Diapositiva 1 - TecnoLab Napoli

Con il patrocinio di
Caserta 26 febbraio 2013
LE INIZIATIVE DEL PORTALE AGENDA TECNICA
CICLO: " Edifici esistenti: salvaguardia e recupero
"
RILIEVO, LETTURA, DIAGNOSI DELLO STATO DEI
MATERIALI E DEI QUADRI FESSURATIVI
Prof. Dott. ing. Giovanni Menditto
1
INTRODUZIONE
 Effetti più ricorrenti sui manufatti esistenti che richiedono l’attivazione
di procedure per la riabilitazione (salvaguardia e recupero):
o degrado per vetustà (cause naturali)
o scuotimento sismico
o azioni dirompenti esterne (urti, esplosioni etc)
o deficienze progettuali
o inadeguatezza costruttiva
 Premettere ispezione autoptica con l’ausilio (se disponibili) degli originari
grafici costruttivi, certificazione sui materiali impiegati, rilievo storicocritico, storico artistico, strutturale, geometrico del manufatto (interventi
riabilitativi pregressi, variazioni di uso, sopraelevazioni, etc) in modo da
predisporre un programma mirato di prove
Problema centrale: conoscenza delle caratteristiche dei materiali in opera
(conglomerato cementizio con armatura lenta o pretesa, acciaio, muratura,
legno)
I valori dedotti dai materiali in opera sono definiti valori attuali dai quali è
possibile risalire, con approssimazione, ai valori inizialmente utilizzati
cosiddetti valori potenziali
Questa indagine si presenta assolutamente indispensabile:
o per predisporre il piano di intervento riabilitativo
o nelle controversie giudiziarie (crolli e dissesti)
o per conoscere se i valori potenziali siano conformi alla normativa d’epoca
o per accertare se il materiale fornito in cantiere sia conforme alle
prescrizioni contrattuali (delitto di falso in fornitura)
VALUTAZIONE TEORICA DELLA DURABILITA’ SECONDO
IL COLLEGIO DEI TECNICI DELLA INDUSTRIALIZZAZIONE
EDILIZIA
INDICATO CON:

Ts, la vita di servizio di una struttura in anni;

Tc, l’indice convenzionale della durabilità;

To, il limite convenzionale di vita assunto, ad esempio, pari a 100 anni;

αi, fattori parziali che tengono conto dei vari aspetti in gioco;
Ts ≤ Tc
CON:
Tc  To  i
formula standard
I FATTORI PARZIALI (ai) VENGONO STABILITI IN FUNZIONE:

DEL RAPPORTO ACQUA/CEMENTO DELLA MISCELA DI CALCESTRUZZO;

DELLA CONSISTENZA;

DELLA CLASSE “C” DI RESITENZA;

DELLA MATURAZIONE DEL CALCESTRUZZO IN FUNZIONE DEL SUO AMBIENTE;

DELLA CLASSE DI ESPOSIZIONE E DELLA FINITURA SUPERFICIALE
VITA DI SERVIZIO
Al termine della prevista vita di servizio di una struttura questa non è da demolire ma
richiede, per essere conservata pienamente funzionale, costi di riadeguamento
certamente maggiori di quelli considerati necessari durante la vita di servizio della
struttura stessa. Di volta in volta si giudicherà, sulla base di un confronto economico,
sull’opportunità di riadeguare o demolire. La seguente relazione può tornare allora
utile:
n
E cap.  S  
j 1
Vj
(1  r ') j
n

j 1
 
P Fj D j
(1  r ') j
con:

E{cap.}, valore dei costi capitalizzati Cap;

S, costi di investimento;

Vj, costi di manutenzione e gestione per j anni;

P{Fj}, probabilità di collasso in j anni;

r’, interesse reale (interesse nominale adeguato all’inflazione);

