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La Natura come Baumeister: studio di nuove tecnologie auto-rigeneranti per il calcestruzzo

Terranova, Salvatore

La Natura come Baumeister: studio di nuove tecnologie auto-rigeneranti per il calcestruzzo.

Rel. Jean Marc Christian Tulliani, Roberto Pagani, Giacomo Chiesa. Politecnico di Torino, Corso di laurea specialistica in Architettura, 2012

Abstract:

Introduzione

"L'uomo comanda la natura obbedendole"

L'uomo è diventato la specie prevalente nel pianeta perché è riuscito a dominare e interferire sull'ambiente. Dopo millenni in cui ha prevalso la spinta umana a plasmare la natura secondo le proprie esigenze, si sta diffondendo una coscienza secondo cui occorre avere l'umiltà necessaria per riconoscere che la Natura è la migliore fonte di ispirazione possibile nella ricerca di soluzioni ai problemi dell'uomo stesso.

Di fronte alla sua infinita gamma di funzioni, materiali e tecniche costruttive, abbiamo l'opportunità di apprendere una quantità di significati che prima apparivano incomprensibili.

Eugene Tsui ci esorta ad avvicinarci al mondo della natura per scoprire un mondo parallelo a quello dell'uomo, che si sviluppa e si adatta nello stesso modo con le stesse soluzioni e strategie che utilizza l'umano per evolversi. La Natura, cioè gli organismi naturali, animali e piante, già da molto tempo prima ancora dell'uomo hanno adottato sistemi e strategie volte alla propria evoluzione, ma con una differenza sostanziale rispetto all'uomo, ovvero volte al pieno rispetto di sé e al massimo risparmio di energia, materia e forza, adottando soluzioni polivalenti e a lungo termine.

Alcuni esempi che possono aiutarci ad afferrare l'essenza ed il significato dell'architettura della Natura sono le sofisticate costruzioni delle larve della mosca friganea, aventi strutture a pannelli modulari di foglie tagliate con estrema precisione che richiamano le metodologie proprie dei nostri processi di costruzione modulare. Allo stesso modo, di come i cinesi hanno imparato dalle vespe la fabbricazione della carta ed i nidi delle api vasaie paiano aver ispirato i vasi di argilla degli indiani d'America. E' chiaro che ci sono stati animali architetti molto tempo prima che l'Homo Sapiens compisse i suoi primi rudimentali tentativi di costruzione, e non ci deve stupire che i manufatti degli stessi a volte superano, ancora oggi, quelli umani per funzionalità, adattamento ecologico, solidità strutturale, efficienza energetica, economia dei materiali, gestione delle risorse e precisione nell'esecuzione.

Relatori: Jean Marc Christian Tulliani, Roberto Pagani, Giacomo Chiesa
Tipo di pubblicazione: A stampa
Soggetti: T Tecnica e tecnologia delle costruzioni > TE Tecnologia dei materiali
Corso di laurea: Corso di laurea specialistica in Architettura
Classe di laurea: NON SPECIFICATO
Aziende collaboratrici: NON SPECIFICATO
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/2892
Capitoli:

Introduzione

1 Obiettivi e metodologia

2_Biomimetica: imparare dalla Natura

2.1_Premessa

2.2JI termine

2.3_L'approccio

2.4_L'emulazione

2.4.1 Imitazione della forma / geometria

2.4.2_lmitazione dei processi

3_Materiali bioispirati

3.1_Materiali bioispirati

3.2_Esempi di materiali biojspirati

3.2.1_L'alveare

3.2.2_ll termitaio

3.2.3_La salamandra

3.2.4 Il camaleonte

3.2.5_La pelle

3.2.6 Il ragno

3.2.7_L' orso polare

3.2.8 Il loto

4_IL Cemento

4.1_I cementi

4.1 Il cemento Portland

4.2_I cementi di miscela

4.3 Il calcestruzzo

4.3.1_Gli inerti o aggregati

4.3.2_L'acqua d'impasto

4.3.3_Gli additivi

4.4_l fattori di degrado del calcestruzzo

4.4.1_L'attacco da parte dei solfati

4.4.2_Attacco da parte dei cloruri

4.4.3_Attacco da parte dell'anidride carbonica

4.4.4_Degrado da parte degli alcali-aggregato

4.4.5_Degrado da parte di gelo e disgelo

5_ll calcestruzzo auto-rigenerante

5.1_L'auto-rigenerazione

5.3 Il calcestruzzo auto-rigenerante

5.3.1_Perché costruire con i calcestruzzi auto-rigeneranti?

5.3.2_Strategie auto-rigeneranti

5.3.3_Auto-rigenerazione con il metodo dei batteri

5.3.4_Auto-rigenerazione con additivi minerali

5.3.5_Auto-rigenerazione con il riscaldamento selettivo

5.3.6_Auto-rigenerazione con additivo espansivo e cristallino

6_Studio sperimentale

6.1_Obiettivi

6.2_lncapsulazione

6.2.1 Processo Wurster

6.2.2_Processo coacervativo

6.2.3_Processo per emulsione

6.3_l materiali utilizzati nella sperimentazione

6.3.1_ldrossido di sodio

6.3.2_Azoto liquido

6.3.3_Finlan

6.3.4_Resina poliuretanica bicomponente

6.3.5_Paraffina

6.3.6_Polivinilfluoruro (PVF)

6.3.7_Polivinilbutirrale (PVB)

6.3.8_Macchinari utilizzati per la ricerca

6.4_Strategie utilizzate per l'incapsulazione

6.4.1 Incapsulazione della Finlan con resina polimerica bicompo-nente

6.4.2Jncapsulazione dell'idrossido di sodio con resina polimerica bicomponente

6.4.3Jncapsulazione con la paraffina

7_Risultati

7.1_Preparazione provini

7.2_Prova a flessione a tre punti con controllo di apertura

Bibliografia:

Bibliografia:

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Benyus J. M.; 2009, Biomimicry, innovation inspired by Nature, HarperCollins, USA.

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Articoli

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Sitologia

http://www.biomimicry.net, consultato a Gennaio 2012.

http://www.asknature.org/, consultato a Gennaio 2012.

http://www.galenotech.org/microcps.htm, consultato ad Ottobre 2012.

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