Gli effetti della corrosione sulla resistenza e sicurezza sul calcestruzzo

All'evento verranno presentati risultati di ricerca e le loro applicazioni ingegneristiche

Il Workshop CACRCS DAYS 2023, giunto alla sua quarta edizione dal 13 al 15 Settembre, studia gli effetti della corrosione sulla resistenza e sicurezza di strutture ed infrastrutture in cemento armato e precompresso, presentando consolidati risultati di ricerca e le loro applicazioni ingegneristiche.

L’evento è organizzato in collaborazione con CTE sin dall’ edizione del 2019, e prevede nelle ultime edizioni anche la co-organizzazione di fib. Vari enti, inoltre, supportano l’evento, quali AICAP, Reluis, AIM, ATE. L’evento è inoltre patrocinato dall’Università degli Studi di Parma e dal Politecnico di Milano. Notizia dell’evento è stata fornita recentemente in occasione dell’Italian Concrete Conference ICC 2022 che si è tenuto a Napoli.

Il Workshop CACRCS DAYS 2023 mira a consolidare un percorso che parte dalle più avvalorate ricerche scientifiche, sugli effetti del fenomeno della corrosione nelle strutture in CA e CAP, e giunge alle più innovative applicazioni pratiche per l’ingegneria. Durante il convegno verranno presentati casi studio esemplificativi del percorso di conoscenza, monitoraggio, manutenzione e previsione della vita residua di strutture e infrastrutture esistenti soggette a degrado.

Il workshop può pertanto essere considerato di interesse non solo per i ricercatori ma anche per i professionisti del settore e per personale tecnico di enti gestori che, partecipando al convegno, possono incontrare una comunità di esperti capace di individuare le più innovative e consolidate pratiche per la gestione e la manutenzione delle strutture esistenti

La quarta edizione nel 2023 torna in presenza, ospitata dalla Università di Parma presso l’Auditorium S. Elisabetta, situato nel Campus Universitario (Via Parco area delle Scienze, 95).
Numerosi esperti, riconosciuti a livello internazionale, presenteranno nelle keynote lectures temi quali lo sviluppo delle normative per la valutazione della sicurezza delle strutture esistenti e soggette a fenomeni di corrosione; la modellazione ad elementi finiti della risposta delle strutture corrose; il rilievo e misura dei fenomeni in situ; gli effetti su travi precompresse e pile da ponte; il ciclo di vita delle strutture in presenza di degrado ed interventi di riparazione.

Le giornate del Workshop sono suddivise in sessioni con contributi di tecnici e ricercatori a livello internazionale, dedicate allo studio della sicurezza con le proprietà dei materiali, la risposta degli elementi e lo studio dei sistemi strutturali, la valutazione della sicurezza nel tempo e lo sviluppo di interventi di manutenzione e riparazione.

Dopo i saluti istituzionali, il workshop si aprirà con una keynote lecture, tenuta da Jesús Rodríguez (professore presso UPM – Spagna - e Chairman del Mirror Group Spagnolo relativo all’Eurocode 2) che illustrerà le formulazioni previste nella nuova versione dell’Eurocodice 2 per la valutazione della resistenza delle strutture in CA e CAP corrose. A seguire, Alberto Gennari Santori (ANAS S.p.a.) illustrerà le tecniche di identificazione e valutazione delle difettosità presenti nei cavi di post-tensione dei ponti.

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Prima sessione dedicata a metodi affidabili per valutare il degrado dei materiali delle strutture in c.a. soggette a corrosione

La prima sessione A1 del convegno è dedicata alla derivazione di metodi affidabili per valutare il degrado nei materiali che costituiscono le strutture in CA e CAP soggette a corrosione. La sessione si propone di raccogliere contributi che promuovano l’uso di database e la raccolta dei risultati presenti in letteratura, su elementi soggetti a corrosione artificiale e naturale, per la definizione di formulazioni empiriche utili alla modellazione del degrado indotto sul calcestruzzo e sull’armatura dagli effetti della corrosione.

La prima keynote lecture della sessione A1, tenuta da Els Verstrynge (professore presso KU Leuven University - Belgio) descriverà lo stato dell’arte relativo ai metodi sperimentali per la valutazione della corrosione nelle armature, focalizzando l’attenzione sull’affidabilità dei metodi a disposizione. A seguire Veronique Bouteiller (professore presso Université Gustave Eiffel - Francia) terrà una keynote lecture sugli effetti del degrado indotto dalla corrosione naturale e artificiale nelle strutture in CA.

