Spostamenti sotto controllo

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Manutenzíone strsdale
SPOSTAMENTI
SOTTO GONTROTTO
Isoezionee sorveglianzadei manufatti;operazioni indispensabili
per una correttamanutenzionedelle opere d'arte, Soprattuttodi quelle
più soggettea fenomeni di invecchiamento
lmpiego del by-bridge in un intervento
di diagnosistrutturalesulla s' s. 624'
"svincoloGulfa"
onsiderandoche la rete stradale e autostradaleitaliana, realizzafa per la gran Parte negli
ultimi 40 anni, comprendeun gran numero di opere d'arte, dai ponticelli di
luce modestaai viadotti di diversi chilometri, il problema dell'ispezione'
s o r v e g l i a n z ae m a n u t e n z i o n ed e l l e
opered'arte, così come prescritto nel
D . M . 4 m a g g i o 1 9 9 0e n e l l a s u c c e s s i va circolare n. 34233 del 25 febbraio
1991,non può esseretrascuratoe costituisceargomentodi pressanteattualirà.
L a p r e s e n t en o t a i n t e n d e f o r n i r e g l i
elementinecessariper la corretta impostazionedi un progetto di ispezione
e.sorveglianza,con particolare attenztonealla diagnosticastrutturale,venSonoinfatti esaminate,sinteticamente, le finalità che si possonoconseguile, i principi e i limiti dei metodi di
t n d a g i n ed i p i ù f r e q u e n t ei m p i e g o .
CONTROI-!.I SU STRUTTURB
IN C.C.A. E C.C.A.T'.
La diagnostica,applicata alle strutture in
conglomerato cementizio amato, prende
origine dalla necessitàdi determinare le
condizioniresiduedi sicurezzadi un manufatto in esercizio.E' ormai consolidato che le strutturein c.c.a.e c.c.a.p.sono
. conses o g g e t î ea i n v e c c h i a m e n t oi n
guenzadell'impiego a cui sono destinate.
La concomitanzadi tali fattori si presenta con maggiore frequenza nelle opere
d'arte stradali per le quali si impone, in
maniera sempre più urgente, di controllare che non siano insorti, nelle singole
parti strutturali, fenomeni anomali che
ne pregiudichinoI'uso.
La diagnosi di un fenomeno di degrado'
conseguenteall'azione di agenti aggressivi ambientali, all'azione meccanicadi
eventi eccezionali (sisn-ra,inondazioni,
incidenti provocati dall'utente),si suddi-
943
vìde sostanzialmentein due tipi di approcci metodologici, il primo prevede la
determinazionein- situ delle proprietà
meccaniche(parametri di resistenzae
costantielastiche)e la successivaesecuzione di un'analisi stmtturale,con metodi numerici, della quale i parametri sperimentali, acquisiti ín-situ, costituiscono
il necessarioirzpur.
Il secondoconsisteinvece nella possibilità di eseguirela spedmentazionein-situ
dell'intero organismostrutturaleo di una
sua paÍe, per via staticao dinamica.La
risposta ottenuta contiene informazioni
sul comportamento globale della struttura. Da queste,mediante un processodi
identificazione basato sull'elaborazione
di un modeilo numerico si possonoricavare le costanti elastichedel calcestruzzo.
Nel seguito vengono trattati argomenti
relativi alla prima metodica, con parlicolare interesseper i seguenticampi di ap-
LE STRADE 10196
Manutenzíone stradale
"temperatudella
ra" raggiunta durante I'incendio.
Da quanto si può
ricavare dalla UNI
Analisi delle variazioni delle
9502 si rileva che
proprietà meccaniche
Durante I'esecuzione delle opere è parti- il modulo elastico
colarmenteutile I' acquisizione,mediante e l a r e s i s t e n z aa
controlli non distruttivi. di dati relativi trazione vengono
alle variazioni nel tempo delle proprietà ridotti per tempemeccanichenei conglomeraticementizi; rature superiori ai
'C mentre la
questaconsente,al Direttore dei Lavori e 200
all'ImpresaEsecutrice,di controllarenel resistenzaa comtempo la costanzadi produzionedell'im- pressionesubisce
notevoli riduzioni
pianto di confezionamento.
