Nuovi traguardi per i sistemi misti laterizi-calcestruzzo la lezione del XX secolo, le possibilità future

Concrete2012 IL CALCESTRUZZO PER L’EDILIZIA DEL SECONDO MILLENNIO Progetto e tecnologia per il costruito

Agostino Catalano

Università degli Studi del Molise,Italia [email protected]

NUOVI TRAGUARDI PER I SISTEMI MISTI LATERIZIO – CALCESTRUZZO:LA LEZIONE DEL VENTESIMO SECOLO, LE POSSIBILITÀ FUTURE

Parole chiave: muratura armata, nanotecnologie, microcalcestruzzi, lastre miste per solai, Eladio Dieste ABSTRACT

The innovative systems brick - concrete see an advance experimentation by the projects of Eladio Dieste and the development of the nanotecnologies. In the XX century the investigators have pursued the finishing lines related to the static resistance, to the seismic resistance and durability for studies conducted by different European laboratories. In the study, the projects of Eladio Dieste are analyzed to understand the scientific bases for application study of the second halves of twentieth century by the plannings of Pier Luigi Nervi, Felix Candela and Eduardo Torroja for the objectives of investigators in the XXI century. The study also describes an experimentation conducted by the author within a collaboration between the National Association of the Industrialists of the Bricks and the University of Molise.

Agostino Catalano

1. Introduzione

Nel maggio del 2011 si è tenuto a Termoli un convegno internazionale sull’attività progettuale di Eladio Dieste. Il progettista di Salto, in Uruguay, è stato uno dei maggiori ingegneri del secolo scorso seppure le sue opere siano state, e sono, ancora sconosciute al grande pubblico. La sua scomparsa nel 2000 ha condotto ad indagare sempre più approfonditamente sulla sua produzione e il convegno termolese è stato completato da una mostra delle sue opere. L’analisi delle costruzioni di Dieste evidenzia l’impiego del calcestruzzo unitamente al laterizio in modo da realizzare opere che mostrano una maestria impareggiabile fino a giungere a realizzazioni di vasto respiro strutturale che sfruttando la capacità dei singoli materiali arriva a realizzare una tecnologia che ha prodotto opere dal grande valore sia formale che strutturale che rappresentano, forse, il massimo traguardo possibile per la tecnologia in conglomerato cementizio armato nel secolo scorso. Infatti, le opere di Dieste appaiono costruzioni al limite delle possibilità costruttive che al momento non sembrano superabili in arditezza statica. In tal senso, l’opera di Dieste si può affermare essere la degna conclusione, forse il traguardo perseguito, della ricerca progettuale sviluppata dai più grandi ingegneri progettisti del secolo scorso:Eduardo Torroja, Pierluigi Nervi, Felix Candela. Eladio Dieste costituisce la punta avanzata di una schiatta di ingegneri che hanno saputo creare opere che hanno preceduto le attuali tecnologie come la muratura armata e le nanotecnologie in ciò dimostrando la genialità della loro produzione e scandendo le regole che fanno delle loro costruzioni esempi propedeutici a quella che può essere considerata l’edilizia del futuro e che all’attualità vede i germi degli sviluppi futuri. In sostanza appare evidente come per i sistemi misti in calcestruzzo e laterizio sia in atto una vera e propria rivoluzione tecnologica con ricadute in edilizia interessanti notevolmente il tessuto produttivo. Per quanto riguarda la muratura armata, proprio a partire dalle costruzioni prodotte da Dieste appare forte il rilancio di questa moderna tecnica che se fino a qualche anno fa non sembrava poter essere convincente ora appare, invece, tesa ad una stagione di nuova vita e ciò è tanto più sicuro in virtù della sua adottabilità anche in zona sismica. Discorso diverso, invece, per le nanotecnologie che costituiscono il futuro più avanzato e tale da rendere i modi del costruire attuale in qualche modo obsoleti. Linea comune tra le due tecnologie rimane le ridotte dimensioni statiche per l’uso di microcalcestruzzi che costituiscono, ormai da qualche decennio, la nuova frontiera del conglomerato.

