UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DELL'AQUILA

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1 LOCALITÀ: COMUNE DI L AQUILA INDAGINI SUI MATERIALI INDIRIZZO: VIA SAN FRANCESCO DI PAOLA RIF. EX PALAZZO DEL GOVERNO GRUPPO DI LAVORO: M. EMILIANI, A. FILIPPONE, D. GALEOTA, M. M. GIAMMATTEO, D. RANALLI LUOGO E DATA: L Aquila, NUMERO PAGINE: Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 1

2 INDICE 1. INTRODUZIONE 3 2. PROVE SPERIMENTALI DI CARATTERIZZAZIONE DEI MATERIALI 2.1 INDAGINI INDIRETTE: TERMOGRAFIA IR RISULTATI 6 3. PROVE SPERIMENTALI SULLE MURATURE 3.1 PLANIMETRIA INDAGINI SCHEDE CARATTERIZZAZIONE MURATURA PROVE PENETROMETRICHE SULLA MALTA RISULTATI INDAGINI INDIRETTE: ENDOSCOPIA RISULTATI MARTINETTI PIATTI DOPPI DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA RISULTATI: PROVA MPD RISULTATI: PROVA MPD IDENTIFICAZIONE E CARATTERIZZAZIONE MURATURA BIBLIOGRAFIA Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 2

3 1. INTRODUZIONE Il piano delle indagini fa parte della fase della diagnostica del progetto. Và predisposto nell ambito di un quadro generale volto a mostrare le motivazioni e gli obiettivi delle indagini stesse. Nel caso in cui vengano effettuate prove sulla struttura, attendibili ed in numero statisticamente significativo, i valori delle resistenze meccaniche dei materiali vengono desunti da queste e comparati con quelli previsti nelle NTC La struttura in oggetto è situato in via San Francesco di Paola, rif. ex Palazzo del Governo, nel comune di L Aquila. Lo scopo della presente campagna di indagine, definita in base alle indicazioni della committenza, è quello di caratterizzare i parametri di resistenza ed elasticità delle strutture portanti. FIGURA 1: INQUADRAMENTO TERRITORIALE Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 3

4 2. PROVE SPERIMENTALI DI CARATTERIZZAZIONE DEI MATERIALI 2.1 TERMOGRAFIA IR Tecnica telemetrica in grado di determinare la temperatura radiante di una superficie con notevole risoluzione spaziale e precisione. Si tratta di un mezzo di diagnosi non distruttiva basato sull'analisi di immagini che evidenziano discontinuità termiche. La metodologia sfrutta la capacità di alcuni dispositivi (sensori bolometrici) di rivelare l'intensità della radiazione nella zona termica dello spettro elettromagnetico, ovvero quella dell'infrarosso. L'energia termica, o infrarossa, consiste in una luce la cui lunghezza d'onda risulta troppo grande per essere individuata dall'occhio umano; si tratta della porzione dello spettro elettromagnetico che viene percepita come calore. A differenza della luce visibile, nel mondo dei raggi infrarossi tutti gli elementi con una temperatura al di sopra dello zero assoluto (cioè a 0 K = -273,15 C) emettono calore. Più è alta la temperatura dell'oggetto, più quest'ultimo irradierà raggi infrarossi. Il principio quindi si basa sulla misura della distribuzione delle temperature superficiali dell'oggetto in esame. Un'anomalia di tale distribuzione di temperature è indicativa di un possibile difetto. La termocamera è uno strumento che rileva a distanza l'energia infrarossa (o termica) e la converte in un segnale elettronico, che viene in seguito elaborato al fine di produrre immagini video e realizzare calcoli della temperatura. Il calore rilevato da una termocamera può essere quantificato con estrema precisione permettendo all'utente di monitorare la performance termica e. allo stesso tempo, di identificare e valutare l'entità di problemi di natura termica. Tuttavia, la radiazione rilevata dalla telecamera non è unicamente dipendente dalla temperatura degli oggetti ma è anche determinata dall emissività, dalla radiazione originata dall'ambiente circostante che viene riflessa sull'oggetto e dall'assorbimento della radiazione derivante dall'oggetto nonché della radiazione riflessa da parte dell atmosfera Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 4

