Tredici solette a lastra piatta in calcestruzzo ECC, rinforzate con polvere di forno cementiero e granuli di gomma riciclata, sono state provate a rottura per caratterizzare il comportamento a punzonamento. Il programma sperimentale, pubblicato su Infrastructures (Vol. 11, pag. 304, doi: 10.3390/infrastructures11090304), è stato condotto da Rabie A. M. Amnisi, Mohamed E. El-Zoughiby, Basem S. Abdelwahed e Osama Youssf.
Programma sperimentale: geometrie e variabili di studio
Tutte le solette avevano dimensioni identiche, 1100 × 1100 × 100 mm, con al centro una colonna quadrata di sezione 160 × 160 mm. Le variabili indagate sono state tre: la sostituzione del 50% della gomma, senza trattamento previo oppure dopo trattamento; il rapporto di armatura flessionale, considerato sia nella zona tesa inferiore sia in quella compressa superiore; la resistenza cubica del calcestruzzo ECC, con valori di fcu pari a 50, 65 e 70 MPa.
I quantitativi di armatura flessionale adottati nelle zone tesa e compressa erano dell’1,0%, 1,2% e 1,6%. Per ogni provino sono stati registrati il primo carico di fessurazione, il carico ultimo, lo schema di fessurazione, la risposta carico-spostamento, la rigidezza e le deformazioni delle barre.
Il peso dell’armatura tesa supera quello della resistenza del calcestruzzo
Dal confronto tra i risultati emerge un messaggio chiaro per chi verifica a punzonamento: l’aumento del rapporto di armatura tesa si è tradotto in un incremento della capacità a punzonamento fino al 33%, mentre l’aumento della resistenza cubica ha contribuito solo per circa il 14,2%. Anche in termini di rigidezza, l’armatura di trazione si è rivelata determinante, con effetti più marcati nelle solette ECC contenenti gomma non trattata. L’armatura tesa, inoltre, ha influenzato il comportamento a punzonamento in misura maggiore rispetto a quella compressa.
Gomma trattata contro gomma non trattata
La distinzione tra gomma trattata e non trattata ha prodotto differenze apprezzabili nel comportamento in servizio. Le solette con gomma trattata hanno mostrato una rigidezza iniziale maggiore e spostamenti ridotti a parità di carico, accompagnati però da una degradazione più rapida della rigidezza dopo la fessurazione rispetto alle solette con gomma non trattata. L’incremento dell’armatura di trazione ha migliorato sia la rigidezza iniziale sia quella post-fessurazione, riducendo gli spostamenti.
Confronto con ECP 203-2020, ACI 318-25 ed Eurocodice 2
Le capacità sperimentali sono state confrontate con le previsioni di tre codici di progetto: ECP 203-2020, ACI 318-25 ed Eurocodice 2. Tutti e tre restituiscono stime della capacità di taglio resultanti conservative. La migliore aderenza ai risultati sperimentali è stata ottenuta con l’Eurocodice 2, che tiene conto dell’effetto dell’armatura di trazione.
Per il progettista, il dato più rilevante resta la conferma sperimentale del ruolo dell’armatura flessionale di trazione nella riserva di capacità a punzonamento: un effetto che i codici, pur cogliendolo parzialmente, tendono a valutare in modo prudenziale.
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