verifiche in situ

Corso di
Riabilitazione Strutturale
POTENZA, a.a. 2011 – 2012
La valutazione di edifici in c.a.
Il processo di conoscenza della
struttura (2)
Dott. Marco VONA
DiSGG, Università di
Basilicata
[email protected]
http://www.unibas.it/utenti/vona/
INDIVIDUAZIONE DEI DETTAGLI COSTRUTTIVI
Come impostare la campagna di indagini?
Quale livello di estensione e completezza considerare?
DEFINIZIONE DEI DETTAGLI COSTRUTTIVI
Verifiche soddisfacenti
SI
VERIFICHE IN-SITU LIMITATE
dei dettagli costruttivi
Verifiche NON
soddisfacenti
DISPONIBILITÀ
Disegni costruttivi
originali
VERIFICHE IN-SITU ESTESE O ESAUSTIVE
dei dettagli costruttivi
NO
PROGETTO
SIMULATO
VERIFICHE IN-SITU LIMITATE
dei dettagli costruttivi
Verifiche locali di resistenza
INDIVIDUAZIONE DEI DETTAGLI COSTRUTTIVI
PROGETTO SIMULATO:
serve, in mancanza dei disegni costruttivi originali, a definire la
quantità e la disposizione dell’armatura in tutti gli elementi con
funzione strutturale. Va eseguito sulla base delle norme tecniche
in vigore e della pratica costruttiva caratteristica all’epoca
della costruzione
VERIFICHE IN-SITU LIMITATE:
servono per verificare la corrispondenza tra le armature
effettivamente presenti e quelle riportate nei disegni costruttivi,
oppure ottenute mediante il progetto simulato. Richiedono che i
controlli vengano effettuati su almeno il 15% degli elementi
strutturali primari per ciascuna tipologia di elemento
INDIVIDUAZIONE DEI DETTAGLI COSTRUTTIVI
VERIFICHE IN-SITU ESTESE:
servono quando non sono disponibili i disegni costruttivi originali
come alternativa al progetto simulato seguito da verifiche limitate,
oppure quando i disegni costruttivi originali sono incompleti.
Richiedono che i controlli vengano effettuati su almeno il 35%
degli elementi strutturali primari
VERIFICHE IN-SITU ESAUSTIVE:
servono quando non sono disponibili i disegni costruttivi originali
e si desidera un livello di conoscenza accurata (LC3). Richiedono
che i controlli vengano effettuati su almeno il 50% degli elementi
strutturali primari
INDIVIDUAZIONE DEI DETTAGLI COSTRUTTIVI
Tabella C8A.1.3a – Definizione orientativa dei livelli di rilievo e
prove per edifici in c.a.
Circolare 2 febbraio 2009, n. 617
Istruzioni per l’applicazione delle “Nuove norme tecniche per le
costruzioni” di cui al D.M. 14 gennaio 2008
INDIVIDUAZIONE DEI DETTAGLI COSTRUTTIVI
Table 3.2: Recommended minimum requirements for different
levels of inspection and testing
Eurocode 8 - Design of structures for earthquake resistance – Part 3:
Assessment and retrofitting of buildings
prEN 1998-3, June 2004, Brussels
Corso di
Riabilitazione Strutturale
POTENZA, a.a. 2011 – 2012
La valutazione di edifici in c.a.
Il Progetto Simulato
Dott. Marco VONA
DiSGG, Università di
Basilicata
[email protected]
http://www.unibas.it/utenti/vona/
COS’È IL PROGETTO SIMULATO?
Progetto simulato (O.P.CM. 3274 , Circolare C8A.1.B.3)
“Serve, in mancanza dei disegni costruttivi originali, a definire la
quantità e la disposizione dell’armatura in tutti gli elementi con funzione
strutturale o le caratteristiche dei collegamenti. Deve essere eseguito
sulla base delle norme tecniche in vigore e della pratica costruttiva
caratteristica all’epoca della costruzione.”
Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance.
Part 3: Assessment and retrofitting of buildings DRAFT No 7, June 2004
§ 3.4.2.1. Simulated design
•
•
Quantità, qualità e disposizione delle armature
Dettagli costruttivi
COME AFFRONTARE IL PROBLEMA DEL PROGETTO
SIMULATO ?
