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Le indagini sul calcestruzzo
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| Indagine sclerometrica
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Pull-out
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Le prove condotte sul cemento hanno il fine di determinare le proprietà in termini di resistenza
agli sforzi e l’eventuale stato di degrado.
Preliminare ad ogni indagine sul cls è la prova Pacometrica, che tramite una strumentazione che
sfrutta il principio delle “correnti parassite”, è in grado localizzare le barre di armatura
stimandone il diametro e lo spessore del copriferro. Lo stesso strumento, insieme ad una sonda
accessoria detta “Half Cell”, permette altresì di effettuare misure del potenziale elettrodico per
il controllo delle zone aventi probabilità di innesco di fenomeni corrosivi.
Un metodo “classico” di analisi del cls è quello del carotaggio. Questo tipo di indagine, classificata
come prova invasiva e distruttiva, consiste nel prelievo di un provino normalizzato dalla struttura
per la determinazione delle caratteristiche meccaniche (resistenza a compressione per schiacciamento) e/o chimico–fisiche (composizione degli inerti, qualità del conglomerato cementizio).
Sui tali provini, in prima istanza, si esegue il test di carbonatazione con il metodo colorimetrico
della fenolftaleina, che determina la profondità di materiale “carbonatato”; successivamente la
stessa carota può essere sottoposta alle prove di laboratorio.
Tra i metodi “semi invasivi”, vi sono le prove di Pull-Out. Esse consentono di caratterizzare
un calcestruzzo mediante la misura della forza necessaria all’estrazione di tasselli inseriti in
un piccolo foro praticato sulla struttura. Tramite il rilievo della forza d’estrazione del tassello
dal calcestruzzo, e grazie a curve di correlazione sperimentali, si determina la resistenza
meccanica a compressione del calcestruzzo.
Tra le prove non invasive si annoverano lo Sclerometro e le prove SONREB.
Lo sclerometro è uno strumento utilizzato per stimare la resistenza a compressione del calcestruzzo
a partire dalla durezza superficiale. Esso è costituito da una massa mobile comandata da una molla
che urta la superficie del cls, determinando l’indice di rimbalzo.
Il metodo SONREB (SONic REBound) consiste in un’indagine combinata tra ultrasuoni e sclerometro.
La strumentazione ad ultrasuoni si misura la velocità di propagazione delle onde meccaniche del
calcestruzzo, mentre lo sclerometro valuta la resistenza superficiale dello stesso. L’indagine
combinata permette di aumentare l’affidabilità nella stima della resistenza caratteristica
del calcestruzzo.
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 Obiettivi della prova -
Metodo non distruttivo e non invasivo in grado di indagare la quantità e l’ubicazione degli elementi metallici di armatura del cls, la profondità a cui sono posti (copriferro)e il loro diametro.
- Materiali ispezionabili
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La prova è adatta alla localizzazione delle armature (metalliche) del calcestruzzo, ma può anche essere utilizzata per la ricerca di tubazioni, cavidotti, cordoli e parti armate delle murature.
- Tempi di esecuzione
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La prova è caratterizzata da tempi di esecuzione molto brevi.
- Tempi di elaborazione
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La prova è caratterizzata da tempi di restituzione altrettanto brevi e non necessitano di particolare addestramento e/o esperienza.
- Riferimenti normativi
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UNI EN 13860-1,2,3: 2003 ; BS1881-204: 1988
- Pro e contro
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E' un metodo di estrema facilità e rapidità di utilizzo, capace di individuare con notevole precisione i ferri d’armatura. Nel contempo, non risulta essere molto preciso nella misura dei diametri.
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Sclerometro
- Obiettivi della prova
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La tecnica di prova ha lo scopo di determinare:
- Maturazione del calcestruzzo
- Durezza e compattezza del calcestruzzo in opera
- Materiali ispezionabili
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Lo sclerometro è nato come strumento per testare la durezza del calcestruzzo, ma ora si applica anche ad altri tipi di materiali, come le opere in laterizio e pietra
- Tempi di esecuzione
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Il tempo di esecuzione è esiguo, essendo la prova tra le più rapide in assoluto.
- Tempi di elaborazione
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L’elaborazione della prova consiste nel ricavare i valori di resistenza del cls dagli indici di rimbalzo, tramite curve di correlazione di origine sperimentale.
- Riferimenti normativi
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UNI EN 12504-2:2001; DIN 1048-2:1991; BS 1881-202:1986; ASTM C 805-02
- Pro e contro
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La prova è estremamente rapida e di basso costo, ma costituisce un’indagine di larga
approssimazione sulle caratteristiche del calcestruzzo. Essa riesce a testare solo gli
strati superficiali ed è influenzato da parametri quali umidità, carbonatazione, presenza
di armature, dimensioni degli inerti. Ha comunque il vantaggio di poter essere effettuata in
situ, senza dover ricorrere alle prove di laboratorio e di essere totalmente non invasiva.