2. La muratura armata Nel secolo scorso, la ricerca costante della leggerezza strutturale ha portato Dieste a sviluppare la tecnica del laterizio armato, una tecnica semplice che usa poco legno per le casseforme con una posa in opera poco complicata in virtù di giunti che accettano tolleranze anche di una discreta dimensione. Nel caso delle scelte progettuali di Eladio Dieste la scelta del laterizio è dovuta ad una serie di motivi quali la buona resistenza meccanica, che può raggiungere valori notevoli, la leggerezza, una maggiore deformabilità rispetto al conglomerato cementizio, una maggiore durabilità per una migliore resistenza all’aggressione climatica, un buon isolamento termico, incrementabile dalla possibilità di usare blocchi alveolati, un eccellente isolamento acustico dovuto al basso valore del modulo di elasticità, una maggiore inerzia termica rispetto al calcestruzzo e, motivazione di non poco conto per un paese non fortemente industrializzato come l’Uruguay, un prezzo contenuto rispetto ai livelli prestazionali ottenibili. I progetti di Eladio Dieste sono caratterizzati da espressioni formali coerenti con le caratteristiche e i livelli prestazionali del laterizio per cui la prevalenza degli sforzi di compressione e la minima presenza delle armature per vincere gli sforzi di trazione sono gli elementi caratterizzanti le sue


costruzioni. Con questi canoni progettuali realizza strutture curve su grandi luci, anche di 50 metri, con solo 12 cm di spessore, che restano assolutamente insuperate per l’uso del materiale (Figg. 1,2,3,4,).

Fig.1: Eladio Dieste:Terminal bus a Salto (Uruguay)

Fig.2: Eladio Dieste: Palestra della scuola media di Dolores (Uruguay)

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Fig.3. Eladio Dieste: Volta in laterizio armato

Fig. 4. Eladio Dieste: La costruzione di una volta in laterizio armato


Adottando la tecnologia del laterizio armato, il maestro uruguaiano ha ottenuto straordinari risultati tramite due tipologie strutturali: le volte gaussiane a doppia curvatura, e le volte autoportanti. La volta gaussiana è una sottile superficie curva in laterizio con direttrice catenaria caratterizzata da uno spessore 10 cm di laterizio e 2 cm di soletta in malta di sabbia e cemento, armata con una rete metallica elettrosaldata a maglia. Le sue caratteristiche costruttive principali sono la stabilità a carico di punta e la presenza di soli sforzi di compressione semplice: proprio la caratteristica costruttiva della minima armatura consente alla soletta una forte elasticità idonea a contrastare l’inflessione. Con la tecnica ideata da Eladio Dieste le luci copribili sono notevoli senza la necessità di aumentare gli spessori snaturando formalmente il disegno della struttura. Ciò si ottiene dall’ondulazione longitudinale della volta aumentando così la sua rigidità evitando discontinuità nella sezione trasversale e rendendo variabile l’ampiezza dell’onda della volta, con il massimo in corrispondenza della chiave e nullo in corrispondenza del bordo. Questi sono i fondamenti statici della forma geometrica della volta gaussiana, che si ottiene quindi spostando una catenaria a corda fissa e freccia variabile, compresa in un piano verticale mobile, il quale trasla, mantenendosi parallelo ad un altro piano verticale fisso, in modo che gli estremi di queste catenarie percorrano due rette parallele, generalmente contenute in uno stesso piano orizzontale. In definitiva, il concetto statico alla base della volta gaussiana adottata da Dieste è basato su una catenaria per tutte le sezioni trasversali della volta per ottenere unicamente sforzi di compressione. Per ottenere ciò occorre che ogni componente della catenaria sia equilibrato da due forze agenti all'estremità dell'elemento stesso con direzione tangente la curva verso l'esterno. In questo modo si ottiene che internamente la catenaria abbia unicamente sforzi di trazione necessari per l’equilibrio della catenaria stessa. Essendo la superficie catenaria un arco solido, rovesciandola essa sarà soggetta a compressione consentendo alla superficie curva di restare in equilibrio e di distribuire le tensioni derivanti dal peso lungo la tangente e quindi sugli estremi (Fig.5).

Fig.5. Condizione di equilibrio di una catenaria

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L’equilibrio del punto P è assicurato dalla la somma vettoriale delle componenti tangenziali di t e p equilibrata dalla reazione vincolare della fune mentre quelle perpendicolari si equilibrano a vicenda essendo coincidenti i loro moduli.