5 Nella maggior parte dei casi la termografia viene utilizzata per una prima mappatura delle zone caratterizzate da anomalie superficiali, sulle quali poi eventualmente effettuare indagini più approfondite in grado di esaminare il mezzo in profondità. CARATTERISTICHE TECNICHE Modello: FLIR 620 Intervallo di temperatura: Da 20 C a +120 C Accuratezza: ±1 C o ±1% di lettura Campo visivo (FOV): 24 x 18 Distanza minima di messa a fuoco: 0.3 m Sensibilità termica (NETD mk): <40 +30ºC (+86ºF) Risoluzione IR: 640 x 480 pixels Campo spettrale: da 7.5 a 13 μm NORMATIVA DI RIFERIMENTO Norma UNI Prove non distruttive - Termografia all'infrarosso - Termini e definizioni. Norma UNI EN Prestazione termica degli edifici - Rivelazione qualitative delle irregolarità termiche negli involucri edilizi - Metodo all'infrarosso. Sono stati effettuati rilievi termometrici sulle murature portanti perimetrali del fabbricato al fine di valutare eventuali disomogeneità del paramento murario oltre che la presenza di elementi di irrigidimento sui piani in elevazione Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 5

6 2.1 RISULTATI Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 6

7 CHIUSURA Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 7

10 67040 Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 10

36 ANGOLATA Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 36

50 BLOCCHI Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 50

51 BLOCCHI Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 51

52 Le indagini termometriche realizzate sui muri perimetrali dei cortili e delle facciate di valle della struttura in un intervallo temporale di qualche minuto, e quindi nelle medesime condizioni ambientali interne ed esterne, non evidenziano particolari disomogeneità di materiale nelle zone esaminate. In generale si riconosce una muratura perimetrale costituita da elementi lapidei di media (diagonale elemento cm) e piccola (diagonale elemento >15 cm) dimensione disposti su piani sub-orizzontali a tessitura irregolare. Le angolate sono costituite da alternanza non sempre regolare di elementi lapidei squadrati di grande dimensione (diagonale elemento >25 cm). Al di sopra delle aperture si riconosce un scambio termico marcato rispetto alla tipologia muraria principale, ad evidenziare un ponte termico dovuto alla presenza di architravi in mattoni pieni di laterizio e legno. Al di sotto delle finestre si riconosce un scambio termico marcato rispetto alla tipologia muraria principale, ad evidenziare un ponte termico dovuto alla diminuzione e consistenza (mattoni pieni di laterizio) della sezione muraria. Da rilevare la presenza di chiusure murarie, molte delle quali realizzate con materiali e tipologia costruttiva non difforme dall apparecchio originario Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 52

53 3 PROVE SPERIMENTALI SULLE MURATURE 3.1 PLANIMETRIA SAGGI E3 S3 E4 S4 E6 E1 MPD2 MPD1 E2 S5 E Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 53

54 3.2 SCHEDE CARATTERIZZAZIONE MURATURA PIANO: TERRA CAMPIONE: MPD1 FUNZIONE: MURO PERIMETRALE Elementi costitutivi: elementi lapidei grezzi e/o leggermente sbozzati di origine calcarea di medie (diagonale elemento: cm) e piccole (diagonale elemento: <15 cm) dimensioni, in discreto stato di conservazione Posa in opera: disposizione casuale a tessitura disordinata con zeppe in pietrisco e conci di laterizio Ricorsi: assenti Sezione: serie di paramenti debolmente ammorsati con nucleo interno di composizione simile NOTE: niente da rilevare Malta tipo: malta di calce aerea funzione: allettamento consistenza: friabile Intonaco: presente in mediocri condizioni Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 54

55 PIANO: TERRA CAMPIONE: MPD2 FUNZIONE: MURO DI SPINA Elementi costitutivi: elementi lapidei grezzi di origine calcarea prevalentemente di medie (diagonale elemento: cm) dimensioni, in discreto stato di conservazione Lavorazione: sbozzatura grossolana Posa in opera: disposizione casuale a tessitura disordinata con zeppe in pietrisco e conci di laterizio Ricorsi: assenti Sezione: serie di paramenti debolmente ammorsati con nucleo interno di composizione simile Malta tipo: malta di calce aerea funzione: allettamento consistenza: friabile Intonaco: presente in mediocri condizioni NOTE: da rilevare sul lato SX la presenza di una risarcitura muraria realizzata in mattoni pieni di laterizio Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 55

