RAPPORTO DI PROVA R Sperimentazione eseguita. LUOGO E DATA DI EMISSIONE: Faenza, 23/08/2012. P.I.

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1 RAPPORTO DI PROVA DETERMINAZIONE DELLA RESISTENZA AL GELO (NORMA UNI EN 539-2, METODO DI PROVA B, 300 CICLI) DEL PRODOTTO "COPPO TECH IMPASTO ROSSO LOTTO DEL 30/05/2012, SOTTOLOTTO C02" DELLA DITTA "CEPRANO COPERTURE S.r.l.", STABILIMENTO DI CEPRANO (FR). Sperimentazione eseguita LUOGO E DATA DI EMISSIONE: Faenza, 23/08/2012 COMMITTENTE: Ceprano Coperture S.r.l. Redatto Dott. Marco Marsigli STABILIMENTO: TIPO DI PRODOTTO: Località Campo di Cristo, Ceprano (FR) Tegola di Laterizio Approvato NORMATIVA APPLICATA: UNI EN 539-2, metodo B Ing. Martino Labanti DATA RICEVIMENTO CAMPIONI: 12/06/2012 DATA ESECUZIONE PROVA: Luglio - Agosto 2012 PROVA ESEGUITA PRESSO: CertiMaC, Faenza Revisione - Il presente Rapporto di Prova è composto da n. 13 pagine Pagina 1 di 13 Classificazione: Prog. CNT Ris. III Arch. +5

2 1. Introduzione Il presente rapporto descrive la prova di: - resistenza al gelo, effettuata su una tipologia di prodotto selezionato e direttamente inviato al laboratorio CertiMaC di Faenza dal Committente (Rif. 2-a, 2-b). La prova è stata effettuata in accordo con la norma riportata nel Rif. 2-c. 2. Riferimenti a. Preventivo: prot /lab del 21/03/2012. b. Conferma d ordine: fax del 16/04/2012. c. Norma UNI EN (2006). Tegole di laterizio per coperture discontinue. Determinazione delle caratteristiche fisiche. Parte 2: Prova di resistenza al gelo. 6. Metodo di prova B. d. Norma UNI EN 1304 (2005). Tegole di laterizio e relativi accessori. Definizioni e specifiche di prodotto. e. Calibrazione C-36 del 10-11/05/2010. f. File di programma: UNI EN MetodoB Oggetto della prova La prova è stata eseguita sul seguente prodotto in laterizio per coperture: Coppo Tech impasto Rosso. I provini testati sono stati selezionati all interno di una campionatura inviata dal Committente (documento di trasporto n. 33/12 del 11/06/2012). In Figura 1 viene riportata la fotografia di un provino tal quale rappresentativo del prodotto testato. 4. Calibrazione della camera climatica La norma di Rif. 2-c impone la preventiva calibrazione della camera climatica di prova tramite messa a punto di un ciclo standard su un lotto di 6 tegole di riferimento con densità di 2 ± 0.5 kg/dm 3 ed assorbimento d acqua W u di 8.5% ± 0.5%. Le 6 tegole di riferimento, individuate all interno di una vasta gamma di prodotti abitualmente testati da CertiMaC, sono state assemblate (Rif. 2-c) sui sostegni di acciaio inossidabile di un telaio appositamente costruito, secondo due file orizzontali (ciascuna delle quali costituita da tre tegole con gli incastri montati come su di un tetto) inclinate e disposte con gli intradossi delle tegole rivolti gli uni verso gli altri. Pagina 2 di 13

