Monitoraggio strutturale e caratterizzazione meccanica del ferrocemento mediante uso di Emissioni Acustiche = Structural monitoring and mechanical characterization of ferrocement through the use of Acoustic Emissions

Il monitoraggio strutturale ha assunto un ruolo predominante in ambito ingegneristico nel garantire la sicurezza e la durabilità delle strutture e delle infrastrutture civili. Lo scopo del monitoraggio è il rilevamento del danno per identificare se: 1) questo si sia verificato, 2) definirne la sua ubicazione e 3) stimarne la gravità e valutarne le conseguenze sulla vita residua di una struttura. Esistono diverse tecniche di monitoraggio strutturale, a seconda delle caratteristiche del sistema che si vuole misurare. In questo elaborato viene proposto lo sviluppo di un sistema di monitoraggio basato sull’approccio innovativo della tecnica di Emissione Acustica (AE) per la caratterizzazione dei fenomeni di danno in materiali fragili e quasi fragili, ponendo particolare interesse al materiale ferrocemento. Il ferrocemento fu brevettato dall’inventore e ingegnere francese Joseph Lambot nel 1855, ma solo in seguito l’architetto Pier Luigi Nervi ne ideò l’attuale configurazione riconosciuta per le opere civili. La tecnica AE si colloca all’interno dei metodi diagnostici non distruttivi che consentono di rilevare in tempo reale la formazione e l’evoluzione dello stato di danneggiamento di una struttura. L’operazione di acquisizione avviene tramite sensori piezoelettrici (PZT) di segnali ultrasonici, chiamati emissioni acustiche, emessi spontaneamente dal materiale durante il processo fessurativo. Al fine di indagare la perdita delle prestazioni in risposta alla propagazione del fenomeno corrosivo, sono state condotte diverse campagne di prova sperimentali presso il laboratorio “MastrLAB” del Politecnico di Torino, durante le quali sono stati realizzati e testati, mediante test a flessione su quattro punti, un totale di 72 campioni di ferrocemento. Nel presente lavoro di tesi le acquisizioni dei dati AE sono avvenute mediante due canali per valutare l’evoluzione del processo di danneggiamento osservato durante l’esecuzione dei test meccanici. Infine, l’analisi dei segnali AE è stata integrata con la tecnica della Digital Image Correlation (DIC), permettendo di ottenere un quadro dettagliato del comportamento meccanico del materiale. L’obiettivo della tesi è di stimare attraverso questo ricco dataset un parametro di danneggiamento che sia in grado di cogliere e descrivere il danno causato dalla corrosione.