Gennaio - Marzo / January - March 2025
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The structural consolidation and retrofit of the “Ciribiciaccola”, the joking nikname of Chiaravalle Abbey’s Tower, in Milan, has as its primary objective the reduction of the seismic vulnerability, due to the presence of strong distributed tensile stress and unacceptable displacement at the top. The heavy Tower, built two centuries after the original XII construction, without any attempt of reinforcement, is really very tall (56 m) and slender. The presence of many large windows leads to a significant fragility. After a diagnosis and survey phase, the innovative project, based on the criteria of reversibility and minimum intervention, used 184 prestressed stainless steel cables, arranged inside the volume of the Tower to form an unusual and almost invisible HYPAR configuration, able to act as a three-dimensional counterfort, working in parallel with the masonry walls. The project developed the action of an “active” consolidation and restoration, respecting the historicity and the maintenance of the original materials.
Il consolidamento strutturale e il restauro della “Ciribiciaccola”, il soprannome scherzoso dato alla Torre dell'Abbazia di Chiaravalle, a Milano, ha come obiettivo primario la riduzione della vulnerabilità sismica, dovuta alla presenza di forti trazioni distribuite sulla muratura e di spostamenti non accettabili in sommità. La pesante Torre, realizzata due secoli dopo l'originaria costruzione del XII, senza rinforzarla, è molto alta (56 m) e snella. La presenza di grandi finestre ne determina una notevole fragilità. Dopo una fase di diagnosi e rilievo, il progetto innovativo, basato sui criteri di reversibilità e minimo intervento, ha utilizzato 184 cavi in acciaio inox post tesati, disposti all'interno del volume della Torre a formare una inusuale configurazione a iperboloide parabolico (HYPAR), quasi invisibile, in grado di agire come un contrafforte tridimensionale, lavorando in parallelo con le pareti in muratura. Il progetto ha sviluppato una azione di consolidamento “attivo”, nel rispetto della storicità e del mantenimento dell’originalità dei materiali.
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Freshwater scarcity is a critical concern, particularly in coastal regions. Utilizing seawater-mixed concrete presents a sustainable solution to preserve freshwater resources while offering both environmental and economic benefits. This research conducts a data analysis using the Scopus database to identify key research gaps in the durability characteristics of seawater-mixed concrete. A systematic literature review revealed that certain aspects of durability have been underexplored, necessitating further study. The analysis identified trends in the fresh properties (such as slump, air content, and density) and long-term performance of seawater-mixed concrete, yielding mixed outcomes when compared to freshwater-mixed concrete. Seawater accelerates the early hydration of ordinary Portland cement (OPC), leading to a finer microstructure and higher early-age compressive strength. The study also explored the role of supplementary cementitious materials (SCMs) in enhancing chloride (Cl?) binding capacity, suggesting that this effect may be of low importance due to the recommendation to avoid carbon steel reinforcement in seawater-mixed concrete. Seawater-mixed concrete exhibits improved sulfate resistance but is more prone to alkali-silica reaction (ASR), shrinkage, and freeze-thaw cycles (FTCs). The impact of seawater on carbonation is still unclear. This paper provides a detailed examination of these findings, identifies knowledge gaps through data-driven insights, and emphasizes the need for additional research to optimize the use of seawater-mixed concrete in sustainable construction practices.
La scarsità di acqua dolce è una questione critica, in particolare nelle regioni costiere. L’utilizzo del calcestruzzo miscelato con acqua di mare rappresenta una soluzione sostenibile per preservare le risorse di acqua dolce offrendo allo stesso tempo vantaggi ambientali ed economici. Questo studio propone un'analisi dei dati utilizzando il database Scopus per identificare le principali lacune della ricerca sulle caratteristiche di durabilità del calcestruzzo miscelato con acqua di mare. Una revisione sistematica della letteratura ha rivelato che sono stati poco esplorati alcuni aspetti della durabilità, rendendo necessari ulteriori studi. L’analisi ha identificato l’andamento nelle proprietà allo stato fresco (come slump, contenuto d’aria e densità) e le prestazioni a lungo termine del calcestruzzo miscelato con acqua di mare, ottenendo risultati contrastanti rispetto al calcestruzzo miscelato con acqua dolce. L'acqua di mare accelera l'idratazione iniziale del cemento Portland ordinario (OPC), portando a una microstruttura più fine e a una maggiore resistenza alla compressione a breve termine. Lo studio ha inoltre esplorato il ruolo delle aggiunte minerali (SCMs) nel migliorare la capacità legante nei confronti dei cloruri (Cl?), suggerendo che questo effetto potrebbe essere di scarsa importanza, vista la raccomandazione di evitare armature in acciaio al carbonio nel calcestruzzo miscelato con acqua di mare. Il calcestruzzo miscelato con acqua di mare mostra una migliore resistenza ai solfati ma è più incline alla reazione alcali-aggregati (ASR), al ritiro e ai cicli di gelo-disgelo (FTCs). L’effetto dell’acqua di mare sulla carbonatazione non è ancora chiaro. Questo documento fornisce un esame dettagliato di questi risultati, identifica le lacune nella conoscenza attraverso approfondimenti basati sui dati e sottolinea la necessità di ulteriori ricerche per ottimizzare l’uso del calcestruzzo miscelato con acqua di mare nelle pratiche di costruzione sostenibili.