56 PIANO: TERRA CAMPIONE: S3 (LATO SX) FUNZIONE: MARTELLO Elementi costitutivi: elementi lapidei grezzi e/o leggermente sbozzati di origine calcarea di medie (diagonale elemento: cm) e piccole (diagonale elemento: <15 cm) dimensioni, in discreto stato di conservazione Posa in opera: disposizione su piani sub-orizzontali a tessitura disordinata con zeppe in pietrisco e conci di laterizio Ricorsi: assenti Sezione: serie di paramenti debolmente ammorsati con nucleo interno di composizione simile NOTE: niente da rilevare. Malta tipo: malta di calce aerea funzione: allettamento consistenza: friabile Intonaco: presente in mediocri condizioni Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 56

57 PIANO: TERRA CAMPIONE: S3 (LATO DX) FUNZIONE: MARTELLO Elementi costitutivi: elementi lapidei grezzi e/o leggermente sbozzati di origine calcarea di medie (diagonale elemento: cm) e piccole (diagonale elemento: <15 cm) dimensioni, in discreto stato di conservazione Posa in opera: disposizione casuale a tessitura disordinata con zeppe in pietrisco e conci di laterizio Ricorsi: assenti Sezione: serie di paramenti debolmente ammorsati con nucleo interno di composizione simile NOTE: niente da rilevare. Malta tipo: malta di calce aerea funzione: allettamento consistenza: friabile Intonaco: presente in mediocri condizioni Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 57

58 PIANO: TERRA CAMPIONE: S4 FUNZIONE: MURO DI SPINA Elementi costitutivi: elementi lapidei grezzi e/o leggermente sbozzati di origine calcarea di medie (diagonale elemento: cm) e piccole (diagonale elemento: <15 cm) dimensioni, in discreto stato di conservazione Posa in opera: disposizione casuale a tessitura disordinata con zeppe in pietrisco e conci di laterizio Ricorsi: assenti Sezione: serie di paramenti debolmente ammorsati con nucleo interno di composizione simile NOTE: niente da rilevare Malta tipo: malta di calce aerea funzione: allettamento consistenza: friabile Intonaco: presente in mediocri condizioni Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 58

59 PIANO: TERRA CAMPIONE: S5 FUNZIONE: MURO PERIMETRALE Elementi costitutivi: elementi lapidei grezzi e/o leggermente sbozzati di origine calcarea di medie (diagonale elemento: cm) e piccole (diagonale elemento: <15 cm) dimensioni, in discreto stato di conservazione Posa in opera: disposizione casuale a tessitura disordinata con zeppe in pietrisco e conci di laterizio Ricorsi: assenti Sezione: serie di paramenti debolmente ammorsati con nucleo interno di composizione simile NOTE: niente da rilevare Malta tipo: malta di calce aerea funzione: allettamento consistenza: friabile Intonaco: presente in mediocri condizioni Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 59

60 3.3 PROVE PENETROMETRICHE SULLA MALTA Tecnica di valutazione delle proprietà meccaniche della malta mediante infissione e misurazione dell avanzamento di una sonda metallica normalizzata. La strumentazione consiste in una pistola calibrata che spara apposite sonde metalliche con carica predeterminata. È un metodo di indentazione e il parametro che viene misurato è la profondità della cavità lasciata dalla sonda sulla superficie in prova. Il danno arrecato è di profondità e dimensioni molto limitate (pochi millimetri). La misura ottenuta è il valore medio di 4 colpi. Le letture effettuate vengono successivamente correlate con la resistenza a compressione del materiale mediante apposite tabelle RISULTATI Sono stati realizzati saggi sulla muratura perimetrale nelle posizioni riportate nelle planimetrie precedentemente allegate. ATTREZZATURA Apparecchiatura di prova per Sonde [ASTM C BS 1881:207 ASTM C670] Modello WP 2000 Serial Number PIANO TERRA ID MPD1 MICROMETER READING 0,569 0,586 0,591 0,574 0,578 MEDIA 0,580 PENETRATION 10,68 [mm] STRENGTH 1,1 [MPa] PIANO TERRA ID MPD2 MICROMETER READING 0,594 0,571 0,576 0,589 MEDIA 0,582 PENETRATION 10,61 [mm] STRENGTH 1,3 [MPa] PIANO TERRA ID S3 MICROMETER READING 0,574 0,581 0,586 0,569 0,582 MEDIA 0,578 PENETRATION 10,72 [mm] STRENGTH 0,9 [MPa] PIANO TERRA ID S4 MICROMETER READING 0,569 0,571 0,576 0,579 0,575 MEDIA 0,574 PENETRATION 10,82 [mm] STRENGTH 0,6 [MPa] PIANO TERRA ID S5 MICROMETER READING 0,574 0,581 0,571 0,594 0,568 MEDIA 0,578 PENETRATION 10,73 [mm] STRENGTH 0,9 [MPa] Le indagini effettuate con prova penetrometrica sulle malte hanno registrato valori che variano tra 0,6 MPa e 1,3 MPa, identificando una tipologia di malta equiparabile meccanicamente ad una malta di classe M4 (classificazione D.M.LL.PP. 20/11/1987) o del tipo M2,5 (classificazione NTC2008) Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 60