3 Il telaio è stato poi reso semichiuso applicandovi una piastra di copertura (da adattare il più possibile ai bordi superiori dei provini), due pareti laterali trapezoidali e due piastre basali deflettenti di plastica termoisolante, in modo da creare un gradiente termico tra l estradosso, direttamente esposto al flusso termico, e l intradosso delle tegole. Il telaio, comprendente le 6 tegole di riferimento di cui una strumentata con sensore interno di temperatura (Pt 100-2), è stato quindi collocato all interno della camera climatica, dopodiché si è proceduto alla messa a punto del ciclo standard di calibrazione, le cui specifiche tecniche sono di seguito descritte (Rif. 2-e, 2-f, Figura 4): raffreddamento dell'aria all interno della cella climatica fino a quando la temperatura interna dei provini, misurata dalla termocoppia posizionata all interno di un tegola di riferimento, risulti compresa tra + 1 C e - 2 C; per prevenire la disidratazione dei provini durante la fase di congelamento, la superficie di ognuno di essi viene uniformemente spruzzata con acqua, con ugelli di irrorazione con portata di 4.5 litri/minuto ciascuno, per 5 secondi, ad intervalli di 5 minuti, fintantoché la temperatura dell aria raggiunge circa 0 C; permanenza, entro questo intervallo di temperatura, compresa tra un minimo di 32 minuti ed un massimo di 38 minuti, allo scopo di assicurare la formazione di ghiaccio all'interno dei pori delle tegole, precedentemente saturati d'acqua; ulteriore diminuzione della temperatura fino a raggiungere, all'interno dei provini, i - 15 ± 2 C; permanenza, alla temperatura di - 15 ± 2 C, per almeno 30 minuti; successivo disgelo: le superfici dei campioni vengono irrorate uniformemente con acqua a temperatura compresa tra 5 C e 10 C, in modo che i provini vengano completamente immersi in un tempo di circa 15 minuti e restino in queste condizioni per ulteriori 15 minuti. drenaggio dell acqua ed inizio del successivo ciclo di congelamento. I periodi di raffreddamento e di formazione del ghiaccio del ciclo di calibrazione, la cui durata complessiva è di circa 3 ore considerando i tempi di svuotamento e riempimento con acqua, risultano essere conformi alla curva di raffreddamento riportata nella norma di Rif. 2-c. La fase di raffreddamento del ciclo è controllata secondo il procedimento n. 2 della norma di Rif. 2-c. Tale procedimento prevede la regolazione ed il controllo automatico della temperatura dell aria; la curva di temperatura dell aria, determinata con il lotto di 6 tegole di riferimento, viene riprodotta tal quale per qualsiasi prova successiva, senza dover compensare eventuali deficienze di massa e di contenuto d acqua dei provini con l aggiunta di tegole e/o a spugne umide come invece richiesto dal procedimento n. 1. Pagina 3 di 13

4 5. Determinazione della resistenza al gelo Dopo la messa a punto del ciclo di calibrazione, è stata effettuata la prova di resistenza al gelo del prodotto Coppo Tech impasto Rosso. La norma di Rif. 2-c descrive 4 differenti metodi di prova per determinare la resistenza al gelo dei prodotti in laterizio per coperture, da applicare in funzione delle diverse zone geografiche di utilizzo del prodotto stesso. Il metodo B, oggetto del presente rapporto di prova, è vincolante per prodotti utilizzati in Austria, Danimarca, Finlandia, Germania, Islanda, Norvegia, Repubblica Ceca, Svezia, Svizzera, Ungheria (Rif. 2-d). Le principali fasi della prova sono di seguito riportate. Essiccamento di 30 tegole del prodotto Coppo Tech impasto Rosso in stufa a 110 ± 5 C per 24 ore e, dopo raffreddamento a temperatura ambiente, determinazione della loro massa secca m tr. Posizionamento in verticale dei 30 campioni in un contenitore, con acqua fino a ¼ dell altezza delle tegole. Successiva imbibizione per immersione progressiva in acqua (ogni ora aggiungere ¼ di acqua fino a sommergere completamente i provini, quindi lasciarli completamente immersi per 48 ore) e determinazione della loro massa bagnata m n,u. Determinazione dell'assorbimento d'acqua (W u ) dei 30 campioni di prova secondo la relazione: W u = m m mtr ( n, u tr ) 100 Individuazione dei 2 provini con assorbimento d acqua W u maggiore, dei 2 con assorbimento d acqua W u medio e dei 2 con assorbimento d acqua W u minore; queste 6 tegole, sulle quali verranno effettivamente eseguiti i cicli termici, sono poi sottoposte ad accurato esame visivo, allo scopo di evidenziare eventuali difetti superficiali di aspetto pregressi e non attribuibili all esecuzione dei cicli di gelo-disgelo, quindi nuovamente essiccate in stufa a 110 ± 5 C per 24 ore e pesate (massa secca m tr ). Posizionamento di queste 6 tegole, unitamente ad altre 3 scelte casualmente, su di un piano inclinato di 15, su tre file composte da tre provini ciascuna (i 6 campioni di prova devono occupare le due file più in basso), in modo da simulare, utilizzando un apposita listellatura funzione delle dimensioni e delle caratteristiche dei campioni di prova, la disposizione su un tetto. Il tetto così formato, precondizionato per ore all interno di un apposito box a tenuta d aria con umidità relativa > 95%, viene successivamente irrorato per 6 ore con acqua a temperatura compresa tra 5 C e 10 C, utilizzando due ugelli disposti 50 cm al di sopra della sua superficie (portata combinata di flusso di 12 litri/minuto. Figura 2). Immersione successiva dei 6 campioni per ore in acqua, determinazione del peso umido m w e calcolo dell assorbimento d acqua W u R secondo la relazione: W ( mw m R = mtr ) tr u' 100 Pagina 4 di 13 Dott. Marco Marsigli Ing. Martino Labanti

