Edifici Esistenti in c.a_indagini 2
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La valutazione di edifici in c.a.
Corso diRiabilitazione Strutturale
POTENZA, a.a. 2010 – 2011
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/
Come impostare la campagna di indagini?Quale livello di estensione e completezza considerare?
SI Verifiche NON
Verifiche soddisfacentiVERIFICHE IN-SITU LIMITATE
DEFINIZIONE DEI DETTAGLI COSTRUTTIVI
INDIVIDUAZIONE DEI DETTAGLI COSTRUTTIVI
DISPONIBILITÀDisegni costruttivi
originali VERIFICHE IN-SITU ESTESE O ESAUSTIVEdei dettagli costruttivi
PROGETTO SIMULATO
VERIFICHE IN-SITU LIMITATE dei dettagli costruttivi
NO
SI Verifiche NON soddisfacenti
VERIFICHE IN-SITU LIMITATE dei dettagli costruttivi
Verifiche locali di resistenza
PROGETTO SIMULATO :
serve, in mancanza dei disegni costruttivi originali, a definire laquantità e la disposizione dell’armatura in tutti gli elementi confunzione strutturale.Va eseguito sulla base delle norme tecnichein vigore e della pratica costruttiva caratteristica all’epocadella costruzione
INDIVIDUAZIONE DEI DETTAGLI COSTRUTTIVI
VERIFICHE IN -SITU LIMITATE:
servono per verificare la corrispondenza tra le armatureeffettivamente presenti e quelle riportate nei disegni costruttivi,oppure ottenute mediante il progetto simulato. Richiedono che icontrolli vengano effettuati su almeno il15% degli elementistrutturali primari per ciascuna tipologia di elemento
VERIFICHE IN -SITU ESTESE:
servono quando non sono disponibili i disegni costruttivi originalicome alternativa al progetto simulato seguito da verifiche limitate,oppure quando i disegni costruttivi originali sono incompleti.Richiedono che i controlli vengano effettuati su almeno il35%degli elementi strutturali primari
INDIVIDUAZIONE DEI DETTAGLI COSTRUTTIVI
VERIFICHE IN -SITU ESAUSTIVE:
servono quando non sono disponibili i disegni costruttivi originalie si desidera un livello di conoscenza accurata (LC3). Richiedonoche i controlli vengano effettuati su almeno il50% degli elementistrutturali primari
Corso diRiabilitazione Strutturale
POTENZA, a.a. 2010 – 2011
La valutazione di edifici in c.a.
Dott. Marco VONADiSGG, Università di
http://www.unibas.it/utenti/vona/
La valutazione di edifici in c.a.Il Progetto Simulato
Progetto simulato (O.P.CM. 3274 , Circolare C8A.1.B.3)
“Serve, in mancanza dei disegni costruttivi originali, a definire laquantità e la disposizione dell’armatura in tutti gli elementi con funzionestrutturale o le caratteristiche dei collegamenti. Deve essere eseguitosulla base delle norme tecniche in vigore e della pratica costruttivacaratteristica all’epoca della costruzione.”
Eurocode8: Designof structuresfor earthquakeresistance.
COS’È IL PROGETTO SIMULATO?
• Quantità, qualità e disposizione delle armature
• Dettagli costruttivi
COME AFFRONTARE IL PROBLEMA DEL PROGETTO SIMULATO ?
Eurocode8: Designof structuresfor earthquakeresistance.Part 3: Assessment and retrofitting of buildings DRAFT No 7,June 2004§ 3.4.2.1. Simulated design
GLI ELABORATI DI PROGETTO DISPONIBILI
− Per gli edifici costruiti prima dell’entrata in vigore della1086/71, la probabilità di reperire la documentazione tecnica èmolto 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 icostruttori di presentare, prima dell’inizio dei lavori, denunciaalla Prefettura della Provincia, allegando una copia delprogetto di massima, il quale non conteneva alcun dettaglioma soltanto dimensioni e caratteristiche principalidell’edificio da realizzare.
