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Enrichetta Napoli
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1 Dalla proprietà del materiale alla risposta strutturale Giovanni A. Plizzari Università di Brescia Convegno Betonvaltellina La durabilità del calcestruzzo: dalle prescrizioni al mix design, dalla produzione ai controlli, dalla messa in opera all ambiente Valdidentro (SO) 15 Marzo 2007 Fino a quando deve essere garantita la sicurezza? Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 1

Norme per la redazione dei progetti esecutivi (Capitolo 10) Obbligatorietà della compilazione della Relazione Generale ove indicare: Caratteristiche della costruzione e del sito Caratteristiche dei

2 Norme per la redazione dei progetti esecutivi (Capitolo 10) Obbligatorietà della compilazione della Relazione Generale ove indicare: Caratteristiche della costruzione e del sito Caratteristiche dei materiali Tipo di azioni Prestazioni attese in condizioni di esercizio Distorsioni attese Classe e vita di servizio Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 Costo globale di una struttura (relativo all intero ciclo di vita) Una struttura durevole deve soddisfare tutte le richieste di buon comportamento in esercizio, resistenza e stabilità per tutta la sua vita attesa, senza eccessive perdite di utilità e senza la necessità di prevedere manutenzioni eccessive. Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 2

3 Quale alternativa alla durabilità? Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 Quale alternativa? Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 3

Prove di corrosione CORROSIONE ACCELERATA IN ELEMENTI FESSURATI PREPARAZIONE DEI

Barra 1 3 Potenziometro 2 - + Alimentatore ALIMENTATORE Vasca contenente la soluzione

EPOSSIDICA (3 cm liberi) Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo 2007 7/52

4 Prove di corrosione CORROSIONE ACCELERATA IN ELEMENTI FESSURATI PREPARAZIONE DEI PROVINI Test comune Interruttore SCHEMA DEL CIRCUITO REALIZZATO Test Grafite Provino Barra 1 3 Potenziometro Alimentatore ALIMENTATORE Vasca contenente la soluzione di cloruri al 5% CREAZIONE FESSURA (Lamierino da 1 mm) STRATO SUPERFICIALE DI RESINA EPOSSIDICA (3 cm liberi) Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 Effetti della corrosione BARRE BLACK BARRE ZINCATE Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 4

Caratteristiche meccaniche delle barre corrose SIMULAZIONE DELLA CORROSIONE DIAMETRI FRESE: 8 mm 12 mm 16 mm 20 mm Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo 2007 9/52 Simulazione della

5 Caratteristiche meccaniche delle barre corrose SIMULAZIONE DELLA CORROSIONE DIAMETRI FRESE: 8 mm 12 mm 16 mm 20 mm Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 Simulazione della corrosione localizzata A2 Rp Dp A B C Rp E h 2 2 Rp R A = A + A = asp Noti: -Dp =diametro della fresa -Dnom =diametro nominale della barra ( α sen α ) + ( β sen β ) A1 F BC D G β = R CG = R 1 cos 2 h = BF = BC + CF β α h = R 1 cos + R p 1 cos 2 2 R p α h = R 1 cos arcsen sen + R R 2 α CF = R CA = R 1 cos P P 2 α 1 cos 2 Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 p 5

Risultato ottenuto con la fresatura STRUMENTAZIONE la l0

2007 11/52 Programma sperimentale Caratteristiche dei

f sy f st [mm] [MPa] [MPa] 12 526 613 16 513 606 20 ls

6 Risultato ottenuto con la fresatura STRUMENTAZIONE la l0 la+l0 la Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 Programma sperimentale Caratteristiche dei materiali Diam. f sy f st [mm] [MPa] [MPa] ls ms hs Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 6

7 Risultati sperimentali Diagrammi carico-spostamento Load [kn] Diameter=12 mm - Dr=8 mm %=0.95 %=0.90 %=0.8 %=0.7 %=0.6 %= Displacement [mm] Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 Diagrammi sforzo-spostamento Stress [MPa] Diameter=12 mm - Dr=10 mm Displacement [mm] %=1 %=0.95 %=0.90 %=0.8 %=0.7 %=0.6 %=0.5 Stress [MPa] Diameter=12 mm - Dr=8 mm Displacement [mm] %=1 %=0.95 %=0.90 %=0.8 %=0.7 %=0.6 %=0.5 Stress [MPa] Diameter=12 mm - Dr=6 mm Displacement [mm] %=1 %=0.95 %=0.90 %=0.8 %=0.7 %=0.6 %=0.5 Stress [MPa] Diameter=12 mm - Dr=4 mm Displacement [mm] %=1 %=0.95 %=0.90 %=0.8 Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 7

8 Deformazione ultima delle barre corrose Displacement d 0.99 [mm] Bar diameter = 12 mm Undamaged Bar Dr=10 mm Dr=8 mm Dr=6 mm Dr=4 mm %A res Displacement d 0.99 [mm] Dr = 10 mm Dr = 8 mm Dr = 6 mm Dr = 4 mm Bar diameter = 16 mm %A res Displacement d 0.99 [mm] High Strength Medium Strength Low Strength Bar diameter = 20 mm %A res Displacement d 0.99 [mm] Undamaged Bar Dr=10 mm Dr=8 mm Dr=6 mm Dr=4 mm Bar diameter = 24 mm %A res Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 Consigli per il progettista Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 8

