Le proprietà meccaniche del calcestruzzo stampato in 3D dipendono non solo dalla miscela, ma anche da come il getto indurisce. Su Construction Materials (Vol. 6, pag. 33, doi: 10.3390/constrmater6030033) Eric J. Faierson, Benjamin D. Nelson ed Elizabeth S. Poblete hanno confrontato tre metodi di cura, evidenziando un aspetto che chi lavora sull’Additive Construction conosce bene: la fessurazione da indurimento è il vero punto critico, più che la resistenza a compressione.
Il programma sperimentale
Lo studio ha coinvolto due miscele concrete per stampa tridimensionale, caratterizzate dalla presenza o assenza di fibre di vetro alcaline_resistenti (AR glass fibers). Per la verifica delle prestazioni sono stati stampati travetti destinati alla prova di flessione, mentre da altre deposizioni sono stati estratti carote per determinare la resistenza a compressione e quella a trazione indiretta (split tensile). Le condizioni di indurimento confrontate erano tre: cura all’aria, cura con copertura in plastica e cura mediante spruzzatura d’acqua.
Dopo il ciclo di cura, i travetti sono stati analizzati anche sotto il profilo della fessurazione, con una verifica della dimensione e della posizione delle creste per ciascuna combinazione di miscela e metodo di cura.
Modulo di flessione: risultati differenziati
Sui travetti privi di fibre la copertura in plastica ha prodotto i valori più alti di modulo di flessione, mentre la cura all’aria si è confermata la condizione meno favorevole. Con le fibre AR il quadro resta simile: i travetti curati sotto plastica presentano moduli di flessione superiori a quelli curati all’aria. Fa eccezione la cura a spruzzo, che ha dato risultati anomali su una delle serie: un valore di modulo risulta superiore a quelli ottenuti con la cura in plastica, l’altro inferiore a quelli della cura all’aria. Un dato che invita a prudenza nell’uso di questa tecnica di indurimento in assenza di ulteriori approfondimenti.
Resistenze a compressione e trazione indiretta
Le prestazioni a 28 giorni si sono rivelate relativamente stabili. Le resistenze a compressione ricadono in un intervallo ristretto, tra circa 19,3 e 22,1 MPa (2800 e 3200 psi), mentre quelle a trazione indiretta oscillano tra circa 1,7 e 2,0 MPa (240 e 290 psi). Va segnalato che alcune prove hanno mostrato una dispersione rilevante dei dati.
Conseguenza pratica: né la presenza delle fibre AR né il tipo di cura hanno esercitato un’influenza apprezzabile su compressione e trazione indiretta. In termini di dimensionamento, la scelta della strategia di indurimento non sembra quindi pilotare queste due grandezze.
Il controllo della fessurazione da cura
Dove l’effetto si fa marcato è sulla fessurazione. L’aggiunta di fibre AR e l’uso della copertura plastica durante l’indurimento riducono significativamente numero, larghezza e profondità delle creste derivanti dal processo di cura. La cura sotto plastica si è dimostrata la più efficace: le creste formate in questa condizione risultano estremamente fini, con effetti nulli o trascurabili sulle proprietà meccaniche.
Per chi opera nella stampa tridimensionale di calcestruzzo, il messaggio operativo è chiaro: la gestione dell’indurimento va progettata con attenzione, perché determina la qualità superficiale e l’integrità fessurativa degli elementi depositati, mentre le resistenze di base restano governate dalla miscela.
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