− Al termine dei lavori, per ottenere la licenza d’uso dellacostruzione, il committente doveva poi presentare il certificatodi collaudo delle opere alla Prefettura
Soltanto a seguito della legge 5 novembre 1971, n. 1086, è statodisposto, all’art. 4, l’obbligo di depositare il progetto esecutivo edi calcoli statici presso l’ufficio competente del Genio Civile (orasostituito dal corrispondente Ufficio regionale) all’atto delladenuncia dei lavori
Le fasi previste erano:
GLI ELABORATI DI PROGETTO DISPONIBILI
1. denuncia delle opere (progetto e calcoli)2. relazione a struttura ultimata3. nomina del collaudatore4. collaudo statico
Anche nella prima fase di vigenza della 1086 la documentazionetecnica, sempre che sia disponibile, risulta frequentementeincompleta e/o poco accurata
METODOLOGIA
Individuazione e studio dello schema strutturale
Valutazione dei carichi
Individuazione dell’età di progettazione e costruzione
Scelta del modello di calcolo
Valutazione dei carichi
Indagini – verifiche in situ
Valutazione delle sollecitazioni
Progetto – verifica delle ARMATURE
La revisione del Progetto Simulato è il passo finale dellaprocedura
I dettagli di armatura progettati al passo 5 sarannoverificati/corretti alla luce delle evidenze emerse dai sondaggiconsiderandoancheeventualicarenzeederroridi progetto
INDAGINI – VERIFICHE IN SITU
considerandoancheeventualicarenzeederroridi progetto
Dettagli costruttivi
Verifiche in-situ limitate. Servono per verificare lacorrispondenza tra le armature o le caratteristiche deicollegamenti effettivamente presenti e quelle riportate nei disegnicostruttivi, 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. Distaccodeipannellidi tamponaturadallamagliastrutturale4. Distaccodeipannellidi tamponaturadallamagliastrutturale
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
Scheda sintetica di rilievoAttività Descrizione Dati
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
RILIEVO DELLO STATO DI FATTO
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
Sta
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Rilievo fotografico e ubicazione sulla planimetria
Scheda sintetica di rilievoNumero 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;
RILIEVO DELLO SCHEMA STRUTTURALE
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;
Sch
ema
stru
ttura
le
Scelta delle zone da assoggettare a prove in sito
Scheda sintetica di rilievo
Presenza e posizione di archivi e/o biblioteche (fotografia e collocazione planimetrica)
Carichi agenti
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.
Tam
pon
atu
re
RILIEVO DI ALTRI ELEMENTI
Piano flessibile. Finestre a nastro
Tam
pon
atu
re
Altezza dei campi tamponati Individuazione punti di sondaggio per l’individuazione dei dettagli costruttivi:
Pilastri Travi Solai: orditura, interasse, armature a momento positivo
Inda
gini
in s
ito
Consistenza delle tamponature: spessore, strati, camere d’aria Attrezzatura Planimetria di massima, macchina fotografica, martello, strumenti di
rilievo e segnalazione, altri strumenti utili
SAGGI E PROVE: Dimensioni e Dettagli Costruttivi
Elementi da caratterizzare
1. pilastri: passo e diametro delle staffe, quantità e disposizione dellearmature longitudinali
2. travi: passo e diametro delle staffe, quantità e disposizione dellearmaturelongitudinali
La scelta del livello di conoscenzaa cui si decide di operareguida l’ESTENSIONE di saggi e prove
armaturelongitudinali
3. solai: orditura, interasse, armature principali
4. tamponature: tipo e caratteristiche degli elementi utilizzati (lateriziforati, pieni, blocchi in cls, ecc.), spessore, numero strati,intercapedine
5. fondazioni: tipologia, piano di posa
Quali e quanti elementi sottoporre a saggi e prove?
Quali e quanti elementi sottoporre a saggi e prove?
È opportuno suddividere tutti gli elementi in gruppitipologicamente simili in virtù di:
• posizione nel sistema strutturale• ruolo nel sistema strutturale
SAGGI E PROVE: Dimensioni e Dettagli Costruttivi
• carico presunto in funzione dell’area di influenza, ecc.
