adeguamento sismico delle murature storiche

ADEGUAMENTO SISMICO DELLE
MURATURE STORICHE
SEISMIC ADJUSTMENT OF HISTORIC
MASONRY
IL CONSOLIDAMENTO MURARIO
MASONRY CONSOLIDATION
Relatore/Speaker:
Ing. Dalpiaz Michele
Responsabile del Laboratorio Ricerca & Sviluppo Tassullo Materiali S.p.A
Manager of the Laboratory of Research and Development Tassullo Matriali S.p.A
PRODUZIONE DI CALCE
IDRAULICA NATURALE NHL5 E
NHL3,5
PRODUCTION OF NATURAL
HYDRAULIC LIME NHL5 E NHL3,5
UTILIZZO DELLA CALCE
IDRAULICA NATURALE NHL5
COME LEGANTE NEI PRODOTTI
PER IL CONSOLIDAMENTO
DELLE MURATURE STORICHE
USE OF NATURAL HYDRAULIC LIME
AS BINDERS FOR THE
CONSOLIDATION OF HISTORIC
MASONRY
MURATURE IN PIETRA: requisiti del consolidamento
STONEWORK: requirements for consolidation
CHIMICI - CHEMICAL
FISICI - PHYSICAL
REOLOGICI - REOLOGICAL
MECCANICI - MECHANICAL
MURATURE IN PIETRA: tecniche di consolidamento
STONEWORK: techniques for consolidation
INIEZIONE: immissione di miscele fluide all’interno della muratura
INJECTION: letting of fluid mixtures inside the masonry
INTONACI ARMATI:
placcaggio mediante rete elettrosaldata annegata in
betoncino su uno o entrambe i lati della muratura collegati
trasversalmente
REINFORCED PLASTERS: binding throughout an electrowelded net and placed in a mortar on one or both
sides of the masonry that is joined transversally
RIPRISTINO GIUNTI: rimozione della malta degradata e sua sostituzione
JOINT RESTORING: removal of deteriorated mortar and its replacement
TIRANTI TRASVERSALI:
rafforzamento della connessione tra paramenti murari
TRANSVERSAL TIE-BEAMS: strengthening the connection between masonry hangings
SOSTRUZIONE: sostituzione locale di elementi degradati
SUBSTRUCTURE: local replacement of degraded elements
Castello di LIVO / Castle of LIVO (TN)
(tesi di laurea Università di Padova/ Thesis University of Padova, dpt
Costruzioni e Trasporti – Maria Zanotelli)
Confronto prove soniche – rappresentazione visiva delle velocità pre e post iniezione / Sonic
comparison tests – visual representation of the speed before and after the injection
ESEMPIO DI VALUTAZIONE PRE E POST CONSOLIDAMENTO
EXAMPLES OF ASSESMENT PRE AND POST CONSOLIDATION
Dimensione area sottoposta a consolidamento / Dimension of the Area subject to consolidation: 30 m2
Numero fori / Number of holes: 58
Distanza fori (verticale ed orizzontale) / Distances between holes (vertical and horizontal): 50 cm
Assorbimento acqua parete / Water absorption of the wall: 11%
Spessore parete / Wall thickness: 70 cm
Profondità fori / Depth of the holes: 35 cm
Consumo materiale / Material Consumption: 50 Kg/ m2
Miscela consolidante / Consolidation of the mixtures: calce idraulica naturale+acqua/natural hydraulic lime+water
Quantitativo d’acqua nella miscela / Quantity of water in the mixture: 32%
Carico a rottura (MPa)
Resistance to cracking
Modulo(MPa)
Modulus
Velocità media onda di
pressione (m/s) Average
wave speed of pressure
pre consolidamento
pre consolidation
0.8
400
810
post consolidamento
40 giorni/ consolidation
after 40 days
1
1090
1507
variazione %
variation %
+ 25%
+ 172.5%
+ 86%
post consolidamento
90 giorni/consolidation
after 90 days
1.23
1208
1513
variazione %
variation %
+ 53.7%
+ 202%
+ 86.8%
I PRODOTTI PER IL CONSOLIDAMENTO MURARIO/ PRODUCTS FOR MASONRY
CONSOLIDATION:
CALCE IDRAULICA NATURALE PER INIZIEZIONE
NATURAL HYDRAULIC LIME FOR INJECTION
Sperimentazioni e monitoraggi su murature consolidate con calce idraulica naturale per iniezione
hanno dimostrato la sua efficacia come prodotto da consolidamento
Experimentation and monitoring carried out on masonry consolidated with natural hydraulic lime for injection have
demostrated its effectiveness as a product for consolidation.