GLI ELABORATI DI PROGETTO DISPONIBILI
− Per gli edifici costruiti prima dell’entrata in vigore della
1086/71, la probabilità di reperire la documentazione tecnica è
molto bassa
− Il R.D. n. 2229 del 16 novembre 1939, vigente fino al 1971,
prevedeva, all’art. 4 del Capo I, soltanto l’obbligo per i
costruttori di presentare, prima dell’inizio dei lavori, denuncia
alla Prefettura della Provincia, allegando una copia del
progetto di massima, il quale non conteneva alcun dettaglio
ma soltanto dimensioni e caratteristiche principali
dell’edificio da realizzare.
− Al termine dei lavori, per ottenere la licenza d’uso della
costruzione, il committente doveva poi presentare il certificato
di collaudo delle opere alla Prefettura
GLI ELABORATI DI PROGETTO DISPONIBILI
Soltanto a seguito della legge 5 novembre 1971, n. 1086, è stato
disposto, all’art. 4, l’obbligo di depositare il progetto esecutivo ed
i calcoli statici presso l’ufficio competente del Genio Civile (ora
sostituito dal corrispondente Ufficio Regionale) all’atto della
denuncia dei lavori
Le fasi previste erano:
1.
2.
3.
4.
denuncia delle opere (progetto e calcoli)
relazione a struttura ultimata
nomina del collaudatore
collaudo statico
Anche nella prima fase di vigenza della 1086 la documentazione
tecnica, sempre che sia disponibile, risulta frequentemente
incompleta e/o poco accurata
METODOLOGIA
Individuazione dell’età di progettazione e costruzione
Individuazione e studio dello schema strutturale
Scelta del modello di calcolo
Valutazione dei carichi
Valutazione delle sollecitazioni
Progetto – verifica delle ARMATURE
Indagini – verifiche in situ
INDAGINI – VERIFICHE IN SITU
La revisione del Progetto Simulato è il passo finale della
procedura
I dettagli di armatura progettati al passo 5 saranno
verificati/corretti alla luce delle evidenze emerse dai sondaggi
considerando anche eventuali carenze ed errori di progetto
Dettagli costruttivi
Verifiche in-situ limitate. Servono per verificare la
corrispondenza tra le armature o le caratteristiche dei
collegamenti effettivamente presenti e quelle riportate nei disegni
costruttivi, oppure ottenute mediante il progetto simulato.
LA CAMPAGNA DI RILIEVO
Elementi principali da rilevare
1. Stato generale di manutenzione e conservazione
2. Caratteristiche del calcestruzzo
3. Condizioni di degrado e/o danno degli elementi strutturali
4. Distacco dei pannelli di tamponatura dalla maglia strutturale
5. Interazione tra struttura ed impiantistica
6. Presenza ed entità di interventi di riparazione e qualità del loro
collegamento alla struttura esistente
7. Presenza di dissesti nel terreno di fondazione e/o delle zone
circostanti
RILIEVO DELLO STATO DI FATTO
Scheda sintetica di rilievo
Stato di fatto
Attività Descrizione
Valutazione visiva dello stato di conservazione ispezionando esterno,
sottotetto, e seminterrato
Ricerca di zone degradate e/o danneggiate
Espulsione copriferro (in tal caso valutare se trattasi di barre lisce o ad
a.m.)