n, numero degli anni in cui si ritiene che la struttura funzioni senza difetti.
TRATTAMENTO DEI DATI
I dati ottenuti dalle indagini vanno trattati, oltre che nel rispetto delle indicazioni
specifiche di settore, di seguito fornite, tenendo presente quanto segue:
 media aritmetica come valore più probabile
Sia
o xi la generica lettura
o M la media aritmetica delle n letture (valore più attendibile della grandezza,
baricentro del campione):
 errore quadratico medio (deviazione standard della serie di misure)
è un indicatore dell’incertezza della stima, cioè del grado di dispersione
dei campioni intorno alla media ed al crescere di
cresce l’incertezza di
stima ed un campione che ha
piccola si dice preciso
 Intervallo fiduciale
Per conoscere in quale misura M approssima il valore G della grandezza si
introduce il concetto di intervallo fiduciale (o di fiducia).
L’intervallo fiduciale di un parametro è l’intervallo entro il quale con una prefissata
probabilità è contenuto il valore G del parametro stesso
 Limiti fiduciali
Qualsiasi misura ha la probabilità:
o del 68,26% di essere compresa tra M e M+
o del95,44% di essere compresa tra M – 2
e M+2
o del 99,74% di essere compresa tra M – 3
e M+3
o per questi motivi si assume come errore massimo
 Coefficiente di variabilità o di dispersione
Il coefficiente di variabilità
è definito da
E consente di esprimere il grado di dispersione dei risultati delle prove su base
percentuale
L’ordine di grandezza di
è per
o gli acciai 1,5 ÷ 6%
o per il calcestruzzo 9 ÷ 22%
COSTRUZIONI IN MURATURA
FENOMENI DI DEGRADO
• Alveolizzazione (presenza di cavità, alveoli anche profondi, sulla
superficie lapidea);
• Crosta;
• Distacchi;
• Efflorescenza;
• Fratture;
• Fessurazioni;
• Pitting (corrosione localizzata per vaiolatura);
• Rigonfiamento;
• Scagliatura;
• Spotting (polverizzazione);
• Insufficienza o disarticolazione delle ammorsature (paramento, angoli);
• Cause chimiche
PROVE DI CARATTERIZZAZIONE DEL MATERIALE
• Esame visivo: rimozione di una zona di intonaco (almeno 1 m x 1 m)
preferibilmente in corrispondenza degli angoli, per individuare forma e
dimensione dei blocchi della tessitura e verificare le ammorsature;
• Endoscopia;
• Martinetti piatti (semplici, doppi, tripli) e loro impiego nelle strutture
voltate;
• Tensionamento delle strutture arcuate;
• Tecniche radar e termografia;
• Prove soniche;
• Prove sclerometriche;
• Malte: prove penetrometriche a dispersione di energia, prove
meccaniche;
• Prove di schiacciamento;
• Esame chimico delle malte e compatibilità con quelle di intervento;
• Esame petrografico (UNI 11/76)
ENDOSCOPIA
PRINCIPALI PROVE NON DISTRUTTIVE SULLE MURATURE
ENDOSCOPI:
 rigidi a fibre ottiche;
 fibroscopi flessibili;
 video-endoscopi;
 diametro foro 20 ÷ 25 mm.
MARTINETTO PIATTO SINGOLO
PRINCIPALI PROVE NON DISTRUTTIVE SULLE MURATURE
 fornisce la tensione verticale attuale;
 misura la convergenza: con deformometro
rimovibile;
 inserimento martinetto piatto;
 riempimento con olio in pressione;
 Pf , pressione del martinetto per il recupero
della deformazione (1bar=12,19 kN);
 Ka , rapporto area martinetto/taglio (<1);
 Km , coefficiente di bordo pari a 0,85 ÷ 0,95;
 σ, tensione applicata alla muratura.
quindi:
  K a  K m  Pf
MARTINETTO DOPPIO
PRINCIPALI PROVE NON DISTRUTTIVE SULLE MURATURE
 misura della tensione verticale attuale
 consente di valutare anche la deformabilità
della muratura (E, ν);
 E, modulo di elasticità normale (statico);
 ν, coefficiente di Poisson.
 Modulo di elasticità tengente
f = tensione di rottura compressione della
muratura (sperimentale)
= deformazione ultima della muratura
(sperimentale)
MARTINETTI PIATTI
 valutazione della resistenza a taglio;
 effettuare tagli verticali e due tagli orizzontali;
 inserimento di un martinetto piatto in uno dei
due tagli verticali di area per la misura della
spinta laterale.
 i martinetti piatti sono stati omologati da
STMC 1096/09; 1197/09. RILEM LUM D3 1994
MARTINETTI PIATTI
IMPIEGO NELLE STRUTTURE VOLTATE
COLLOCAZIONE:
 in chiave;
 alle reni.
TAGLI:
 orizzontali;
 verticali.
TENSIONAMNETO DELLE STRUTTURE ARCUATE
o Richiesta: valutazione della forza assiale attuale o tiro T (tensionamento);
o Causa: movimenti dell’intera struttura o di sue parti
o Valutazione del tiro: metodi vibrazionali che si applicano con efficienza e
precisione quando il tirante abbia caratteristiche uniformi per tutta la sua
lunghezza (massa lineare, modulo elastico, caratteristiche inerziali).
L’applicazione si estende alle catene con tenditori intermedi quando questi
non comportino discontinuità notevoli nella distribuzione delle
caratteristiche fisiche.
 Si valuta sperimentalmente determinando la frequenza fondamentale in
vibrazione fondamentale della catena nell’ipotesi che essa si comporti
come una fune flessibile (rigidezza flessionale trascurabile).
Per tiranti con snellezza superiore a 1.000 la teoria delle vibrazioni delle
funi flessibili conduce a risultati praticamente coincidenti con quelli che si
ottengono considerando il tirante q rigidezza nulla.
VALUTAZIONE DEL TIRO NELLE CATENE
VERIFICA TENSIONAMENTO
 l  fn 
T  4 

