Indagine sperimentale sul comportamento a fatica di barre d'armatura in vetroresina

In recent years, the use of fibreglass bars (GFRP) has made it possible to increase corrosion resistance of reinforced concrete structures, increasing their durability and thus ensuring a longer service life. However, this technology is a novelty in the field of building materials and it is therefore necessary to carry out further investigations, particularly on its behaviour under cyclic loads. This research work will analyse the phenomenon of dynamic fatigue. There are few results in the literature regarding fatigue strength of GFRP bars that have however been reported in this paper. In this thesis, new tests under cyclic load are added, which have been carried out in the Laboratorio Prove Materiali of the Politecnico di Milano. Tensile tests will be carried out to obtain the experimental value of the bars ultimate resistance and elastic modulus, following this, tests under cyclic load until breakage are described. As there are no previous tests to start with, part of the tests performed were useful for perfecting trial setup. Research work involved the drafting of automatic calculation programs for managing and processing a considerable amount of data with which it was possible to create graphs (non-existent in the literature) that were reported. The results achieved are intended to contribute to the research on the behaviour of GFRP bars under cyclic load and to stimulate a further study, which requires further in-depth analysis. In addition, it will be demonstrated that fibreglass reinforcing bars in real applications are stressed with tensions considerably lower than those indicated by regulations on which the tests were based. Research work carried out is essentially divided into 4 phases: - Bibliographic research aimed at collecting all data relating to this type of structural component, even in very different sectors such as oil extraction - Assembly and refinement of the GFRP bar testing system - Creation of a software for the post-processing of experimental results - Critical analysis of work carried out on the basis of experimental results obtained

Negli ultimi anni, l’utilizzo di barre in vetroresina (Glass Fiber Reinforced Polymer) ha permesso di accrescere la resistenza alla corrosione di strutture in calcestruzzo armato, aumentandone la durabilità e garantendo così una maggiore vita di servizio. Tuttavia, questa tecnologia rappresenta una novità nell’ambito dei materiali da costruzione ed è quindi necessario svolgere ulteriori indagini, in particolare sul suo comportamento sotto carichi ciclici. Questo lavoro di ricerca analizzerà il fenomeno della fatica dinamica. In letteratura si trovano pochi risultati circa la resistenza a fatica di barre in GFRP che sono stati comunque riportati nel presente elaborato. Vengono aggiunte in questa tesi nuove prove sotto carico ciclico eseguite presso il Laboratorio Prove Materiali del Politecnico di Milano. Saranno eseguiti test a trazione per ottenere il valore sperimentale di resistenza ultima delle barre, del modulo elastico e successivamente verranno descritte prove sotto carico ciclico fino a rottura. Non avendo test precedenti da cui iniziare, parte delle prove eseguite sono state utili per il perfezionamento del setup di prova. Il lavoro di ricerca ha contemplato la redazione di programmi di calcolo automatico per la gestione ed elaborazione di una quantità notevole di dati con cui è stato possibile realizzare dei grafici (inesistenti in letteratura) che verranno riportati. Con i risultati raggiunti si vuole contribuire alla ricerca sul comportamento di barre in GFRP sotto carico ciclico e stimolare la prosecuzione dello studio che necessita di ulteriori approfondimenti. Inoltre si dimostrerà che barre d’armatura in vetroresina in applicazioni reali vengono sollecitate con tensioni notevolmente inferiori rispetto a quelle indicate dalla normativa su cui ci si è basati per effettuare le prove. Il lavoro di ricerca svolta si divide essenzialmente in 4 fasi: - Ricerca bibliografica volta a raccogliere tutti i dati relativi a questo tipo di componente strutturale, anche in settori molto diversi come quello delle estrazioni petrolifere - Assemblaggio ed affinamento del sistema di prova delle barre in GFRP - Creazione di un software per il post-processing dei risultati sperimentali - Analisi critica del lavoro svolto eseguita sulla base dei risultati sperimentali ottenuti