I risultati di prove e sondaggi condotti soltanto per alcuni elementi si possono estendere a quelli simili
ENTITÀ DEL CAMPIONAMENTO : rilievo dei dettagli
Per ogni tipo di elemento “primario” (trave, pilastro…)
VERIFICHE LIMITATE
La quantità e disposizione dell’armatura è verificata per almeno il 15% degli elementi
VERIFICHE ESTESE
La quantità e disposizione dell’armatura è verificata per almeno il 35% degli elementi
VERIFICHE ESAUSTIVE
La quantità e disposizione dell’armatura è verificata per almeno il 50% degli elementi
Le verifiche in-situ saranno effettuate su un’opportunapercentuale degli elementi strutturali primari per ciascuntipologia di elemento privilegiando gli elementi che svolgono unruolo più critico nella struttura (pilastri)
ESAUSTIVE verificata per almeno il 50% degli elementi
ENTITÀ DEL CAMPIONAMENTO : rilievo dei dettagli
Per ogni tipo di elemento “primario” (trave, pilastro…)
VERIFICHE LIMITATE
La quantità e disposizione dell’armatura è verificata per almeno il 15% degli elementi
VERIFICHE ESTESE
La quantità e disposizione dell’armatura è verificata per almeno il 35% degli elementi
VERIFICHE ESAUSTIVE
La quantità e disposizione dell’armatura è verificata per almeno il 50% degli elementi
Le percentuali di elementi da verificare hanno valore indicativo edebbono essere adattati ai singoli casi
Per il raggiungimento delle percentuali di elementi da indagare siterrà conto delle eventuali situazioni ripetitive, che consentano diestendere i controlli effettuati su alcuni elementi strutturali facentiparte di una serie con caratteristiche di ripetibilità, per ugualegeometria e ruolo nello schema strutturale.
ESAUSTIVE verificata per almeno il 50% degli elementi
SAGGI E PROVE: CRITERI DI SELEZIONE
Pilastri
Indagare almeno uno in posizione centrale ed uno in posizioneesterna per ogni tipologia (forma e dimensione) sia per gliallineamenti di pilastri esterni che per quelli interni
Travi
Studiare almeno una esterna ed una interna per ogni tipologia(forma e dimensione) su cui gravano i carichi dei solai, una su cuigrava 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 dicalcolo (trave singola o trave continua), e le conseguenti dimensioni equantitativi di armature, potrebbero variare in virtù di tali caratteristiche
SAGGI E PROVE: CRITERI DI SELEZIONE
INDIVIDUAZIONE DELLE ARMATURE
• La posizione delle armature e la stima del loro diametro, lospessore del copriferro, possono essere ricavate daindaginidirette, ossia mettendo a nudo le armature in alcune partidegli elementi strutturali rimuovendo il copriferro presente
• In alternativa, o preferibilmente a loro integrazione, possonoessereadoperati metodi non distruttivi basati ad es. su
• Per alcuni dettagli importanti quali ad esempio lachiusuradelle staffe all’interno del nucleo di calcestruzzo o lalunghezza di sovrapposizione delle barre longitudinali, ènecessario in genere ricorrere ad indagine diretta
essereadoperati metodi non distruttivi basati ad es. surilevazioni con apparecchi elettromagnetici (pacometro)
Negli elementi strutturali sui quali saranno effettuate le indaginisui materiali, le armature individuate (posizione delle barrelongitudinali e delle staffe) saranno evidenziate allo scopo diguidare la localizzazione dei carotaggi
INDIVIDUAZIONE DELLE ARMATURE
INDIVIDUAZIONE DELLE ARMATURE
INDIVIDUAZIONE DELLE ARMATURE
INDIVIDUAZIONE DELLE ARMATURE
PROVE IN SITU NON DISTRUTTIVE: GEORADAR
Le tecniche radar si applicano in base al principio che un flusso dienergia elettromagnetica sia alterato dagli oggetti incontrati sulsuo percorso e che tale alterazione possa essere rilevata attraversodegli echi di ritorno
Si eseguel’irradiazione dell’elemento con impulsi di energia
INDAGINE CON TECNICA RADAR
Si eseguel’irradiazione dell’elemento con impulsi di energiaelettromagnetica a brevissima durata (qualche nanosecondo) edelevata cadenza di emissione (decine di kHz)
I segnali sono riprodotti sul monitor del sistema memorizzaticome immagine della sezione indagata
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 dallesuperfici di discontinuità tra materiali a differente costantedielettrica
INDAGINE CON TECNICA RADAR
attrezzatura per le indagini georadar
