Studio sperimentale sul danneggiamento d'angolo in elementi in c.a. esposti ad incendio

Corner damage is very likely to occur in R/C columns and beams exposed to fire, in the form of severe cracking and/or spalling. Hence, devising a specific test to assess the capability of a column or beam corner to resist cracking and spalling in case of fire is badly needed. In this paper, a new type of test is proposed, with the aim of reproducing the thermal situation of a plain- or reinforced-concrete corner. Prismatic specimens (80x80x450/500 mm) are introduced inside an electric furnace pre-heated to 750°C, in order to reproduce a very severe fire acting on the two faces meeting at a corner. (The other two faces are kept in roughly adiabatic conditions and made vapor-tight). This rather simple technique is applied to the study of corner damage in three dry/wet self-consolidating concretes (fc = 50, 80 and 90 MPa). In most cases, discrete cracks “cutting” the corner (in plain concrete) or along the bar (in reinforced concrete) appeared, and only in few cases more or less severe spalling occurred. The proposed experimental procedure appears to be effective for investigating any corner damage characterized by pore pressure and devoid of thermal self-stresses and load-induces stresses.

Il danneggiamento d’angolo è molto frequente nelle colonne e nelle travi in C.A. esposte al fuoco, sottoforma di forte fessurazione e spacco superficiale. Quindi, elaborare una procedura di prova specifica per valutare la capacità di colonne e travi in C.A. di resistere a tale tipo di danno è ormai molto opportuno. In questo lavoro, viene proposto un nuovo tipo di prova con l’obiettivo di riprodurre la situazione termica lungo lo spigolo di un elemento in calcestruzzo o calcestruzzo armato. A tal fine, si sono utilizzati provini prismatici che vengono introdotti all’interno di un forno elettrico pre-riscaldato a 750°C, con lo scopo di riprodurre l’esposizione all’incendio delle due facce che si incontrano nello spigolo. (Le altre due facce sono mantenute in condizioni adiabatiche ed a tenuta di vapore). Questa tecnica piuttosto semplice viene applicata allo studio del danneggiamento d’angolo di tre miscele di calcestruzzi autocompattanti sia in condizioni di naturale essiccamento, che di media umidità (fc=50, 80 e 90 MPa). Nella maggior parte dei casi sono apparse fessure che “tagliano” l’angolo (provini senza barra) e lungo la barra (provini con barra) e, solo in alcuni casi, si è verificato una spacco superficiale più o meno esteso. La procedura di prova proposta è utile per valutare il danneggiamento d’angolo causato dalla pressione nei pori in assenza di autotensioni dovute alla dilatazione termica impedita e di sforzi indotti dai carichi esterni applicati.