Presenza di lesioni strutturali e non (natura ed ampiezza di eventuali
lesioni)
Presenza di evidenti dissesti nel terreno
Disgregazione superficiale, rottura spigoli: balconi, gronde, pilastri
Distacco dei pannelli di tamponatura dalla maglia strutturale
Presenza di lesioni nei pavimenti
Stato ed aspetto superficiale del calcestruzzo
Interazione tra struttura ed impiantistica: valutazione della posizione
degli impianti
Rilievo fotografico e ubicazione sulla planimetria
Dati
RILIEVO DELLO SCHEMA STRUTTURALE
Schema strutturale
Scheda sintetica di rilievo
Numero dei piani
Altezza di interpiano a tutti i livelli
Individuazione presenza e natura di giunti tra corpi contigui;
Individuazione di corpi aggiunti, sopraelevazioni, modifiche dello
schema resistente originario; interventi eseguiti in passato, di recente o
in corso;
Asimmetria del sistema resistente (presenza di sporgenze e/o
rientranze e relative dimensioni);
Parti di strutture controterra e/o seminterrate;
Accertamento della tipologia, delle caratteristiche, dello stato di
conservazione e del piano di posa delle fondazioni;
Accertamento della tipologia e della posizione del corpo scale e
dell’eventuale nucleo ascensore;
Presenza di telai e/o sistemi resistenti in due direzioni ortogonali;
Allineamento dei pilastri in due direzioni ortogonali;
Posizione planimetrica, dimensioni quantitativi, disposizione e
tipologia di armature dei pilastri;
Posizione planimetrica, dimensioni, quantitativi, disposizione e
tipologia di armature delle travi;
Sfalsamento tra assi dei pilastri ed assi delle travi;
Presenza di pilastri tozzi (elementi strutturali quali travi a ginocchio o
tamponature disposte a nastro);
Spessore, orditura, interasse dei travetti dei solai;
Scelta delle zone da assoggettare a prove in sito
RILIEVO DI ALTRI ELEMENTI
Scheda sintetica di rilievo
Indagini in sito
Tamponature
Carichi Presenza e posizione di archivi e/o biblioteche (fotografia e
agenti collocazione planimetrica)
Valutazione del carico permanente effettivo e del probabile carico
accidentale (in relazione al progetto).
Individuazione delle maglie strutturali efficacemente tamponate
Dimensione e tipo delle tamponature
Piano porticato.
Piano flessibile.
Finestre a nastro
Altezza dei campi tamponati
Individuazione punti di sondaggio per l’individuazione dei dettagli
costruttivi:
Pilastri
Travi
Solai: orditura, interasse, armature a momento positivo
Consistenza delle tamponature: spessore, strati, camere d’aria
Planimetria di massima, macchina fotografica, martello, strumenti di
Attrezzatura
rilievo e segnalazione, altri strumenti utili
SAGGI E PROVE: Dimensioni e Dettagli Costruttivi
La scelta del livello di conoscenza a cui si decide di operare
guida l’ESTENSIONE di saggi e prove
Elementi da caratterizzare
1. pilastri: passo e diametro delle staffe, quantità e disposizione delle
armature longitudinali
2. travi: passo e diametro delle staffe, quantità e disposizione delle
armature longitudinali
3. solai: orditura, interasse, armature principali
4. tamponature: tipo e caratteristiche degli elementi utilizzati (laterizi
forati, pieni, blocchi in cls, ecc.), spessore, numero strati,
intercapedine
5. fondazioni: tipologia, piano di posa
Quali e quanti elementi sottoporre a saggi e prove?
SAGGI E PROVE: Dimensioni e Dettagli Costruttivi
Quali e quanti elementi sottoporre a saggi e prove?
È opportuno suddividere tutti gli elementi in
tipologicamente simili in virtù di:
• posizione nel sistema strutturale
• ruolo nel sistema strutturale
• carico presunto in funzione dell’area di influenza, ecc.
gruppi
I risultati di prove e sondaggi condotti soltanto per alcuni
elementi si possono estendere a quelli simili
ENTITÀ DEL CAMPIONAMENTO: rilievo dei dettagli
VERIFICHE
LIMITATE
VERIFICHE
ESTESE
VERIFICHE
ESAUSTIVE
Per ogni tipo di elemento “primario”
(trave, pilastro…)
La quantità e disposizione dell’armatura è
verificata per almeno il 15% degli elementi
La quantità e disposizione dell’armatura è
verificata per almeno il 35% degli elementi
La quantità e disposizione dell’armatura è
verificata per almeno il 50% degli elementi
Le verifiche in-situ saranno effettuate su un’opportuna
percentuale degli elementi strutturali primari per ciascun
tipologia di elemento privilegiando gli elementi che svolgono un
ruolo più critico nella struttura (pilastri)
ENTITÀ DEL CAMPIONAMENTO: rilievo dei dettagli
VERIFICHE
LIMITATE
VERIFICHE
ESTESE
VERIFICHE
ESAUSTIVE
Per ogni tipo di elemento “primario”
(trave, pilastro…)
La quantità e disposizione dell’armatura è
verificata per almeno il 15% degli elementi
La quantità e disposizione dell’armatura è
verificata per almeno il 35% degli elementi
La quantità e disposizione dell’armatura è
verificata per almeno il 50% degli elementi
Le percentuali di elementi da verificare hanno valore indicativo e
debbono essere adattati ai singoli casi
Per il raggiungimento delle percentuali di elementi da indagare si
terrà conto delle eventuali situazioni ripetitive, che consentano di
estendere i controlli effettuati su alcuni elementi strutturali facenti
parte di una serie con caratteristiche di ripetibilità, per uguale
geometria e ruolo nello schema strutturale.
