Skip to main content
Vai all'homepage della Commissione europea (si apre in una nuova finestra)
italiano it
CORDIS - Risultati della ricerca dell’UE
CORDIS

Auxetic Cementitious Composites by 3D Printing

Descrizione del progetto

Materiali strutturali più sicuri e resilienti

Strutture come le centrali nucleari richiedono materiali che siano in grado di sopportare forze estreme senza cedere. Il calcestruzzo è forte, ma è friabile e si affida a rinforzi (ad esempio armature in acciaio) che si attivano dopo la formazione delle fessure. Questo approccio lascia le strutture vulnerabili alle sollecitazioni ripetute e alle scosse di assestamento. I materiali auxetici - materiali con un rapporto di Poisson negativo - offrono una soluzione migliorando l’assorbimento dell’energia e lavorando con il calcestruzzo prima che compaiano le crepe. Tuttavia, la loro bassa rigidità ne limita il potenziale per le applicazioni strutturali. Il progetto ACC-3D, finanziato dal CER, esplorerà l’integrazione dei materiali auxetici nei compositi cementizi. L’obiettivo è raddoppiare l’assorbimento di energia senza sacrificare la rigidità. Questa innovazione potrebbe ridefinire i materiali da costruzione, consentendo livelli di duttilità e resilienza senza precedenti.

Obiettivo

Concrete is inherently brittle. This is a problem because important structures such as nuclear power plants need ductility to remain functional after earthquakes and impacts. ACC-3D aims at creating novel, ductile cementitious composites by using local reinforcement with an unusual quality, negative Poisson's ratio, known as auxetics. Currently, steel rebars or fibers are used to make concrete ductile. Such reinforcement is only active once the concrete has cracked: it prevents existing cracks from growing. Cracking might leave structures unfunctional or vulnerable to repeated events and aftershocks. Can we make reinforcement actively work with concrete already before cracking by making it auxetic? This has never been attempted before. Emerging auxetics with complex architectures fabricated by 3D printing offer excellent energy absorption capacity. However, they have low stiffness which makes them unsuitable for structural applications. I believe that using auxetics as reinforcement in cementitious composites will result in energy absorption at least 2 times higher than current approaches without impairing the stiffness. Through a preliminary study I discovered that auxetics can outperform conventional reinforcement in cementitious composites in terms of flexural strength and energy absorption. However, the mechanism of interaction between deformable auxetic reinforcement and the stiff cementitious matrix is unknown. In ACC-3D I aim to fundamentally understand and fully exploit the potential of auxetic cementitious composites by combining design, experiments, and numerical modelling. This will allow me to create innovative cementitious composites with high ductility and energy absorption capacity. The approach developed in ACC-3D will open possibilities for development of designer construction materials, allowing mechanical response of building materials to be tuned through purposefully adjusting their material architecture.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) ERC-2021-STG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

TECHNISCHE UNIVERSITEIT DELFT
Contributo netto dell'UE
€ 1 498 201,00
Costo totale
€ 1 498 201,00

Beneficiari (1)