrigerante (convogliato ad esempio tramite una pompa o tramite un ventilatore) in relazione di scambio termico con la barra 11.

[0028] Vantaggiosamente, il dispositivo di riscaldamento 66’ può essere configurato per riscaldare direttamente la barra 11 uno o più superfici d’ingresso del gruppo di raddrizzamento 67’, ad esempio uno o più superfici d’ingresso di uno o più di detti rulli o mandrini di raddrizzamento o cinghie o superfici di raddrizzamento, che a loro volta sono a contatto o in relazione di scambio termico con la barra 11.

[0029] Analogamente, il dispositivo di raffreddamento 68’ può essere configurato per raffreddare direttamente la barra 11 o uno o più superfici d’uscita del gruppo di raddrizzamento 67’, ad esempio uno o più superfici d’uscita di uno o più di detti rulli o mandrini di raddrizzamento o cinghie o superfici di raddrizzamento, che a loro volta sono a contatto o in relazione di scambio termico con la barra 11.

[0030] A tal fine, i dispositivi di riscaldamento 66’ e/o di raffreddamento 68’ possono essere configurati ed azionabili per un riscaldamento istantaneo e raffreddamento istantaneo alternante della barra 11 o di una o più superfici di scambio termico, ad esempio di segmenti di un rullo o mandrino, del gruppo di raddrizzamento 67’ a contatto o in relazione di scambio termico con la barra 11.

[0031] Secondo una forma di realizzazione alternativa o aggiuntiva, il gruppo di piegatura 51 può essere configurato in modo tale da realizzare nella barra 11 o nell’elemento di rinforzo 1, tra rispettivamente due di dette piegature definitive locali 25, almeno un tratto di barra raddrizzato 71, di sviluppo longitudinale sostanzialmente rettilineo, in modo tale da eliminare la suddetta curvatura provvisoria (la quale è desiderabile per l’avvolgimento in bobina 14, ma indesiderata nell’elemento di rinforzo 1 finale).

[0032] Secondo una forma di realizzazione, Il metodo può comprendere una fase di ricottura (“anealing”) dell’elemento di rinforzo 1 finale, tramite riscaldamento individuale o in gruppo di uno o più di detti elementi di rinforzo 1, ad una temperatura di ricottura, allo scopo di ridurre o eleminare tensioni residuali e/o allo scopo di modificare, preferibilmente aumentare, la temperatura di transizione vetrosa della matrice polimerica termoplastica 6 dell’elemento di rinforzo 1.

[0033] Analogamente, il gruppo di formatura definitiva 15’’ può comprendere un dispositivo di ricottura 70’ configurato per riscaldare individualmente o in gruppo uno o più di detti elementi di rinforzo 1, ad una temperatura di ricottura e successivamente raffreddare l’uno o più elementi di rinforzo 1 attivamente (tramite mezzi di raffreddamento) o passivamente tramite uno spazio o percorso di raffreddamento a temperatura ambiente.

[0034] Il gruppo di formatura definitiva 15’’ comprende un sistema di controllo elettronico 63’ in collegamento con uno, una pluralità o tutti i dispositivi 29, 30, 31, 31’, 31’’, 32, 66, 66’, 67, 67’, 68, 68’, 69, 70’ e configurato per un loro controllo ed azionamento sincronizzato e, preferibilmente a intermittenza per un’operazione coordinata del gruppo di formatura definitiva 15’’.

[0035] Secondo un’ulteriore forma di realizzazione, il sistema di controllo elettronico 63’ controlla uno o più del dispositivo di sagomatura 30, dispositivo di raddrizzamento 32, dispositivo di taglio 31, 31’, 31’’, e dei mezzi di torsione 69, in modo tale da sfasare movimenti di convogliamento della barra 11 da essi provocati in modo tale da compensare dilatazioni termiche longitudinali della barra 11.

[0036] Numerose fasi di metodo sono state descritte, per brevità, direttamente con riferimento a dispositivi e mezzi materiali idonei alla loro esecuzione. Tuttavia, ai fini della descrizione del metodo secondo l’invenzione, tutte le fasi di metodo, le operazioni e manipolazioni effettuate sulla barra 11 e sull’elemento di rinforzo 1 in tutti gli stati di preparazione e lavorazione sono considerate descritte anche senza la limitazione ad un’esecuzione tramite un dispositivo, sistema o mezzo specifico, e possono essere quindi eseguite anche mediante mezzi o dispositivi alternativi o equivalenti.