Alla conclusionedei lavori, in fase di p e r t e m p e r a t u r e
collaudo dell'opera, acquisire dati con- s u p e r i o r i a 4 0 0
"L.
cernenti le caratteristichemeccanichedei
conglomerati cementizi permette di veriCarotaggio e rnicrocarotaggio
ficare i dati acquisiti durante i lavori e di
Il prelievo di calcestruzzoindurito covalutareI'omogeneitàdei getti.
L'impiego, negli impianti di prefabbrica- stituisce sempre il miglior modo per
zione, dei controlli non distruttivi per- conseguireuna stima della resistenza
mette, in maniera agevole, di controllare del calcestruzzoposto in opera. Un linel tempo 1o sviluppo della resistenza mite è costituito soprattuttodal dannegnel conglomeratocementizioe di verifi- giamento che si produce durante il precare durante la produzione che l'applica- lievo, che fa classificare tale metodo
"localmente distruttivo", e dal cozione di sollecitazioni,legataal processo come
di prefabbricazione (taglio trefoli, appli- sto, per tempo di esecuzionee usura dei
cazione del tiro. rimozione casseformi, materiaii, superioread ogni altro metosollevamento e trasporto), non provochi d o d i p r o v en o n d i s t r u t t i v o .
E; fondàmentalenella fase di prelievo il
danni al manufatto.
rispetto delle specifiche fissate dalla
UNI 6131 per ridune al minimo il danStirna della classedi resistenza
"tormento", dovuto al
neggiamento,
di
un
calValutarela classedi resistenza
cestruzzo, nel caso di strutture esistenti, prelievo. La prova di resistenzaa compuò rcndersinecessarionel caso di con- pressione viene eseguita in conformità
solidamenti conseguentia: ammalora- alla UNI 6132. Tali prove devono (legmento, adeguamentosismico. installa- ge n. 1086 del 5 novembre 1971,D.M.
zionedi macchinaridi pesonon previsto 9 gennaio 1996) essereeseguitepressoi
laboratori ufficiali o autorizzati,che gain progetto.
rantiscono affidabilità, indipendenza e
Nelle strutture di nuova costruzione il
qualità.
collauin
fase
di
problema può insorgere
do. nell'eventualitàdi risultati, delle pro- L'interpretazione dei risultati di prova
ye standard, non conformi o sui quali su campioni di calcestruzzoindurito,
possonoessereavanzati dubbi sulla reale prelevatoin opera, necessitadi una brev e p r e m e s s a1. 1D . M . 9 g e n n a i o 1 9 9 6
dei campionidi prova.
rappresentatività
fissa i criteri di verifica della conformità di un conglomerato alla classe di
Analisi clei difetti
Un settore nel quale i controlli non di- resistenzafissata in progetto. Stabilisce
struttivi ln-situ risultano particolarmen- le quantità minime, la frequenza,il mete utili è la determinazione dei difetti in todo di calcolo. Le UNI 6131 e 6132
strutturein conglomeratocementizioar- fissano rispettivamentela proceduraper
mato. La difettologia ricorrente nelle il prelievo, le condizioni di stagionatustrutturein c.c.a.consistein: fessurazio- ra, il metodo di prova. 11valore della
" r e s i s t e n z ad i p r e l i e v o " c o s ì f i s s a t o ,
ne, microfessurazione,presenzadi ca"Rci", costituisceil valore "potenziale"
vità, degrado.
La fessurazionep.e. è un fenomeno ca- di un calcestruzzo confezionato in conratteristico delle strutture danneggiaîe dizioni standard. In realtà la resistenza
"attuale", dìfda incendiol in questo caso, infatti, la del calcestnrzzoin opera,
quantificazione
fessurazionerappresentail termometro ferisce da questa,taìe
plicazione:
- strutture esistenti;
- analisi dei difetti.
