Passare da quattro a sei strati di rinforzo tessile basta a innalzare la capacità portante fino al 56% in compressione, al 104% in trazione e al 216% in trazione diagonale. Sono i numeri che sintetizzano l’indagine sperimentale condotta da Aras Arslan, Mustafa Gencoglu e Arastoo Khajehdehi su elementi compositi cementizi armati con tessile (TRC) di geometria esagonale e quadrata, pubblicata sulla rivista Construction Materials (doi: 10.3390/constrmater6030036).
Provini TRC: tessile in vetro resistente agli alcali e tre tecniche di fabbricazione
La campagna sperimentale ha coinvolto provini a pianta esagonale e quadrata, prodotti incorporando quattro o sei strati di tessile in fibra di vetro resistente agli alcali (AR) all’interno di una malta cementizia modificata. La messa in opera è stata eseguita secondo tre modalità di fabbricazione, denominate pull, pour e roll. Il programma di prove ha sottoposto entrambe le geometrie a tre condizioni di sollecitazione: compressione verticale, trazione verticale e trazione diagonale.
Da quattro a sei strati: gli incrementi misurati sulle tre condizioni di carico
L’aumento del numero di strati migliora in modo significativo la risposta strutturale, con effetti differenziati secondo la sollecitazione. Il passaggio da quattro a sei strati, corrispondente a un incremento del 50% del rinforzo, produce i guadagni riassunti di seguito.
| Risposta strutturale | Incremento misurato |
|---|---|
| Capacità portante a compressione | fino al 56% |
| Capacità portante a trazione | 104% |
| Capacità a trazione diagonale | 216% |
| Duttilità | circa tra il 20% e il 42% |
| Capacità di dissipazione energetica | fino al 266% |
Il guadagno più marcato si registra sulla trazione diagonale, dove la resistenza cresce fino al 216%; seguono la trazione assiale e la compressione. L’effetto non si limita alla resistenza: la duttilità migliora in un intervallo compreso indicativamente tra il 20% e il 42%, mentre la capacità di assorbimento e dissipazione energetica arriva a triplicarsi e oltre.
Giunti tra elementi esagonali: connettori in fibra PVA e morsetti in acciaio
La valutazione si estende ai nodi di collegamento. Nei giunti tra provini esagonali sono stati provati connettori compositi armati con fibre di alcol polivinilico (PVA) ed elementi di tipo morsetto in acciaio, sollecitati in trazione verticale e taglio laterale. In nessuna configurazione si è verificata la rottura degli organi di connessione, esito che ne conferma rigidezza, resistenza e duttilità adeguate.
Modelli agli elementi finiti tridimensionali validati
Sul piano numerico, il lavoro comprende modelli agli elementi finiti tridimensionali validati, sviluppati per simulare la risposta dei provini esagonali. La componente di calcolo affianca così la base sperimentale, mettendo a disposizione uno strumento di simulazione della risposta degli elementi esagonali in TRC.
Applicazioni previste: tamponamenti, rivestimenti e pannelli sandwich
L’equilibrio tra resistenza, duttilità e capacità di assorbimento energetico orienta il sistema verso applicazioni quali pareti tamponanti, rivestimenti e pannelli sandwich.
Risposta sperimentale documentata su tre condizioni di carico, giunti che non hanno ceduto in nessuna prova e modelli FEM validati: un quadro che fornisce una base concreta per chi valuta l’impiego di compositi cementizi armati con tessile in elementi da parete.