9 Prevenzione La prevenzione si basa anzitutto su - qualità del calcestruzzo - spessore di copriferro Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 In sede di progettazione Rapporto acqua /cemento Tipo di cemento Minimo contenuto di cemento Copriferro Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 9

Definizione di resistenza caratteristica Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo 2007 19/52

10 Definizione di resistenza caratteristica Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 Classi di resistenza del calcestruzzo (EC2) Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 10

11 Classi di resistenza del calcestruzzo (EC2) Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 Scelta della classe di resistenza (UNI EN 206) Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 11

12 Variazione di resistenza nel tempo (EC2, 2005) Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 Variazione di resistenza nel tempo (EC2, 2005) 1,2 Variazione di resistenza nel tempo (EC2) 1,1 Variaz. di Resistenza 1 0,9 0,8 0,7 0,6 32.5R e 42.5R 32.5R 0,5 0, tempo [giorni] Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 12

13 Variazione di resistenza nel tempo (EC2, 2005) 1 Variazione di resistenza nel tempo (EC2) 0,9 Variaz. di Resistenza 0,8 0,7 0,6 0,5 32.5R e 42.5R 32.5R 0, tempo [giorni] Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 Durabilità e progettazione Armature rinnovabili o protette S.I.C. (P.Schießl) Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 13

14 Durabilità e progettazione Drenaggio Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 Durabilità e progettazione Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 14

15 Consigli per il cantiere Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 In sede di costruzione Controllo copriferri Costipazione Maturazione Particolari costruttivi Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 15

16 Classi di resistenza del calcestruzzo (DM) Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 Ruolo del rapporto acqua/cemento Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 16

33/52 Duttilità del calcestruzzo NSC HSC

17 Confezionamento dei cubetti Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 Duttilità del calcestruzzo NSC HSC Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 17

Valdidentro, 15 Marzo 2007 35/52 Confinamento da armatura

18 Effetti di stati di sforzo pluriassiali nel cls Comportamento Biassiale Comportamento Triassiale Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 Confinamento da armatura trasversale Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 18

19 Acciaio per calcestruzzo armato Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 L acciaio nella nuova normativa Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 19

20 L acciaio nella nuova normativa Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 L acciaio nella nuova normativa Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 20

21 Riconoscimento dell acciaio Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 Riconoscimento dell acciaio Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 21

22 e per finire, uno sguardo al futuro Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 Innovazioni nelle tecnologie e nei materiali D.M è esaustivo per il dimensionamento e la progettazione di strutture ricorrenti (come nel caso delle strutture intelaiate in c.a.), ma dava unicamente indicazioni di larga massima se la struttura da progettare non ricadeva in questi ambiti. GRANDE INNOVAZIONE NEGLI ULTIMI ANNI CHE RIGUARDA: NUOVI MATERIALI : es. compositi FRP (tessuti, lamine, barre), calcestruzzi fibrorinforzati, calcestruzzi a rapido indurimento, vetro strutturale, dispositivi per la mitigazione delle azioni sismiche, ecc. - MATERIALI TRADIZIONALI : prodotti con nuove tecnologie per ottenere migliori prestazioni (es. calcestruzzi autocompattanti, acciai inox, etc.) - NUOVE TIPOLOGIE STRUTTURALI: pannelli, solai tralicciati, elementi composti (es. legno cls, legno pultrusi, etc.) Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 22

23 Calcestruzzo autocompattante 50(cm) Il tempo è denaro Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 Elementi prefabbricati in SCC Facilità di realizzazione Qualità dl prodotto Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 23

Confronto tra RC e SFRC 35 kg/m 3 of fibers Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo 2007 47/52 Linea 9

24 Confronto tra RC e SFRC 35 kg/m 3 of fibers Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 Linea 9 della metropolitana di Barcellona Il tempo è denaro Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 24

Conci prefabbricati per galleria Armatura tradizionale SFRC+Armatura Vantaggi:1) minore ingombro 2) più semplice realizzazione 3) più semplice posa Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo 2007

25 Conci prefabbricati per galleria Armatura tradizionale SFRC+Armatura Vantaggi:1) minore ingombro 2) più semplice realizzazione 3) più semplice posa Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 Resistenza a taglio delle travi in FRC (CNR DT 204) Travi senza armatura d anima Travi con armatura d anima A p VRd = VRd,s + VRd,F ( ) sw VRd,s = z fywd cot + cot sin ψ θ ψ Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 25

Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo 2007 51/52 Grazie per la

26 Progettazione armatura a taglio travi FRC (CNR DT 204) 2Ø8@300mm 2Ø6@300mm Plain concrete 2Ø6@300mm FRC Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 Grazie per la vostra attenzione Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 26

27 informazioni statistiche Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 Resistenze inferiori a quelle nominali [%] Anno riferimento Convegno Betonvaltellina Valdidentro, 15 Marzo /52 27

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