n


DOVE:
2
 ρ = (γ/g)A è la densità;
γ
è il peso specifico dell’acciaio pari a 78,50 [kN/m3];
g
è l’accellerazione di gravità pari a 9,81 [m/sec2];
A
è l’area della sezione della catena in [m2];
T
è il tiro nella catena in [daN];
 fn
è l’ennesima frequenza di vibrazione in [Hz]: f1, f2, f3, f4, …;
l
è la lunghezza della catena in [m];
n
1, 2, 3, … .
esempio
DIMENSIONI CATENA
LUNGHEZZA
[m]
DIAMETRO
[mm]
FREQUENZE
[Hz]
TIRO
[daN]
f1
f2
f3
T1
T2
T3
14,53
2,92
5,64
8,04
1492
1393
1452
14,65
3,92
7,72
11,56
2713
2631
2622
3,36
6,40
9,60
1995
1812
1812
14,53
3,88
7,76
11,60
2515
2615
2597
14,53
3,00
4,76
8,64
1574
998
1452
14,63
17,90
TECNICHE RADAR
GPR
 indagine geofisica applicabile a mezzi a
bassa conducibilità (sottosuoli, strutture
murarie, ecc). → RADARGRAMMA;
 determina la morfologia interna interna e
caratteristiche geometriche ;
 ricerca in modo non invasivo della
disomogeneità, difettosità, cavità interne,
presenza interna di corpi estranei (rinforzi
nelle strutture murarie);
 presenza di armature in una struttura in c.a.
TERMOGRAFIA A RAGGI ULTRAROSSI

misura la distribuzione superficiale di
temperatura di un materiale a seguito di
una sollecitazione di origine termica
(TERMOGRAMMA);

consente di visualizzare:
i.
presenza di tamponature;
ii. cavità occulte;
iii. centinature di coperture voltate;
iv. vuoti e distacchi nelle solette;
v. elementi strutturali (archi dis carico,
pilastri, biattabande) inglobati nel
tessuto murario.
PROVE SONICHE
 Sono diverse da quelle utilizzate per le strutture in c.c.a. e
metalliche poiché l’onda sonica nelle murature si attenua
rapidamente a causa dell’intrinseca disomogeneità del tessuto
murario (forte anisotropia interna).
 E’ opportuno costruire una curva di correlazione tra la
resistenza della muratura e la velocità degli ultrasuoni.
 I dati degli ultrasuoni possono essere accoppiati alla classica
prova di rottura del campione murario.
MALTE: PROVE MECCANICHE
CAUSE CHIMICHE DI DEGRADO
 Dovute all’interazione fra i materiali originari in presenza
di umidità e di solfati;
 Etanrincite;
 Thaumasite;
 Rigonfiamento del materiale originario che, specie per la
thaumasite, può arrivare allo sfaldamento o allo
spappolamento del tessuto murario;
NORME UNI SULLA MURATURA
STANDARD
TITOLO
CONTENUTO
UNI EN 932-3
METODI DI PROVA PER DETERMINARE LE
PROPRIETÀ GENERALI DEGLI AGGREGATI
– PROCEDURA E TERMINOLOGIA PER LA
DESCRIZIONE
PETROGRAFICA
SEMPLIFICATA
SPECIFICA UNA PROCEDURA DI BASE PER
L’ESAME PETROGRAFICO A SCOPI DI
CLASSIFICAZIONE GENERALE, NON è ADATTA
PER
LO
STUDIO
PETROGRAFICO
DETTAGLIATO DI AGGREGATI DESTINATI AD
UTILIZZI SPECIFICI
PROVE
PER
DETERMINARE
LE
CARATTERISTICHE GEOMETRICHE DEGLI