5 Assemblaggio dei 6 provini sui sostegni di acciaio inossidabile di un telaio appositamente costruito (Figura 3), secondo le stesse modalità precedentemente seguite per le tegole di riferimento. Non è possibile utilizzare un telaio universale, valido per tutte le tipologie di prodotto; il telaio, reso il più possibile semichiuso tramite l utilizzo di piastre di plastica termoisolante, deve essere infatti ogni volta personalizzato, adeguandolo alle dimensioni ed alle caratteristiche geometriche dei campioni di prova. Inserimento del telaio con i 6 campioni all interno della camera climatica. Esecuzione automatica di 300 cicli di gelo/disgelo secondo il ciclo standard di calibrazione precedentemente messo a punto su un lotto di 6 tegole di riferimento (Rif. 2-e, 2-f. Figura 4). Controllo visivo dell aspetto dei campioni di prova all incirca ogni 25 cicli di gelo/disgelo, in modo da valutare l'entità degli eventuali danni causati dall'esposizione ai cicli termici. In tabella 1 vengono riportati i difetti così come definiti dalla norma di Rif. 2-c; l'osservazione visiva viene effettuata tenendo conto sia delle differenti tipologie di difetti formatisi, tanto nel retro quanto nella parte esposta dei campioni di prova, che del numero di cicli a cui tali difetti sono eventualmente apparsi. Il prodotto è conforme se, dopo 150 cicli di gelo/disgelo, nessuno dei 6 campioni di prova mostra uno qualunque dei difetti che la norma di Rif. 2-c considera come non accettabili (indicati con la X in tabella 1). Su richiesta del Committente (Rif. 2-b) la prova è proseguita fino al raggiungimento di 300 cicli di gelo/disgelo complessivi. Pagina 5 di 13

6 Tabella 1. Tipologie di difetti previsti dalla norma di Rif. 2-c Cratere (Pit) Tipo di difetto Definizione Fronte Retro Fessura Capillare (Hair crack) Fessura Nascente (Nascent crack) Difetto superficiale, con dimensione media > 7 mm, che consiste nel distacco di una frazione di materiale dal corpo della tegola in corrispondenza della superficie visibile in opera. Questo difetto è spesso dovuto all'espansione di una particella inclusa, per esempio di gesso o di pirite Fessura superficiale con larghezza 0.20 mm Fessura lungo i bordi del provino che penetra solo leggermente all'interno dello spessore della tegola Fessura Superficiale (Surface crack) Scagliatura (Scaling) Esfoliazione (Peeling) Deterioramento superficiale (Surface damage) Fessura Strutturale (Structural crack) Rottura (Break) Delaminazione (Delamination) Fessura di larghezza > 0.20 mm e di lunghezza > 30 mm che non attraversa tutto lo spessore della tegola. Fessura, sollevamento, distacco di materiale dalla superficie della tegola che possono portare ad un inizio di deterioramento. X X (*) X X (*) Distacco di parte dello strato superficiale del provino. X X (*) Distacco di una parte di materiale, con almeno una dimensione > 10 mm, dalla superficie della tegola. Difetto strutturale che consiste in una fessura più o meno regolare che attraversa l'intero spessore del provino ed è visibile ad occhio nudo. Difetto strutturale che comporta la separazione della tegola in due o più pezzi. Distacco lamellare che può portare alla disgregazione del corpo ceramico secondo una successione di strati paralleli. X X (*) X X X X X X X = Difetto non accettabile. X (*) = Difetto che richiede la verifica della funzionalità della tegola. --- = Difetto accettabile. La presenza di fessure superficiali, scagliature, esfoliazioni, deterioramenti superficiali sull intradosso della tegola costituisce difetto non accettabile solo se la funzionalità della tegola stessa o delle nervature di rinforzo ne risulta compromessa. Se le tegole sono state progettate in modo da avere uno o più dispositivi di aggancio, almeno uno di questi deve risultare non danneggiato al termine della prova. Pagina 6 di 13

7 5.1 Risultati I risultati completi della prova di gelo/disgelo sono riportati nelle tabelle 2-4: vengono indicati i valori di assorbimento d'acqua prima dell'esecuzione dei cicli (tabella 2, assorbimento d acqua W u dei 30 provini iniziali, e tabella 3, assorbimento d acqua W u R dei 6 campioni effettivamente testati) e gli eventuali difetti riscontrati sui campioni dopo l'effettuazione dei cicli di gelo/disgelo (tabella 4). Al termine dei 300 cicli di gelo/disgelo i 6 campioni di prova sono stati sottoposti ad un approfondita analisi visiva di aspetto che ha permesso di escludere la presenza dei difetti, sia accettabili che non accettabili, indicati in tabella 1. L eventuale presenza di piccole lesioni interne è stata esclusa dopo una leggera battitura con martello dei provini essiccati. Pagina 7 di 13

