Comparison between Direct Tensile and Single Lap Shear for FRCM/SRG composites

Negli ultimi decenni sono state sviluppati nuovi materiali e tecnologie per il rinforzo e la riabilitazione delle strutture esistenti. I sistemi più recenti per il rinforzo esterno ed il recupero strutturale sono materiali compositi costituiti da fibre raggruppate in forma di tessuto ed impregnate ed immerse in una matrice inorganica. Quando il tessuto è composto da fibre di aramide, vetro, basalto, PBO o carbonio, questi compositi sono comunemente definiti Fabric Reinforced Cementitious Matrix (FRCM), mentre, quando il tessuto è fatto da micro-trefoli di acciaio, sono definiti Steel Reinforced Grout (SRG). In accordo con le rispettive normative, negli Stati Uniti le proprietà meccaniche dei compositi FRCM/SRG si misurano tramite una prova di tensione diretta su provini caricati utilizzando ancoraggi a forcella (clevis grip). In Europa, invece, si ricorre ad una prova di aderenza o single-lap shear su compositi applicati su un substrato cementizio o in muratura. L’obiettivo di questa tesi è confrontare i risultati ottenuti mediante i due metodi di caratterizzazione sviluppando una campagna sperimentale su due diversi tipi di compositi: un FRCM con fibra di carbonio (CFRCM) e un composito SRG. L’effetto di tre diverse lunghezze di ancoraggio è stato studiato per il sistema CFRCM. L’influenza del numero di strati di tessuto è stata analizzata sia per il sistema CFRCM che SRG considerando uno o due strati. I risultati mostrano che le differenti condizioni al contorno influenzano in modo significativo la caratterizzazione dei compositi. Per ottenere una misura rappresentativa delle proprietà meccaniche dei compositi FRCM/SRG, è richiesta una lunghezza di ancoraggio sufficiente. Questo studio contribuisce a sviluppare un database sperimentale che consenta la definizione di affidabili protocolli di caratterizzazione. Inoltre, fornisce informazioni rilevanti ai fini progettuali riguardo la lunghezza di ancoraggio adeguate e all’efficacia di applicazioni multistrato.