8-12 June 2015 UNICAL, Rende (CS) Science and Instrumentation Technologies at UNICAL Testing of traditional and innovative building materials (Laboratorio Prove Materiali e Strutture (DINCI - UNICAL) Francesco Bencardino (UNICAL/DINCI) 1 School for PhD LTL-2015 Dipartimento di Ingegneria Civile Doctoral School SIACE

2 Dipartimento di Ingegneria Civile Doctoral School SIACE  INTRODUZIONE  Qualunque COSTRUZIONE deve essere realizzata in modo che sia:  Sicura, Affidabile, Durevole, Capace di assolvere la funzione per cui è costruita.  Per soddisfare questi requisiti è necessario conoscere le proprietà meccaniche dei materiali:  Resistenza a compressione; Resistenza a trazione; Modulo elastico; ecc..  Le proprietà meccaniche dei materiali da costruzione possono e devono essere valutate mediante prove di laboratorio definite prove di caratterizzazione meccanica standardizzate.  I vantaggi di eseguire prove meccaniche standardizzate sono:  La prova è ripetibile perché eseguita in condizioni prefissate (geometria, modalità di conduzione, tipologia di misurazioni, ecc..);  I risultati ottenuti dalle prove sono pienamente confrontabili;  I valori delle proprietà intrinseche del materiale, a parità di condizioni fisico/chimiche, sono indipendenti dalla geometria e costanti.

3 Dipartimento di Ingegneria Civile Doctoral School SIACE  MATERIALI DA COSTRUZIONE  LEGNO  MURATURA (LATERIZIO + MALTA)  ACCIAIO  CALCESTRUZZO ARMATO (CALCESTRUZZO + ACCIAIO)  CALCESTRUZZO ARMATO  CALCESTRUZZO + BARRE DI ACCIAIO (B450C)  CALCESTRUZZO + BARRE FRP (Fiber Reinforced Polymer)  RC-FRP, PC-FRP  MATERIALI TRADIZIONALI  Calcestruzzo, Acciaio, Legno, Muratura, …  MATERIALI INNOVATIVI  FRP (CFRP, GFRP, …); FRC (SFRC, PFRC, …)  MATERIALI INNOVATIVI PER IL RINFORZO STRUTTURALE  Sistemi: FRP, SRG, SRP, FRCM

4 Dipartimento di Ingegneria Civile Doctoral School SIACE  CONTENUTI DEL CORSO  Saranno descritti nel dettaglio alcune tipologie di prove condotte su campioni di calcestruzzo, acciaio e materiali compositi innovativi (FRP: Fiber Reinforced Polymer; PBO: Poliparafenilen BenzobisOxazolo, fibra sintetica, appartenente alla famiglia delle fibre aramidiche; FRCM: Fiber Reinforced Cementitious Matrix; Sistema di rinforzo: PBO+FRCM).  In particolare saranno trattati i seguenti aspetti:  Standard di prova (con riferimento alle Linee guida, alle Norme Europee e Nazionali);  Set-up sperimentale;  Acquisizione dati;  Analisi dei risultati ottenuti;  Valutazione delle proprietà meccaniche.

5 Dipartimento di Ingegneria Civile Doctoral School SIACE  ATTIVITA’ SPECIFICHE (Elementi teorici e Test in Laboratorio)  Illustrazione, descrizione ed esecuzione delle seguenti tipologie di prove:  Prove di compressione su campioni di calcestruzzo;  Prove di trazione indiretta su campioni di calcestruzzo (split test);  Prove di trazione su barre di acciaio;  Prove di trazione/taglio su materiali compositi innovativi (FRP, FRCM).

6 Dipartimento di Ingegneria Civile Doctoral School SIACE  STRUMENTAZIONE E METODOLOGIE IMPIEGATE  Durante lo svolgimento delle prove saranno impiegate (descrizione/uso):  Macchine elettroidrauliche (MFL 3000kN-Zwick, MFL 1200kN-Zwick);  Macchine elettromeccaniche (INSTRON 5582, Zwick-Roell Z250).  Saranno illustrati ed eventualmente utilizzati ESTENSIMETRI e TRASDUTTORI per misurare le deformazioni nei materiali e gli spostamenti di alcuni punti significativi del provino.  I dati ottenuti durante le prove saranno acquisiti mediante apposite CENTRALINE elettroniche (HBM Spider 8) ed elaborati da specifici software (Tex Expert, Bluehill, Strain Smart, Catman) per essere restituiti, in forma grafica e tabellare, a video e memorizzati in file.  Tutte le prove saranno condotte seguendo la METODOLOGIA DEFINITA DALLE NORME SPECIFICHE di riferimento.

7 Dipartimento di Ingegneria Civile Doctoral School SIACE  SIMULAZIONE ED ANALISI DATI  I gruppi di dati ottenuti durante le singole prove di caratterizzazione meccanica :  Prove di compressione e di trazione su campioni di calcestruzzo,  Prove di trazione su campioni di acciaio,  Prove di trazione/taglio su campioni di FRP e/o FRCM  saranno opportunamente analizzati ed elaborati al fine di determinare i parametri significativi di resistenza dei materiali.

8 Dipartimento di Ingegneria Civile Doctoral School SIACE  PROGRAMMA Primo giorno  09:00-13:00  Descrizione dei materiali: calcestruzzo, acciaio, FRP/FRCM.  Illustrazione delle normative, delle linee guida e dei documenti tecnici inerenti la caratterizzazione meccanica dell’acciaio, del calcestruzzo e dei materiali compositi innovativi.  14:30-16:30  Prove di compressione su campioni di calcestruzzo  (set-up di prova ed acquisizione dati).

9 Dipartimento di Ingegneria Civile Doctoral School SIACE  PROGRAMMA Secondo giorno  09:00-13:00  Prove di trazione indiretta su campioni di calcestruzzo  (set-up di prova ed acquisizione dati).  Prove di trazione su barre di acciaio  (set-up di prova ed acquisizione dati).  14:30-16:30  Prove di trazione/taglio su sistemi innovativi FRP e/o FRCM  (set-up di prova ed acquisizione dati).

10 Dipartimento di Ingegneria Civile Doctoral School SIACE  PROGRAMMA Terzo giorno  09:00-13:00  Elaborazione ed analisi dei dati registrati durante le diverse tipologie di prove;  Determinazione della resistenza dei materiali.  14:30-16:30  Presentazione dei risultati ottenuti da parte degli allievi.

Prova di compressione monoassiale su un provino di calcestruzzo cilindrico. Prova di trazione monoassiale su una barra di acciaio. Split test su un provino di calcestruzzo

12 Dipartimento di Ingegneria Civile Doctoral School SIACE  TUTORS  FRANCESCO BENCARDINO  LUCIANO OMBRES  Assistenza alle prove  Personale Tecnico del Laboratorio Prove Materiali e Strutture

13 Dipartimento di Ingegneria Civile Doctoral School SIACE