operazioni di rilievo
Quantità di armatura risultanti dalle indagini
Saggio in testaal pilastroSaggio nella mezzeria del pilastro
INDAGINE CON TECNICA RADAR
4Ø16 -CORRENTI +
2Ø16 - MONCONI4Ø16 - CORRENTI
saggioQuantità di armatura risultanti dalle indagini
INDAGINE CON TECNICA RADAR
georadarInd. pacometriche
saggioQuantità di armatura risultanti dalle indagini
INDAGINE CON TECNICA RADAR
Prog. Simulato +
ind. pacometriche
georadar
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PROPRIETÀ DEI MATERIALI
Dott. Marco VONADiSGG, Università di
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PROPRIETÀ DEI MATERIALI
METODI DI INDAGINE DISTRUTTIVEENON DISTRUTTIVE
CALCESTRUZZO
la misura delle caratteristiche meccaniche si ottiene medianteestrazione di campioni ed esecuzione di prove di compressionefino a rottura
ACCIAIO
VALUTAZIONE DELLE PROPRIETÀ DEI MATERIALI
ACCIAIO
La misura delle caratteristiche meccaniche si ottiene medianteestrazione di campioni ed esecuzione di prove a trazione fino arottura con determinazione della resistenza a snervamento e dellaresistenza e deformazione ultima, salvo nel caso in cui sianodisponibili certificati di prova di entità conforme a quantorichiesto per le nuove costruzioni, nella normativa dell’epoca
• L’efficacia della stima è condizionata dalla distribuzione delleproprietà del calcestruzzo all’interno dei singoli elementistrutturali, distribuzione che può presentare una consistentevariabilità per diversi fattori.
• Nella scelta della localizzazione dei punti nell’elemento,andrebbero evitate quelle zone ove il calcestruzzo ha
LOCALIZZAZIONE DEI PUNTI DI MISURA
andrebbero evitate quelle zone ove il calcestruzzo hatipicamente caratteristiche diverse da quelle medie come siverifica, ad esempio, in corrispondenza della sommità deipilastri.
• L’andamento delle sollecitazioni può determinare tassi dilavoro fortemente variabili negli elementi e, dunque, stati difessurazione con riduzione della resistenza locale valutata neitest di laboratorio.
METODI DI PROVA NON DISTRUTTIVI
Sono ammessi metodi di indagine non distruttiva di documentataaffidabilità, che non possono essere impiegati in completasostituzione di quelli distruttivi ma sono consigliati a lorointegrazione,purchéi risultati sianotarati su quelli ottenuti con
VALUTAZIONE DELLE PROPRIETÀ DEI MATERIALI
integrazione,purchéi risultati sianotarati su quelli ottenuti conprove distruttive
Nel caso del calcestruzzo, si adotteranno metodi di prova chelimitino l’influenza della carbonatazione degli strati superficialisui valori di resistenza.
Dettagli costruttivi MaterialiPer ogni tipo di elemento “primario” (trave, pilastro…)
LC1 Quantità e disposizione dell’armatura verificata per
almeno il 15% degli elementi
1 provino di cls. per piano dell’edificio, 1 campione di
armatura per piano dell’edificioLC2 Quantità e disposizione
dell’armatura verificata per almeno il 35% degli elementi
2 provini di cls. per piano dell’edificio, 2 campioni di
armatura per piano dell’edificio
ENTITÀ DEL CAMPIONAMENTO PROVE (MATERIALI)
Tabella C8A.1.3a
Ai fini delle prove sui materiali è consentito sostituire alcune provedistruttive, non più del 50%, con un più ampio numero, almenoil triplo,di prove non distruttive, singole o combinate, tarate su quelle distruttive
almeno il 35% degli elementiarmatura per piano dell’edificioLC3 Quantità e disposizione
dell’armatura verificata per almeno il 50% degli elementi
3 provini di cls. per piano dell’edificio, 3 campioni di
armatura per piano dell’edificio
Il numero di provini riportato nelle tabelle può esser variato, inaumento o in diminuzione, in relazione alle caratteristiche diomogeneità del materiale
Tali caratteristiche sono legate alle modalità costruttive tipichedell’epoca di costruzione e del tipo di manufatto, di cui occorreràtenercontonelpianificarel’indagine
ENTITÀ DEL CAMPIONAMENTO PROVE (MATERIALI)
tenercontonelpianificarel’indagine
Sarà opportuno, in tal senso, prevedere l’effettuazione di unaseconda campagna di prove integrative, nel caso in cui i risultatidella prima risultino fortemente disomogenei
PROVA Costo RapiditàDanno Strutt.
Danno Non Strutt.
Rappresentatività
Affid.
