Le tecniche di indagine: strutture in elevazione

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1 Con il patrocinio di Caserta 26 febbraio 2013 LE INIZIATIVE DEL PORTALE AGENDA TECNICA CICLO: " Edifici esistenti: salvaguardia e recupero" Le tecniche di indagine: strutture in elevazione Un esempio di applicazione del Metodo SONREB ing. Andrea Basile Sede Legale Via Santella Parco La Perla S. Maria Capua Vetere (CE) Sede Laboratorio Napoli, Via S. Maria del Pianto, Napoli (NA) Iscrizione C.C.I.A.A. n tecnolab@virgilio.it Part. IVA sito: Aut. Min. n del 03/12/2003 Tel Fax

2 Prove Non Distruttive testare caratteristiche fisiche, meccaniche e statiche di strutture, materiali senza l applicazione di sollecitazioni distruttive, o incisivi prelievi di materiale a campione. ESIGENZA l impoverimento dei suoli edificabili nelle aree centrali urbane, unitamente al fenomeno del deprezzamento delle aree periferiche, ha indirizzato i recenti filoni d investimento verso l ammodernamento e la ristrutturazione degli edifici nei esistenti DETERMINAZIONE DELLE CARATTERISTICHE DEI MATERIALI FINALIZZATA ALLA VERIFICA STRUTTURALE

3 N.T.C. Normativa Tecnica Costruzioni Livello di conoscenza - Fattore di Confidenza Lc 1 limitata Fc=1.35 limitate prove in-situ Lc 2 estesa Fc=1.20 estese prove in-situ Lc 3 esaustiva Fc=1.00 esaustive prove in-situ Per ogni tipo di elemento primario MIGLIORE CONOSCENZA VERIFICA STRUTTURALE MENO ONEROSA

4 Prova Storica Valutazione della resistenza cubica del cls sulla base di quella cilindrica determinata con prove su carote. UNI EN Inerte Tagliato DETERMINAZIONE CARATTERISTICHE DI RESISTENZA DEL CONGLOMERATO MEDIANTE PROVE DISTRUTTIVE DANNEGGIAMENTO

5 Letteratura tecnica 1. Rck 1 2. Rck 2 NTC C Rck 3 A.C.I R-03 (2003) 4. Rck 4 Linee Guida anno 2008 Consiglio Sup. sui Lavori Pubblici 5. Rck 5 N. Augenti (2003) R Calcolato Calcolato Rck 1 Rck 2 Rck 3 Rck 4 Rck 5 5 R R R calcolato R Ka f y f n f Carota Carota n n - 2 F l / d Fdia Fmc n F calcolato f carota Calcolato 0.83 c f Carota d f carota K = Coefficiente che tiene conto della direzione di perforazione K = 2.00 per perforazioni orizzontali K = 1.84 per perforazioni verticali f = Coefficiente di passaggio dal valore cilindrico della resistenza a quello cubico per effetto forma (è funzione della stessa resistenza) F R carota f f 2 l / d carota 2 1 n Diametro F dia F mc Condizioni del provino 0.98 provino asciutto 1.00 provino chiuso in busta 1.09 provino messo in acqua per 48h y = Coefficiente di compattazione del conglomerato n = Rapporto tra altezza e diametro della carota n c F d = Coefficiente di disturbo arrecato al campione = 1.06

6 Rilievi Microsismici UNI Si eseguono nell'ambito dei controlli non distruttivi per le indagini di omogeneità del calcestruzzo, difetti di getto, variazioni delle proprietà (dovute a degrado, a sollecitazioni, ecc.), modulo di elasticità dinamico, coefficiente di Poisson dinamico, stima della resistenza del calcestruzzo in combinazione con altre determinazioni T2 Tempo di ritardo Trasm. Ricev. Trasm. T1 Ricev. Punto di arrivo Velocità m/sec Condizioni Velocità m/sec Struttura Zocca - Di Lena Istituto Sperimentale F.S. > 4570 Eccellenti buone Accettabili cattive < 2130 Pessime Normativa Inglese BSI 4727 Solette 4575 Travi a T in c.a.p Lastre in c.a.p Cls ad alta res.