SAGGI E PROVE: CRITERI DI SELEZIONE
Pilastri
Indagare almeno uno in posizione centrale ed uno in posizione
esterna per ogni tipologia (forma e dimensione) sia per gli
allineamenti di pilastri esterni che per quelli interni
SAGGI E PROVE: CRITERI DI SELEZIONE
Travi
Studiare almeno una esterna ed una interna per ogni tipologia
(forma e dimensione) su cui gravano i carichi dei solai, una su cui
grava solo il carico delle tamponature, una trave di collegamento,
ecc..
SAGGI E PROVE: CRITERI DI SELEZIONE
Solai
Definire con accuratezza i vari campi con le relative dimensioni,
direzioni di orditura, presenza di più campate e sbalzi. Lo schema di
calcolo (trave singola o trave continua), e le conseguenti dimensioni e
quantitativi di armature, potrebbero variare in virtù di tali caratteristiche
INDIVIDUAZIONE DELLE ARMATURE
•
La posizione delle armature e la stima del loro diametro, lo
spessore del copriferro, possono essere ricavate da indagini
dirette, ossia mettendo a nudo le armature in alcune parti
degli elementi strutturali rimuovendo il copriferro presente
•
In alternativa, o preferibilmente a loro integrazione, possono
essere adoperati metodi non distruttivi basati ad es. su
rilevazioni con apparecchi elettromagnetici (pacometro)
•
Per alcuni dettagli importanti quali ad esempio la chiusura
delle staffe all’interno del nucleo di calcestruzzo o la
lunghezza di sovrapposizione delle barre longitudinali, è
necessario in genere ricorrere ad indagine diretta
INDIVIDUAZIONE DELLE ARMATURE
Negli elementi strutturali sui quali saranno effettuate le indagini
sui materiali, le armature individuate (posizione delle barre
longitudinali e delle staffe) saranno evidenziate allo scopo di
guidare la localizzazione dei carotaggi
INDIVIDUAZIONE DELLE ARMATURE
INDIVIDUAZIONE DELLE ARMATURE
INDIVIDUAZIONE DELLE ARMATURE
INDAGINE CON TECNICA RADAR
PROVE IN SITU NON DISTRUTTIVE: GEORADAR
Le tecniche radar si applicano in base al principio che un flusso di
energia elettromagnetica sia alterato dagli oggetti incontrati sul
suo percorso e che tale alterazione possa essere rilevata attraverso
degli echi di ritorno
Si esegue l’irradiazione dell’elemento con impulsi di energia
elettromagnetica a brevissima durata (qualche nanosecondo) ed
elevata cadenza di emissione (decine di kHz)
I segnali sono riprodotti sul monitor del sistema memorizzati
come immagine della sezione indagata
INDAGINE CON TECNICA RADAR
L’irraggiamento viene effettuato tramite un’antenna (trasmittente)
trascinata a velocità costante lungo la linea di prospezione
Una seconda antenna (ricevitore) rileva gli impulsi riflessi dalle
superfici di discontinuità tra materiali a differente costante
dielettrica
attrezzatura per le indagini georadar
operazioni di rilievo
INDAGINE CON TECNICA RADAR
Quantità di armatura risultanti dalle indagini
Saggio nella mezzeria
del pilastro
4Ø16 - CORRENTI
Saggio in testa al pilastro
4Ø16 - CORRENTI
+
2Ø16 - MONCONI
INDAGINE CON TECNICA RADAR
Quantità di armatura risultanti dalle indagini
Ind. pacometriche
saggio
georadar
INDAGINE CON TECNICA RADAR
Quantità di armatura risultanti dalle indagini
saggio
Prog. Simulato +
ind. pacometriche
georadar
Corso di
Riabilitazione Strutturale
POTENZA, a.a. 2011 – 2012
PROPRIETÀ DEI MATERIALI
METODI DI INDAGINE DISTRUTTIVI
E NON DISTRUTTIVI
Dott. Marco VONA
DiSGG, Università di
Basilicata
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http://www.unibas.it/utenti/vona/
VALUTAZIONE DELLE PROPRIETÀ DEI MATERIALI
CALCESTRUZZO
la misura delle caratteristiche meccaniche si ottiene mediante
estrazione di campioni ed esecuzione di prove di compressione
fino a rottura
ACCIAIO
La misura delle caratteristiche meccaniche si ottiene mediante
estrazione di campioni ed esecuzione di prove a trazione fino a
rottura con determinazione della resistenza a snervamento e della
resistenza e deformazione ultima, salvo nel caso in cui siano
disponibili certificati di prova di entità conforme a quanto
richiesto per le nuove costruzioni, nella normativa dell’epoca
LOCALIZZAZIONE DEI PUNTI DI MISURA
• L’efficacia della stima è condizionata dalla distribuzione delle
proprietà del calcestruzzo all’interno dei singoli elementi
strutturali, distribuzione che può presentare una consistente
variabilità per diversi fattori.
