Prove di caratterizzazione meccanica della canna comune (Arundo Donax) in prospettiva di un uso strutturale sostenibile

L’obiettivo di questa tesi è porre le basi dell’utilizzo dell’Arundo Donax in campo strutturale estendendo la conoscenza del suo comportamento meccanico attraverso una completa caratterizzazione meccanica. La canna comune vanta delle caratteristiche meccaniche molto simili a quelle di diverse specie di Bambù, materiale ampiamente utilizzato nei paesi dell’Asia orientale e dell’America Latina, dove è inserito nelle normative che ne regolarizzano l’utilizzo ai fini strutturali. La principale norma di riferimento per il bambù è la ISO 22157 (2019), che descrive le procedure di prova da seguire in laboratorio per una corretta caratterizzazione meccanica del materiale. La sopracitata norma è stata di riferimento nella definizione delle diverse prove eseguite sull’Arundo Donax, ma le esigue dimensioni dei campioni, se paragonate a quelle del bambù, hanno portato al progetto di nuove metodologie di prova, studiate “su misura” per ottenere una corretta caratterizzazione del materiale. La modalità di prova a compressione assiale non presenta particolari differenze da quanto indicato nella ISO 22157; lo studio si è quindi incentrato sulle possibili soluzioni da adottare nell’esecuzione dei test a trazione, a taglio e a compressione trasversale, prove che anche per il bambù presentano una significativa dispersione dei risultati e sono in continuo aggiornamento dal punto di vista normativo. Le ridotte dimensioni della sezione comportano diverse difficoltà nel monitoraggio della prova con tecniche di misurazione standard. Si utilizza la DIC, una tecnica di monitoraggio contactless in grado di costruire dei campi vettoriali di deformazione della superfice del campione; tale tecnica di acquisizione permette di cogliere al meglio il comportamento di un materiale fortemente anisotropo come l’Arundo Donax, le cui proprietà meccaniche sono dipendenti dalla direzione di applicazione del carico e le cui caratteristiche di rigidezza variano sullo spessore e lungo lo sviluppo del culmo.