Carotaggio Alto Bassa ModeratoMedio
Moderata Buona
METODI DI PROVA SUL CALCESTRUZZO
Carotaggio Alto Bassa ModeratoBasso
Moderata Buona
Windsor Medio Alta Minimo Moderato Superficiale Scarsa
Ultrasuoni Medio Alta Nullo Medio Buona Moderata
Scleromet. Basso Alta NulloMedioBasso
Superficiale Scarsa
Caratteristiche di alcuni metodi di prova per la determinazione della resistenza del calcestruzzo
• È il metodo distruttivo più diffuso. Resistenza stimata inmodo diretto (come per i campioni standard)
• È NECESSARIO per la definizione diretta della resistenza delconglomerato e calibrare i risultati dei metodi non distruttivi
• Il prelievo di carote da strutture in opera è regolato dalla normaUNI EN 12504-1
METODI DISTRUTTIVI: IL CAROTAGGIO
UNI EN 12504-1
• Il criterio fondamentale da adottare è quello di ridurre al minimol'effetto diRIMANEGGIAMENTO dovuto all'estrazione
• Diametro delle carote non minore di 3 volte la dimensionemassima dell'aggregato, l'altezza possibilmente pari a 2 volte ildiametro
Fissaggio carotatoreFissaggio carotatore
METODI DISTRUTTIVI: IL CAROTAGGIO
CaroteCarote
Estrazione di una carotaEstrazione di una carota
METODI DISTRUTTIVI: IL CAROTAGGIO
Estrazione di una carotaEstrazione di una carota
METODI DISTRUTTIVI: IL CAROTAGGIO
PROVE PROVE DIDI COMPRESSIONECOMPRESSIONE
METODI DISTRUTTIVI: IL CAROTAGGIO
1) Rettifica campioni
2) Strumentazione campione
3) Esecuzione prova
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0
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0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05
σ
ε
Modulo elastico Ec
La resistenza misurata sulle carote risente di numerosi fattoriche la differenziano da quella che si misurerebbe in sito e suun equivalente provino standard:
1) diverse modalità di preparazione e stagionatura
2) differente età di stagionatura tra carota e provino standard
METODI DISTRUTTIVI: IL CAROTAGGIO
3) posizione del prelievo nell'ambito dell'elemento strutturale (ades. al piede o alla testa di un pilastro, parallelamente oortogonalmente alla direzione di getto)
4) il disturbo che consegue alle operazioni di prelievo
5) dimensioni delle carote (ad es. h/Ddiverso da 2)
6) presenza di armature incluse
Per convertire leN resistenze ottenute sulle carotefcar,i nellecorrispondenti resistenze in-situfcis,i può essere adottata laseguente relazione:
ELABORAZIONE RISULTATI DEL CAROTAGGIO
( ) cardadiaDHc fCCCCf ⋅⋅⋅⋅= /
• CH/D = coefficiente correttivo perH/D diversi da 2, pari aCH/D = 2/(1.5+ D/H)+ D/H)
• Cdia = coefficiente correttivo perD ≠ 100 mm, pari a 1.06, 1.00 e 0.98per D, rispettivamente, uguale a 50, 100 e 150 mm
• Ca = è il coefficiente correttivo perarmature incluse, da assumere paria 1.02-1.13 in funzione della posizione e del diametro dellabarrainclusa
• Cd = coefficiente correttivo per il rimaneggiamento dovutoall’estrazione. Si ritiene corretto assumereCd = 1.20 perfcar < 20 MPa,eCd = 1.10 perfcar > 20 MPa (Collepardi 2002)
La valutazione di edifici in c.a.
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La valutazione di edifici in c.a.L’influenza del carotaggio
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PROVE NON DISTRUTTIVE: SCLEROMETRO
Superficie 10x10
10 battute
PROVE NON DISTRUTTIVE: SCLEROMETRO
Curva indice di rimbalzo-resistenza cubica a compressione
L’utilizzo dello sclerometro é regolamentato dalla norma UNI EN
12504 – 2 (2001)
La norma precisa che lo sclerometro può essere utilizzato per
PROVE NON DISTRUTTIVE: SCLEROMETRO
- VALUTARE LA OMOGENEITÀ DEL CALCESTRUZZOIN–SITU
- DELIMITARE ZONE DI CALCESTRUZZO DEGRADATOO DI SCARSA QUALITÀ
- STIMARE LE VARIAZIONI NEL TEMPO DELLEPROPRIETÀ DEL CALCESTRUZZO
NON PUÒ essere usato per la determinazione della resistenza.