[0037] Il sistema e il metodo secondo l’invenzione si articola nella sua completezza in tre sottometodi e sistemi (fabbricazione provvisoria, stoccaggio e trasporto, formatura definitiva), ciascuno dei quali è considerato individualmente nuovo e vantaggioso e migliorativo rispetto alla tecnica anteriore, anche senza le limitazioni dei rispettivi altri sotto-sistemi o sotto-metodi.

[0038] Inoltre, l’invenzione contempla anche un successivo utilizzo degli elementi di rinforzo 1 realizzati, come elemento di rinforzo annegato in o applicato ad una matrice di cemento per la realizzazione di cemento armato.

[0039] Infine, l’invenzione contempla anche una successiva demolizione del cemento armato così realizzato, ad esempio tramite fasi e mezzi di demolizione privi di fusione o taglio d’acciaio, ad esempio tramite fasi e mezzi di fratturazione del cemento armato, ad esempio mediante fasi e mezzi di percusione e/ fasi e mezzi di detonazione di esplosivo, e/o tramite fasi e mezzi di taglio ad asportazione di granulato o polveri e/o fasi e mezzi di irrorazione d’acqua o di aspirazione per captare e/o raccogliere granuli e/o polveri del cemento armato demolito contenente frantumi dell’elemento di rinforzo 1.