Resistenza cilindro iniettato / Resistance injected cylinder
Resistenza iniziale muratura / Masonry initial resistance
Aumento di resistenza muro consolidato /
Increase of the consolidated wall
Resistenza miscela / Mixture resistance
Resistenza iniziale muratura / Initial masonry resistance
SPERIMENTAZIONE SU PANNELLI MURARI ED
EDIFICI IN MURATURE DI PIETRA CON E SENZA
PRESENZA DI CONSOLIDAMENTO /
EXPERIMENTS ON WALL PANELS AND BUILDINGS IN STONE
MASONRY WITH AND WITHOUT THE PRESENTS OF
CONSOLIDATION
Fase II: sperimentazione dinamica presso il laboratorio ENEA di Roma
Phase II: dynamic testing at the ENEA Laboratory in Rome
Stato di avanzamento della Ricerca al 10 luglio 2008
Update of the State of the Research on the 10 th July 2008
Tassullo, 10 luglio 2008
Pannelli in scala reale / Full scale panels
Pannelli in muratura per la caratterizzazione dinamica fuori piano / Masonry panels for the dynamic
characterization out of the plane
Sono stati realizzati 8 pannelli, in scala reale, che saranno sottoposti ad intervento secondo le seguenti
configurazioni / Eight panels in full scale have been carried out and will be subject to intervention according to the
following configurations:
- 2 pannelli in condizioni originarie/ 2 panels in original conditions;
- 2 pannelli consolidati mediante iniezioni/ 2 consolidated panels through injections;
- 2 pannelli consolidati mediante tirantini/ 2 consolidated panels through tie-beams;
- 2 pannelli consolidati mediante l’uso combinato di tirantini e iniezioni/ 2 consolidated panel through the
combined use of injections and tie-beams;
1
2
3T
4T
5I
6I
7IT
8IT
Sperimentazione su pannelli / Experiments on panels
Ciascun pannello sarà fissato in sommità ed alla base e l’input verrà immesso in direzione perpendicolare allo
sviluppo del pannello con lo scopo di indagare l’influenza di tirantini e iniezioni nel comportamento fuori piano
dei setti murari
Each panels will be fixed at the top and bottom and the input will be placed in a perpendicular dircetion to the development of
the panels aiming to investigate how the tie-beams and injections influence the behaviour of the masonry out of the plane.
Direzione dell’azione sismica / Direction of the seismic action
I modelli di edificio realizzati / The models of buildings
Al fine di valutare quale sia l’influenza del consolidamento di strutture murarie mediante la tecnica delle
iniezioni sono stati realizzati due modelli di edificio in muratura a tre paramenti in scala 2:3
In order to assess the impact of the consolidation of the masonry structures through the technique of the injections, 2 models
of masonry buildings with 3 hangings in 2:3 scale have been carried out.
Sezione trasversale della muratura /
Transversal section of the masonry
Strato interno:
materiale calcareo
incoerente /Internal
layer: calcareous
incoherent material
Strati esterni in pietra
calcarea/ Internal
layers in calcareous
stone
Quadro fessurativo/ Cracked Framework
Prospetto A
Prospetto B
Quadro fessurativo/ Cracked Framework
Prospetto C
Prospetto D
Osservazioni conclusive/ Final Observations
Presso i laboratori del Centro ENEA-Casaccia di Roma si sta effettuando il test su tavola
vibrante sul primo edificio testato e successivamente riparato e consolidato
In the Laboratories of Enea Centre-Casaccia in Rome a test on a vibrating panel is being carried out on the first tested
building and subsequently repaired and consolidated
Saranno infatti a disposizione dati sul comportamento sismico di edifici in pietra/ Data regarding the
seismic behaviour of buildings in stone will be avaiable :
a)Struttura non iniettata/ Not injected structure……………….caso reale/ real case
b)Struttura completamente iniettata/ Structure completely injected……caso ideale/ ideal case
c)Struttura riparata/ Repaired and injected structure………………….. caso reale/ real case
Osservazioni conclusive/ Final Observations
Ad oggi, risulta evidente coma la resistenza di picco al test sismico dell’edificio consolidato con
iniezioni di miscele a base di calce idraulica naturale sia notevolmente maggiore rispetto a quella di un
edificio non consolidato
It is clear how the peak resistance to the seismic test of the building consolidated with mixtures of injections based on
natural hydraulic lime is considerably higher than that of a building that is not consolidated.
I risultati di input raggiunti sono/ The results of the obtained input are:
a)Struttura non iniettata/ Not injected structure…………....................0.45g in direzione XY;
b)Struttura completamente iniettata/ Structure completely injected ….0.70g in direzione XY (ripetuto 2
volte);
c)Struttura riparata ed iniettata/ Repaired and injected structure..………….0,60 g in direzione XY