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Indagini ultrasoniche
- Obiettivi della prova
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Dei materiali testati è possibile determinare:
- Il grado di omogeneità
- La presenza di vuoti, fessure, imperfezioni generiche
- Il valore del modulo elastico (dinamico)
- Il valore del coefficiente di Poisson (dinamico)
- Materiali ispezionabili
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- Calcestruzzo
- Acciaio
- Muratura
- Legno
- Vetro
- Pietra da costruzione
- Tempi di esecuzione
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Sono dipendenti dal tipo di misura e dalle modalità di esecuzione.
- Tempi di elaborazione
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Dipendono dal particolare tipo di misura effettuata.
- Riferimenti normativi
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UNI EN 12504-4:2005; ASTM C 597 (2002)
- Pro e contro
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La prova ultrasonica può a tutti gli effetti essere considerata complementare a quella
sonica. Ha infatti il vantaggio di presentare delle alte risoluzioni a scapito però di
portate (profondità di esecuzione) ridotte rispetto a quella sonica.
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Indagini Sonreb
- Obiettivi della prova
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La finalità della prova è quella di risalire, tramite le tabelle di correlazione
(o formule analitiche ), alla resistenza cubica del calcestruzzo.
- Materiali ispezionabili
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Valuta la resistenza a compressione del calcestruzzo in opera.
- Tempi di esecuzione
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Il tempo di esecuzione è somma dei tempi di esecuzione del metodo sclerometrico e del metodo ultrasonico.
- Tempi di elaborazione
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Prova caratterizzata da tempi di elaborazione modesti.
- Riferimenti normativi
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RILEM TC 43-CND
- Pro e contro
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La prova combinata consente di compensare i limiti che le due prove hanno separatamente.
Si annulla l’influenza dell’umidità e del grado di maturazione, si riduce l’influenza
della granulometria e natura dell’inerte (rispetto alla sola prova ultrasonica) e si
diminuisce l’effetto delle variazioni tra gli strati superficiali e quelli interni
(rispetto alla sola prova sclerometrica). Maggiori sono i costi ei tempi di svolgimento
rispetto ai due metodi presi singolarmente.
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Prove di estrazione (Pull-out)
- Obiettivi della prova
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La prova ha come obiettivo principale determinare la resistenza del calcestruzzo e fornire informazioni su omogeneità, densità, consistenza.
- Materiali ispezionabili
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La prova è nata per analizzare le caratteristiche del calcestruzzo, ma può essere applicata a materiali sufficientemente omogenei come quest’ultimo.
- Tempi di esecuzione
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I tempi di lavoro (complessivi di preparazione ed esecuzione) sono nel complesso modesti.
- Tempi di elaborazione
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Elaborazione di semplice approccio e rapida, contraddistinta dalla correlazione dei valori misurati con le tabelle sperimentali.
- Riferimenti normativi
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UNI EN 12504-3:2005; UNI 10157:1992; ASTM C900-06; BS 1881-207:1992; pr EN 12399; ISO/DIS 8046.
- Pro e contro
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Il test di Pull-out permette di ricavare in situ informazioni sulla resistenza del
calcestruzzo abbastanza attendibili e paragonabili ai risultati ottenibili con i test
di compressione sulle carote. Lieve controindicazione è il carattere semidistruttivo e
la necessità di modesti interventi di ripristino.
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Carotaggio strutture in C.A.
- Obiettivi della prova
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- Valutare la resistenza a compressione del calcestruzzo in opera.
- Valutare sul campione estratto la profondità di carbonatazione (metodo della fenolftaleina).
- Materiali ispezionabili
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- Tempi di esecuzione
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Prova che richiede in discreto tempo di esecuzione e l’utilizzo di apparecchiatura di discrete dimensioni.
- Tempi di elaborazione
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Bisogna mettere in conto i tempi per l’esecuzione delle prove di laboratorio e la restituzione dei risultati.
- Riferimenti normativi
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UNI 6131:2002; UNI EN 12504-1:2002; UNI EN 12390-1:2002; UNI EN 12390-2:2009;
UNI EN 12390-3:2003; UNI EN 13791:2008; UNI 10766:1999; UNI 9944:1992; BS 1881-120: 1983;
ASTM C39/C39M-05E1
- Pro e contro
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La prova consente di desumere con sufficiente precisione le caratteristiche di resistenza
a compressione del cls. Purtroppo trattasi di una prova invasiva, da condurre previa oculata
scelta degli elementi strutturali da esaminare.
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