Ricerca | Progetti Finanziati

MODELLAZIONE TEORICA DEL COMPORTAMENTO FISICO-MECCANICO DI CALCESTRUZZI SOSTENIBILI AD USO STRUTTURALE

Le attività di ricerca previste nell'ambito del progetto intendono contribuire ad un significativo avanzamento della conoscenza rispetto alla "Base di Partenza Scientifica". In particolare, esse si concentreranno sulla caratterizzazione del comportamento di calcestruzzi sostenibili (per usi strutturali) realizzati mediante:- l’impiego di aggregati riciclati da rifiuti da costruzione e demolizione (C&D), con particolare riferimento a quelli derivanti dalla frantumazione di calcestruzzo;- l’utilizzo di leganti alternativi per la parziale sostituzione del cemento Portland;- l’impiego di fibre riciclate, per la sostituzione (totale o parziale) delle fibre industriali in acciaio, al fine di controllare i fenomeni post-fessurativi che emergono anche alle brevi stagionature a causa dei fenomeni di ritiro e dei gradienti di temperatura che si sviluppano durante la presa.Come anticipato, l’obiettivo del progetto di ricerca è quello di proporre delle formulazioni teoriche finalizzate alla previsione del comportamento reologico e dello sviluppo delle proprietà meccaniche durante le prime fasi di maturazione per i calcestruzzi oggetti di studio. Tali obiettivi saranno perseguiti sia attraverso l’applicazione e lo sviluppo di formulazioni teoriche già disponibili in letteratura per i calcestruzzi ordinari, che attraverso la formulazione di nuove metodologie specifiche per le peculiarità dei calcestruzzi oggetto di studio. Al fini di calibrare e validare tali formulazioni, diverse campagne sperimentali si svilupperanno nell’ambito del Laboratorio di prove Materiali e Strutture. A tal fine, le attività previste nell’ambito della presente proposta progettuale si articolano nelle fasi descritte nel seguito:1. STATO DELL’ARTE.In questa fase si procederà alla raccolta di dati sperimentali disponibili in letteratura in riferimento alle proprietà reologiche, al comportamento allo stato fresco del calcestruzzo ed allo sviluppo delle sue proprietà meccaniche. Inoltre, in questa fase si procederà alla raccolta ed alla individuazione dei modelli teorici esistenti per la caratterizzazione fisico-meccanica dei calcestruzzi ordinari per usi di tipo strutturale.2. MODELLI TEORICI PER L’ANALISI DEL COMPORTAMENTO REOLOGICO.Sulla base dei dati disponibili in letteratura, si procederà all’analisi di una possibile estensione, al caso dei calcestruzzi sostenibili, dei modelli teorici utilizzati per prevedere il comportamento reologico dei calcestruzzi ordinari. 3. MODELLI TEORICI PER L’ANALISI DEI PROCESSI DI IDRATAZIONE.Anche in questa fase, a partire dai dati disponibili in letteratura, si procederà all’applicazioni di procedure numeriche ed analitiche che vadano a descrivere lo sviluppo dei processi di idratazione tenendo conto della peculiare composizione dei leganti alternativi impiegati per la parziale sostituzione del cemento Portland. Tali modelli prevedono una identificazione indiretta del processo di idratazione attraverso la misura dello sviluppo di calore (e quindi di temperatura) durate le prime fasi di presa ed indurimento dei calcestruzzi oggetto di studio. 4. MODELLI TEORICI PER LA RISPOSTA MECCANICA A BREVI STAGIONATURE.In questa fase, a partire dall’applicazione dei modelli analitici e numerici disponibili per la caratterizzazione meccanica di calcestruzzi ordinari ad uso strutturale al caso di e quelli “sostenibile”, si procederà all'individuazione dei parametri meccanici necessari per l’identificazione delle proprietà meccaniche a brevi stagionature.Le attività previste avranno un carattere principalmente teorico e verranno sviluppate presso il Dipartimento di Ingegneria Civile. As esse contribuiranno in maniera sostanziale i ricercatori ospiti del DICiv nell'ambito del progetto H2020-MSCA-RISE-2014 - SUPERCONCRETE (645704) già citato nella Sezione 7 di questo documento.