AGGREGATI – DETERMINAZIONE DELLA
FORMA DEI GRANULI – INDICI DI
APPIATTIMENTO
DESCRIVE IL PROCEDIMENTO PER LA
DETERMINAZIONE
DELL’INDICE
DI
APPIATTIMENTO DEGLI AGGREGATI E SI
APPLICA AD AGGREGATI DI ORIGINE
NATURALE O ARTIFICIALE, INCLUSI GLI
AGGREGATI LEGGERI. IL PROCEDIMENTO
DESCRITTO
NON
è
APPLICABILE
A
GRANULOMETRIE MINORI DI 4 mm O
MAGGIORI DI 80 mm
UNI EN 933-3
NORME UNI SULLA MURATURA
STANDARD
ANNO
TITOLO
UNI EN 771-1
2004
SPECIFICA PER ELEMENTI PER MURATURA. ELEMENTI PER
MURATURA IN LATERIZIO
UNI EN 771-2
2004
SPECIFICA PER ELEMENTI PER MURATURA. ELEMENTI PER
MURATURA IN SILICATO DI CALCIO
UNI EN 771-4
2002
SPECIFICA PER ELEMENTI PER MURATURA. ELEMENTI PER
MURATURA DI CALCESTRUZZO AEREATO AUTOCLAVATO
UNI EN 771-5
2004
SPECIFICA PER ELEMENTI PER MURATURA. ELEMENTI PER
MURATURA DI PIETRA AGGLOMERATA
UNI EN 771-6
2002
SPECIFICA PER ELEMENTI DI MURATURA. ELEMENTI DI MURATURA
DI PIETRE NATURALE
FONTE: UNI
STRUTTURE IN CONGLOMERATO CEMENTIZIO
CON ARMATURA LENTA
(NERA, ZINCATA, INOSSIDABILE)
DETERIORAMENTO
o abrasione;
o alveolatura
o armatura scoperta con elevata ossidazione senza riduzione dell’armatura
o con sezione trasversale del 15%;
o corrosione;
o deformazione;
o delaminazione o cavità;
o disgregazione;
o efflorescenze;
o erosione;
o essudazione;
o espulsione;
o falsa area (nidi di ape);
o incrostazione;
o perdita di aggregato grosso;
o pitting;
o pop – out;
o polverizzzazione;
o rigonfiamento;
o scagliatura con messa a nudo dell’armatura;
o scheggiatura;
o scoloritura da ruggine;
FATTORI DI DETERIORAMENTO
o attacco chimico (sali solfatici, solfuri, cloruri, anidride carbonica);
o composti solfatici presenti nel suolo e nell’acqua;
o decalcificazione (effetto caratteristico delle acque molli o leggermente
acide. Il cemento a contatto con esse perde calce per idrolisi);
o deformazioni termiche differenziali;
o effetto della ruggine (ossidazione dei ferri di armatura);
o fessurazioni;
o effetto del gelo e disgelo;
o movimenti fondali;
o reazione alcali – cemento;
o ritiro;
DIFETTI
o scarso controllo sulla qualità dei materiali;
o errori progettuali;
o mancata corrisondenza fra gli elaborati di progetto e stato di fatto;
o mancanza di manutenzione;
o prescrizioni normative valide all’epoca di costruzione, meno restrittive
delle attuali;
o mancato rispetto delle normative vigenti all’epoca della costruzione;
o bassa resistenza a taglio degli elementi strutturali;
o problemi di duttilità;
o espulsione del copriferro conseguente all’incremento di volume dellle
armature colpite da carbonatazione;
Questi difetti sono particolarmente presenti nelle strutture realizzate
negli anni dal 1964 al 1974.
CARBONATAZIONE: FATTORI DETERMINANTI
(UNI 9944)

