Simulazioni numeriche di prove di aderenza su rinforzi FRCM con rete di carbonio

I materiali compositi fibrorinforzati a matrice inorganica (FRCM) sono materiali innovativi che possono essere utilizzati per il rinforzo di strutture murarie al fine di migliorare il loro comportamento in presenza di azioni orizzontali. Il loro utilizzo si sta progressivamente diffondendo grazie alla buona compatibilità di questi materiali con il substrato murario e alle buone prestazioni in termini di permeabilità, sostenibilità e facilità di applicazione. L’impiego di compositi FRCM può influenzare il comportamento a taglio della muratura sia in termini di capacità che di modalità di rottura. Infatti, la presenza dei rinforzi generalmente determina un aumento della resistenza a taglio e un meccanismo di rottura meno fragile. Uno degli aspetti più importanti da analizzare, determinante nel garantire l’efficacia o meno di un sistema di rinforzo, è l’aderenza tra il substrato murario e il composito FRCM. Per questo motivo, la caratterizzazione meccanica dei materiali compositi prevede l’esecuzione sia di prove di trazione che di prove di aderenza. Nel presente lavoro, sono state condotte simulazioni numeriche di prove di aderenza su rinforzi FRCM con rete di carbonio applicati su substrato murario con l’obiettivo di calibrare un appropriato legame bondslip. In particolare, si adotta una strategia di micro-modellazione del rinforzo FRCM, nel quale le fibre di carbonio sono modellate singolarmente e viene considerato il possibile scorrimento all’interfaccia tra fibre e matrice, tramite elementi di interfaccia, al fine di riprodurre le modalità di rottura tipicamente riscontrate in prove sperimentali. I risultati numerici sono confrontati con quelli provenienti da alcune campagne sperimentali precedentemente condotte sullo stesso sistema FRCM, arrivando così alla calibrazione di una legge di bond-slip che potrà essere implementata nella modellazione numerica di prove sperimentali su elementi strutturali rinforzati in vera grandezza.