Elenco indagini non distruttive su strutture in muratura
MONITORAGGIO LESIONI
Indagine su muratura con ausilio di deformometro centesimale di tipo meccanico per il monitoraggio delle deformazioni strutturali.
Il deformometro è:
- uno strumento removibile e quindi di minino ingombro;
- in grado di misurare la distanza tra due “basi”;
- costituito da semplici “pasticche” o “spinotti” di pochi millimetri di diametro.
I fori conici dei suoi componenti sono ideati al fine di permettere di incollare o solidarizzare lo strumento alla muratura in posizione laterale rispetto alla lesione.
L’analisi avviene tenendo lo strumento con le punte ben inserite nelle sedi coniche delle pasticche, in precedenza incollate con speciali colle ceramiche, o grazie a degli spinotti, che vengono solidarizzati all’interno dell’elemento costituente la struttura portante mediante fissaggio con ancoraggio chimico o con resine bicomponenti.
PROVA SCLEROMETRICA
Indagine per la valutazione delle durezza superficiale grazie all’utilizzo di uno sclerometro. Questo strumento è composto da una masse battente che viene azionata da una molla, la massa va a contrastare il sistema di percussione che sollecita la superfice di analisi.
La tecnica è simile alla prova applicata al calcestruzzo ma si basa, semplicemente, sull’impego di uno sclerometro con minore energia di percussione. L’indagine misura i rimbalzi della massa metallica durante la fase di percussione del materiale.
La correlazione tra indice sclerometrico e durezza superficiale della muratura permettono quindi di valutare la resistenza alla compressione del materiale di indagine.
PROVA PENETROMETRICA
Tecnica di indagine sulle proprietà meccaniche della malta tramite l’utilizzo di una sonda metallica.
Utilizzando una speciale pistola calibrata si sparano delle sonde di metallo e si procede alla misurazione del loro avanzamento.
Questa prova funziona tramite l’analisi dell’indentazione ovvero si misura la lunghezza del solco prodotto dalla sonda dopo il contatto con il materiale di indagine. Si deve considerare che l’ordine della misura del solco generato dalla prova è di pochi millimetri quindi il “danno” alla struttura risulta trascurabile e di infima entità.
L’esito finale della prova è calcolato attraverso la media dei dati registrati su tre spari delle sonde. Il dato ricavato fornisce informazioni sulla resistenza alla compressione dei materiali che compongono la muratura.
MARTINETTI PIATTI SINGOLI
L’indagine con martinetto piatto singolo consiste in:
- esecuzione di un taglio in un elemento strutturale,
- misurazione della convergenza della fessura grazie a misure di spostamento tramite trasduttore,
- introduzione del martinetto piatto nella fessura,
- applicazione di una pressione nota per ripristinare le condizioni iniziali del corpo.
L’introduzione del martinetto, ovvero di una tasca metallica molto sottile capace di iniettare olio a pressione nota, permette di ripristinare la fessura. Il martinetto viene portato gradualmente alla pressione necessaria per annullare la convergenza del taglio. La forza esercitata del martinetto per completare l’operazione permette quindi di individuare lo stato tensionale originariamente presente nella muratura “in situ stress”. È da considerare che la pressione all’interno del martinetto sarà pari alla sollecitazione preesistente nella muratura, è necessario però considerare le costanti che tengono conto del rapporto tra l’area del martinetto e quella del taglio praticato oltre al coefficiente di rigidezza del martinetto.
MARTINETTI PIATTI DOPPI
L’indagine con doppio martinetto piatto si basa sul fatto di eseguire due tagli paralleli nella muratura all’interno dei quali posizionare due martinetti piatti. La tipologia di muratura da analizzare influenza la distanza tra i due tagli che di solito può variare tra i 40 e gli 80 cm.
Mandando contemporaneamente in pressione i due martinetti si provoca uno stato di tensione monoassiale sulla porzione di muratura compresa fra i due tagli, riproducendo quindi una prova in condizioni simili a quelli di un test uniassiale convenzionale.
La misura degli spostamenti va effettuata con comparatori collocati nella zona compresa tra i due martinetti. La prova può proseguire fino al raggiungimento di pressioni molto superiori a quelle iniziali, in modo da ottenere indicazioni sulle caratteristiche di resistenza a collasso della muratura. Il rapporto tra la tensione limite così determinate e il valore della tensione d’esercizio, individuata con la prova del martinetto piatto singolo, fornisce un coefficiente di sicurezza relativo al maschio murario in esame.
COMPRESSIONE DIAGONALE SU PANNELLO DI MURATURA
Prova su muratura che comporta l’applicazione di una compressione diagonale. La sollecitazione dei provini di muro permette di analizzare la resistenza del materiale e la sua deformazione sotto carico.
Lo svolgimento dell’indagine prevede l’isolamento tramite tagli di una sezione quadrata di muratura di dimensioni di 120 cm x 120 cm in modo da avere una diagonale libera dal pannello murario. Ai due estremi della diagonale vengono quindi applicate le strutture metalliche necessarie ad esercitare la pressione sull’area di analisi.
Dai dati rilevati in merito all’indice di deformazione, alla capacità di carico e alle misure della parete è possibile calcolare gli indici di resistenza della muratura e altre sue proprietà meccaniche.
PROVA SONICA
Indagine che si basa sulla generazione di onde elastiche a bassa e media frequenza. La generazione di tali onde viene prodotta tramite la percussione con appositi strumenti o con trasduttori elettrodinamici, si procede quindi al rilevamento in superficie o per trasparenza dell’arrivo delle onde mediante un trasduttore.
Per indagini non distruttive su murature in pietra o mattoni, caratterizzate da elevata disomogeneità, si generano onde elastiche con basse frequenze (da 3 a 20 KHz).
L’analisi tecnica determina il tempo e la conseguente velocità di propagazione nel materiale. Si ricavano quindi informazioni sulle proprietà elastiche della muratura dato che la velocità di propagazione delle onde elastiche è per materiali elastici, omogenei ed isotropi, direttamente correlabile alle caratteristiche meccaniche e fisiche del materiale provato. Dato che la velocità di propagazione è minima attraverso l’aria; si possono individuare punti di danneggiamento della muratura o la presenza di fessure e vuoti dove la velocità misurata diminuisce rispetto alle altre zone.
ENDOSCOPIA
Prova di indagine di un foro eseguito sulla muratura per mezzo di una sonda. Le immagini ricavate permettono di ottenere informazioni sulla reale geometria e sullo stato di conservazione della sezione di ispezione.
L’indagine endoscopica permette di:
- identificare chiaramente la tipologia della muratura (continua o a sacco);
- verificare la presenza e controllare lo stato di eventuali cavità interne;
- effettuare osservazioni nell’adiacenza di blocchi murari.
MICROCAROTAGGI DELLA MURATURA
Tecnica di analisi del materiale tramite prelievo di campioni cilindrici, detti “carote”, di dimensioni ridotte. La profondità di tali prelievi è scelta in modo da interessare solo la parte di muratura costituita da materiale lapideo, ovvero la sezione muraria costituita da mattoni o pietre naturali.
La lunghezza delle micro-carote ha di solito una dimensione massima di 5 cm. Una volta prelevate in situ le carote vengono esaminate in laboratorio per analizzare e raccogliere dati sulle caratteristiche fisiche dei materiali.