8 Tabella 2. Coppo Tech impasto Rosso : assorbimento d'acqua W u (%) dei 30 campioni iniziali di prova. Sono evidenziate le 6 tegole con assorbimento d acqua minore, medio e maggiore: questi provini saranno successivamente precondizionati, irrorati, immersi in acqua e sottoposti ai 300 cicli di gelo/disgelo. Provini Massa secca M tr (g) Massa umida M n,u (g) Assorbimento d acqua W u (%) Media e deviazione standard (%) 9.95 ± 0.11 Pagina 8 di 13

9 Tabella 3. Coppo Tech impasto Rosso : assorbimento d'acqua W u R (%) delle 6 tegole dopo le fasi di precondizionamento, irrorazione ed immersione in acqua. Tali campioni saranno successivamente sottoposti ai 300 cicli gelo/disgelo. Provini Massa secca Mtr (g) Massa umida Mw (g) Assorbimento d acqua Wu R (%) Difetti presenti prima della prova Media e deviazione standard (%) ± 0.17 Tabella 4. Coppo Tech impasto Rosso : difetti riscontrati sulle 6 tegole dopo l esecuzione dei 300 cicli di gelo/disgelo. Provini Difetti dopo 150 cicli Difetti dopo 175 e 200 cicli Difetti dopo 225 e 250 cicli Difetti dopo 275 e 300 cicli Fronte Retro Fronte Retro Fronte Retro Fronte Retro Fronte Retro Fronte Retro Pagina 9 di 13

10 5.2 Analisi dei risultati Il prodotto in laterizio Coppo Tech impasto Rosso della Ditta Ceprano Coperture S.r.l., stabilimento di Ceprano (FR), è stato sottoposto alla prova di determinazione della resistenza al gelo (300 cicli di gelo/disgelo secondo la norma UNI EN metodo B, Rif. 2-c). Al termine dei 300 cicli termici le 6 tegole testate sono risultate perfettamente integre ed esenti da difetti. 6. Lista di distribuzione ENEA M. Labanti 1 copia CertiMaC Archivio 1 copia Committente Luca Agostini, Ceprano Coperture S.r.l. 1 copia Figura 1. Riproduzione fotografica di un provino tal quale del prodotto Coppo Tech impasto Rosso. Pagina 10 di 13 Dott. Marco Marsigli Ing. Martino Labanti

11 Figura 2. Le 6 tegole di prova del prodotto Coppo Tech impasto Rosso sono state posizionate, unitamente ad altre 3, su di un piano inclinato di 15, su tre file composte da tre provini ciascuna (i 6 campioni di prova occupano le due file più in basso), in modo da simulare, utilizzando un apposita listellatura funzione delle dimensioni e delle caratteristiche dei campioni di prova, la disposizione su un tetto. Il tetto così formato, precondizionato per ore all interno di un apposito box a tenuta d aria con umidità relativa > 95%, è stato successivamente irrorato per 6 ore con acqua a temperatura compresa tra 5 C e 10 C, utilizzando due ugelli disposti 50 cm al di sopra della sua superficie (portata combinata di flusso di 12 litri/minuto). Pagina 11 di 13 Dott. Marco Marsigli Ing. Martino Labanti

12 Figura 3. I 6 campioni di prova del prodotto Coppo Tech impasto Rosso sono stati montati, secondo due file orizzontali inclinate e disposte con gli intradossi delle tegole rivolti gli uni verso gli altri, sui sostegni di acciaio inossidabile di un telaio appositamente costruito. Il telaio è stato poi reso semichiuso applicandovi una piastra di copertura adattata il più possibile ai bordi superiori dei provini, due pareti laterali trapezoidali e due piastre deflettenti di plastica termoisolante, in modo da creare un gradiente termico tra l estradosso, direttamente esposto al flusso termico, e l intradosso delle tegole. Il telaio di prova, posizionato all interno della camera climatica, è stato poi sottoposto ai 300 cicli di gelo/disgelo. Pagina 12 di 13 Dott. Marco Marsigli Ing. Martino Labanti

13 Legenda Pt100 2 = Temperature registrate dalla termoresistenza posta all interno di una tegola di calibrazione. Pt100 5; Pt100 6; Pt100 7 = Temperature registrate, all interno della cella climatica, dalle termoresistenze esterne alla tegola di calibrazione. Figura 4. Dettaglio di 4 cicli di gelo/disgelo effettuati durante la fase di calibrazione su 6 tegole di riferimento con densità di 2 ± 0.5 kg/dm 3 ed assorbimento d acqua W u di 8.5% ± 0.5%. Pagina 13 di 13 Dott. Marco Marsigli Ing. Martino Labanti