Stampa 3D in calcestruzzo: indagine sperimentale sul creep

International newspapers and experts have defined 3D printing or Additive Manufacturing (AM) as the industrial revolution of this century. In recent years, 3D printing technology has made it possible to create objects of all shapes and sizes in virtually every sector: automotive, medicine, construction and many others. One area in which the use of 3D printing is rapidly gaining ground is the construction sector. If initially this technology, in construction, was used only for the realization of plastic models, now it is possible to realize real houses. The desire for a more sustainable construction environment is increasingly demanded, and this is precisely one of the reasons why the use of 3D printing is used, in fact it allows a clear reduction in waste. Concrete, being the most widely used building material in the world, is precisely the material that, in construction, has been most involved in this new technology. Concrete 3D printing enables high-speed construction, no formwork required, less heavy work, design freedom and cost reduction. An overview of 3D and 3D concrete printing will be provided in Chapter 2 and Chapter 3 respectively. Before arriving at the case study addressed in this paper there are two other chapters, one dedicated to the material used in the experimental tests, concrete, Chapter 4 and the other dedicated to the phenomenon of creep or viscous flow, a phenomenon typical of viscoelastic materials, Chapter 5. In Chapter 6 will be exposed the load tests and results carried out by me at the University of Pavia, Department of Structural Mechanics, 3D Printing Concrete Laboratory, in collaboration with the Department of Structures for Engineering and Architecture of the University of Naples "Federico II". Finally, Chapter 7 will be dedicated to the conclusions.

I giornali e gli esperti internazionali hanno definito la Stampa 3D o Additive Manufacturing (AM) come la rivoluzione industriale di questo secolo. Negli ultimi anni, la tecnologia del 3D printing ha permesso di creare oggetti di qualsiasi forma e dimensione praticamente in ogni settore: automotive, medicina, edilizia e molti altri. Un settore in cui l’utilizzo della stampa 3D sta prendendo piede velocemente è il settore delle costruzioni. Se inizialmente tale tecnologia, in edilizia, veniva utilizzata solo per la realizzazione di modelli plastici ora è possibile realizzare vere e proprie case. Il desiderio per un ambiente delle costruzioni più sostenibile è sempre più richiesto, ed è proprio questo uno dei motivi per cui si ricorre all’uso della stampa 3D, infatti essa permette una netta riduzione degli sprechi. Il calcestruzzo, essendo il materiale da costruzione più utilizzato al mondo, è proprio il materiale che, in edilizia, è stato maggiormente coinvolto da questa nuova tecnologia. La stampa 3D in calcestruzzo permette costruzioni ad alta velocità, nessuna necessità di casseforme, meno lavoro pesante, libertà di progettazione e una riduzione dei costi. Un quadro generale sulla stampa 3D e sulla stampa 3D in calcestruzzo sarà fornito rispettivamente nel Capitolo 2 e nel Capitolo 3. Prima di arrivare al caso studio affrontato in questo elaborato sono presenti altri due capitoli, uno dedicato al materiale utilizzato nel prove sperimentali, il calcestruzzo, Capitolo 4 e l’altro dedicato al fenomeno del Creep o scorrimento viscoso, fenomeno tipico dei materiali viscoelastici Capitolo 5. Nel Capitolo 6 saranno esposte le prove di carico e i risultati effettuate da me presso l’Università degli Studi di Pavia, Dipartimento di Meccanica Strutturale, Laboratorio 3D Printing Concrete, in collaborazione con il Dipartimento di Strutture per l'Ingegneria e l'Architettura dell’Università degli Studi di Napoli "Federico II". Infine, il Capitolo 7, sarà dedicato alle conclusioni.