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In the long run laminated glass interlayers are sensitive to weather conditions. Several studies have been carried out that aim at understanding the consequences of moisture and solar radiation on adhesion to glass and on the mechanical response of the composite pane. In particular, solar radiation seems to produce the strongest effects on the bulk properties of PVB, modifying the coupling capability of laminated glass plates exposed to the direct sunlight. Such problem has been already studied by the authors via dynamic tests on small laminated glass specimens subjected to artificial UV light; however, due to the methodology of these mechanical tests, it was not possible to repeat the experiment on the same specimens subjected to different exposition times, and it was not possible to investigate the laws of accumulation of the consequences of weathering actions. In fact, solar radiation could produce different effects on the structure of material, but only superimposed consequences can be observed. In order to better understand the time progression of the phenomenon, creep tests were performed on laminated glass beams subjected to four-point bending; the specimens were tested in correspondence of definite time intervals of UV exposure. The total amount of time will be defined according to the observed variation of test results with respect to the total exposure. The effects of UV radiation are highlighted directly comparing the displacement history diagram and successively evaluated analyzing the mechanical parameters that describe the rheological behavior., Challenging Glass Conference Proceedings, Vol. 6 (2018): Challenging Glass 6

Gli sviluppi tecnologici hanno consentito negli ultimi decenni una strabiliante espansione delle applicazioni del vetro nel settore delle costruzioni. In virtù della sua trasparenza o traslucenza, questo materiale, che caratterizza alcune tendenze dell’architettura moderna, vede moltiplicare le sue applicazioni in forma di pannelli di grande superficie, coperture, solai, scale, pareti, pilastri, parapetti. Gli elementi di vetro, utilizzati inizialmente con semplice funzione di tamponamento o rivestimento, costituiscono oggi strutture vere e proprie che, di conseguenza, devono essere sottoposte a procedure di calcolo, valutazione e controllo, dello stesso tipo di quelle utilizzate per tutti i materiali strutturali. La funzione strutturale è quindi nuova per un materiale antico, ma richiede particolare attenzione nel dimensionamento e nell’impiego. Costruire con il vetro piuttosto che con altri materiali non è né più difficile né più complesso, ma richiede la considerazione di aspetti specifici essenzialmente legati alla sua fragilità intrinseca. Un approccio consapevole alla progettazione può portare a soluzioni tecniche che consentono, in ogni caso, il raggiungimento di livelli di affidabilità e sicurezza analoghi a quelli ottenibili nelle opere di costruzione che utilizzano materiali strutturali più tradizionali, come ad esempio il calcestruzzo o l’acciaio.

