Mechanical characterization of a fiber reinforced concrete (FRC) with synthetic fibers

In the last four decades it was conducted an extensive research on the properties of fibre reinforced concrete. The research on the structural response of the FRC elements is under investigation, mainly in the last fifteen years. The use of fibre reinforced concrete (FRC) for structural applications is significantly increased recently, but the lack of International Building Codes still limits its use. Only lately, a certain number of guidelines were introduced, to allow the use of fiber reinforced concrete in the structural design. The fibre reinforced concrete is a composite material characterized by a high residual tensile post cracking resistance, due to the ability of fibres to connect the surface of cracks. Its principal applications are industrial flooring, tunnels segments and building rehabilitation. In this work it will be done an experimental investigation on the characteristics and the structural behaviour of the fibre reinforced concrete. More precisely, this research focused on the use of synthetic fibers, with the aim of investigating the knowledge of this new material and understand how could be used in the structural elements. The goal of this investigation is to verify the effective improvement of the mechanical performances of a fibre reinforced concrete, compared with the one of an ordinary concrete.

Negli ultimi quattro decenni è stata condotta un’ampia ricerca sulle proprietà del calcestruzzo fibro-rinforzato. La ricerca sulla risposta strutturale degli elementi in FRC è stata oggetto di indagine principalmente negli ultimi quindici anni. L’uso del calcestruzzo fibrorinforzato per applicazioni strutturali è significativamente aumentato di recente, ma la mancanza di Codici Internazionali per le Costruzioni limita ancora il suo utilizzo. Solo ultimamente sono state introdotte un certo numero di linee guida che permettono, a tutti gli effetti, l’impiego del calcestruzzo fibro-rinforzato nella progettazione. Il calcestruzzo fibrorinforzato è un materiale composito caratterizzato da un’elevata resistenza residua a trazione nella fase di post-fessurazione, dovuta alla capacità delle fibre di collegare le superfici delle fessure. I suoi principali impieghi includono le pavimentazioni industriali, le gallerie e la riabilitazione degli edifici. In questo elaborato verrà condotta un’indagine sperimentale sulle caratteristiche e sulla risposta strutturale del calcestruzzo fibrorinforzato. Più precisamente, questa ricerca si è focalizzata sull’impiego di fibre sintetiche, con lo scopo di approfondire la conoscenza di questo nuovo materiale e capire come potrà essere utilizzato negli elementi strutturali. Lo scopo di questa indagine è quello di verificare l’effettivo miglioramento delle prestazioni meccaniche del calcestruzzo fibro-rinforzato rispetto alle prestazioni di un calcestruzzo ordinario.