7 Prove Sclerometriche UNI Consentono di individuare la resistenza del materiale attraverso curve standard, corredandola con l entità del rimbalzo di una massa battente e quindi con la durezza superficiale del materiale CON TALE METODO NON SI OTTENGONO INFORMAZIONI SULLO STATO DEL CONGLOMERATO CHE SI TROVA AD UNA PROFONDITÀ SUPERIORE A 3 CM. I RISULTATI DELLA PROVA SONO PERTANTO INFLUENZATI DALLE PROPRIETÀ LOCALI DELLO STRATO SUPERFICIALE FORNENDO DATI INESATTI SE QUESTO SI PRESENTA DEGRADATO.

8 Rilievi Microsismici UNI Prove Sclerometriche UNI EN EFFICACE ALL INTERNO DEL SOLIDO EFFICACE SULLA SUPERFICE DEL SOLIDO METODI COMBINATI PER LA DETERMINAZIONE DELLA RESISTENZA DEL CALCESTRUZZO Rcls1 Rcls2 1 Rcls3 3 7, (-10) (-7) (-9) Rs Rs Rs v1 (RILEM 1993, 1.85 v1 (J.Gasparik 1992) v1 (Di Leo, Pascale 1994) NDT4)

9 Tabelle del FACAROU Rck del Calcestruzzo in funzione del valore medio di battuta sclerometrica e della velocità di propagazione Velocità m/sec Condizioni Velocità m/sec Struttura Zocca - Di Lena Istituto Sperimentale F.S. > 4570 Eccellenti buone Accettabili cattive < 2130 Pessime Normativa Inglese BSI 4727 Solette 4575 Travi a T in c.a.p Lastre in c.a.p Cls ad alta res.

10 Calcestruzzo a dosaggio Innanzitutto sarebbe più corretto parlare del calcestruzzi anni 50 e anni 60, se non altro perché ormai dagli anni 70 e 80 in poi sono di corrente uso i calcestruzzi a Rck ovvero confezionati tramite curva granulometrica. La differenza fondamentale è, in buona sostanza, l ASSORTIMENTO GRANULOMETRICO. Nel calcestruzzo a Rck si riesce a chiudere una curva efficace con un minimo di 3-4 pezzature ad esempio con i metodi di: - Fuller che tiene conto principalmente del diametro massimo degli inerti. - Bolomej che tiene conto del diametro massimo degli inerti, del dosaggio di cemento e della lavorabilità (plastico fluido -umido). Lo scopo è ridurre al minimo l indice dei vuoti onde minimizzare il quantitativo di fino e di cemento. Il calcestruzzo a dosaggio invece si otteneva volte col seguente metodo empirico: Pietrisco (f 8-63) e pietrischetto (f 4-8) miscelato ad occhio n. 2 porzioni (n. 2 carriole); sabbia (f ) n. 1 porzioni (n. 1 carriola); cemento kg/mc (n. 1 sacco); Acqua (quanto basta)

11 In termini pratici Con lo sclerometro su un cls a dosaggio si può facilmente battere direttamente su un inerte di grossa pezzatura (f 30 o 40). Contro un valore tipico dell indice di rimbalzo pari a 28 30, si ottiene Anche la prova ultrasonica ne è fortemente influenzata in quanto l'indice alto dei vuoti caratterizza vari passaggi da un materiale all altro rallentando la velocità di attraversamento dell impulso. Contro un valore tipico pari a m/sec si ottiene m/sec SI RISCHIA QUINDI: ESEGUENDO SOLO LA PROVA SCLEROMETRICA DI ASSEGNARE UNA RESISTENZA MAGGIORE DI QUELLA REALE; ESEGUENDO SOLO LA PROVA ULTRASONICA DI ASSEGNARE UNA RESISTENZA INFERIORE A QUELLA REALE