ANNI DI SERVIZIO n = (ANNO ATTUALE – ANNO DI COSTRUZIONE);

p, PROFONDITÀ MINIMA DELLO STATO CARBONATATO ;

SI AMMETTE UNA LEGGE DI TIPO PARABOLICO PER LA VALUTAZIONE
NEL TEMPO DELLA CARBONATAZIONE;

COEFFICIENTE (K) DI CARBONATAZIONE:

s, EFFETTIVO SPESSORE DEL COPRIFERRO;

t, TEMPO DI INNESCO:

ANNO DI PROBABILE INIZIO DELLA CARBONATAZIONE: (=ANNO DI
COSTRUZIONE + t)
con s [mm] e K [mm/anno1/2]
CARBONATAZIONE - ESEMPIO
ANNO DI COSTRUZIONE:
1970
ANNO ATTUALE:
2006
p = 35 mm
K
35
361/2
n = 2006 – 1970 = 36 anni
 5,84[mm / anno1/2 ]
2
s = 20 mm
 20 
t
  12anni
5,84


ANNO DI PROBABILE INIZIO DELLA CARBONATAZIONE: 1970 + 12 = 1982
OSSIDAZIONE DELLE ARMATURE
 CAUSE:
o carbonatazione del copriferro;
o penetrazione dei cloruri;
o per pH > 11,5 presenza di sottile pellicola protettiva di ossido di ferro
che preserva dalla corrosione (condizione di passività).
Distruzione della pellicola (condizione di depassivazione).
 CORROSIONE: ASPETTI, MISURA;
o esame visivo: presenza macchie di ruggine, spalling, presenza di
fessure;
o determinazione della concentrazione dei cloruri;
o misura dei potenziali spontanei con impiego di una semicella
elettrochimica o con il potential wheel;
o la normativa C867STM tratta la valutazione del potenziale di corrosione
del tondino di ferro in corrosione;
o sia D V la differenza di potenziale:
o se D V è maggiore di -0,20 V (volt), la possibilità di corrosione è quasi
scomparsa; vi è il 95% di probabilità che la corrosione non si attivi;
o se D V è maggiore di -035 V, il ferro ha una probabilità del 90% di essere
in corrosione.
CORROSIONE
 processo secondo il quale i corpi ,in particolare quelli metallici, si
trasformano nel tempo nei propri elementi combinandosi con le sostanze
presenti nell’ambiente;
 EFFETTI:
o sgretolamento e distacchi del calcestruzzo e conseguente disattivazione
degli ancoraggi;
o progressiva diminuzione nel tempo del diametro dei tondini;
o riduzione dell’aderenza ferro – calcestruzzo;
SEMICELLA
POTENTIAL WEEL
REAZIONE ALCALI – SILICE: ASR
Gli elementi aggressivi possono:
o provenire dall’ambiente in cui il calcestruzzo lavora;
o essere contenuto all’interno del materiale a causa di una scelta non oculata
degli inerti (gessosi o contenenti silice reattiva);
o in presenza di aggregati reattivi si manifestano nel tempo (non prima di sei
mesi dall’esecuzione dell’opera) rigonfiamenti localizzati con fessurazioni di
forme irregolari dalle quali fuoriesce un liquido gelatinoso biancastro (silicato
sodico); ne segue il distacco superficiale del calcestruzzo. Quest’effetto è noto
come reazione alcali – silice (vedi 5.7. della UNI 9850, 1981 e la UNI 8250/22), si
manifesta in un tempo molto lungo (da qualche mese a qualche decina di anni)
ed è insidioso perché dà luogo al degrado quando la struttura è in servizio.
 L’ASR comporta:
o instabilità locale;
o aumento di deformabilità;
o formazione di vie di accesso per elementi aggressivi;
Definizione di resistenza a compressione del
calcestruzzo
La resistenza a compressione del calcestruzzo in situ è il valore medio
ottenuto dalla campagna di indagini in situ mediante prove distruttive
talvolta integrate da prove non distruttive (metodi indiretti).
Si vedano: le NTC 08 e relative istruzioni di cui alla circolare n. 617 dello
02.02.2009, CEN 2004, EROCODICE 8, parte 3, 2004.
PROVE DISTRUTTIVE: CAROTAGGIO E MICROCAROTAGGIO (UNI 3161)
 CAROTAGGIO (UNI 12504 – 1; UNI 2009):
o da non effettuare nel caso di tassi di previsione di lavoro maggiori del 60/70%
della tensione ammissibile;
o da effettuare in zone di modeste sollecitazioni flessionali;
 PILASTRI:
o non operare in presenza di pilastri inglobanti pluviali e canalizzazioni;
o non operare alle estremità dei pilastri che sono caratterizzate da stati di
tensione più elevati a causa della segregazione dei componenti del calcestruzzo,
o estrarre la carota a circa 150 cm dalla base del pilastro su un’area messa a
nudo di dimensioni 60/80 cm di altezza, centrale al pilastro stesso e compresa
tra due staffe successive;
o estrarre la carota per una lunghezza di circa tre volte il suo diametro e
lavorarla successivamente in modo da ottenere un provino avente pari a 2 il
rapporto altezza/diametro;
o tenere presente che se l’estrazione avviene in direzione perpendicolare al
getto del calcestruzzo, la resistenza è minore del 5 - 8% rispetto a quella
ottenuta operando nella direzione del getto, se si prevede una resistenza
caratteristica di 25 Nmm-2
Per resistenze caratteristiche previste di 40 Nmm-2 la direzione di estrazione non
ha alcuna incidenza.
o scegliere i piastri ai piani più bassi (i più sollecitati dai carichi dai carichi verticali
e da quelli sismici) in posizione di bordo o di angolo e dei pilastri non confinati da
tamponature.
 TRAVI
o possibilmente non operare su travi piatte (a spessore di solaio);
o effettuare l’estrazione della carota sulla faccia della trave a circa 1/4- 1/5 dal
filo interno del pilastro;
o preferire metodi indiretti a causa della onerosità conseguente alla’esecuzione
di ponteggi e trabatelli;
o escludere le basi delle travi dove è probabile vi sia segregazione del materiale;
Le NTC08 non specificano il numero di carote da sottoporre a prove di
schiacciamento. Allo scopo si può far riferimento alla norma prEN 1.370/1 la
quale prevede un minimo di tre carote per ogni elemento da indagare ed un
numero complessivo di carote maggiore di 15 (approccio A) oppure compreso
tra 3 e 14 (approccio B).
CAROTAGGIO
CALCESTRUZZO
d
 BRITISH STANDARS INSTITUTION (1981):
RPOT  1,3  RATT