Fig.6. Sezione tipo della volta gaussiana in laterizio armato

3. Analisi sperimentale di strutture in laterizio armato Per meglio interpretare la statica delle ardite strutture di Dieste sono stati avviati una serie di studi di laboratorio tutti tesi alla verifica della resistenza basata sulla forma geometrica della curva catenaria. Una di queste esperienze ha visto la realizzazione di una volta con laterizi per uno spessore di appena 35 mm con una apparecchiatura caratterizzata da irrigidimento sia trasversale che orizzontale (Fig.7). L’azione legante è esplicata da malta di spessore di 1,00 cm che contiene, sia lungo la direttrice della catenaria sia trasversalmente, una sottile armatura con ferri di diametro 2,5 mm. Dalla analisi si è ricavato che nonostante la forte deformazione centrale sotto carico la volta non ha manifestato particolari problemi di resistenza statica né di fessurazione.


Fig.7. Modello di catenaria in laterizi

L’analisi di laboratorio richiamata è stata seguita da uno studio condotto presso la East London University sempre riguardante i livelli prestazionali ottenibili con le volte gaussiane. In particolare, è stato realizzato un modello di altezza 3,00 m e luce di 4,00 m con laterizi da 75 mm di spessore e dimensioni 150x150 mm (Fig.8). Con queste caratteristiche è stata realizzata geometricamente una superficie a doppia curvatura sviluppata secondo una curva circolare e predisponendo come armatura ferri da 4,00 mm.

Fig.8. Volta Gaussiana della East London University

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Da segnalare, ancora, uno studio diretto dal Prof. Remo Pedreschi dell’Università di Edinburgo che ha visto la costruzione di una volta a doppia curvatura tramite due catenarie di caratteristiche geometriche rispettivamente di altezza e luce pari a 1,5 m e 1,2 m, e 0,65 m e 1,00 m realizzate con anditi autoportanti in legno sui quali sono stati stesi tessuti di cotone inglobati in un getto di calcestruzzo. Si è valutato, alla fine della sperimentazione, che la volta gaussiana così concepita è stata in grado di sopportare forti carichi con uno spessore di laterizio e conglomerato di soli 35 millimetri (Fig.9).

Fig.9. Volta gaussiana in calcestruzzo dell’Università di Edinburgo

Notevole, infine, il sistema Flexbrick ideato da Vicente Sarrablo della Universidad Internacional de Catalunya che vede l’uso di laterizi trasportabili a nastro che vengono distesi sulla superficie da coprire e vengono completati con una sottile soletta di conglomerato gettata a spruzzo. L’uso del sistema ha applicazioni sia strutturali che di completamento e costituisce una innovativa tecnologia nel settore. In particolare l’uso della tecnologia Flexbrick ha consentito realizzazioni formalmente notevoli dimostrando di adattarsi a diversificate possibilità di disegno della struttura. Nelle figure alcune realizzazioni di Sarrablo con la tecnica Flexbrick applicata alla catenaria (Figg.10,11,12,13).


Fig.10.Vicente Sarrablo: Padiglione alla HISPALYT

Fig.11.Vicente Sarrablo: Padiglione alla HYSPALYT

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Fig.12. Vicente Sarrablo: Posa in opera dei nastri Flexbrick per la costruzione di Casa Mingo

Fig.13. Vicente Sarrablo: Casa Mingo


4. Calcestruzzi nanotecnologi Unitamente alla muratura armata ha fatto passi da gigante un’altra tecnologia legata al calcestruzzo. Partendo dalla considerazione che le molecole possono essere scomposte e riassemblate a formare una nuova molecola e che queste possono formare un sistema tale da assorbire informazioni successivamente elaborate e restituite secondo livelli prestazionali elevatissimi, si può parlare di nanotecnologia applicata all’edilizia. In tale ambito, i materiali sono suddivisibili in due categorie: a prestazioni fisse e materiali smart. Nella prima categoria sono compresi, in particolare, conglomerati che riescono ad esplicare prestazioni meccaniche notevolissime quali, ad esempio, i fibrorinforzati in cui gli sforzi vengono assorbiti dalle fibre aggiunte all’impasto che vengono distribuiti uniformemente tra esse dalla matrice polimerica. Tali fibre possono essere di varia natura in funzione dele prestazioni specifiche richieste. In particolare si possono avere fibre in acciaio, fibre sintetiche, fibre in kevlar, fibre di carbonio (FRP - Fiber Reinforced Polymers), fibre naturali (vegetali). Tra i prodotti prima elencati si segnalano, in particolare, quelli UHPC - Ultra High

