Controlli su opere ed edifici esistenti

CAROTAGGIO

Prova finalizzata al prelievo di campioni cilindrici di calcestruzzo mediante carotatrice elettrica con corona diamantata per permetterne la sua caratterizzazione fisica, chimica e meccanica.  E’ così possibile andare a determinare la resistenza a compressione, il modulo elastico, la resistenza a trazione indiretta, la massa volumica, la permeabilità, la profondità di carbonatazione e il profilo di penetrazione degli ioni cloruro ecc..

UNI EN 12504-1 Prove sul calcestruzzo nelle strutture – Parte 1: Carote – Prelievo, esame e prova di compressione.

UNI EN 12390-1 Prova sul calcestruzzo indurito – Parte 1: forma, dimensioni e altri requisiti per provini e per casseforme.

ANALISI DEL PROFILO DI PENETRAZIONE DELLO IONE CLORURO E ANALISI QUANTITATIVA DELLO IONE CLORURO

Tale prova viene eseguita nell’ambito delle verifiche dello strato di calcestruzzo esposto all’esterno e della conseguente protezione del calcestruzzo per le armature. La misura dello strato di calcestruzzo penetrato dagli ioni cloruro consente di stabilire il livello di degrado del manufatto, individuando lo stato di avanzamento della corrosione del metallo (armatura). Gli ioni cloruro, possono portare alla distruzione del film di passività che ricopre il metallo nelle condizioni originarie, agevolando la propagazione della corrosione. Tale meccanismo si manifesta con estrema frequenza soprattutto nelle zone costiere marine o sui viadotti, a causa del massiccio uso di sali da disgelo; o nei casi in cui via sia presenza di Sali nell’impasto originario del calcestruzzo; si possono avere infiltrazioni ad esempio nell’aggregato o nell’acqua, oppure all’uso di acceleranti clorurati per la presa. La determinazione del profilo di penetrazione dello ione cloruro permette di individuare la linea di separazione fra zona penetrata e quella non ancora contaminata dagli ioni cloruro. La profondità di penetrazione degli ione cloruro è rilevata lungo la linea di demarcazione dove il cambiamento di colore è visivamente percettibile (la zona più chiara è quella penetrata dagli ioni cloruro). La quantificazione del contenuto degli ione cloruro penetrato nel calcestruzzo interessa tutto lo spessore del copriferro procedendo con profondità crescenti di 1 cm , il risultato viene espresso in termini di percentuale del contenuto di cloruri riferito alla massa del calcestruzzo

UNI EN 11747, Prove sul calcestruzzo indurito – determinazione della profondità di penetrazione degli ioni cloruro

UNI 14629, Prodotti e sistemi per la protezione e la riparazione delle strutture di calcestruzzo – metodi di prova – determinazione del contenuto di cloruri nel calcestruzzo indurito.

ULTRASUONI CON TRASMISSIONE DIRETTA, SEMIDIRETTA, INDIRETTA

Il metodo basato sulla misura della velocità di propagazione di ultrasuoni consiste nello studio della propagazione di onde elastiche longitudinali all’interno del calcestruzzo. Caratteristica del metodo è quella che esso tiene conto delle proprietà meccaniche globali del materiale.

La velocità di propagazione delle onde in un materiale omogeneo dipende dalla densità del materiale, dal modulo elastico e dal coefficiente di Poisson. In prima approssimazione la velocità di propagazione è proporzionale alla radice quadrata del modulo elastico ed inversamente proporzionale alla radice quadrata della densità. Entro i limiti in cui queste leggi possono essere estese ad un materiale eterogeneo come il calcestruzzo, è possibile utilizzarle per valutare il modulo elastico le costanti elastiche del calcestruzzo in esame.

La resistenza a compressione è stimata in base alla velocità di trasmissione degli ultrasuoni, ipotizzando la validità di una relazione di proporzionalità tra resistenza a compressione e modulo elastico, utilizzando correlazioni sperimentali. Si deve tener presente che le onde elastiche subiscono all’interno dell’elemento esaminato, rifrazioni e riflessioni, dovute alla presenza degli aggregati, di fessure, di vuoti. Ciò comporta un’attenuazione del segnale per effetto dell’assorbimento d’energia. Inoltre, per effetto di vuoti o fessure, il percorso effettivamente compiuto dalle onde elastiche può risultare più lungo della distanza tra trasmettitore e ricevitore. La prova misura la velocità di propagazione delle onde elastiche nel calcestruzzo, determinata come rapporto tra la distanza fra trasmettitore e ricevitore ed il tempo impiegato a percorrerla. La velocità di propagazione delle onde elastiche è influenzata da diversi fattori, tra cui il contenuto d’umidità, la composizione della miscela ed il grado di maturazione. La determinazione della velocità deve tener conto della possibile presenza d’armature metalliche e di eventuali difetti macroscopici. Per ridurre il rischio che il fascio di ultrasuoni percorra armature metalliche è opportuno, preliminarmente all’esecuzione della prova, localizzare le armature stesse mediante dispositivi magnetici. Combinata con altri metodi, come lo sclerometro, permette di stimare la resistenza a compressione del calcestruzzo.

