Caratterizzazione sperimentale dell'adesione allo stato fresco in malte cementizie stampabili in 3D

The countless advantages, in economic and practical terms, that 3D printing of concrete brings have inevitably moved a growing interest on it. Therefore, over the past few decades, industries and researchers in the field have begun to study these construction techniques, with the aim of solving the many problems that, still nowadays, jeopardize their large-scale development. Specifically, this work focuses on the study of inter-layer bonding between extruded filaments through the development of a new type of shear test. Starting from an initial phase of design and validation of the test set-up, the experimental campaign has first focused on characterizing the shear behaviour of the material in the fresh state for different mix designs, then on defining the beneficial effect on shear strength given by inserting a nail transversely to the filament surface. Finally, the influence of the delay time between the casting of two filaments on the inter-layer bonding and the possible formation of cold joints already in the fresh state was evaluated. The results obtained demonstrate a strong potential of the designed test system, but highlight the need to standardize the type of test with a well-defined procedure in order to make the comparison of results more straightforward

Gli innumerevoli vantaggi, in termini economici e pratici che la stampa 3D del calcestruzzo porta con sé hanno mosso inevitabilmente un crescente interesse nei suoi confronti. Come conseguenza, industrie e ricercatori del settore hanno iniziato, negli ultimi decenni, a studiare queste tecniche costruttive con il fine di risolvere le numerose problematiche che, ancora al giorno d’oggi, ne impediscono lo sviluppo su larga scala. Nello specifico, questo lavoro di tesi si concentra sullo studio della tensione di adesione tra i filamenti estrusi mediante la messa a punto di un nuovo tipo di prova a taglio. Partendo da una prima fase di progettazione e validazione del set-up di prova, la campagna sperimentale si è focalizzata prima sulla caratterizzazione del comportamento a taglio, allo stato fresco, di diversi mix design, poi sulla definizione dell’effetto benefico sulla resistenza a taglio dato dall’inserimento di un chiodo trasversalmente alla giacitura dei filamenti. Infine, è stata valutata l’influenza del tempo di attesa tra il getto di due filamenti consecutivi sulla tensione di adesione e sull’eventuale formazione di giunti freddi già allo stato fresco. I risultati ottenuti dimostrano una forte potenzialità del sistema di prova progettato, ma evidenziano la necessità di standardizzare il tipo di prova con una procedura ben definita, al fine di rendere il confronto dei risultati più immediato