Performances Concrete caratterizzati da prestazioni meccaniche molto elevate e forti caratteristiche di durabilità. L’ UHPC un materiale composito realizzato con una matrice cementizia e fibre polimeriche. La sperimentazione che ha condotto allo sviluppo di calcestruzzi ad altissime prestazioni strutturali ha visto l’analisi attenta degli additivi e, in particolare, delle nanostrutture legate al processo di idratazione del cemento in modo da elaborare miscele in cui il diametro degli inerti, il rapporto acqua-cemento e gli additivi selezionati hanno consentito la progettazione di tali calcestruzzi. In particolare, il parametro significativo della resistenza dei conglomerati cementizi, il rapporto acqua-cemento, ha visto valori decisamente bassi raggiungendo un intervallo compreso tra 0,19 e 0,21 in confronto al normale 0,45-0,60. Resta, comunque, confermato che il controllo delle curve granulometriche caratterizzate da inerti molto fini quali fumo di silice, quarzo macinato e sabbia del diametro massimo di 60 micron, nonché delle fasi di idratazione, ha consentito il raggiungimento dei livelli prestazionali prima richiamati. Ai valori di forte resistenza statica si aggiungono quelli, decisamente innovativi, di duttilità che consente a questi calcestruzzi di essere adoperati nei progetti di adeguamento e miglioramento sismico. In alcuni casi, tramite un trattamento termico condotto durante la fase di maturazione i valori di resistenza meccanica possono essere incrementati raggiungendo valori di resistenza a compressione fino a 230 Mpa, ottenendosi anche l’assenza di ritiro e la netta riduzione dei fenomeni di creep. Va segnalato, infine, che le miscele ottenute con conglomerati UHPC sono caratterizzati da elevatissima densità causata dai minimi diametri dell’inerte. In particolare, il fumo di silice consente una riduzione della porosità, e di conseguenza l’innalzamento della resistenza meccanica, oltre al miglioramento della impermeabilità. Va precisato che una parte del fumo di silice adoperato per la miscela non influenza l’idratazione del legante comportandosi, pertanto, come un inerte. In aggiunta ai componenti descritti per aumentare le prestazioni di durabilità e resistenza meccanica si può aggiungere wollastonite, minerale fibroso a base silicea di origine naturale.

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Le fibre rappresentano un componente essenziale per gli UHPC poiché contribuiscono in maniera determinante al raggiungimento della resistenza meccanica e della duttilità, caratteristiche principali del materiale, insieme alla durabilità. Si possono migliorare anche i livelli prestazionali di resistenza a fuoco aggiungendo alla miscela. Si può affermare che come tutti i materiali cementizi anche gli UHPC sono caratterizzati da una buona resistenza al fuoco legata dalla scarsa conducibilità del materiale che consente uno scarso innalzamento della temperatura, per un determinato tempo, nelle sezioni resistenti più distanti dall’applicazione del fuoco. Causa la forte densità del materiale il vapore non smaltito aumenta il rischio di esplosione del calcestruzzo. Per ridurre tale possibilità è prevista l’integrazione con fibre in polipropilene che permettono la dissipazione del vapore in caso di incendio. Per quanto riguarda gli additivi, gli UHPC non vedono l’utilizzo di materiali particolari dal punto di vista chimico prevedendosi l’impiego di superfluidificante di terza generazione per deflocculare i grumi presenti dovuti e di un accelerante in grado di ridurre sensibilmente il tempo necessario alla presa e all’indurimento del calcestruzzo. Le elevate prestazioni di durabilità dei calcestruzzi UHPC sono dovute fondamentalmente alla compattezza della microstruttura con possibile riduzione dello spessore copriferro. Da segnalare come in presenza di microfessurazioni sulla superficie, l’acqua che aggredisce il materiale conduce alla chiusura delle aperture per la porosità a celle chiuse che non consente la sua percolazione e, inoltre, la percentuale di cemento non ancora idratata reagisce con l’acqua stessa compattando lo strato più esterno di conglomerato. Per quanto riguarda le prestazioni meccaniche, le sezioni resistenti dovranno caratterizzarsi per l’opportuna geometria, in particolare in zona tesa, ai fini della riduzione dei ferri di armatura a flessione in funzione della posizione dell’asse neutro e privilegiando l’incremento dell’area di sezione reagente. Resta, pertanto, opportuna la scelta di una resistenza anche per forma preferendosi le sezioni a doppio T con ridotto spessore dell’anima e ala superiore meno spessa della inferiore. Per i pilastri la preferenza è per le sezioni rettangolari anche per il migliore comportamento in zona sismica che per questi conglomerati, nonostante la duttilità, vede comunque l’innesco di forti cinematismi che si trasferiscono agli elementi non strutturali. Allo stesso modo occorre non tacere dei problemi connessi al sistema di vincolo degli elementi strutturali realizzati con i conglomerati nanotecnologici evidenziati nei particolari costruttivi agli incastri che in alcuni casi prevedono l’aggiunta di piastre metalliche o elementi di ancoraggio supplementari. Nell’ottica della risoluzione di tale problematica, in fase di studio, può prevedersi anche un aumento delle dimensioni geometriche della sezione di incastro che in ambito di calcolo può essere intesa come semi-incastro con conseguente aumento del valore del momento in mezzeria. 5. L’innovazione futura Nell’ambito di quanto scritto nei precedenti paragrafi si evince come il secolo scorso abbia indicato con chiarezza quale possa essere il metodo progettuale perseguibile nell’ambito dei sistemi misti laterizio-calcestruzzo. Infatti, le tecnologie della muratura armata e dei