LE STRADE
10/96
944
Prelievo di conglomerato
cementiziomediante
carotaggio(Uni 6131)
sulla s.p. 103 nella provincia
di Caltanissetta
non è purtroppo codificata dalla nostra
legislazionetecnica, si può però fare riferimento alla bibliografia specialistica
ed :rlle norme emanatedagli organismi
nor-mativiesteri (BS 6089).
L a B S l 8 8 l e d i l C o n c r e t eS o c i e t v
Technical Report n. 1I forniscono le
relazioni(l)a e (l)u, per la stima del valore della resistenzadel calcestruzzoil.t
"attuale" ottenuto da prove su caopera
rota:
) \
R,, = #1
[,,:Prelievo ori::ottttrle
lt.5+11
\
H)
.l
R,, = 7*f
').
f ,,:prelievo varticale
lt.5+11
\
H )
tale valore può essereincrementatouiteriormente,per valori compresi fra f i
e 1 . 3 . m e d i a n t el ' i m p i e g od i i d o n e i
coefficienti che tengono conto deìle
condizioni di stagionatura,di compattazione, della qualità delf inerle, del prelievo.
La rappresentativitàe la numerositàdei
r i s u l t a t is p e r i m e n t a l ia. c q u i s i t ia n c h e
con altri metodi, permette di interprelare i dati ipotizzando 1a distribuzic::e
normale (Gaussiana)del campione indiil valore medio, la deviavicluandone
zione standard,il valore caratteristica.
Il microcarotaggio, attualmentein fase
di studio dalla Unicemento,in considerazione del minor danneggiamentoprovocato sulle strutture. per le lidotte dimensioni dei campioni, permette di rtcavare il profílo delle resistenzein opera più diffuso.
Manutenzíone stradale
"R"
d o v e " P " è e s p r e s s oi n k g e
in
kg/cm2.
La prova è normata dalla Uni 9536 per i
tasselli preinglobatie dalla Uni 10157
per tasselli post-inseriti. I1 numero minimo di tasselli è di tre per ogni punto di
prova.
lnteNento di diagnosi
strutturale sulla s. s. 624
"svincolo
di Gulfa".
Esecuzione deí rilievi
microsismici (Uni 9524)
Rilieú microsismici e sclerometrici
I metodo a ultrasuoniè basatosul riliero di onde microsismicheemesseda un
rasmettitore ad alta frequenza (ultrasuori) e ricevute da un'apposita sonda.
lonsente di determinarela velocità di
rasmissionedelle onde di pressionenel
:alcestruzzo.
-a velocità è un parametro fisico utile
rer eseguire"l'analisi dei difetti" degli
:lementi strutturali e per comparare la
iualità di getti omogenei.11metodo è
) p p o r t u n a m e n t ed e s c r i t t o d a l l a U n i
)189.
-a prova sclerometrica,basatasulla mi;ura della durezzasuperficiale di un calrestruzzoè statacorrelata da Schrnidt ala resistenzaa compressionedello stesso
: a l c e s t r u z z o .E ' p o s s i b i l e , p e r t a n t o ,
rvendo approntato un'opportuna curva
Ji taratura procedereal controllo dei cal:estruzzi.Tale metodica è applicabile
;oprattutto in stabilimentodi prefabbri:azione.Il metodo è descrittonella Uni
)189.
Un metodo che valorizza i due metodi
;perimentali migliorandone I'intelpretazione è quello "combinato" ultrasuonisclerometro,che consentedi calcolarela
:esistenzaconvenzionaledi un calce.t!\zzo mediantela relazione(2):
Prova di estrazioneo pull-out test
La prova di estrazione,per brevità indicata spessocomepull-out test, è una prova localmentedistruttiva.classificatacome semi-distruttiva.Può essereprevista
con inserti preinglobati nel getto in fase
di progetto per costruzioni di nuova realizzazione oppure con inserti post-inseriti per strutture degradate,non conformi o
per le quali si voglia procedere a un aumento di capacitàportante.
Le prove conelano laforza di estrazione
P alla resistenzadel conglomerato R mediante la formula sperimentale (F.
