Ultra high performance fiber reinforced concrete : an experimental program and a case study

In the last decades, new materials have been developed and their constitutive laws have been analysed in laboratory and described analytically. Among these materials, there is one with surprising qualities and it is the Ultra high performance fiber reinforced concrete (UHPFRC), which gives various advantages compared to the ordinary concrete thanks to its tensile toughness, ductility and sustainability. A wide experimental program was carried out in the laboratory of the Politecnico di Milano in Lecco in order to have a starting point for the analysis of its constitutive law. Thanks to the UHPFRC, it is possible to create new roofing panels, which exploit the potential of sandwich technology and are composed by an insulating layer, an outer UHPFRC plate and an inner shell made of Textile reinforced concrete (TRC), a combination of fine grained matrices and glass textiles. These prototype roofing panels have an inferior specific weight and a superior energy efficiency than the traditional ones. Finally, the retrofit of an industrial building's roofing let highlight the lower shear force at the base due to seismic forces compared to the current roofing.

Negli ultimi decenni, nuovi materiali sono stati sviluppati e i loro legami costitutivi sono stati analizzati in laboratorio e descritti analiticamente. Uno di questi materiali dalle qualità sorprendenti è il calcestruzzo fibrorinforzato ad altissima resistenza (UHPFRC), che dà notevoli vantaggi rispetto al calcestruzzo ordinario non solo dal punto di vista della resistenza a trazione e della duttilità, ma anche nell'ottica della sostenibilità. Una estesa campagna sperimentale è stata condotta nel laboratorio del Politecnico di Milano, sede di Lecco, per avere un punto di partenza per l'analisi del suo modello costitutivo. Grazie al calcestruzzo fibrorinforzato ad altissima resistenza, è possibile ideare nuovi pannelli di copertura che sfruttano la potenzialità della tecnologia sandwich e sono composti da uno strato intermedio isolante di polistirene, uno strato superiore di calcestruzzo fibrorinforzato e uno strato inferiore di Textile reinforced concrete (TRC), ossia una rete di fibra di vetro annegata nella malta. Questi pannelli sandwich hanno un peso specifico inferiore e un'efficienza energetica maggiore rispetto alle coperture tradizionali. Infine, la riqualificazione di una copertura industriale permette di evidenziarne il minor taglio alla base dovuto a forze sismiche rispetto alle coperture vigenti.