12 METODO 1. Si preleva un numero significativo di carote in cls da elementi primari (travi, pilastri) 2. Si sottopongono gli stessi elementi a prova ultrasuono sclerometrica ricavando Rs e V 3. Si sottopongono a rottura e quindi si passa da resistenza cilindrica a resistenza cubica, da cui Rcarota 4. Si ricava a = coefficiente di normalizzazione: Rs provino provino provino 5. Si eseguono su varie parti della struttura le prove ultrasuono-sclerometriche ricavando la resistenza del calcestruzzo con le formule: Rcls1 7, Rcls Rcls (-10) (-7) (-9) Rs Rs Rs Rcls v 2.58 V 1 (RILEM 1993, NDT4) 1.85 V 1 (J.Gasparik 1992) V 1 (Di Leo, Pascale 1994) dove Rcls I = resistenza del materiale Rs = valore medio totale dell indice di rimbalzo V1 = velocità di propagazione Rcls 1 Rcls 2 Rcls 3 Rcls 3

13 Indice di Rimbalzo Indice di Rimbalzo (Di Leo, Pascale 1994) (RILEM 1993, NDT4) (J.Gasparik 1992) velocità velocità 4500 MEDIA (RILEM 1993, NDT4) (J.Gasparik 1992) (Di Leo, Rcls1 7, Rcls Rcls (-10) (-7) (-9) Pascale 1994) Rs Rs Rs V 1 (RILEM 1993, NDT4) 1.85 V 1 (J.Gasparik 1992) V 1 (Di Leo, Pascale 1994) Indice di Rimbalzo (J.Gasparik 1992) (RILEM 1993, NDT4) (Di Leo, Pascale 1994) velocità4500

14 A.G.C. srl RECUPERO E RIUSO DELLA SCUOLA AUDIOLESI SEZIONE STACCATA DELLA CORTE DI APPELLO DI LECCE IN TARANTO

15 A.G.C. srl RECUPERO E RIUSO DELLA SCUOLA AUDIOLESI SEZIONE STACCATA DELLA CORTE DI APPELLO DI LECCE IN TARANTO

16 21.40m 21.40m A.G.C. srl 21.40m RECUPERO E RIUSO DELLA SCUOLA AUDIOLESI SEZIONE STACCATA DELLA CORTE DI APPELLO DI LECCE IN TARANTO

17 FABBRICATO 1 PIANO PRIMO A.G.C. srl QUADRO DI RIEPILOGO ultrasuoni resistenza RESISTENZA battute sclerometriche valore d ritardo velocità vel corr cls d ritardo STRUTTURA dimensioni armatura staffe passo MEDIA MPa valori di rimbalzo medio cm sec-3 m/sec m/sec in MPa cm sec-3 pilastro 6 40 x 40 8f14 f6 20cm 23, , , , ,7 pilastro 7 40 x 40 8f14 f6 20cm 18, , , , ,8 pilastro 8 40 x 40 8f14 f6 20cm 18, , , , ,3 pilastro x 40 8f14 f6 20cm 19, , , , ,2 pilastro x 40 8f14 f6 20cm 18, , , , ,7 pilastro x 40 8f14 f6 20cm 26, , , , ,6 pilastro x 40 8f14 f6 20cm 22, , , , ,7 pilastro x 40 8f14 f6 20cm 31, , , , ,2 pilastro x 40 8f14 f6 20cm 29, , , , ,3 pilastro x 40 8f14 f6 20cm 27, , , , ,7 pilastro x 40 8f14 f6 20cm 31, , , , ,6 pilastro x 40 8f14 f6 20cm 30, , , , ,9 pilastro x 40 8f14 f6 20cm 29, , , , ,4 pilastro x 40 8f14 f6 20cm 18, , , , ,6 pilastro x 40 8f14 f6 20cm 28, , , , ,5 pilastro x 40 8f14 f6 20cm 27, , , , ,9 pilastro x 40 8f14 f6 20cm 30, , , , ,4 pilastro x 40 8f14 f6 20cm 30, , , , ,3 pilastro x 40 8f14 f6 20cm 32, , , , ,8 MEDIA DELLE RESISTENZE CALCOLATE MPa 26,044 33,29 26,60

