Aderenza tra microcalcestruzzi fibrorinforzati ad ultra-high performance e calcestruzzo ordinario: uno studio sperimentale per il rinforzo di strutture esistenti

This thesis aims to analyse the behaviour of Ultra-High Performance Fibre Reinforced Concrete (UHPFRC) with steel fibres, for the consolidation of existing R.C. or P.C. slabs. For this reason, the bond between substrate prismatic specimens with C8/10 and C12/15 resistance classes and the reinforcing overlay is evaluated through a direct shear test. The substrate’s surface is prepared with four roughness indexes, which are set out by EOTA TR066 and measured through the San Patch Method and LED scan. As a result, the surface treatment has highlighted a significant influence already moving from the “very smooth” to the “smooth” substrate. However, no substantial differences were observed moving behind the “rough” limit, arguing that the slightly decreasing strength observe in the “very rough” class is due a premature failure, that is displayed with the concrete “teeth” separation. The failure modes of treated specimens involve the substrate portion also, while in the untreated specimens the failure takes place along the interface. Furthermore, the concretes with the highest strength display also the highest ultimate resistant shear strength.

L’obiettivo di questa tesi è quello di approfondire la ricerca sui microcalcestruzzi ad ultra-high performance rinforzati con fibre di acciaio (UHPFRC) nel consolidamento di solai in c.a. o c.a.p. esistenti. Per questo motivo, viene valutata l’aderenza tra provini prismatici di substrato con classi di resistenza C8/10 e C12/15 e overlay di rinforzo tramite prova a taglio diretto. La superficie del substrato viene preparata con quattro valori di rugosità, dettati dalla norma EOTA TR066, misurati tramite metodo Sand-Patch e scansione LED. Come risultato, si è potuto evidenziare come il trattamento superficiale ha un’influenza significativa già da quando ci si discosta dalle condizioni di supporto molto liscio a liscio. L’incremento della rugosità oltre al limite “rough”, però, non ha una chiara influenza migliorativa sulle caratteristiche di aderenza, ipotizzando il prematuro distacco dei “denti” di calcestruzzo come possibile causa del calo di resistenza. La modalità di rottura nei campioni trattati coinvolge la porzione di substrato, mentre nei casi non trattati la rottura avviene esattamente lungo la superficie di scorrimento, all’interfaccia tra i due materiali. Inoltre, l’utilizzo di una classe di resistenza maggiore nel substrato influenza i valori di resistenza a taglio, migliorandone il comportamento ultimo.