L’industria del calcestruzzo si è trovata nei decenni trascorsi a dover rispondere a una crescente domanda di infrastrutture per soddisfare la quale è stato necessario un cospicuo sfruttamento dell’ambiente, in termini di risorse non rinnovabili ed emissioni atmosferiche. Se da un lato il settore dei materiali cementizi ha importanti conseguenze sull’ambiente, legate al consumo di risorse, all’inquinamento ma anche alla produzione di rifiuti da demolizione, dall’altro lato, offre anche interessanti prospettive per ridurre questo impatto attraverso il riciclo di materiali. Ulteriore strategia che può essere adottata per perseguire gli obiettivi di sostenibilità è connessa alla durabilità delle costruzioni: progettare strutture che abbiano un più lungo ciclo di vita permette di diminuire la quantità di calcestruzzo da produrre e smaltire.
All’interno del progetto SEACON, finanziato dal programma Infravation, sono state fatte prove di laboratorio per valutare l’utilizzo di acqua di mare e altre materie prime contaminate da cloruri (cemento e aggregati riciclati) in combinazione con armature resistenti alla corrosione, per la costruzione di infrastrutture in calcestruzzo armato sostenibili e durevoli. Lo studio sperimentale in corso da circa tre anni e in parte presentato in questa nota ha dimostrato che l’uso di materie contaminate da cloruri nel calcestruzzo non influenza negativamente le sue caratteristiche microstrutturali. Inoltre, le condizioni di protezione sono garantite nel tempo per armature in acciaio inossidabile austenitico 304L, indipendentemente dal tipo di contaminazione, anche quando i calcestruzzi subiscono carbonatazione o l’ulteriore penetrazione di cloruri dall’esterno.

Il progetto SEACON, finanziato dal programma INFRAVATION per l’innovazione nell’ambito delle infrastrutture e recentemente concluso, ha sviluppato l’idea di combinare l’utilizzo di acqua di mare e altri materiali contaminati da cloruri, attualmente proibito da norme e codici, con diversi tipi di armatura resistenti alla corrosione, per la realizzazione di strutture in calcestruzzo armato durevoli.
Il presente lavoro descrive le due strutture prototipo realizzate nel corso del progetto: una canaletta drenante per l’allontanamento delle acque meteoriche dalla pavimentazione stradale adiacente, costruita in Italia, e un ponte sul fiume Halls in Florida. I due prototipi sono stati realizzati con lo scopo di monitorare il comportamento a lungo termine delle armature di rinforzo delle due strutture; pertanto, in questo articolo vengono illustrate anche le strategie di monitoraggio e i risultati preliminari ottenuti.

In questo lavoro viene presentata una tecnica di rinforzo di murature in pietrame che prevede l’utilizzo di un pannello in CLT (Cross Laminated Timber) giustapposto a una delle superfici murarie, e l’applicazione sulla faccia opposta del sistema Reticolatus, consistente in una ristilatura armata realizzata attraverso l’inserimento di trefoli in acciaio inox nei giunti di malta.
L’efficacia della tecnica è stata valutata studiandone l’applicazione come riparazione di murature già danneggiate. La campagna sperimentale eseguita ha infatti interessato campioni in muratura di pietrame di spessore 400 mm che risultavano fessurati per precedenti test. Sono state realizzate 4 prove di compressione diagonale, una su un campione in cui è stata eseguita la sola risarcitura della lesione, tre su campioni riparati e rinforzati con il sistema proposto.
La tecnica si propone quando, in presenza di finitura faccia-vista per la superficie muraria esterna, si vogliono migliorare sia le caratteristiche meccaniche della muratura, sia le prestazioni energetiche ed acustiche dell’edificio.

L’articolo tratta dello sviluppo di un innovativo intonaco strutturale alleggerito privo di cemento Portland in grado di migliorare la risposta sismica e l’efficienza energetica di edifici in muratura di pietra di scarsa qualità. Al fine di garantire la compatibilità elasto-meccanica con le murature storiche in pietra, l’intonaco deve esibire una resistenza a compressione a 28 giorni prossima a 8 MPa e, allo stesso tempo, deve possedere una ridotta massa volumica, non superiore a 1000 kg/m3, per poter incrementare la resistenza termica delle murature. Tali obiettivi sembrerebbero antitetici tra loro e risultano di difficile ottenimento quando si impiegano leganti totalmente privi di cemento Portland. Lo studio ha indagato il possibile uso sia di miscele a base di loppa d’altoforno e calce idrata sia di leganti ad attivazione alcalina. Per poter realizzare intonaci alleggeriti l’aggregato naturale è stato sostituito parzialmente o totalmente con aggregati leggeri a base di vetro espanso. I risultati ottenuti indicano che l’intonaco a base di loppa d’altoforno attivata alcalinamente realizzata esclusivamente con aggregati leggeri e con l’aggiunta di un additivo aerante è in grado di garantire resistenze a compressione a 28 giorni prossime a 8 MPa e una conducibilità termica pari a 0.35 W/mK, ottenuta grazie alla ridotta massa volumica (700 kg/m3). Inoltre, grazie all’aggiunta di metilcellulosa, amido, fibre polipropileniche e di un additivo riduttore del ritiro, è stato possibile ottenere malte caratterizzate da un’ottima adesione, dall’assenza di microfessure e di distacchi dal supporto. Al contrario, le miscele di loppa d’altoforno e calce idrata non garantiscono il raggiungimento dei requisiti meccanici richiesti, evidenziando resistenze a compressione nell’ordine dei 2 MPa.

Dopo aver discusso, nel numero precedente, il terremoto e la sua grandezza (magnitudo), secondo l’approccio sismologico, vediamo in questo numero cosa è il terremoto nella progettazione ingegneristica. In questa, il terremoto è riassunto nel così detto ‘spettro di risposta’, ossia in quella pseudo-funzione che dà – per ciascuna struttura di dato periodo proprio e smorzamento, interpretata come un oscillatore armonico semplice – l’accelerazione massima attesa per quello specifico terremoto di input.
In questo numero presenteremo lo ‘spettro della sorgente sismica’, che rappresenta il modo in cui il sismologo vede il terremoto, e osserveremo in che relazione questo stia con lo spettro di risposta elastico dell’ingegneria. A questo scopo, rivedremo il legame tra spostamento, velocità ed accelerazione di un corpo nel dominio del tempo e della frequenza. Tale legame, certamente ben noto nel dominio del tempo e forse meno noto nel dominio delle frequenze, tornerà utile anche per le discussioni dei prossimi articoli.