• Nella scelta della localizzazione dei punti nell’elemento,
andrebbero evitate quelle zone ove il calcestruzzo ha
tipicamente caratteristiche diverse da quelle medie come si
verifica, ad esempio, in corrispondenza della sommità dei
pilastri.
• L’andamento delle sollecitazioni può determinare tassi di
lavoro fortemente variabili negli elementi e, dunque, stati di
fessurazione con riduzione della resistenza locale valutata nei
test di laboratorio.
VALUTAZIONE DELLE PROPRIETÀ DEI MATERIALI
METODI DI PROVA NON DISTRUTTIVI
Sono ammessi metodi di indagine non distruttiva di documentata
affidabilità, che non possono essere impiegati in completa
sostituzione di quelli distruttivi ma sono consigliati a loro
integrazione, purché i risultati siano tarati su quelli ottenuti con
prove distruttive
Nel caso del calcestruzzo, si adotteranno metodi di prova che
limitino l’influenza della carbonatazione degli strati superficiali
sui valori di resistenza.
ENTITÀ DEL CAMPIONAMENTO PROVE (MATERIALI)
Dettagli costruttivi
Materiali
Per ogni tipo di elemento “primario” (trave, pilastro…)
LC1
Quantità e disposizione
1 provino di cls. per piano
dell’armatura verificata per
dell’edificio, 1 campione di
almeno il 15% degli elementi armatura per piano dell’edificio
LC2
Quantità e disposizione
2 provini di cls. per piano
dell’armatura verificata per
dell’edificio, 2 campioni di
almeno il 35% degli elementi armatura per piano dell’edificio
LC3
Quantità e disposizione
3 provini di cls. per piano
dell’armatura verificata per
dell’edificio, 3 campioni di
almeno il 50% degli elementi armatura per piano dell’edificio
Tabella C8A.1.3a
Ai fini delle prove sui materiali è consentito sostituire alcune prove
distruttive, non più del 50%, con un più ampio numero, almeno il triplo,
di prove non distruttive, singole o combinate, tarate su quelle distruttive
ENTITÀ DEL CAMPIONAMENTO PROVE (MATERIALI)
Il numero di provini riportato nelle tabelle può esser variato, in
aumento o in diminuzione, in relazione alle caratteristiche di
omogeneità del materiale
Tali caratteristiche sono legate alle modalità costruttive tipiche
dell’epoca di costruzione e del tipo di manufatto, di cui occorrerà
tener conto nel pianificare l’indagine
Sarà opportuno, in tal senso, prevedere l’effettuazione di una
seconda campagna di prove integrative, nel caso in cui i risultati
della prima risultino fortemente disomogenei
METODI DI PROVA SUL CALCESTRUZZO
PROVA
Costo
Rapidità
Danno
Strutt.
Danno
Non Strutt.
Rappresen
tatività
Affid.
Carotaggio
Alto
Bassa
Moderato
Medio
Basso
Moderata
Buona
Windsor
Medio
Alta
Minimo
Moderato
Superficiale
Scarsa
Ultrasuoni
Medio
Alta
Nullo
Medio
Buona
Moderata
Scleromet.
