| I materiali strutturali vengono tradizionalmente catalogati, in base alle caratteristiche della curva tensione-deformazione s-e, in due distinte categorie: MATERIALI DUTTILI e MATERIALI FRAGILI. Mentre i materiali duttili mostrano ampi tratti non lineari nel diaframma s-e, prima di pervenire alla rottura, quelli fragili si rompono in modo improvviso, quando la risposta è ancora sostanzialmente elastica e lineare. Una seconda caratteristica che li distingue nettamente è il rapporto tra resistenza a trazione e resistenza a compressione. Mentre per i materiali duttili tale rapporto è vicino all'unità, per i materiali fragili esso si presenta molto inferiore (in alcuni casi 10-1 ¸ 10-2). Le differenze di comportamento dipendono in gran parte dai meccanismi microscopici di danneggiamento e di frattura, che, nei vari materiali di impiego strutturale, si presentano notevolmente diversi.
Nelle leghe metalliche, ad esempio, si verificano degli scorrimenti tra i piani atomici e cristallini, che danno luogo ad un comportamento di tipo plastico o duttile, con notevoli deformazioni permanenti. Nei calcestruzzi e nelle rocce, d'altra parte, le microfessure e gli scollamenti tra i componenti granulari e la matrice, possono estendersi e concorrere a formare una fessura macroscopica che separa improvvisamente in due parti l'elemento strutturale. Questo processo di fessurazione instabile produce un comportamento fragile.
Peraltro non è sempre evidente quale sia l'ambito microscopico in cui avvengono i meccanismi di danneggiamento. Tale ambito può presentare dimensioni assai diverse, in funzione della natura dei meccanismi e della eterogeneità del materiale. Nei cristalli il danneggiamento avviene a livello atomico, con le vacanze e le dislocazioni; nelle leghe metalliche le cricche si propagano a livello intergranulare o transgranulare; nei calcestruzzi le fessure si enucleano all'interfaccia tra gli inerti granulari e la matrice cementizia. Si comprende quindi come la scala del danneggiamento venga a dipendere dalla regolarità del solido e quindi dalla dimensione delle eterogeneità in esso presenti.
Accanto ai materiali da costruzione tradizionali, si sono aggiunti oggi nuovi materiali, altamente eterogenei ad anisotropi, poiché rinforzati da fibre e composti da più lamine. Tali materiali, detti COMPOSITI, possono essere a matrice polimerica, metallica, ceramica o cementizia. In essi i meccanismi di danneggiamento sono essenzialmente due: lo sfilamento delle fibre e la delaminazione, cioè lo scollamento degli strati.
La distinzione tra materiali duttili e fragili non è sempre marcata in modo definito, anche perché la duttilità del materiale dipende dalla temperatura ambientale e anche dalla dimensione dell'elemento strutturale. Questo porta alla conseguenza che la duttilità cessa di essere una proprietà del materiale, per diventare una proprietà dell'intera struttura.
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