Meneghetti- T. Meneghetti).
R=0.0427P+242.52
(3a)
Tassellipre-inglobati
R=0.092P+94.1
(3b)
Tassellipost-inseriti
Frova penetrometrica
o meÉodolVindsor
Consiste nell'infiggere nel calcestruzzo
una sondadi dimensionistandard,"sparata" da una pistola mediante una carica
calibrata. La correlazione fra la profondità di penetrazionee la resistenzaè fornita dalla ASTM C 803.
Il numero di sonde che si impiegano per
una determinazioneè di tre, poste ai vertici di un triangolo, individuato mediante
una dima di dimensioni starulartl.
N{isura del potenziale di corrosione
Il principio del metodoè basatosulla determinazione del potenziale spontaneodi
corrosione dei feni di armatura del conglomerato cementizio armato e precompresso.
La prova si eseguemisurandola tensione
esistentein una pila, i cui elettrodi sono
I'interfaccia armatura- calcestruzzoe
I'elettrodo di riferimento appoggiato sulla superficie del calcestruzzo.
Si impiegano elettrodi di riferimento a
rame/solîatodi rame saturo (Cu/CuSO*
saturo) o più di rado elettrodi a calomelano (ECS).
Le misuresi possonoeseguire.con uno o
più elettrodi collegati ad un voltmetro ad
alta impedenza(>10 MW) e di classe3
(errore < del 37a del F.S.), su bama singola o su una superficiedi un elemento
strutturale,avendo cura, in quest'ultimo
caso, di accerlareche le barre dell'armatura siano metallicamenteconnessefra
loro.
Le normative di riferimento per l'esecuzione di questaprova sono la Uni 9535 e
la ASTM C 816.
Martinetti piatti
Non esislealcun riferimentonormativo
per questametodicache nasceper la determinazionein sito del modulo elastico
e dello stato tensionaledegli ammassi
rocciosi in galleria, si sviluppa nell'ambito dei controlli sulle strutturein muratura e trova, più recentemente,impiego
nelle strutîure in conglomerato cementizio armato precompressoammalorate
(G. Abdunur), per la determinazionedello stato tensionaleresiduo delle armature
Rc.s.=a.Iur.vc(2)
Joveil campodi variazionedei coefficienti
a,b e c è variabile secondoi diversi autori
íG. Pascale- V. Laquaniti - R. GiacchettiV. Alunno Rossettì- V. Venturi).
Esecuzionedi provedi estrazionemediante
tassellipost-inseriti
(Uni 10157)sullas.p.38,
in orovinciadi Caltanissetta
945
LE STRADE 10/96
.I
a:,
Msnutenzíone stradqle
.:
; !
: i
::
il
di precompressione.
Quest'uliima applicazioneconsistenel
praticareun taglio nella strutturae ripri_
s t i n a r e .m e d i a n t eu n m a r t i n e t t od i d i _
mensioni ridotte, le condizioni iniziali
p r e c e d e n t ia l t a g l i o . L a m i s u r a d e l l a
pl'esslonecorretta da opportuni coeffi_
eienti che tengonoconto deil'area del ta_
glio, delle dimensionie della risidità det
martinetto,consentedi risalire àllo ,tuto
di precompressione.
Couelusioni
Una sintesi di quanto descrittonei para_
grafi precedentiè rappresentata
dalla ta_
b e l l a r i p o r t a f ap i ù a v a n t i , n e l l a q u a l e
vengonoriassuntii vari merodidi piova.
le normative di riferimento, i paràmetri
rilevabili, i possibili criteri di icelta se_
condo principi di effìcienzaed economi_
cità.
VrNcrNzo VBNrunr
Amnúnistrafore e Direttore di
Laborotorio dei laboratori di ricerca
e sperímentaT.ione
SIDERCEM di
Calfanissetttte Catania
Mrnco Vnlurunr
Amministratore e Responsabilectelta
Qualità dei laboratori cli ricerca
e sperimentazioneSIDERCEM di
Caltanissettae Catania
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