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Rinforzi esterni con materiali compositi su strutture in calcestruzzo armato: effetto di ambienti caldi e umidi

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Rinforzi esterni con materiali compositi su strutture in calcestruzzo armato: effetto di ambienti caldi e umidi

CALCESTRUZZO ARMATO: EFFETTO DI AMBIENTI CALDI E UMIDI Luca Bertolini, Maddalena Carsana , Matteo Gastaldi Politecnico di Milano – Dipartimento Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica luca.bertolini@polimi.it, maddalena.carsana@polimi.it, matteo.gastaldi@polimi.it Mario Berra CESI, Milano, berra@cesi.it SOMARIO I rinforzi esterni con materiali compositi incollati trovano largo impiego nel consolidamento delle strutture . In pochi anni questa tecnologia si è diffusa grazie alle elevate caratteristiche meccaniche, alla bassa densità e alla versatilità di questi materiali, che consentono una agevole e veloce messa in opera anche su elementi con geometria complessa, senza aggravio di peso alla struttura. Per il rinforzo strutturale delle opere in calcestruzzo armato si utilizzano in genere compositi con fibre di carbonio (CFRP), incollati alla superficie del calcestruzzo con adesivi di tipo epossidico. Quando questi materiali vengono utilizzati per il consolidamento di strutture degradate è necessario un risanamento dell’opera, che rimuova le cause che hanno portato al degrado, prima di effettuare l’intervento di rinforzo, in modo da non vanificarne i benefici. L’efficienza del rinforzo, oltre che dal substrato e dalle caratteristiche del materiale composito, dipende anche dalla capacità dell’adesivo di trasmettere le sollecitazioni. Infatti, l’adesione al calcestruzzo, soprattutto nel caso del rinforzo flessionale, è un aspetto critico. È noto che gli adesivi strutturali comunemente utilizzati subiscono una diminuzione delle caratteristiche meccaniche già a temperature intorno a 50°C in ambienti secchi; l’umidità riduce ulteriormente questa temperatura e può portare ad una drastica riduzione dell’adesione. Ciò nonostante, sono pochi gli studi che hanno investigato gli effetti ambientali sull’adesione tra materiali compositi e materiali da costruzione. Visto che i rinforzi esterni sono spesso destinati a reggere carichi accidentali, i quali si possono manifestare improvvisamente anche a distanza di molti anni dall’applicazione del composito, è necessario individuare le condizioni ambientali in cui si possono verificare perdite di prestazioni dell’adesivo. Questa nota illustra i risultati di uno studio sperimentale sugli effetti della temperatura e dell’umidità in relazione alla stabilità nel tempo del rinforzo con CFRP di elementi in calcestruzzo armato inflessi.

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