microcalcestruzzi ottenibili secondo le procedure produttive della nanotecnologia sono la strada percorribile per arrivare ai livelli prestazionali ottimali di ordine statico, sismico e di durabilità che hanno visto il maggiore sforzo di ricerca nelle competenze della disciplina della tecnologia applicata all’edilizia. La ricerca già avviata deve vedere l’uso combinato delle due tecnologie per arrivare a sistemi misti caratterizzati da quelle proprietà fin qui analizzate. A tale scopo si descrive una ricerca di carattere sperimentale promossa dall’ANDIL (Associazione Nazionale dei Produttori di Laterizio) tramite la sua associata SIAI FORNACE DI PETACCIATO per un prototipo trave-solaio autoportante. Le prove di laboratorio sono state condotte presso il Dipartimento di Ingegneria Strutturale (DIST) dell’Università di Napoli Federico II. La consulenza per la sperimentazione e le prove è stata eseguita dall’autore. Il prototipo, ideato dall’Ing. Vincenzo Bacco, consulente ANDIL, è realizzato con un sistema misto laterizio-calcestruzzo caratterizzato da blocchi ad elevata resistenza e micro calcestruzzo a formare un sistema di tecnologia in muratura armata. Grazie ai numerosi studi condotti sulla resistenza a compressione dei blocchi, resistenza a compressione e taglio della muratura in laterizio ed all’interazione malta-laterizio, è stato inoltre possibile ampliare la conoscenza in merito al comportamento delle strutture in laterizio, estendendo il loro impiego anche nel settore delle costruzioni in zona sismica. Il prototipo è stato ottenuto assemblando una nuova configurazione di blocchi in laterizio (Figura yyyyyy), appositamente progettata, mediante armature costituite da tondini φ10, posizionati nelle apposite scanalature, e getti in “micro - calcestruzzo”, così come mostrato in figura 14 e figura 15.

Fig.14. Blocco sperimentale

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Fig. 15. Blocco sperimentale con microcalcestruzzo

Lo scopo è quello di realizzare lastre autoportanti, che, affiancate tra loro, consentano l’eliminazione dei casseri e dei sistemi di puntellamento per le fasi di posa in opera delle armature e getto di completamento del solaio. Al termine della messa in opera del solaio, il sistema proposto dovrà garantire i requisiti funzionali tipici dei solai latero – cementizi, ovvero, dovrà essere in grado di espletare tutte le seguenti fasi di cantierizzazione: - sollevamento delle lastre per il posizionamento in opera;

- capacità di auto portanza in funzione della luce di appoggio;

- resistenza al passaggio degli operai durante la fase di armatura dei travetti e della soletta; - resistenza alle sollecitazioni da sovraccarico accidentale in fase di getto (peso di operai, attrezzature, macchine, ecc.).