Basso
Alta
Nullo
Medio
Basso
Superficiale
Scarsa
Caratteristiche di alcuni metodi di prova per la
determinazione della resistenza del calcestruzzo
METODI DISTRUTTIVI: IL CAROTAGGIO
• È il metodo distruttivo più diffuso. Resistenza stimata in
modo diretto (come per i campioni standard)
• È NECESSARIO per la definizione diretta della resistenza del
conglomerato e calibrare i risultati dei metodi non distruttivi
• Il prelievo di carote da strutture in opera è regolato dalla norma
UNI EN 12504-1
• Il criterio fondamentale da adottare è quello di ridurre al minimo
l'effetto di RIMANEGGIAMENTO dovuto all'estrazione
• Diametro delle carote non minore di 3 volte la dimensione
massima dell'aggregato, l'altezza possibilmente pari a 2 volte il
diametro
METODI DISTRUTTIVI: IL CAROTAGGIO
METODI DISTRUTTIVI: IL CAROTAGGIO
Fissaggio carotatore
METODI DISTRUTTIVI: IL CAROTAGGIO
In presenza di armature interrompere la prova
METODI DISTRUTTIVI: IL CAROTAGGIO
Estrazione di una carota
METODI DISTRUTTIVI: IL CAROTAGGIO
PROVE DI COMPRESSIONE
1) Rettifica campioni
2) Strumentazione campione
3) Esecuzione prova
30
20
Modulo elastico
Ec
σ
10
0
0.00
0.01
0.02
ε
0.03
0.04
0.05
METODI DISTRUTTIVI: IL CAROTAGGIO
La resistenza misurata sulle carote risente di numerosi fattori
che la differenziano da quella che si misurerebbe in sito e su
un equivalente provino standard:
1) diverse modalità di preparazione e stagionatura
2) differente età di stagionatura tra carota e provino standard
3) posizione del prelievo nell'ambito dell'elemento strutturale (ad
es. al piede o alla testa di un pilastro, parallelamente o
ortogonalmente alla direzione di getto)
4) il disturbo che consegue alle operazioni di prelievo
5) dimensioni delle carote (ad es. h/D diverso da 2)
6) presenza di armature incluse
ELABORAZIONE RISULTATI DEL CAROTAGGIO
Per convertire le N resistenze ottenute sulle carote fcar,i nelle
corrispondenti resistenze in-situ fcis,i può essere adottata la
seguente relazione:
f c = (CH / D ⋅ Cdia ⋅ Ca ⋅ Cd ) ⋅ f car
• CH/D = coefficiente correttivo per H/D diversi da 2, pari a CH/D = 2/(1.5
+ D/H)
• Cdia = coefficiente correttivo per D ≠ 100 mm, pari a 1.06, 1.00 e 0.98
per D, rispettivamente, uguale a 50, 100 e 150 mm
• Ca = è il coefficiente correttivo per armature incluse, da assumere pari
a 1.02-1.13 in funzione della posizione e del diametro della barra
inclusa
• Cd = coefficiente correttivo per il rimaneggiamento dovuto
all’estrazione. Si ritiene corretto assumere Cd = 1.20 per fcar < 20 MPa,
e Cd = 1.10 per fcar > 20 MPa (Collepardi 2002)
PROVE NON DISTRUTTIVE: SCLEROMETRO
Superficie 10x10
10 battute
PROVE NON DISTRUTTIVE: SCLEROMETRO
Curva indice di rimbalzo-resistenza cubica a compressione
PROVE NON DISTRUTTIVE: SCLEROMETRO
L’utilizzo dello sclerometro é regolamentato dalla norma UNI EN
12504 – 2 (2001)
La norma precisa che lo sclerometro può essere utilizzato per
- VALUTARE LA OMOGENEITÀ DEL CALCESTRUZZO
IN–SITU
- DELIMITARE ZONE DI CALCESTRUZZO DEGRADATO
O DI SCARSA QUALITÀ
- STIMARE LE VARIAZIONI NEL TEMPO
PROPRIETÀ DEL CALCESTRUZZO
DELLE
PROVE NON DISTRUTTIVE: SCLEROMETRO
NON PUÒ essere usato per la determinazione della resistenza.