This doctoral thesis presents a thorough analysis of the mechanical, structural and seismic behavior of rammed earth structures, aimed at encouraging the use of this technique in modern construction. Rammed earth is a traditional construction technique that has been used all over the world since antiquity, but today it is attracting renewed interest as an environmentally sustainable building solution. However, the lack of national and international standards based on the structural knowledge of this kind of constructions, makes it difficult for designers and builders to adopt this technique in new constructions. In this regard, as a first step, this thesis presents a detailed compilation of the most relevant results obtained by several researchers about the mechanical and physical properties of rammed earth, including the laboratory tests used to measure these properties and the additives and reinforcements that can be used to improve the material behavior. An experimental testing campaign is carried out to evaluate the mechanical properties of rammed earth stabilized with one of the most relevant additives, lime, focusing on the effect of increasing lime contents and the strength development process, two factors that are essential to build constructions with this technique and that have not been thoroughly studied yet. Compression tests and nondestructive ultrasonic pulse velocity tests are performed. For unstabilized rammed earth, the uniaxial compression tests are combined with diagonal compression test in order to assess also the shear behavior of the material, essential to understand its failure mechanisms (particularly under extreme loads such as a seism). This data is used to develop a numerical model of the material based on the concrete damage plasticity model in the FEM software Abaqus. The proposed behavioral model is evaluated by replicating with finite elements the diagonal tests carried out in laboratory. Considering the vulnerability of rammed earth structures under the action of an earthquake and the numerous areas of earth construction with a significant seismic hazard, in the last part of this study the seismic behavior of this kind of structures is evaluated. The state of the art about this topic is presented and analyzed, including the scientific research about the structural behavior of rammed earth walls subjected to horizontal loads, potential seismic reinforcements, and requirements and recommendations indicated in the existing standards and guidelines about earth construction in seismic areas., Esta tesis doctoral presenta un análisis detallado del comportamiento mecánico, estructural y sísmico de las estructuras construidas con la técnica del tapial, orientado a incentivar su uso en la construcción contemporánea. El tapial es una técnica de construcción tradicional usada en numerosos lugares del mundo desde la antigüedad, y que hoy está generando un renovado interés como solución constructiva medioambientalmente sostenible. Sin embargo, la falta de normativa nacional e internacional basada en el conocimiento estructural de este tipo de construcciones dificulta, para diseñadores y constructores, su introducción en edificios de nueva construcción. En este sentido, como un primer paso, la presente tesis muestra una revisión detallada de los resultados más relevantes obtenidos por numerosos investigadores sobre las propiedades mecánicas y físicas de la tapia, incluyendo los ensayos empleados para medir estas propiedades y los aditivos y refuerzos que pueden ser usados para mejorar el comportamiento de este material. Se lleva a cabo una campaña de ensayos para evaluar las propiedades mecánicas de la tapia estabilizada con uno de los aditivos más relevantes, la cal, centrada en determinar el efecto del uso de contenidos crecientes de cal y en el proceso de obtención de resistencia, dos factores esenciales para emplear esta técnica en nuevas construcciones y que no han sido todavía estudiados en profundidad. Para esto, se lleva a cabo ensayos a compresión y ensayos no destructivos de velocidad de ultrasonidos. Para la tapia sin estabilizar, los ensayos de compresión uniaxial se combinan con ensayos de compresión diagonal, con el objetivo de determinar también el comportamiento a cortante del material, fundamental para entender sus mecanismos de fallo (especialmente bajo cargas extremas, como las sísmicas). Los datos experimentales se usan para desarrollar un modelo numérico del material basado en el modelo concrete damage plasticity de Abaqus. El modelo propuesto se evalúa replicando en elementos finitos los ensayos de compresión diagonal realizados en laboratorio. Teniendo en cuenta la vulnerabilidad de las estructuras de tapia frente a la acción de un terremoto y las numerosas áreas con presencia de construcción en tierra que presentan un riesgo sísmico elevado, en la última parte de este estudio se evalúa el comportamiento sísmico de este tipo de estructuras. Se presenta y analiza el estado del arte sobre esta materia, incluyendo la investigación científica relativa al comportamiento estructural de muros de tapia sometidos a acciones horizontales, posibles refuerzos sísmicos, y requisitos y recomendaciones indicados en las normativas y guías existentes sobre construcción con tierra en regiones con alta sismicidad., Questa tesi di dottorato presenta un’analisi in dettaglio del comportamento meccanico, strutturale e sismico delle strutture in terra battuta (pisé), con l’obiettivo di potenziare il suo uso nell’edilizia contemporanea. Il pisé è una tecnica di costruzione tradizionale usata in diversi luoghi di tutto il mondo dai tempi antichi, e oggi sta suscitando un rinnovato interesse come soluzione costruttiva ecosostenibile. Tuttavia, la mancanza di normative nazionali e internazionali basate sulla conoscenza strutturale di questo tipo di costruzione, rende difficile per progettisti e costruttori l’introduzione di questa tecnica in nuove costruzioni. In questo senso, come primo passo, la presente tesi mostra un rapporto dettagliato dei risultati più rilevanti ottenuti da numerosi ricercatori sulle proprietà meccaniche e fisiche della terra battuta, comprese le prove di laboratorio usate per determinare queste proprietà e gli additivi e i rinforzi che possono essere utilizzati per migliorare il comportamento di questo materiale. Viene effettuata una campagna di test per valutare le proprietà meccaniche della terra battuta stabilizzata con uno degli additivi più rilevanti, la calce, per determinare l’effetto dell’uso di contenuti crescenti di calce e il processo di evoluzione della resistenza, due fattori fondamentali per l’utilizzo di questa tecnica nelle nuove costruzioni e che non sono stati ancora studiati in profondità. A tal fine, si effettuano test di compressione e test non distruttivi di velocità di propagazione degli impulsi di ultrasuoni. Per il pisé senza additivi, le prove a compressione uniassiale si combinano con prove di compressione diagonale, al fine di determinare anche il comportamento a taglio del materiale, fondamentale per capire i suoi meccanismi di rottura (particolarmente in situazioni estreme, come l’azione sismica). I dati sperimentali sono usati per sviluppare un modello numerico del materiale basato sul modello concrete damage plasticity di Abaqus. Il modello proposto viene valutato replicando in elementi finiti la prova di compressione diagonale sviluppata in laboratorio. Tenendo conto della vulnerabilità delle strutture in terra battuta sotto l’azione di un terremoto e delle numerose aree con presenza di costruzione in terra che presentano un elevato rischio sismico, nell’ultima parte di questo studio si valuta il comportamento sismico di questo tipo di strutture. Si presenta e analizza lo stato dell’arte su questa materia, compresa la ricerca scientifica esistente relativa al comportamento strutturale dei muri di pisé sottoposti ad azioni orizzontali, i potenziali rinforzi sismici, e requisiti e raccomandazioni indicati dalle norme e linee guida sulla costruzione in terra in regioni con alta sismicità., Tesis Univ. Granada.

Fibre-reinforced composite materials have gained an increasing success, mostly for strengthening, retrofitting, and repairing existing structures. However some problems may arise with the use of traditional FRP (Fiber Reinforced Polymer), particularly when the compatibility with the substrate and the reversibility of the intervention are required, as in case of cultural heritage buildings, or specific exposition conditions may compromise the long term effectiveness of the reinforcement, as in presence of high temperature and humidity. Starting from these considerations new composite materials are emerging as a more effective solution in certain fields of application and under specific service conditions; in this context, mortar-based composite systems, consisting of one or more layers of uni- or bi-directional fibre nets embedded in cement/lime-based matrix layers, can be used as reinforcement of both concrete and masonry structures. However, the research work dealing with these emerging materials and their performances when used as a strengthening system for existing structures is still limited. Both experimental and theoretical investigations are needed in order to deliver reliable design methodologies. In this work, a Round Robin Test aimed to the characterization of both bond with the existing substrate and tensile performance of glass fabric (in the form of grids) coupled with inorganic mortar matrices is presented. The investigation was conducted at fifteen laboratories involved in the RILEM Technical Committee 250-CSM (Composites for the Sustainable Strengthening of Masonry). With the aim of studying the bond behaviour between Fabric Reinforced Cementitious Matrix (FRCM) composites and masonry substrate, single and double lap shear tests were carried out on brick-masonry prisms. Results provide useful informations about the mechanical properties, the bond capacity and the failure mechanisms of different commercially available glass FRCM systems. Finally, critical aspects are underlined to address the progress of research work., info:eu-repo/semantics/publishedVersion