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The architectural, engineering and construction sector is one of the few industrial fields where productivity has stagnated or declined over the past decades. This phenomenon and the shortage of skilled labour highlight the need for innovative construction methods. Several researchers are investigating the adoption of contemporary technologies like additive manufacturing, autonomous vehicles and robotic arms to automate the building sites. Among these technologies, augmented reality enables the 3D projection of virtual objects in the real world, improving communication between the stakeholders involved in construction. However, few researchers are testing the application of augmented reality as a construction tool and evaluating this technology's limits. This paper reports the results of three tests conducted at different scales using Microsoft Hololens 2 to assess augmented reality projection's accuracy and precision. The first test (I) simulates the production of small objects, like carpentry or joinery work. The second test (II) describes the assembly of medium objects carried out in a controlled environment, like the assembly of carpentry or structural elements. The final test (III) aims to simulate the construction of building components, such as a wall. The projection's precision was recorded for each test, identifying the average accuracy obtained by analysing different parameters.
Il settore dell'architettura, ingegneria e delle costruzioni è uno dei pochi ambiti industriali in cui la produttività è rimasta stagnante o è addirittura diminuita negli ultimi decenni. Questo fenomeno, unito alla carenza di manodopera qualificata, evidenzia la necessità di metodi costruttivi innovativi. Numerosi ricercatori stanno esplorando l'adozione di tecnologie contemporanee, come la manifattura additiva, veicoli autonomi o bracci robotici, per automatizzare il cantiere. Tra queste tecnologie, la realtà aumentata consente la proiezione tridimensionale di oggetti virtuali nel mondo reale, migliorando la comunicazione tra i diversi attori coinvolti nel processo edilizio. Tuttavia, solo pochi studi hanno indagato l'applicazione della realtà aumentata come strumento costruttivo e valutato i limiti effettivi di questa tecnologia.
Il presente studio riporta i risultati di tre test condotti a diverse scale utilizzando Microsoft HoloLens 2 per valutare l'accuratezza e la precisione della proiezione in realtà aumentata. I test si concentrano sulla valutazione della proiezione a tre differenti scale. Il primo test (I) simula la produzione di piccoli oggetti, come lavorazioni di falegnameria o carpenteria. Il secondo test (II), l'assemblaggio di elementi di media grandezza in un ambiente controllato, come il montaggio di componenti strutturali o di carpenteria. Il terzo e ultimo test (III) mira a simulare la costruzione di componenti edilizi, come una parete. Per ciascun test è stata valutata la precisione nella proiezione e la sua affidabilità, identificando l'accuratezza in relazione a diversi parametri.
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Uncertainty is a parameter used to define safety factors but, in the case of evaluating existing buildings, uncertainty could influence the definition of how we want to renovate our buildings and how much we need to invest in structural adaptation.
This article aims to stimulate the debate on technical regulations which – starting from the shared need for in-depth knowledge of existing structures – allows the inclusion in the regulations of parameters related to the investigated or neglected elements and structural mechanisms, in order to highlight to the designer how large, or limited, the uncertainty is in evaluating the safety of the structural unit.
The evidence of this uncertainty is becoming increasingly important to balance the growing speed of calculation that gives professionals an illusory ease of modeling that risks becoming a "game"1 dangerous for public safety.