[0040] Anche in queste circostanze, la leggerezza e la idoneità alla distruzione mediante forza di taglio, impatto distruttivo, percussione distruttiva, e taglio mediante sega, dell’elemento di rinforzo 1 esprimono notevoli vantaggi, anche rispetto alla tecnica anteriore.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Sistema (15) di fabbricazione di un elemento di rinforzo (1) per cemento armato a forma di barra sagomata con almeno una piegatura, comprendente un gruppo di fabbricazione provvisoria (15’) con: - un alimentatore (16) di fibre che alimenta un fascio di fibre di rinforzo (2) in una direzione di avanzamento (3) lungo un percorso di pultrusione (4), - un dispositivo di impregnazione (17), disposto in una posizione di impregnazione (5) lungo il percorso di pultrusione (4), che impregna il fascio di fibre di rinforzo (2) con una resina (6) polimerica termoplastica liquida o con un precursore liquido di resina polimerica termoplastica in modo tale da ottenere un fascio di fibre (2) impregnate, - un dispositivo di formatura (18), disposto in una posizione di formatura (7) lungo il percorso di pultrusione (4) a valle della posizione di impregnazione (5), che comprende un canale di formatura (8) attraverso il quale viene condotto il fascio di fibre (2) impregnate di resina (6) in modo tale da formare un filo composito (9) non ancora solidificato con una forma di sezione determinata dal canale di formatura (8), - un dispositivo di solidificazione (19), disposto in una posizione di solidificazione (10) lungo il percorso di pultrusione (4) a valle o in corrispondenza della posizione di formatura (7), che effettua sul filo composito (9) un trattamento di solidificazione in modo tale da formare una barra (11) solidificata, termoplastica e rinforzata di fibre, - un dispositivo di tiro (20), disposto in una posizione di trascinamento (12) lungo il percorso di pultrusione (4) a valle della posizione di solidificazione (10), che applica sulla barra (11) solidificata una forza di tiro nella direzione di avanzamento (3) che tiene teso il fascio di fibre di rinforzo (2) lungo il percorso di pultrusione (4) e che convoglia la barra (11) solidificata verso una posizione di avvolgimento (13), - un avvolgitore (21), disposto nella posizione di avvolgimento (13), che avvolge la barra (11) solidificata a formare una bobina (14) di detta barra (11) solidificata, - un dispositivo di piegatura provvisoria (22), disposto in una posizione di piegatura provvisoria (23) a monte della posizione di avvolgimento (13), e che: - curva il filo composito (9) non ancora solidificato, oppure - riscalda la barra (11) solidificata per rammollarla, curva la barra (11) riscaldata e successivamente raffredda la barra (11) per solidificarla di nuovo, in modo tale da conferire alla barra (11) solidificata una curvatura provvisoria continua, nel verso del successivo avvolgimento in bobina (14).
2. Sistema (1) secondo la rivendicazione 1, in cui il canale di formatura (8) comprende un tratto di profilatura (41) con una o più stampi di profilatura che imprimono ad una superficie esterna (42) del filo composito (9) un profilo anti-scorrimento (43) a rilievo.
3. Sistema (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il dispositivo di formatura (18) è configurato per un funzionamento in modo continuo.
4. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il dispositivo di solidificazione (19) comprende uno stampo raffreddabile (43) e un sistema di raffreddamento (44) che provoca la solidificazione della resina polimerica termoplastica a formare una matrice polimerica termoplastica solidificata.
5. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il dispositivo di solidificazione (19) comprende uno stampo riscaldabile (43’) e un sistema di riscaldamento (45) che provoca la polimerizzazione del precursore di resina a formare una matrice polimerica termoplastica.
6. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l’avvolgitore (21) forma e svolge la funzione del dispositivo di tiro (20).
7. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l’avvolgitore (21) comprende un supporto bobina (47) adatto a supportare e trattenere la bobina (14) in formazione e un motore di avvolgimento (48) associato al supporto bobina (47) e azionabile per fare ruotare la bobina (14) in modo tale da avvolgere la barra (11) sulla bobina (14).
8. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il dispositivo di piegatura provvisoria (22) comprende un tratto curvo (49) formato in detto canale di formatura (8).
9. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il dispositivo di piegatura provvisoria (22) comprende: - un dispositivo di riscaldamento ausiliario (50) disposto a valle della posizione di solidificazione e che riscalda la barra (11) precedentemente solidificata per rammollarla in preparazione della curvatura provvisoria, - un gruppo di piegatura (51) con uno o più organi di piegatura che forzano la barra (11) riscaldata lungo un tratto di avanzamento curvo avente detta curvatura provvisoria, - un dispositivo di raffreddamento ausiliario (52) che raffredda la barra (11) curvata per solidificarla in modo tale da conservare la curvatura provvisoria.
10. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui: - il dispositivo di piegatura provvisoria (22) è disposto lungo il percorso di pultrusione (4) a valle della posizione di solidificazione (10) e a monte della posizione di trascinamento (12), - il dispositivo di tiro (20) è configurato per un impegno e spostamento curvo della barra (11) in modo tale da non raddrizzare elasticamente la barra (11) impegnata.
11. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10, in cui: - il dispositivo di piegatura provvisoria (22) è disposto lungo il percorso di pultrusione (4) a valle della posizione di solidificazione (10) e a monte della posizione di trascinamento (12), il dispositivo di tiro (20) è configurato per un impegno e spostamento rettilineo della barra (11) in modo tale da raddrizzare elasticamente, ma solo temporaneamente, la barra (11) impegnata.
12. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9, in cui il dispositivo di piegatura provvisoria (22) è disposto a valle della posizione di trascinamento (12) e a monte della posizione di avvolgimento (13).
13. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il gruppo di fabbricazione provvisoria (15’) comprende uno o più di: - un applicatore di granulato (54) che applica ed incolla un granulato (55) sulla superficie esterna (42) della barra (11), - un dispositivo di profilatura (41) con uno stampo di profilatura che imprime alla superficie esterna (42) del filo composito (9) un profilo anti-scorrimento (43), - un dispositivo di profilatura (41) con uno stampo di profilatura riscaldabile che imprime sulla superficie esterna (42) della barra (11) solidificata un profilo anti-scorrimento (43) a basso rilievo, - un dispositivo di profilatura (41) configurato per realizzare una ondulazione elicoidale in corrispondenza della superficie esterna (42) della barra di rinforzo (11), mediante applicazione elicoidale di un filo di profilatura (58) nella resina polimerica (6) in corrispondenza o vicinanza della superficie esterna (42).
14. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il gruppo di fabbricazione provvisoria (15’) comprende un dispositivo di ritorsione (56) che effettua una ritorsione del fascio di fibre (2).
15. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il gruppo di fabbricazione provvisoria (15’) comprende un dispositivo di fasciatura (62) per bloccare la bobina (14) in configurazione compattata mediante applicazione di una o più fascette (61).
16. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il gruppo di fabbricazione provvisoria 15’ comprende un dispositivo di ricottura (70) configurato per riscaldare la bobina (14) ad una temperatura di ricottura e successivamente raffreddare la bobina (14).
17. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il gruppo di fabbricazione provvisoria (15’) comprende un sistema di controllo elettronico (63) configurato per un controllo ed azionamento sincronizzato e continuo del gruppo di fabbricazione provvisoria (15’).
18. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un gruppo di sagomatura definitiva (15’’) avente: - un dispositivo svolgitore (29) che supporta la bobina (14) e svolge la barra (11) dalla bobina (14) e alimenta la barra (11) svolta in una direzione di avanzamento (3’) lungo un percorso di sagomatura (24), - almeno un dispositivo di sagomatura (30), disposto in una posizione di sagomatura (26) lungo il percorso di sagomatura (24), e che riscalda la barra (11) localmente per rammollarla, curva la barra (11) riscaldata localmente per realizzare una piegatura locale (25) definitiva e successivamente raffredda la barra (1) in corrispondenza della piegatura locale (25) definitiva per solidificarla di nuovo, - un dispositivo di taglio (31), disposto in una posizione di taglio (27) lungo il percorso di sagomatura (24), che taglia la barra (11) svolta per ottenere un singolo elemento di rinforzo (1).
19. Sistema (1) secondo la rivendicazione 18, in cui il dispositivo svolgitore (29) comprende un supporto bobine (64) che supporta la bobina (14) e mezzi di guida per guidare la barra (11) dalla bobina (14) verso il percorso di sagomatura (24).
20. Sistema (1) secondo la rivendicazione 18 o 19, in cui l’almeno un dispositivo di sagomatura (30) comprende: - un dispositivo di riscaldamento (66) disposto a monte della posizione di sagomatura e che riscalda la barra (11) solo localmente per rammollarla in preparazione della piegatura (25) definitiva, - un gruppo di piegatura definitiva (67) con uno o più organi di piegatura che piegano la barra (11) riscaldata localmente in modo tale da realizzare detta piegatura definitiva (25), - un dispositivo di raffreddamento (68) che raffredda la barra (11) piegata per ri-solidificarla in modo tale da conservare la piegatura definitiva (25).
21. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 18 a 20, in cui il dispositivo di sagomatura (30) comprende mezzi di torsione (69) che applicano sulla barra (11) una torsione in modo tale da torcere la barra (11) in corrispondenza della piegatura (25) definitiva.
22. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 18 a 21, in cui il gruppo di sagomatura definitiva (15’’) comprende inoltre un dispositivo di raddrizzamento (32), disposto in una posizione di raddrizzamento (28) lungo il percorso di sagomatura (24) a monte della posizione di sagomatura (26), e che riscalda la barra (11) per rammollarla, raddrizza la barra (11) riscaldata per eliminare la curvatura provvisoria e successivamente raffredda la barra (11) raddrizzata per solidificarla di nuovo.