k
R
 1,3 
 1,5  d  CAROTA

h
 ANAS (1988):
RPOT


1,5

  k*
R



d
 CAROTA
 0,80  0,85   1,5 

h
con:
 k* = 2,00 per carotaggio verticale;
 k* = 1,84 per carotaggio orizzontale.
h
CAROTAGGIO
esempio – provini cilindrici alla pressa
prima
dopo
MICROCAROTAGGIO
UNI 10766:1999
APPLICAZIONE:
 elementi di piccolo spessore;
 sezioni molto armate;
 necessità di contenere il prelievo per
ragioni estetiche.
DIMENSIONI (p.to 1 della UNI10776/1999):
h = d = 20/30 mm, preferibilmente 28 mm
(Cfr. punto 11.3 – Linee Guida Consiglio Sup.
LL.PP., pag 113), lunghezza ≥ 15 cm. La
lunghezza della microcarota viene frazionata
in tre parti dal rapporto lunghezza/larghezza
pari ad 1,5 cm
NUMERO DI MICROCAROTE:
 ≥ 12 per ogni area di prova
INIDONEO:
 per calcestruzzo C16/20
METODI INDIRETTI: SEMIDISTRUTTIVI, NON DISTRUTTIVI
o misurano la resistenza attraverso il valore della durezza superficiale.
Risentono della carbonatazione e dell’umidità superficiale.
o pacometro;
o sclerometro;
o pull – out (estrazione con inserti pre o post inseriti);
o estrazione con espansione (metodo di Chabowski);
o penetrazione (Windsor);
o pull – off;
o break – off;
o colorimetria (UNI 9.994) con soluzione di fenoftaleina all’1% in alcol etilico;
Se pH è ≥ 9,2 la fenoftaleina vira al rosso vivo: assenza di zone carbonatate;
Se pH è < 9,2 la fenoftaleina rimane inerte: presenza di zona carbonatata;
o analisi chimiche,
CONGLOMERATO CEMENTIZIO
PACOMETRO
(MISURATORE
RICOPRIMENTO – BS 1881: 2004):
DI
principio di induzione magnetica;
misura (anche in continuo) del copriferro e
del diametro delle armature.
PROVE IN SITU
INDAGINE PACOMETRICA
È UN INDAGINE NON INVASIVA CHE CONSENTE PER PILASTRI, LA MAPPATURA DEI FERRI
LONGITUDINALI E DELLE STAFFE; PER I PANNELLI IL RILIEVO DEI FERRI LONGITUDINALI E
TRASVERSALI, PER LE TRAVI LA DISPOSIZIONE DELLE ARMATURE PERIFERICHE E DELLE
STAFFE. CON BUONA APPROSSIMAZIONE È POSSIBILE VALUTARE IL DIAMETRO DEI FERRI
IN OPERA ED IL LORO COPRIFERRO.
IL PROCEDIMENTO VA TARATO METTENDO A NUDO QUALCHE STAFFA IN MODO DA
IDENTIFICARNE ANCHE LA TIPOLOGIA (STAFFA APERTA O CHIUSA, RILEVANTE AI FINI
DELL’EFFETTO “CONFINAMENTO”)
SCLEROMETRO
METODO DI DUREZZA SUPERFICIALE
UNI EN 12504-2:2002
GENERALITÀ:
 ideato nel 1958 dall’Ingegnere svizzero Ernst
Schmidt;
 di tipo N sia meccanico che elettronico.
DA EVITARE SU SUPERFICI:
 umide (IR più basso);


carbonatate (IR più alto);

ruvide (IR più basso);
 con grossi granuli o vuoti.
DA EFFETTUARE:
più battute (≥ 10) distanziate tra loro nell’intorno di ogni
stazione di misura;

battute su conglomerato cementizio nudo;

la taratura dello strumento prima e dopo ogni giornata di
lavoro o sequenza di prova.

Indice sclerometrico da corregger: 0,99 per profondità di
carbonatazione tra 50 e 60 mm; 0,90 per profondità di
carbonatazione ≥ 60 mm.
P
PULL-OUT
METODO DI ESTRAZIONE NEL CALCESTRUZZO
UNI EN 12504-3:2005

FL forza di estrazione in kN, ottenuta come media di 3
misurazioni;

fck resistenza cilindrica a compressione in MPa;

per inserti inglobati nel calcestruzzo (Bocca, 1979):
fck 

FL  0,44
 [ MPa]
0,77
per Lock-Test (tasselli pre-inglobati) e Capo-Test
(tasselli post-inglobati)
(Peterson, 1983):
fck  1,33  103 FL  2,933  [MPa]
 i limiti del metodo sono nella previsione della posizione del tassello;
 l’errore è del 10 – 15%
WINDSOR – metodo penetrometrico
PROFONDITÀ DI PENETRAZIONE DI SONDE NEL CALCESTRUZZO
ULTRASUONI
VELOCITÀ DI PROPAGAZIONE DI MICRO-IMPULSI
UNI EN 12504-4:2005

produzione di onde superficiali che si muovono con velocità V [m/sec];

T, tempo di transito (tempo di propagazione tra sonda emittente e sonda ricevente)
letto sul temporizzatore o sull’oscilloscopio;