Al fine di verificare l’efficacia del sistema proposto ed analizzare il suo comportamento strutturale in termini deformativi e di modalità di crisi sono state effettuate presso il Laboratorio Prove del DIST, prove a flessione su due campioni ottenuti assemblando 6 e 8 blocchi di laterizio (Fig.16). L’attività sperimentale finora condotta ha, altresì, previsto la caratterizzazione del blocco di laterizio e del microcalcestruzzo adottati per la realizzazione del sistema.


Fig.16. Campione sperimentale con sei blocchi

Lo studio sperimentale è caratterizzato da una prova di compressione uniassiale del laterizio lungo la direzione dei fori e prove di compressione uniassiale di cubetti in microcalcestruzzo. Non sono state effettuate prove di caratterizzazione dell’acciaio, per il quale nelle successive elaborazioni si assumeranno valori tipici per un acciaio da armatura B450C, secondo la denominazione normalizzata delle Nuove Norme Tecniche di cui al DM del 14 gennaio 2008 (NTC 2008). Laterizio Per quanto concerne le prove a compressione uniassiale sul laterizio, esse sono state effettuate seguendo i principi fissati dalla norma UNI 9730/90, la quale, oltre a definire gli elementi in laterizio, indica: - i parametri da utilizzare per la loro classificazione, in base alla funzione ed al tipo di posa in opera, fissandone le caratteristiche morfologiche e prestazionali;

- i requisiti fondamentali ed i relativi limiti di accettazione;

- una serie di metodi di prova allo scopo di unificare le modalità operative per la verifica di conformità dei blocchi.

Prima dell’esecuzione della prova i campioni, avendo una lunghezza superiore a 40 cm, sono stati suddivisi in due parti uguali e simmetriche, mediante un taglio parallelo alla direzione dei fori, in seguito sono state eliminate tutte le sporgenze che potessero indurre delle rotture premature (Fig.17).

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Fig. 17. Blocchi rettificati

Ulteriori prove sono state condotte a taglio sul laterizio in direzione dei fori. In mancanza di uno standard, il set-up di prova è stato progettato in modo da sollecitare a taglio il laterizio in prossimità degli alloggiamenti del travetto in microcalcestruzzo e delle barre tese inferiori. Poiché le azioni taglianti devono essere applicate eccentricamente, per contrastare il momento ribaltante, è stato predisposto un vincolo di ritegno costituito da una trave di contrasto vincolata in direzione normale alla direzione delle sollecitazioni taglianti, mediante barre filettate. Micro - calcestruzzo

Per quanto concerne il materiale utilizzato per il getto delle scanalature del sistema in esame, sono state effettuate delle prove a compressione uni assiale su campioni normalizzati aventi le dimensioni 15x15x15cm. Le prove sono state eseguite mediante una pressa idraulica tipo AMSLER secondo le procedure riportate nella norma UNI EN 12390. Al termine delle prove è stato evidenziato il comportamento “classico” di risposta dei cubetti mediante uno schema di rottura “a clessidra”. Modalità di prova

A partire dagli output delle strumentazioni è stato possibile per ciascun provino calcolare il massimo valore di carico raggiunto durante la prova, i valori di deformazione ad ogni istante di prova, nonché tracciare la risposta globale di ciascun campione in termini di curva carico-abbassamento. In particolare si sono ottenute evidenze sperimentali in termini di carico di rottura e comportamento deformativo dei prototipi testati, valutando la capacità dei modelli teorici di


prevedere ed analizzare il comportamento strutturale dell’elemento. Infatti, in fase di progettazione del sistema sarà importante valutare l’entità del carico che l’elemento può sopportare,il quale in funzione delle condizioni al contorno sarà legato alle diverse modalità di rottura che possono presentarsi, nonché l’entità delle deformazioni che possono limitare l’utilizzo e la funzionalità delle lastre. Carico di Rottura