23. Sistema (1) secondo la rivendicazione 22, in cui il dispositivo di raddrizzamento (32) comprende: - un dispositivo di riscaldamento (66’) che riscalda la barra (11) in modo continuo per rammollarla in preparazione del raddrizzamento, - un gruppo di raddrizzamento (67’) con uno o più organi di raddrizzamento che raddrizzano la barra (11) riscaldata in modo continuo in modo tale da eliminare la curvatura provvisoria di avvolgimento e dotare la barra (11) di uno sviluppo longitudinale sostanzialmente rettilineo, - un dispositivo di raffreddamento (68’) che raffredda la barra (11) raddrizzata per ri-solidificarla in modo tale da conservare almeno temporaneamente lo sviluppo longitudinale sostanzialmente rettilineo.
24. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 18 a 23, in cui il gruppo di piegatura (51) è configurato in modo tale da realizzare nella barra (11) tra rispettivamente due di dette piegature locali (25) almeno un tratto di barra raddrizzato (71) avente uno sviluppo longitudinale sostanzialmente rettilineo, in modo tale da eliminare detta curvatura provvisoria.
25. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 18 a 24, in cui il gruppo di formatura definitiva (15’’) comprende un dispositivo di ricottura (70’) configurato per riscaldare detti elementi di rinforzo (1) ad una temperatura di ricottura e, successivamente, raffreddare l’elemento di rinforzo (1).
26. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 18 a 25, in cui il gruppo di formatura definitiva (15’’) comprende un sistema di controllo elettronico (63’) configurato per un controllo ed azionamento del gruppo di formatura definitiva (15’’) ad intermittenza.
27. Sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 18 a 26, in cui il sistema di controllo elettronico (63’) controlla uno o più del dispositivo di sagomatura (30), dispositivo di raddrizzamento (32), dispositivo di taglio (31, 31’, 31’’), e dei mezzi di torsione (69), in modo tale da sfasare movimenti di convogliamento della barra (11) da essi provocati in modo tale da compensare dilatazioni termiche longitudinali della barra (11).
28. Metodo di fabbricazione di un elemento di rinforzo (1) per cemento armato, a forma di barra sagomata con almeno una piegatura, comprendente: - convogliare un fascio di fibre di rinforzo (2) in una direzione di avanzamento (3) lungo un percorso di pultrusione (4), - in una posizione di impregnazione (5) lungo il percorso di pultrusione (4), impregnare il fascio di fibre di rinforzo (2) con un precursore liquido di una resina (6) polimerica termoplastica o con una resina (6) polimerica termoplastica liquida in modo tale da ottenere un fascio di fibre (2) impregnate, - in una posizione di formatura (7) lungo il percorso di pultrusione (4) a valle della posizione di impregnazione (5), condurre il fascio di fibre (2) impregnate attraverso un canale di formatura (8) in modo tale da formare un filo composito (9) non ancora solidificato con una forma di sezione determinata dal canale di formatura (8), - in una posizione di solidificazione (10) lungo il percorso di pultrusione (4) a valle o in corrispondenza della posizione di formatura (7), sottoporre il filo composito (9) ad un trattamento di solidificazione in modo tale da formare una barra (11) solidificata, termoplastica e rinforzata di fibre, - in una posizione di trascinamento (12) lungo il percorso di pultrusione (4) a valle della posizione di solidificazione (10), applicare alla barra (11) solidificata una forza di tiro nella direzione di avanzamento (3) per tenere teso il fascio di fibre di rinforzo (2) lungo il percorso di pultrusione (4) e per convogliare la barra (11) solidificata verso una posizione di avvolgimento (13), - nella posizione di avvolgimento (13), avvolgere la barra (11) solidificata a formare una bobina (14) di detta barra (11) solidificata, - in una posizione di piegatura provvisoria (23) a monte della posizione di avvolgimento (13): - curvare il filo composito (9) non ancora solidificato, oppure - riscaldare la barra (11) solidificata per rammollarla, curvare la barra (11) riscaldata e successivamente raffreddare la barra (11) per solidificarla di nuovo, in modo tale da conferire alla barra (11) solidificata una curvatura provvisoria continua, nel verso del successivo avvolgimento in bobina (14).
29. Metodo secondo la rivendicazione 28, comprendente stoccare le bobine (14) di barra di rinforzo (11) in un magazzino di stoccaggio (59) e trasportare le bobine (14) di barra di rinforzo (11) mediante un veicolo di trasporto (60) in un luogo per una successiva formatura definitiva degli elementi di rinforzo (1).
30. Metodo secondo la rivendicazione 28 o 29, comprendente: - svolgere la barra (11) dalla bobina (14) e convogliare la barra (11) svolta in una direzione di avanzamento (3’) lungo un percorso di sagomatura (24), - in una posizione di sagomatura (26) lungo il percorso di sagomatura (24), riscaldare la barra (11) localmente per rammollarla, curvare la barra (11) riscaldata localmente per realizzare una piegatura locale (25) definitiva e successivamente raffreddare la barra (11) in corrispondenza della piegatura locale (25) definitiva per solidificarla, - in una posizione di taglio (27) lungo il percorso di sagomatura (24), tagliare la barra (11) svolta per ottenere un singolo elemento di rinforzo (1).