Dovrebbe essere costruita una curva sperimentale di taratura
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Res
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nza
Cub
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a C
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one
(N/m
m2 )Eseguendo in alcuni punti
prove sclerometriche ecarotaggi, si correlano i
PROVE NON DISTRUTTIVE: SCLEROMETRO
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15 25 35 45 55
Indice di Rimbalzo
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carotaggi, si correlano irelativi risultati ottenendo unarelazione che fornisce Rc infunzione dell’indice dirimbalzo S, dalla quale siricavano valori di resistenzain altri punti in cui si effettuala sola prova sclerometrica
• Bassa affidabilità determinata dal fatto che la prova coinvolge loSTRATO SUPERFICIALE DI CALCESTRUZZO (nonrappresentativo del calcestruzzo interno)
• La CARBONATAZIONE che interessa lo strato superficialeaumentandone la rigidezza, incrementa il valore dell'indice dirimbalzo
PROVE NON DISTRUTTIVE: SCLEROMETRO
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• La durezza superficiale di calcestruzzi stagionati é maggiore diquella interna.STIMA IN ECCESSOdella resistenza
• Le curve S - Rc degli strumenti sono riferite aCALCESTRUZZI “GIOVANI”
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0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00
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fc [MPa]
RAPPRESENTATIVITÀ
PROVE NON DISTRUTTIVE: SCLEROMETRO
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Ir
fc [MPa]
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 attraversareun mezzo compreso tra il trasduttore
PROVE NON DISTRUTTIVE: ULTRASUONI
KHz, ad attraversareun mezzo compreso tra il trasduttore
trasmittente Tx e quello ricevente Tr collocati a distanza nota,
ricavandone la velocità di propagazione
V = L / t
TxTr
L
Lettura per Trasparenza
Tx
Tr
L
Lettura d’Angolo
PROVE NON DISTRUTTIVE: ULTRASUONI
Tx Tr1 Tr2
L1
L2
Lettura di Superficie
Legame teorico V - fc
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80
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fc (M
Pa)
fc = 3.8 .10-5 V9.66, [MPa]
PROVE NON DISTRUTTIVE: ULTRASUONI
LaLa relazionerelazione teoricateorica tratra velocitàvelocità ultrasonicaultrasonica ee resistenzaresistenza aacompressionecompressione cheche sisi ottieneottiene èè deldel tuttotutto inaffidabileinaffidabile
0
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0 1 2 3 4 5
V (Km/s)
fc (M
Pa)
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(N/m
m2 )
PROVE NON DISTRUTTIVE: ULTRASUONI
Esempio di relazione velocità ultrasonica-resistenza a compressione rilevata su carote (da CEB 1989)
0
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3 3,5 4 4,5 5
Velocità Ultrasonica (km/sec)
Res
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Cub
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essi
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(N/m
m
RAPPRESENTATIVITÀ
PROVE NON DISTRUTTIVE: ULTRASUONI
4000
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V [m
/s]
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0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00
V [m
/s]
fc [MPa]
Il calcestruzzo non é un mezzo omogeneo, isotropo ed elastico,per cui il legame tra velocità di propagazione e caratteristichemeccaniche deve tener conto delle sue reali proprietà fisico-chimiche.
• rapporto acqua/cementoI fattori che maggiormente influenzano le misurazioni sono:
PROVE NON DISTRUTTIVE: ULTRASUONI
• rapporto acqua/cemento
• età del conglomerato
• contenuto di umidità
• presenza di armature
• stato di sollecitazione
Il metodo ultrasonico si rivela invece molto affidabile nelvalutare laomogeneità del conglomerato e rilevarne lostato fessurativo.
Utilizzo delle lettureultrasoniche superficialiper stimare la profondità
Tx Tr1 Tr2
L/2
L L
L/2
PROVE NON DISTRUTTIVE: ULTRASUONI
per stimare la profonditàdi lesioni
Rapportando i tempi di transito:
- tf nella zona fessurata (Tx� Tr1)
- ti nella zona integra (Tr1� Tr2),
si ottiene la profondità c della lesione:
12 2
2
−=tt
i
fLc
L L