Prestazioni sismiche della muratura in calcestruzzo aerato autoclavato con sola armatura orizzontale
Come dimostrato da campagne sperimentali svolte in passato su pannelli in muratura, la presenza di armature orizzontali nei giunti di malta conferisce un generale miglioramento delle prestazioni nei riguardi delle azioni orizzontali nel piano. Le armature risultano efficaci sia in termini di incremento della resistenza sia nella riduzione del danneggiamento e, quindi, nell’aumento della capacità di spostamento. Le prove sperimentali disponibili in letteratura, poiché eseguite su prototipi in scala o in numero esiguo rispetto alle possibili combinazioni di snellezza, carico assiale, condizioni di vincolo, difficilmente consentono di trarre conclusioni quantitative sull’effettivo beneficio della presenza dell’armatura nel miglioramento delle prestazioni per una specifica tipologia muraria. La campagna sperimentale presentata in questo lavoro comprende invece un set di prove cicliche di taglio- compressione nel piano su pannelli in muratura in blocchi di calcestruzzo aerato autoclavato con giunti sottili orizzontali e verticali riempiti di malta-colla, realizzati sia in muratura non armata sia in muratura con armatura orizzontale a traliccio piatto nei giunti. Il confronto diretto dei risultati, insieme a prove di caratterizzazione effettuate su muretti realizzati con le due tecnologie costruttive, permette di sviluppare e verificare criteri di resistenza specifici e trarre alcune prime valutazioni sul miglioramento atteso per le prestazioni sismiche globali di interi edifici.
Come dimostrato da campagne sperimentali svolte in passato su pannelli in muratura, la presenza di armature orizzontali nei giunti di malta conferisce un generale miglioramento delle prestazioni nei riguardi delle azioni orizzontali nel piano. Le armature risultano efficaci sia in termini di incremento della resistenza sia nella riduzione del danneggiamento e, quindi, nell’aumento della capacità di spostamento. Le prove sperimentali disponibili in letteratura, poiché eseguite su prototipi in scala o in numero esiguo rispetto alle possibili combinazioni di snellezza, carico assiale, condizioni di vincolo, difficilmente consentono di trarre conclusioni quantitative sull’effettivo beneficio della presenza dell’armatura nel miglioramento delle prestazioni per una specifica tipologia muraria. La campagna sperimentale presentata in questo lavoro comprende invece un set di prove cicliche di taglio-compressione nel piano su pannelli in muratura in blocchi di calcestruzzo aerato autoclavato con giunti sottili orizzontali e verticali riempiti di malta-colla, realizzati sia in muratura non armata sia in muratura con armatura orizzontale a traliccio piatto nei giunti. Il confronto diretto dei risultati, insieme a prove di caratterizzazione effettuate su muretti realizzati con le due tecnologie costruttive, permette di sviluppare e verificare criteri di resistenza specifici e trarre alcune prime valutazioni sul miglioramento atteso per le prestazioni sismiche globali di interi edifici.
INTRODUZIONE
Il termine calcestruzzo aerato autoclavato (AAC) indica una particolare tipologia di calcestruzzo leggero, ottenuto da una miscela di acqua, cemento, calce, sabbia silicea, gesso e una piccola percentuale di polvere di alluminio. L’alluminio reagendo con la calce e l’acqua attiva il processo di lievitazione liberando nell’impasto bolle d’idrogeno che, una volta evaporato, si riempiono d’aria. Al termine di questo processo il materiale, ormai dimensionalmente stabile, subisce un processo di maturazione in autoclave, in condizioni di vapore saturo, pressione costante (circa 12 atm) e temperature elevate (190-200°C). Il prodotto finale è un calcestruzzo cellulare costituito per circa il 30% in volume da sostanze solide e il restante 70% da aria, sottoforma di micro e macro-porosità (da 0.1 a 2 mm). Le caratteristiche principali risiedono nelle ottime capacità di isolamento termico, resistenza al fuoco, leggerezza e lavorabilità (RILEM 1993). L’armatura orizzontale a traliccio piatto utilizzata per armare alcuni dei provini in muratura di AAC testati, è costituita da due piatti paralleli, orizzontali, in acciaio galvanizzato, collegati ad un terzo filo sinusoidale continuo mediante punti di saldatura (figura 1).
Figura 1. Armatura a traliccio piatto inserita nel giunto di malta orizzontale della muratura armata.
L’armatura a traliccio piatto orizzontale presenta diversi vantaggi:
1. Il traliccio, grazie alla sua struttura, esercita un’azione di confinamento laterale lungo lo spessore della muratura.
2. I punti di saldatura garantiscono un considerevole grado di ancoraggio, paragonabile a quello offerto dai ganci d’ancoraggio nelle tradizionali barre d’armatura.
3. La conformazione del traliccio garantisce un’ottima resistenza alle deformazioni fuori piano della muratura in cui viene inserito.
4. La messa in opera è agevole e perfettamente compatibile con la sequenza costruttiva tipica della muratura non armata.
5. Lo spessore dei giunti può essere notevolmente contenuto: utilizzando malte particolari, i tralicci vengono inseriti nei giunti sottili, senza comportare un aumento eccesivo del loro spessore.
6. Questa tipologia di armatura orizzontale, contiene la diffusione delle fessure e conferisce alla muratura maggiori capacità deformative.
Nonostante in letteratura non siano ancora presenti veri e propri accertamenti sul contributo offerto dalla soluzione con sola armatura a traliccio piatto (in assenza di armatura verticale) alla risposta sismica globale della muratura, si ritiene ragionevolmente che l’aumento di capacità deformativa conferita ai singoli maschi murari di una struttura possa avere un impatto molto positivo sul comportamento sismico globale (Penna et al. 2010).
Articolo tratto dagli atti del Convegno ANIDIS 2011.
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