Principe, Jenine (2020) Ultra-High Performance Fiber Reinforced Concrete: towards a concrete future for architecture. [Tesi di dottorato]

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Abstract

Il presente lavoro di ricerca nasce nell’ambito di un progetto finanziato dall’Unione Europea – PON Ricerca e Innovazione 2014-2020 – con l’obiettivo di favorire la collaborazione tra Università e mondo della produzione e si innesta all’interno di due grandi temi disciplinari della Tecnologia dell’Architettura, ovvero l’innovazione tecnologica e la produzione industriale. In particolare, la tesi ha al centro gli Ultra-High Performance Fiber Reinforced Concrete (UHPFRC), calcestruzzi ultra-performanti fibrorinforzati, che si affacciano nel settore delle costruzioni negli anni ’90: inizialmente impiegati in ambito puramente ingegneristico, solo recentemente sono stati utilizzati anche in applicazioni architettoniche. La ricostruzione della storia passata e presente del materiale nonché del vasto panorama di prodotti e tecniche di produzione e prefabbricazione, ha messo in evidenza come manchi tanto una conoscenza del materiale in senso stretto – cos’è e come si comporta – quanto delle sue modalità di progettazione. A tale mancanza si è cercato di sopperire da un lato, mediante lo sviluppo di un metodo per la costruzione della conoscenza del materiale, andando al di là delle informazioni date dai produttori, e, dall’altro, fornendo metodologie di progettazione che, sulla base delle sue possibili applicazioni, consentano di comprendere tanto le caratteristiche prestazionali che quelle produttive. Ne deriva un protocollo di prove sperimentali, affiancato a uno minore di prove già regolamentate, calibrato sulla base delle applicazioni architettoniche più significative e messo a disposizione tanto dei progettisti che dei produttori, fornendo strumenti e metodi di chiara comprensione, facilmente implementabili e in grado di restituire la plasticità del calcestruzzo ultra-performante. Al problema della strutturazione della conoscenza, segue quello relativo alla progettazione, ancora una volta declinato all’interno della realtà industriale che, soprattutto nel caso delle componenti architettoniche, si confronta spesso con richieste estranee ai vincoli imposti dalla produzione. Nella scelta degli approfondimenti progettuali, oltre che alla produzione, si è guardato anche al settore italiano delle costruzioni che, a dispetto della profonda crisi che lo attraversa ormai da più di 10 anni, offre agli ultra-performanti interessanti prospettive applicative, soprattutto nel settore della riqualificazione sia di edifici (interventi strutturali cast-in-side e sostituzione di facciate) che di infrastrutture. Con l’obiettivo di mediare la relazione tra produzione industriale e progettazione tecnologica, dall’esperienza mutuata dall’approccio sistemico ed esigenziale-prestazionale, sono state sfruttate le potenzialità della progettazione computazionale per garantire il contemporaneo soddisfacimento di esigenze di carattere produttivo, costruttivo, ambientale e di personalizzazione del prodotto.

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