Tema della tesi: Mix-design standard Agenti espansivi, Additivi SRA e superfluidificanti Casseri chiusi

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2 Tema della tesi: Mix-design standard Agenti espansivi, Additivi SRA e superfluidificanti Casseri chiusi

3 Mo.vazioni

4 Vantaggi u.lizzo di armature non convenzionali Miglioramento della duttilità strutturale; isotropia del comportamento; incremento della superficie di interfaccia del rinforzo; armature con funzione di confinamento per migliorare la resistenza del calcestruzzo; armatura prefabbricata: riduzione dei costi della messa in opera

5 Analisi FE di confronto con una stru;ura tradizionale A parità volume di ferro A parità volume di cemento A parità di dimensioni (sezione resistente e lunghezza equivalenti)

6 Risulta. preliminari FE Riduzione del 75% delle tensioni nei ferri di armatura Riduzione del 90% della freccia a flessione

7 Realizzazione sperimentale delle travi proto.po

8 Test a flessione sulle travi prototipo

9 Test a flessione sulle travi proto.po modalità di rottura tipo 1 carico di rottura: 6kN rottura 2 modalità di rottura tipo 2 carico di rottura: 4 kn

10 Origine del possibile fallimento della stru;ura non convenzionale Adesione calcestruzzo -ferro Minore rigidezza delle armature nuove: elevata cedevolezza

11 Direzione dell abvità di tesi: aumento della specifica interazione ferri e calcestruzzo 1) Modifica del cemento, rapporto a/c utilizzando un mix-design standard : -Acqua/cemento = 0,4 -Inerti fini con aggiunta di - superfluidificante - SRA riduttore di ritiro - agenti espansivo -Rapporto tra cemento e aggregato 1 a 3 2) Utilizzo di casseri chiusi

12 Mix design La differenza tra un calcestruzzo mediocre e un calcestruzzo di buona qualità non sta tanto negli ingredienti ma piuttosto nel loro proporzionamento

13 Addi.vi an.-ri.ro Per sopperire al problema del ritiro del calcestruzzo in fase di scasseramento

14 Effe;o sinergico espansivi - SRA L uso combinato di un additivo SRA con un agente espansivo a base di ossido di calcio consente di realizzare calcestruzzi a ritiro compensato efficaci anche in assenza di prolungate operazioni di stagionatura L azione combinata comporta riduzione del ritiro esposto ad ambiente insaturo Un inaspettato aumento dell espansione iniziale

15 Superfluidifican. PA (Poli-Acrilato) Superficie dei granuli di cemento quasi del tutto ricoperta da polimeri PA rallentamento iniziale nell idratazione del cemento con l acqua. PE (Poli-Etere) Superficie più esposta al contatto diretto con l acqua Più rapido indurimento di PE rispetto a PA.

16 Mix design per la sperimentazione Mix Design Acqua 230 Kg/m 3 Cemento 575 Kg/m 3 A/C 0,4 Inerte 1400 Kg/m 3 Expancrate 30 Kg/m 3 Trave 20*20*150 Volume 0,06 m 3 Acqua 13,8 Kg Cemento 34,5 Kg Inerte 84 Kg Expancrate 1,8 Kg Mapecure SRA 25 1,00% Mapecure SRA 25 0,345 Kg Superfluidificante Dynamon SR 51 0,50% Superfluidificante Dynamon SR 51 0,1725Kg

17 Prove eseguite in laboratorio Prove di schiacciamento su cubetti di calcestruzzo Prova sclerometrica Prova a rottura per flessione sulla trave

18 Prove a schiacciamento di cubeb di calcestruzzo La prova a schiacciamento consiste del posizionare il provino tra due piatti di acciaio di una pressa aumentando il carico applicato, ottenendo la tensione di compressione σ= F/A (MPa).

19 Prova sclerometrica Le prove sclerometriche, finalizzate ad accertare la stima immediata della resistenza meccanica di elementi strutturali in calcestruzzo Distribuzione cumulativa 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0, σ sclerometro

20 Prova a ro;ura per flessione sulla trave

21 Prova a ro;ura per flessione sulla trave Quadro fessurativo Carico di rottura 10 KN C=4,5 cm

22 Conclusioni L attività sperimentale sulle travi non convenzionali ha prodotto risultati poco incoraggianti soprattutto nella prima fase. Si suppone che le medesime difficoltà siano state incontrate già precedentemente e che questa sia la vera ragione per cui le travi non convenzionale non siano state sviluppate negli anni. Tuttavia a partire dall analisi FE e successive sperimentazioni si è potuto osservare l incremento piccolo ma significativo delle performances. In particolare sembra che l utilizzo di additivi espansivi opportunamente combinati e resi efficaci per l utilizzo dei casseri chiusi possa produrre una maggiore interazione tra ferro e calcestruzzo.

23 Conclusioni Ø Gli sviluppi futuri si prefiggono di ottimizzare la geometria e la disposizione delle armature non convenzionali : l approccio seguito fin ora fornisce ottimi feedback con un numero limitato di test sperimentali che lasciano prevedere il raggiungimento degli obiettivi. Ø La modellazione di elementi in c.a. rinforzati con armature non convenzionali a sviluppo bidimensionale richiede una descrizione accurata del comportamento all interfaccia tra calcestruzzo e acciaio. A tale scopo le tensioni tangenziali che si mobilitano all interfaccia possono essere determinate mediante l esecuzione di prove pull-out.

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