SVILUPPO DI MATERIALI COMPOSITI RINFORZATI CON FIBRE NATURALI PER L'INGEGENRIA CIVILE

Il presente lavoro di tesi si colloca all'interno del settore di ricerca incentrato sullo studio di innovativi materiali compositi polimerici rinforzati con fibre naturali di origine vegetale. Lo studio di caratterizzazione meccanica è stato corredato da quello sui modelli previsionali del comportamento meccanico. Infatti, in campo ingegneristico, è indispensabile disporre di modelli fisici che permettono di stimare con adeguata accuratezza la proprietà meccaniche dei materiali da impiegare. Come già esposto nel capitolo 3, i convenzionali modelli previsionali (regola delle miscele) presenti in letteratura sono per lo più sviluppati ed offrono risultati attendibili solo per compositi con rinforzi di tipo unidirezionale e di fibre sintetiche, quindi in linea generale per materiali di natura omogenea (es. vetro resina). Pochi studi sono incentrati sui compositi rinforzati con tessuti tecnici bi- o multiassiali a base di fibre corte (mat) o yarn di fibre corte, soprattutto se di natura vegetale. Nel corso degli ultimi anni sono stati proposti alcuni modelli previsionali che permettono di apportare le opportune correzioni ai modelli classici della micromeccanica in relazione alle peculiarità dei tessuti di fibre vegetali. Considerando che la letteratura è scarna di pubblicazioni riguardo studi su tali modelli previsionali e non essendo possibile avere la certezza assoluta che essi si adattano al tipo di composito in esame, si è proceduto con lo studio e la validazione dei più significativi modelli con i compositi oggetto dello studio. Considerando, inoltre, che un classico problema con i filati ritorti è il loro diverso comportamento meccanico, allo stato secco e reticolato all'interno del composito, [68,89], si è pensato di finalizzare lo studio a sviluppare un approccio affidabile per determinare le proprietà del filato in modo da poterle usare direttamente nei modelli previsionali per ottenere sempre più risultati aderenti al comportamento. In conclusione, ci si è posto l'obiettivo di individuare un possibile campo di impiego e le eventuali limitazioni ai materiali studiati con l'intento di analizzare gli aspetti positivi e negativi di natura ingegneristica.