L'incertezza è un parametro utilizzato per definire i fattori di sicurezza ma, nel caso di valutazione di edifici esistenti, l'incertezza potrebbe influenzare la definizione del modo in cui vogliamo ristrutturare i nostri edifici e quanto dobbiamo investire per l'adeguamento strutturale.
Questo articolo vuole essere uno stimolo al dibattito sulla normativa tecnica, che partendo dalla necessità condivisa di una conoscenza approfondita delle strutture esistenti restituendo, permetta di inserire nella normativa parametri correlati agli elementi e meccanismi strutturali indagati o trascurati al fine di evidenziare al progettista quanto sia ampia, o limitata, l’incertezza di valutazione della sicurezza dell’unità strutturale.
L’evidenza di questa incertezza assume sempre maggiore rilevanza per bilanciare la crescente rapidità di calcolo che consegna ai professionisti un’illusoria facilità di modellazioni che rischiano di divenire un “gioco”1 pericoloso per la pubblica incolumità.
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The partial substitution of non-renewable materials in cementitious composites with eco-friendly alternatives presents a promising approach to cost reduction and enhancement of shielding properties. In this study, the electromagnetic shielding effectiveness of cement-based composites incorporating biochar as a conductive filler is investigated in the X-band (8.2–12.4 GHz), a frequency range widely used in radar and satellite communication. A commercial lignin-based biochar derived from wood (CB) is analyzed, focusing on its composition, dispersion within the cement matrix, and impact on shielding performance. The water and carbon content of the biochar are examined through thermogravimetric analysis (TGA), revealing a high carbon content of 74%.
Cementitious composite samples with 12 wt.%, 14 wt.% and 18 wt.% biochar are fabricated to fit a rectangular waveguide for shielding effectiveness measurements. SEM analysis shows a homogeneous dispersion of CB particles within the matrix. Shielding effectiveness (SE) values above 20 dB are achieved for composites containing 18% of CB biochar at 10 GHz. Additionally, the influence of water content, arising from different curing and ageing conditions, is examined. Results indicate that extended wet curing enhances shielding effectiveness, whereas prolonged ageing in ambient conditions reduces it, with a decrease of approximately 5 dB after 10 weeks. This behavior is attributed to variations in physically adsorbed water, which should be considered when designing cement-based composites for electromagnetic shielding applications. Overall, lignin-based biochar emerges as a promising candidate for partial cement replacement, significantly improving the shielding performance of cementitious materials.
La sostituzione parziale di materiali non rinnovabili nei compositi cementizi con alternative ecocompatibili rappresenta un approccio promettente per la riduzione dei costi e il miglioramento delle proprietà di schermatura. In questo studio, l'efficacia di schermatura elettromagnetica di compositi a base di cemento che incorporano biochar come riempitivo conduttivo viene analizzata nella banda X (8.2–12.4 GHz), un intervallo di frequenza ampiamente utilizzato in radar e comunicazioni satellitari. Viene analizzato un biochar commerciale a base di lignina derivato dal legno (CB), concentrandosi sulla sua composizione, dispersione all'interno della matrice cementizia e impatto sulle prestazioni di schermatura. Il contenuto di acqua e carbonio del biochar viene esaminato attraverso l'analisi termogravimetrica (TGA), rivelando un elevato contenuto di carbonio pari al 74%.
Campioni di composito cementizio con biochar al 12% in peso, al 14% in peso e al 18% in peso vengono realizzati per adattarsi a una guida d'onda rettangolare per misurazioni dell'efficacia di schermatura. L'analisi SEM mostra una dispersione omogenea delle particelle di CB all'interno della matrice. Valori di efficacia di schermatura (SE) superiori a 20 dB vengono raggiunti per i compositi contenenti biochar CB al 18% a 10 GHz. Inoltre, viene esaminata l'influenza del contenuto di acqua, derivante da diverse condizioni di stagionatura e invecchiamento. I risultati indicano che una stagionatura umida prolungata migliora l'efficacia di schermatura, mentre un invecchiamento prolungato in condizioni ambientali la riduce, con una diminuzione di circa 5 dB dopo 10 settimane. Questo comportamento è attribuito a variazioni nell'acqua fisicamente adsorbita, che dovrebbero essere considerate durante la progettazione di compositi a base di cemento per applicazioni di schermatura elettromagnetica. Nel complesso, il biochar a base di lignina emerge come un candidato promettente per la sostituzione parziale del cemento, migliorando significativamente le prestazioni di schermatura dei materiali cementizi.