Le strutture ingegneristiche in cemento, acciaio o altri materiali sono soggette a vibrazioni e sollecitazioni. Per questo motivo compaiono piccole crepe che crescono e alla fine portano alla distruzione. Questo fenomeno è chiamato "cedimento per fatica".
Allo stesso tempo, la corrosione del materiale avviene sotto l'influenza dell'ambiente. È la combinazione di questi fattori – fatica e cedimento per corrosione – che determinerà la durata di servizio della struttura. Per aumentarlo, i materiali vengono rinforzati con vari composti.
Un professore dell'Università RUDN ha suggerito di utilizzare la resina epossidica per questo e ha confrontato l'effetto dell'usura e di un ambiente con diversa acidità in questo caso. L'articolo è pubblicato sulla rivista Polymers .
"Alcuni scienziati ritengono che il cedimento per fatica sia la principale causa di distruzione. Tuttavia, a volte l'ambiente può causare più danni. Ad esempio, per le strutture in calcestruzzo installate nell'acqua. In altre parole, la combinazione di corrosione e fatica è più pericolosa di ciascuno di questi fenomeni separatamente," ha detto Kazem Reza Kashyzadeh, professore del Dipartimento dei trasporti della RUDN.
Ha preparato diversi campioni di calcestruzzo ordinario e rinforzato con resina epossidica e ha condotto prove di fatica in diversi ambienti:aria, acqua, acqua di mare, ambienti acidi e alcalini. I campioni sono stati prima immersi nel mezzo per un mese, dopodiché è stata misurata la loro resistenza alla compressione e poi testati in una macchina per prove ad alto ciclo. I campioni sono stati sottoposti all'esperimento ad una frequenza di tre volte al secondo fino al cedimento.
Il calcestruzzo con resina epossidica ha resistito meglio di altri campioni all'influenza corrosiva dell'ambiente e ai carichi ciclici. Ad esempio, per il calcestruzzo ordinario immerso in acqua, il limite di carico era di circa 10 tonnellate, mentre per il cemento armato di circa 18 tonnellate. Ciò significa che la resistenza alla fatica è aumentata dell'80%. La resistenza alla compressione del cemento armato immediatamente dopo l'esposizione ad un ambiente aggressivo era superiore del 12%.
"I test statici hanno dimostrato che la resistenza alla compressione del calcestruzzo con polimero è circa il 12% superiore a quella del calcestruzzo convenzionale in aria. In tutti gli altri ambienti aggressivi, anche la resistenza statica del calcestruzzo ordinario è inferiore. La resistenza alla fatica del calcestruzzo con resina epossidica aumenta in modo significativo in tutti gli ambienti, in alcuni casi fino al 200%," ha affermato Kazem Reza Kashyzadeh, professore del Dipartimento dei trasporti della RUDN.
Ulteriori informazioni: Kazem Reza Kashyzadeh, Effetto dell'ambiente corrosivo sul comportamento a fatica ad alto numero di cicli del cemento armato mediante resina epossidica:studio sperimentale, Polimeri (2023). DOI:10.3390/polym15193939
Fornito dall'Università RUDN