T1, tempo impiegato dalle onde elastiche a precorrere secondo la sua altezza il cilindro
fornito a corredo dello strumento;

T0, tempo di percorrenza, predeterminato dal fabbricante relativo al cilindro di
taratura;

l, distanza tra le due sonde.
METODI COMBINATI
 La precisione che si richiede sui metodi combinati (Sonreb; ultrasuoni +
pull out, etc.) è del ±10% - 15%;
 Metodo Sonreb:
o sta per essere normalizzato dalle UNI;
o la velocità V va misurata in condizione di equilibrio ambientale: tra il 37 ed
il 50% dell’umidità;
o per V tra 1.000 e 2.000 msec-1 i dati sono privi di significato;
o per V tra 2.500 e 3.000 msec-1 la resistenza caratteristica è minore di 15
Nmm-2 ;
o per V > 3.000 – 3.200 msec-1 i dati hanno significato;
o disporre la sonda ad almeno 1 cm dalle barre di armatura;
o collegamento sonda – calcestruzzo: grasso leggero o medio per superfici
lisce; grasso più resistente per superfici moderatamente scabre;
riempimento con grasso (stucco) per superfici irregolari;
o differenza percentuale massima accettabile del 20% tra la resistenza
ottenuta con carotaggio e/o quella ottenuta con metodo Sonreb e quella
media ottenuta con i vari metodi interpretativi in situ.
NUMERO DELLE PROVE IN SITU
o almeno una indiretta per ogni maglia di telaio;
o secondo FEMA almeno tre prove per piano e per tipologia di elemento
strutturale in funzione dei dati geometrici del piano stesso;
o i dati finali di resistenza vanno raccolti piano per piano
DIFFERENZA TRA I VALORI A ROTTURA (CAROTA) ED
EFFETTIVA QUALITA’
 CAUSE:
o differenza e forma del campione;
o disturbo conseguente alle operazioni di prelievo;
o direzione di perforazione rispetto al getto;
o posizione del prelievo nell’ambito dell’elemento strutturale;
o presenza di armatura;
o passaggio dalla resistenza cilindrica a quella cubica;
o maturazione al momento del prelievo (condizioni termo – igrometriche)
incrementi per maturazione all’aria aperta (8% dopo tre mesi); in ambiente
umido (13% dopo tre mesi);
o pressione di consolidamento (nei pilastri fra base e sommità si possono
avere variazioni di resistenza del 50 – 70% anche a causa del riempimento
delle casseformi effettuato con getti differenti, segnatamente negli anni che
vanno dal 1950 al 1970);
o effetto griglia delle armature;
o attrito esercitato dalle pareti dei casseri,
o metodologia impiegata: i risultati dei vari metodi comportano differenze
del 10%
 LIMITI:
o il valore puntuale non consente l’estendibilità dei risultati (specie per il
periodo 1960-1970);
o dati incongrui o dispersivi per effetto della eterogeneità del materiale in
opera richiedono un maggior numero di prove;
o le NTC08 non tengono conto della dispersione dei dati, ma indicano un
fattore di confidenza (FC – vedi CBA appendice al capitolo 8 delle NTC08)
funzione solo del livello di conoscenza (LC)
LC3 : FC = 1
LC2 : FC = 1,2
LC1 : FC = 1,35
riduttore dei valori medi di resistenza (B 5.4 NTC08);
o la FEDERAL EMERGENCY MANAGEMENT AGENCY (FEMA) DELL’
AMERICAN SOCIATY OF CIVIL ENGINEERING tiene conto della dispersione
dei dati diminuendo il valore medio della deviazione standard
ESAME CHIMICO
o esame termogravimetrico: identifica i legami idraulici presenti;
o analisi diffrattometrica ai raggi X: caratterizza in termini chimici il
materiale da saggiare. In particolare di aggregati associati a fenomeni di
degrado (per esempio etringite)
DETERMINAZIONE DELLE PROPRIETA’ MECCANICHE DELLE
BARRE IN ACCIAIO
(UNI EN 1002/1)
o PILASTRI: escludere le barre di angolo che hanno funzione strutturale
maggiore di quelle intermedie;
o TRAVI: prelevare, quando possibile, barre non sollecitate a trazione.
COSTRUZIONI METALLICHE
 DIFETTI:
o eccessive deformazioni;
o corrosioni;
o fusione o lavorazione (sfogliature);
o variazione comportamento dei vincoli;
o cedimento degli appoggi;
o normale indurimento del materiale;
o esecuzione non corretta;
o errata progettazione
 CONTROLLI:
o unioni chiodate: esame visivo delle teste per battitura;
o unione bullonate: controllo dell’efficienza del serraggio con chiave
dinamometrica
o unioni saldate: radiografia e controllo con radiografie standard dell’Istituto
Italiano della Saldatura; liquidi penetranti; magnetoscopia; ultrasuoni. Si impiega
per gli ultrasuoi il sistema della riflessione per onde trasversali con sonde angolate