I modelli costitutivi per materiali soggetti a degrado da corrosione il tema della sessione A2

La seconda sessione A2 del convegno è dedicata ai modelli costitutivi, per i materiali soggetti a degrado da corrosione, e alle tecniche di riduzione delle proprietà geometriche delle sezioni trasversali resistenti da adottarsi per la valutazione della capacità di elementi corrosi.

Come noto, infatti, il calcolo analitico della resistenza di elementi corrosi deve essere in grado considerare in modo appropriato la riduzione delle proprietà meccaniche nelle barre d’armatura lenta e nei trefoli da precompressione, la riduzione dell’area trasversale delle armature e la variabilità spaziale della morfologia della corrosione (che può essere caratterizzata da danneggiamenti localizzati o uniformemente distribuiti), la riduzione di duttilità e, infine, opportuni legami costitutivi per le armature.

Lato calcestruzzo, invece, il calcolo analitico deve riuscire a considerare l’effetto del degrado indotto dalle fessurazioni per slitting, dovute all’incremento del volume delle armature corrose, il conseguente decadimento dell’aderenza acciaio-calcestruzzo e il conseguente spalling del copriferro.

La prima keynote lecture della sessione A2, sarà tenuta da Yasushi Tanaka (Kanazawa Institute of Technology - Giappone) che illustrerà uno studio numerico e sperimentale per la definizione della capacità residua di travi precompresse soggette a corrosione. A seguire Alberto Meda (professore presso l’Università di Tor Vergata di Roma) terrà una keynote lecture sui legami costitutivi per le barre corrose.

Sessione B1 dedicata ai modelli analitici per valutazione della capacità degli elementi soggetti a corrosione

La terza sessione B1 del convegno è dedicata ai modelli analitici per la valutazione della capacità degli elementi soggetti a corrosione. In particolare, nella sessione B1 si valuterà la capacità delle formulazioni analitiche, adottate generalmente per gli elementi strutturali nuovi, di cogliere il reale comportamento degli elementi strutturali soggetti a fenomeni corrosivi.

La sessione, mira a evidenziare come le ipotesi alla base delle formulazioni proposte nelle normative e linee guida per la verifica degli elementi strutturali nuovi, possano non applicarsi alle strutture soggette a fenomeni di corrosione oppure richiedano opportune calibrazioni.

Particolare attenzione sarà pertanto posta alle tecniche di analisi strutturale (elastica lineare, plastica e non lineare) per la valutazione della capacità di elementi strutturali (quali travi, pilastri, pile da ponte, solette, impalcati, ecc.) soggetti a fenomeni corrosivi, caratterizzati da variabilità sia spaziale che temporale. Verranno inoltre proposti casi studio di applicazione delle formulazioni proposte dagli autori per la definizione della capacita di strutture soggette a corrosione.

La prima keynote lecture della sessione B1, sarà tenuta da Weiping Zhang (Tongji University - Cina) che descriverà le più innovative tecniche di valutazione del comportamento a fatica di travi precompresse. A seguire Walter Kaufmann (professore presso ETH - Svizzera) terrà una keynote lecture sull’impatto del degrado da corrosione localizzato nella previsione della risposta globale della struttura. Infine, Raoul François (LMDC, INSA, UPS, Université de Toulouse – Francia) terrà una keynote lecture sulle tecniche di calcolo della risposta strutturale capaci di considerare sia gli effetti della fessurazione indotta dai carichi che gli effetti della fessurazione indotta dalla corrosione delle armature.

Nella sessione B2 si parlerà di modellazione per valutazione capacità elementi corrosi soggetti a variabilità spaziale e temporale

La quarta sessione B2 del convegno è dedicata alla modellazione, tramite analisi non lineare agli elementi finiti, per la valutazione della capacità degli elementi corrosi soggetti a variabilità spaziale e temporale del degrado indotto dalla corrosione. La sessione propone tecniche di modellazione delle proprietà meccaniche e geometriche dei materiali e degli elementi corrosi capaci di definire metodi alternativi alle tradizionali formulazioni, adottate per le strutture non corrose, qualora le ipotesi a prioristiche di base di quest’ultime non possano essere adottate per le strutture corrose.

