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Materiali compositi per il rinforzo strutturale

Studio del comportamento meccanico di sistemi strutturali in c.c.a., laterizio e legno rinforzati con materiali compositi anche di origine naturale; studio di materiali compositi innovativi ed analisi di sostenibilità ambientale del sistema di rinforzo.

Il gruppo di ricerca conduce da anni presso il Laboratorio Prove Strutture dell’Università di Bologna campagne di prove sperimentali di aderenza FRP–calcestruzzo; sono state considerate diverse larghezze e lunghezze di ancoraggio del rinforzo, diversi setup di prova, lamine e tessuti in vari strati. Inoltre, sono stati investigati gli effetti sull’aderenza di varie tecniche per la preparazione della superficie di calcestruzzo prima dell’incollaggio del materiale composito. E’ stata proposta una legge di interfaccia non lineare arrivando a calibrarne i parametri sulla base delle proprietà del sistema. Per quanto riguarda problemi di durabilità, sono stati valutati sperimentalmente gli effetti di agenti aggressivi come variazioni termiche, e cicli di gelo/disgelo e il comportamento sotto carichi di lunga durata. E’ stato studiato sperimentalmente anche il problema della resistenza al fuoco verificando l’efficacia delle diverse modalità di protezione. È stato elaborato un modello numerico per lo studio del fenomeno di distacco FRP – calcestruzzo, nel quale è stata utilizzata la legge non-lineare di interfaccia sopra citata. I risultati delle simulazioni numeriche sono in buon accordo con quelli forniti dalle indagini sperimentali. Inoltre, è stato studiato l’efficienza del rinforzo in materiale composito anche per carichi di lunga durata, investigando numericamente il comportamento viscoso dell’interfaccia FRP-calcestruzzo. Il Gruppo di ricerca è stato coinvolto nell’ambito di due Round Robin nazionali e internazionali su prove di aderenza. All’interno del progetto di ricerca Reluis, è stata studiata l’efficacia del rinforzo di elementi in c.a. in zona sismica, sia numericamente che sperimentalmente verificando l’effetto di carichi cilici sul legame di aderenza. Il gruppo di ricerca si interessa attualmente anche dell’aderenza FRP-muratura. I Proff Savoia e Benedetti fanno parte del Gruppo di studio che ha redatto le istruzioni CNR DT200/2004 "Istruzione per la Progettazione, l’Esecuzione ed il Controllo di Interventi di Consolidamento Statico mediante l’utilizzo di Compositi Fibrorinforzati".

Principali pubblicazioni

  1. Savoia M., Ferracuti B., Mazzotti C. 2005. Creep deformation of FRP- plated R/C tensile members. Journal of Composites for Construction, ASCE, Vol. 9, Issue 1: 63-72.

  2. Ferracuti B., Savoia M., Mazzotti C. 2006. A numerical model for FRP–concrete delamination. Composites Part B: Engineering, Vol. 37, Issues 4-5, June-July 2006: 356-364.

  3. Ferracuti B., Savoia M., Mazzotti C. 2007. Interface law for FRP-concrete delamination. Composite Structures, Volume 80, Issue 4: 523-531.

  4. Mazzotti C., Savoia M., Ferracuti B., 2008. An Experimental Study on Delamination of FRP Plates Bonded to Concrete. Construction and Building Materials, Volume 22, Issue 7, July 2008, Pages 1409-1421.

  5. Mazzotti C., Savoia M., Ferracuti B., 2008. A new single-shear set-up for stable delamination tests on FRP-concrete joints. Construction and Building Materials, Volume 23, Issue 4, April 2009: 1529-1537.

  6. Mazzotti C., Savoia M. 2009, Experimental tests on intermediate crack debonding failure in FRP-strengthened RC beams, Advances in Structural Engineering, 12(5), 625-637.

  7. Mazzotti C., Savoia M. 2009, Stress redistribution along the interface between concrete and FRP subject to long-term loading, Advances in Structural Engineering, 12(5), 648-658.

  8. Mazzotti C., Savoia M. 2009. FRP-CONCRETE bond behaviour under cyclic debonding force. Advances in Structural Engineering, 12(6), 771-780.
  9. Colla, C., Pascale, G., (2007), “Prove soniche superficiali per l’indagine dello stato fessurativo di murature in laterizio”, Proc. 12° Congresso Nazionale sulle Prove non Distruttive, Monitoraggio e Diagnostica, Milano, Italia, 11-13 ottobre, AIPnD, Brescia, CD-Rom e Book of Abstracts.
  10. Bernabini  R., (2010), Analisi sperimentale e verifica di fattibilità di elementi strutturali rinforzati con fibre naturali, Tesi di Laurea Specialistica in Ingegneria Civile, Università di Bologna, Relatore: Chiar.mo Prof. Ing. A. Benedetti.