Influenza dello strain-rate sul comportamento meccanico dei ...

Cap. I – EFFETTI DELLA VELOCITÀ DI DEFORMAZIONE SUL
COMPORTAMENTO MECCANICO DEI MATERIALI STRUTTURALI
10
9
0%
50%
100%
R.H. (dried specimens)
R.H.
R.H. (wet specimens)
8
STRESS [MPa]
7
6
5
4
3
2
10 -7 10 -5 0.001 0.1 10
STRAIN RATE [ s -1 ]
Figura 1. 9 - Massima tensione di trazione per calcestruzzi con diverso contenuto d'acqua in
funzione dello strain-rate
C’è da dire però, che se dal punto di vista dinamico l’acqua libera contenuta
all’interno dei pori migliora la risposta a sollecitazioni applicate velocemente, in
condizioni quasi-statiche il comportamento risulta influenzato in maniera
negativa. Infatti, come si nota dalla figura di seguito riportata, nell’intervallo di
velocità di deformazione 10 -6 ÷10 -2 s -1 , l’energia specifica di frattura subisce un
calo iniziale prima di risentire degli effetti benefici dello strain-rate [8].
Questo tipo di risposta in termini di energia di frattura, è del tutto assente o
quantomeno trascurabile nel caso di provino asciutto, ed è imputabile al
meccanismo fisico di migrazione della miscela acqua-vapore acqueo dai micropori
verso le fessure. Infatti, la miscela bifase, trovandosi in equilibrio all’interno
dei micro-pori, stabilisce una tensione superficiale dovuta alla capillarità dei meati
che imprime al calcestruzzo una pre-sollecitazione di trazione. Se la velocità di
deformazione è sufficientemente bassa da permettere, durante la formazione delle
prime fessure, la migrazione della miscela bifase, questa durante il suo percorso
verso l’esterno del provino imprime una pressione sulle pareti dei canalicoli
abbattendo l’energia di frattura. Se, invece, la velocità di deformazione è elevata
la miscela, essendo dotata di massa e quindi di una certa inerzia, non riesce a
fuoriuscire dai micro-pori: quindi il provino saturo esibisce dapprima un
comportamento simile a quello asciutto e poi, per velocità sempre più spinte,
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