La prima keynote lecture della sessione B2, sarà tenuta da Beatriz Martín-Pérez (University of Ottawa – Canada) che illustrerà le tecniche di modellazione delle strutture soggette a corrosione. A seguire Joško Ožbolt (University of Stuttgart - Germania) terrà una keynote lecture sulla modellazione 3D della corrosione delle armature e la relativa misurazione in situ. A seguire Hikaru Nakamura (Nagoya University – Giappone) terrà una keynote lecture sulle tecniche di modellazione dell’aderenza acciaio- calcestruzzo in presenza di corrosione. Infine, Diego Allaix (TNO – Paesi Basssi) terrà una keynote lecture sulle sfide e le prospettive, per la futura standardizzazione, delle tecniche di valutazione del comportamento, basate su dati e NLFEM, per le strutture in calcestruzzo con armatura corrosa.

C1 dedicata alla stima del comportamento a lungo termine delle strutture soggette a corrosione

La quinta sessione C1 del convegno è dedicata alla stima del comportamento a lungo termine delle strutture soggette a corrosione e alla determinazione della vita residua. La sessione illustra come, partendo dai modelli predittivi della capacità di strutture corrose e adottando modelli degradanti ed evolutivi, si possa stimare la riduzione delle prestazioni strutturali nel tempo e la vita residua delle opere. La sessione risulta, pertanto, di particolare impatto nell’ambito della gestione del costruito e nella prioritizzazione degli interventi.

La prima keynote lecture della sessione C1, sarà tenuta da Sylvia Kessler (Helmut-Schmidt-University - Germania) che illustrerà l’affidabilità del rilievo del degrado da corrosione e del suo effetto sulla previsione della vita utile. A seguire Dan M. Frangopol (Lehigh University, Pennsylvania - USA) terrà una keynote lecture sulle tecniche di valutazione delle prestazioni e del ciclo di vita delle strutture corrose mediante apprendimento automatico, prove sperimentali, analisi probabilistica e metodo degli elementi finiti.

La sesta sessione dedicata alle tecniche di riparazione e rinforzo delle strutture in c.a. e c.a.p

La sesta sessione C2 del convegno è dedicata alle tecniche di riparazione e rinforzo delle strutture in CA e CAP tramite interventi proattivi e reattivi. Nella sessione C2 verranno illustrati i risultati di prove sperimentali, modellazioni ed applicazioni a casi studio reali, atti a prolungare la vita di servizio delle opere soggette a corrosione.

La prima keynote lecture della sessione C2, sarà tenuta da Takumi Shimomura (Nagaoka University of Technology – Giappone) che descriverà lo stato dell’arte sulle ricerche e sulle prassi ingegneristiche adottate per la valutazione delle prestazioni strutturali pre e post-intervento. A seguire Fabio Biondini (Politecnico di Milano – Italia) terrà una keynote lecture sugli effetti del cambiamento climatico sul ciclo di vita, sulle prestazioni, sull’affidabilità e sulla sicurezza delle strutture e infrastrutture esistenti.

Una tavola rotonda conclusiva sarà dedicata ad individuare i passi in avanti necessari per la verifica delle strutture in cemento armato corrose, con proposte per future linee guida e normative per le valutazioni a breve e lungo termine.
Come da tradizione, al termine del workshop verranno assegnati dei premi e riconoscimenti ai contributi più significativi presentati nel convegno e ai contributi più significativi presentati da giovani ricercatori.

Nato nel 2019 su iniziativa della prof.sa Beatrice Belletti della Università di Parma la quarta edizione del Workshop è organizzata in collaborazione con il prof. Dario Coronelli del Politecnico di Milano, con CTE (Collegio dei Tecnici dell’Edilizia), AICAP (Associazione Italiana Cemento Armato e Precompresso) e fib (International Federation for Structural Concrete).
Gli Autori che desiderano presentare i risultati dei loro lavori, condotti in ambito accademico o in ambito professionale, all’interno delle varie sessioni prima descritte, sono invitati a sottomettere un sommario entro il 28 novembre 2022.

I sommari accettati potranno essere sottomessi in formato di articoli di lunghezza pari a 4 pagine, entro il 28 febbraio 2023. Al fine di facilitare il trasferimento delle conoscenze dalla ricerca alla pratica ingegneristica, ogni articolo deve dedicare un paragrafo alla spiegazione degli impatti dei risultati presentati nelle applicazioni pratiche ingegneristiche.

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