facendo interessare tutta la sezione della saldatura con opportuni spostamenti della
sonda stessa. Il metodo si basa sulla proprietà degli ultrasuoni di essere riflessi ogni
volta che incontrano una discontinuità del materiale in cui si propagano. In assenza di
difetti il fascio di ultrasuoni si propaga nella lamiera fino ad annullarsi (fig.1). In
presenza di difetti il fascio viene da questi riflesso dando luogo ad una eco di difetto
(fig.2).
COSTRUZIONI IN LEGNO
 Corpo anisotropo costituito dal fusto delle piante; caratteristiche fisiche
omogenee solo nella direzione delle fibre;
 Più comuni: quercia, olmo, larice, castagno;
 Di minore durata: abete, faggio, ciliegio;
 Lunghezza: da pochi metri a decine di metri;
 Dimensioni commerciali: da 4 a 4.4 m.; in quantità minore da 5 a 5 m.;
 Rigonfiamento: in percentuale di umidità minore di quella ambiente;
Ritiro: percentuale umidità superiore a quella ambiente. Decomposizione in una
componente radiale ed in una tangenziale. Effetti: stati di coazione, imbarcamento,
svergolamento.
DIFETTI:
 tasche di resina: presenti nel durame (parte indurita e compatta: cuore);
 nodi: punti di radicamento dei rami con il tronco;
 mezzature: macchie di colore dovute ad irregolare crescita del legno;
 cretti centrali e periferici: spaccature dovute al gelo e/o ad essicazione
troppo rapida o irregolare ;
 canastro: ispessimento ed indurimento della parte del tronco che è stata
soggetta a compressione per effetto del vento o dissimetria della chioma; la
zona si presenta di colore bruno – rossastro ed è più pesante;
 cipolature: distacchi totali o parziali dei tessuti di due anelli successivi;
 lunature: anomalia della duramificazione del legno per la quale l’alburno
lo si trova anche in zone intermedie del durame (difetto poco diffuso);
 marcio bianco (o molle): dovuto a funghi che vivono in presenza di
abbondante umidità. Il legno perde di consistenza e peso e non ritiene il
chiodo;
 marcio rosato (o duro): difetto che non impedisce al legno ci tenere il
chiodo.
BIODEGRADAMENTO
 la costituzione organica del legno lo assoggetta, in certe
condizioni ambientali, ad una alterazione da parte di saprofiti
(funghi ed insetti) ed in acqua di mare ad altri distruttori (molluschi,
crostacei);
 insetti: scavano nel corpo legnoso gallerie in lunghezza ed
altezza. Esaminare la tipologia dei fori (ellittici, di sfarfallamento) e
la presenza di di rosume e sua colorazione;
 funghi: demoliscono le parti cellulari del legno. Il loro effetto
inizia evidenziando un cambiamento del colore naturale del legno.
Si hanno variazione di cromatura: rosatura, griggiatura, azzurratura
e si completa con la carie.
ISPEZIONE
 incastri e collegamenti dove più frequentemente si verifica il ristagno di
acqua;
 testate delle travi;
 ispezione visiva previa ripulitura della superficie da indagare con
spazzolatura metallica, sabbiatura, etc;
 percussione con martello;
 esame di carote estratte con la trivella curva di Presler
 CARATTERISTICHE MECCANICHE, funzione del peso specifico secco, grado
di umidità, andamento delle fibre rispetto alla direzione di sollecitazione,
difetti (se presenti). Le fibre compresse tendono ad ingobbirsi ed da entrare
in carico di punta, quelle tese si incurvano assecondando la sollecitazione
ed evidenziando una maggiore resistenza;
 PROVE DI LABBORATORIO su provini ricavati da merce sana. Nelle prove a
flessione la rottura avviene al bordo compresso;
 VOLORE A COMPRESSIONE è minore di quello a trazione definito dalla
resistenza a flessione;
 VALORE AMMISSIBILE compreso tra quello di trazione e quello di
compressione. Per ogni grado di umidità il valore dello stato tensionale
(ottenuto per compressione ) aumenta o diminuisce del 4%. La presenza di
nodi e l’irregolare andamento delle fibre riducono la resistenza a trazione e
compressione.
TECNICHE DIAGNOSTICHE
 microcarotaggi;
 endoscopia;
 ultrasuoni;
 prova di impronta con penetrometri (durezza);
 prova di infissione;
 prova di compressione parallela ed idem ortogonale alla venatura;
 prova di trazione nella direzione della venatura;
 prova parallela alla venatura;
 prova di flessione.
STRUTTURE LIGNEE
STRUMENTAZIONE
ESTRAZIONE DI MICRO-CAROTE
STRUTTURE LIGNEE
STRUMENTAZIONE
PENETOMETRO
STRUTTURE LIGNEE
PENETOMETRO