18 resistenza in MPa A.G.C. srl Andamento delle resistenze 35,000 30,000 25,000 r.m. 20,000 15,000 10, pilastro n.

19 A.G.C. srl FABBRICATO 2 FONDAZIONI - PLINTI ultrasuoni Resist. resist. media battute sclerometriche valore d ritardo velocità vel corr cls d ritardo STRUTTURA DIMENZIONI ARMATURA STAFFE MPa valori di rimbalzo medio cm sec-3 m/sec m/sec MPa cm sec-3 plinto x h 60 3f14 f14 19, , , , ,0 plinto x h 60 3f14 f14 17, , , , ,4 plinto x h 60 3f14 f14 19, , , , ,8 plinto x h 60 3f14 f14 20, , , , ,5 plinto x h 60 3f14 f14 20, , , , ,5 plinto x h 60 3f14 f14 21, , , , ,6 plinto x h 60 3f14 f14 19, , , , ,8 plinto x h 50 3f18 f14 27, , , , ,6 plinto x h 50 3f18 f14 24, , , , ,4 plinto x h 50 3f18 f14 23, , , , ,8 plinto x h 45 3f18 f14 26, , , , ,8 plinto x h 50 3f18 f14 26, , , , ,4 plinto x h 50 3f14 f14 22, , , , ,2 plinto x h 50 3f14 f14 22, , , , ,2 plinto x h 50 3f14 f14 19, , , , ,9 plinto x h 50 3f14 f14 23, , , , ,5 plinto x h 50 3f14 f14 22, , , , ,1 plinto x h 50 3f18 f14 22, , , , ,8 plinto x h 50 3f14 f14 20, , , , ,9 plinto x h 50 3f18 f14 25, , , , ,6 plinto x h 60 3f14 f14 24, , , , ,6 plinto x h 60 3f14 f14 20, , , , ,4 plinto x h 50 3f18 f14 19, , , , ,1 plinto x h 60 3f14 f14 20, , , , ,6 plinto x h 50 3f14 f14 19, , , , ,6 plinto x h 50 3f18 f14 18, , , , ,9 plinto x h 60 3f14 f14 18, , , , ,1 plinto x h 40 3f14 f14 20, , , , ,8 plinto x h 50 3f18 f14 17, , , , ,3 plinto x h 50 3f18 f14 18, , , , ,8 plinto x h 50 3f18 f14 17, , , , ,4 plinto x h 60 3f14 f14 20, , , , ,3 plinto x h 40 3f14 f14 20, , , , ,2 plinto x h 50 3f14 f14 22, , , , ,6 plinto x h 50 3f14 f14 19, , , , ,8 plinto x h 50 3f14 f14 23, , , , ,6 plinto x h 50 3f14 f14 23, , , , ,8 plinto x h 50 3f14 f14 24, , , , ,2 plinto x h 45 3f14 f14 20, , , , ,8 plinto x h 40 3f14 f14 22, , , , ,4 plinto x h 30 3f14 f14 19, , , , ,6 plinto x h 45 3f14 f14 18, , , , ,8 plinto x h 20 3f14 f14 20, , , , ,4 MEDIA DELLE RESISTENZE CALCOLATE M 21,244 29,70 V.medio 21,59

20 resistenze in MPa A.G.C. srl Andamento delle resistenze 29,00 27,00 25,00 23,00 21,00 r.m. 19,00 17,00 15,00 13,00 11, plinto n.