50
2
Eseguendo in alcuni punti
prove
sclerometriche
e
carotaggi, si correlano i
relativi risultati ottenendo una
relazione che fornisce Rc in
funzione
dell’indice
di
rimbalzo S, dalla quale si
ricavano valori di resistenza
in altri punti in cui si effettua
la sola prova sclerometrica
Resistenza Cubica a Compressione (N/mm )
Dovrebbe essere costruita una curva sperimentale di taratura
40
30
20
10
15
25
35
Indice di Rimbalzo
45
55
PROVE NON DISTRUTTIVE: SCLEROMETRO
• Bassa affidabilità determinata dal fatto che la prova coinvolge lo
STRATO SUPERFICIALE DI CALCESTRUZZO (non
rappresentativo del calcestruzzo interno)
• La CARBONATAZIONE che interessa lo strato superficiale
aumentandone la rigidezza, incrementa il valore dell'indice di
rimbalzo
• La durezza superficiale di calcestruzzi stagionati é maggiore di
quella interna. STIMA IN ECCESSO della resistenza
• Le curve S - Rc degli strumenti
CALCESTRUZZI “GIOVANI”
sono
riferite
a
PROVE NON DISTRUTTIVE: SCLEROMETRO
RAPPRESENTATIVITÀ
60
55
50
Ir
45
40
35
30
25
20
0.00
10.00
20.00
30.00
fc [MPa]
40.00
50.00
PROVE NON DISTRUTTIVE: ULTRASUONI
L’utilizzo del metodo ultrasonico è regolamentato dalla norma
UNI EN 12504 – 4 (2005)
La prova consiste nel misurare il tempo impiegato da onde
soniche, di frequenza compresa tipicamente nell’intervallo 40-120
KHz, ad attraversare un mezzo compreso tra il trasduttore
trasmittente Tx e quello ricevente Tr collocati a distanza nota,
ricavandone la velocità di propagazione
V=L/t
PROVE NON DISTRUTTIVE: ULTRASUONI
Lettura per Trasparenza
Tr
Tx
Lettura d’Angolo
L
Tx
Tr
L
Lettura di Superficie
Tr1
Tx
L1
L2
Tr2
PROVE NON DISTRUTTIVE: ULTRASUONI
Legame teorico V - fc
fc = 3.8
.10-5
V9.66,
[MPa]
90
80
70
fc (MPa)
60
50
40
30
20
10
0
0
1
2
3
4
5
V (Km/s)
La relazione teorica tra velocità ultrasonica e resistenza a
compressione che si ottiene è del tutto inaffidabile
PROVE NON DISTRUTTIVE: ULTRASUONI
2
Resistenza Cubica a Compressione (N/mm)
60
50
40
30
20
10
0
3
3,5
4
4,5
5
Velocità Ultrasonica (km/sec)
Esempio di relazione velocità ultrasonica-resistenza a
compressione rilevata su carote (da CEB 1989)
PROVE NON DISTRUTTIVE: ULTRASUONI
RAPPRESENTATIVITÀ
5000
V [m/s]
4000
3000
2000
1000
0.00
10.00
20.00
30.00
fc [MPa]
40.00
50.00
PROVE NON DISTRUTTIVE: ULTRASUONI
Il calcestruzzo non é un mezzo omogeneo, isotropo ed elastico,
per cui il legame tra velocità di propagazione e caratteristiche
meccaniche deve tener conto delle sue reali proprietà fisicochimiche.
I fattori che maggiormente influenzano le misurazioni sono:
• rapporto acqua/cemento
• età del conglomerato
• contenuto di umidità
• presenza di armature
• stato di sollecitazione
PROVE NON DISTRUTTIVE: ULTRASUONI
Il metodo ultrasonico si rivela invece molto affidabile nel valutare la
omogeneità del conglomerato e rilevarne lo stato fessurativo.
Tx
Tr2
Tr1
L/2
L/2
L
L
Rapportando i tempi di transito:
- tf nella zona fessurata (Tx Tr1)
- ti nella zona integra (Tr1 Tr2),
si ottiene la profondità c della lesione:
Utilizzo
delle
letture
ultrasoniche superficiali
per stimare la profondità
di lesioni
c =
L
2
t
t
2
f
2
i
− 1