É stato possibile confrontare i valori massimi delle caratteristiche della sollecitazione interne registrate durante le prove sul prototipo in esame, con quelle ricavate mediante modelli analitici. Per quanto concerne il valore del momento flettente resistente della sezione del prototipo, esso può essere, in prima approssimazione, calcolato mediante la teoria tecnica del calcestruzzo armato per una sezione semplicemente inflessa allo stato limite ultimo. Il chiaro limite di tale approccio risiede nel fatto che è il laterizio a provvedere alla collaborazione tra microcalcestruzzo compresso ed acciaio teso: esso non soddisfa la teoria tecnica del calcestruzzo armato, poiché é un elemento costituito da setti in parete sottile e discreto, ovvero ogni blocco é sconnesso dal successivo e l’unica connessione é fornita dal corrente compresso in micro - calcestruzzo e le barre tese. In particolare, con riferimento all’approccio dello stress-block riportato nelle NTC 2008 e nelle ipotesi che il laterizio non fornisca alcun contributo resistente (ma consenta il trasferimento delle sollecitazioni tra le varie armature) e assumendo la conservazione delle sezioni piane, il valore del momento resistente della sezione del prototipo in esame vale 16.30 kN. Come è stato osservato, il valore teorico del momento resistente del prototipo risulta notevolmente superiore a quello osservato sperimentalmente. Infatti, la crisi che ha interessato i provini non é stata una crisi puramente flessionale, in quanto si é manifestata una crisi prematura a taglio nel laterizio in direzione dei fori indotta dal regime di sollecitazione flessionale. Si può ragionevolmente ritenere, infatti, che la rottura sia dovuta alle sollecitazioni taglianti che nascono all’interno del laterizio dalla collaborazione del corrente compresso (travetto a T in microcalcestruzzo armato) ed i due correnti tesi (nervature in microcalcestruzzo armato). Tale valutazione è stata supportata dalle prove a taglio diretto sul solo laterizio lungo la direzione dei fori. A valle delle suddette considerazioni è possibile ritenere che la resistenza flessionale del prototipo in esame sia limitata dalla resistenza a taglio del laterizio e che di conseguenza il valore del taglio massimo sopportabile dal prototipo sia pari a circa 8.7 kN. Risultati sperimentali

I risultati sperimentali preliminari evidenziano la bontà della soluzione proposta e forniscono utili indicazioni per ulteriori sviluppi della configurazione del prototipo (laterizio e correnti in microcalcestruzzo armato) e del singolo laterizio. Le prove condotte non hanno mostrato crisi flessionali che in tal modo non sono state valutate. Pur non essendo stata attinta la

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capacità flessionale dei provini, emerge chiaramente che la sollecitazione tagliante rappresenta, per il livello di avanzamento della ricerca raggiunto, la sollecitazione critica e limitante. Sebbene basati su due sole prove su provini di lunghezza 4,00 m i risultati sperimentali sembrano indicare che la capacità a taglio (pari a circa 12 kN) in direzione dei fori del laterizio rappresenti la maggiore limitazione per il sistema, che di fatto presenta una capacità globale a taglio limitata a circa 8.7 kN. Migliorando la capacità a taglio del singolo laterizio in direzione dei fori sarà possibile incrementare le prestazioni globali a taglio del sistema, il cui successivo limite superiore appare poi essere la capacità a taglio delle connessioni tra laterizi, pari a circa 14 kN. 6. Conclusioni Alla fine di questo studio, che ha inteso analizzare gli indirizzi che la ricerca ha sviluppato nel XX secolo trasferendoli per il successivo auspicabile ampliamento al secondo millennio, sembra che occorra perseguire per i sistemi misti calcestruzzo-laterizio l’assemblaggio di strutture in laterizio armato e conglomerato cementizio nanotecnologico. Ciò può condurre al risultato sperato di eliminare le armature per questi elementi costruttivi, in particolare negli elementi di fabbrica di partizione orizzontale, per realizzare una tecnologia omogenea e priva di quei parametri negativi di durabilità legati all’uso del ferro. I ricercatori in ambito delle tecnologie applicate alle costruzioni hanno tutti gli elementi utili per arrivare in tempi non lunghi a questo importante risultato. Sulla base delle considerazioni sviluppate in questo studio, le parole pronunciate il 29 dicembre del 1959 da Richard Feynman, Nobel per la fisica, nell’ambito della conferenza tenuta al California Institute of Technology in cui annunciò l’inizio dell’era delle nanotecnologie, devono costituire la strada maestra da seguire in futuro:...C’è un sacco di

spazio là in fondo….

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