UNI EN 12504-4 Prove sul calcestruzzo nelle strutture. Parte 4: determinazione della velocità di propagazione degli impulsi ultrasonici.

VALUTAZIONE DELLA RESISTENZA DEL CALCESTRUZZO CON PULL OUT

La prova permette di determinare la forza di estrazione del calcestruzzo indurito per mezzo di un inserto pre-inglobato nel getto o post-inserito nel calcestruzzo indurito. La prova può essere effettuata anche senza raggiungere la rottura ma per la verifica della resistenza all’estrazione per un carico definito. Le informazioni fornite sono relative allo strato corticale del elemento indagato, vengono così date informazioni sul copriferro utili per lo studio della durabilità dell’opera in termini di resistenza agli attacchi chimici e ambientali.

I tasselli utilizzati sono a espansione geometrica controllata al fine di eliminare le tensioni tangenziali sulla superficie laterale e non tasselli post inseriti destinati ad altro uso. La forza di estrazione è rappresentativa di uno stato di sollecitazione complesso, ma il suo valore è correlabile con la resistenza a compressione. Può essere utilizzata, opportunamente tarata in base ai dati ottenuti con le prove a compressione su carote, per una valutazione estesa su più elementi della qualità del calcestruzzo e quindi ottenere maggiori informazioni sulla struttura in esame.

UNI EN 12504-3, Prove sul calcestruzzo nelle strutture – Parte 3 : determinazione della forza di estrazione

PRELIEVO DI ARMATURE E PROFILATI

Il prelievo di barre dalle strutture in calcestruzzo armato viene eseguito per permettere la caratterizzazione fisica, chimica e meccanica delle stesse.

Essendo una prova distruttiva e invasiva bisogna valutare attentamente dove eseguirla (evitare elementi già carotati e compromessi da degrado del calcestruzzo prediligendo punti soggetti a scarsa sollecitazione).

L’area deve essere sottoposta preliminarmente a prova pacometrica così da individuare la presenza delle barre. Una volta rimosso il copriferro, prima del taglio della barra, viene saldato per sovrapposizione idoneo spezzone sostitutivo. Pertanto può esser richiesta la determinazione della saldabilità sia della barra oggetto del prelievo che di quella da apporre in sostituzione.

Analogamente, per la carpenteria metallica, il prelievo è finalizzato alla determinazione delle caratteristiche del materiale posto in opera.

UNI EN ISO 17660-1, saldatura – saldatura degli acciai di armatura – parte 1: giunti saldati destinati alla trasmissione del carico

UNI EN ISO 17660-2, saldatura – saldatura degli acciai di armatura – parte 1: giunti saldati non destinati alla trasmissione del carico

INDAGINI TRAMITE ENDOSCOPIO

L’ispezione endoscopica, preceduta sempre da un’attività di rilievo visivo, permette di accertare la successione stratigrafica, la presenza di vuoti e cavità, la natura e la consistenza dei materiali, l’individuazione di anomalie e difetti e lesioni premettendone di quantificarne l’estensione. La documentazione raccolta può essere in formato fotografico o video, dando così la possibilità di successive valutazioni analitiche delle informazioni acquisite.

UNIO EN 13018 – Prove non distruttive – esame visivo – principi generali

INDAGINE SHOVE TEST (PROVA A SCORRIMENTO)

La prova shove test consente di stimare la resistenza a taglio della muratura per scorrimento lungo i giunti di malta.

La prova consiste nell’isolare opportunamente un mattone, asportando per quanto possibile la malta dai giunti verticali laterali al mattone e spingendolo lateralmente mediante un martinetto idraulico fino a quando non si osserva scorrimento sul letto di malta.

D.M. 17 gennaio 2018, Aggiornamento delle “Norme tecniche per le costruzioni” paragrafo 8.5.4.

ASTM C 1531-16, Standard Test Method for In Situ Measurement of Masonry Mortar Joint Shear Strenght Index

PROVA PENETROMETRICA TRAMITE SONDA WINDSOR

Il sistema Windsor stima la resistenza del calcestruzzo in sito in funzione della profondità di penetrazione di una sonda metallica sparata con energia nota contro l’elemento di calcestruzzo, in direzione ortogonale alla sua superficie.

L’energia cinetica trasmessa alla sonda viene convertita in energia di deformazione del calcestruzzo sia nell’intorno del punto di penetrazione sia nell’intorno della punta della sonda, e si distribuisce in parte nella rottura della pasta di cemento ed in parte nella rottura degli aggregati, per i quali l’energia assorbita è funzione della loro durezza.

Pertanto, la stima eseguita con il metodo Windsor misura la profondità di penetrazione della sonda e la durezza degli aggregati del calcestruzzo secondo la scala di Mohs sulla base di tabelle di derivazione empirica.

Preliminarmente alla prova viene eseguita una pacometria al fine di individuare, e quindi evitare, le barre di armatura. La prova deve essere eseguita su aree non interessate da difetti evidenti (calcestruzzo degradato, calcestruzzo carbonatato, vuoti, vespai, fratture, spalling, umidità, aggregato grosso, superficie danneggiata da incendi o da agenti chimici).

ASTM C 803/C803M – 18 Standard Test Method for Penetration Resistance of Hardened Concrete