61 3.4 INDAGINI INDIRETTE: ENDOSCOPIA Tecnica di ispezione di un foro eseguito sulla muratura mediante una sonda che consente di acquisire dati fondamentali sulla effettiva geometria e sullo stato di conservazione di luoghi non ispezionabili direttamente. Lo scopo che si ci prefigge è: definire la tipologia della muratura (continua o a sacco); individuare ed osservare eventuali cavità interne; individuare ed osservare l eventuale adiacenza di blocchi murari. Si ottengono così immagini delle condizioni dei materiali che costituiscono le pareti dell intercapedine e delle localizzazioni. STRUMENTAZIONE Videoendoscopio RITEC RI1320SLC Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 61

62 3.4.1 RISULTATI ID: E1 Piano: TERRA Funzione: MURO DI SPINA Profondità del foro: passante Spessore muratura: 74 cm Contenuto Presenza di materiale lapideo in alternanza di medie e piccole dimensioni dall interno verso l esterno. Il nucleo appare realizzato da materiale incoerente di pezzatura varia che determina un indice di vuoti elevato. Tipologia muraria Sezione trasversale: paramenti accostati o debolmente ammorsati. Elementi Costitutivi: pietre calcaree grezze e/0 leggermente sbozzate di pezzatura varia, da medie (15 cm 25 cm) a piccole (< 15) dimensioni, in discreto stato di conservazione, con zeppe di conci di laterizio. Malta: calce aerea con scarsa consistenza (friabile) con funzione di allettamento Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 62

63 ID: E2 Piano: TERRA Funzione: MURO DI SPINA Profondità del foro: passante Spessore muratura: 130 cm Contenuto Presenza di materiale lapideo in alternanza di medie e piccole dimensioni dall interno verso l esterno. Da rilevare la presenza di conci di laterizio. Il nucleo appare realizzato da materiale incoerente di pezzatura varia che determina un indice di vuoti elevato. Tipologia muraria Sezione trasversale: paramenti accostati o debolmente ammorsati. Elementi Costitutivi: pietre calcaree grezze e/0 leggermente sbozzate di pezzatura varia, da medie (15 cm 25 cm) a piccole (< 15) dimensioni, in discreto stato di conservazione, con zeppe di conci di laterizio. Malta: calce aerea con scarsa consistenza (friabile) con funzione di allettamento Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 63

64 ID: E3 Piano: TERRA Funzione: MURO PERIMETRALE Profondità del foro: passante Spessore muratura: 142 cm Contenuto Presenza di materiale lapideo in alternanza di medie e piccole dimensioni dall interno verso l esterno. Il nucleo appare realizzato da materiale incoerente di pezzatura varia che determina un indice di vuoti elevato. Tipologia muraria Sezione trasversale: paramenti accostati o debolmente ammorsati. Elementi Costitutivi: pietre calcaree grezze e/0 leggermente sbozzate di pezzatura varia, da medie (15 cm 25 cm) a piccole (< 15) dimensioni, in discreto stato di conservazione, con zeppe di conci di laterizio. Malta: calce aerea con scarsa consistenza (friabile) con funzione di allettamento Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 64

66 ID: E5 Piano: TERRA Funzione: MURO DI SPINA Profondità del foro: passante Spessore muratura: 89 cm Contenuto Presenza di materiale lapideo in alternanza di medie e piccole dimensioni dall interno verso l esterno. Da rilevare la presenza di mattoni e conci di laterizio. Il nucleo appare realizzato da materiale incoerente di pezzatura varia che determina un indice di vuoti elevato. Tipologia muraria Sezione trasversale: paramenti accostati o debolmente ammorsati. Elementi Costitutivi: pietre calcaree grezze e/0 leggermente sbozzate di pezzatura varia, da medie (15 cm 25 cm) a piccole (< 15) dimensioni, in discreto stato di conservazione, con zeppe di conci di laterizio. Malta: calce aerea con scarsa consistenza (friabile) con funzione di allettamento Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 66

68 3.5 MARTINETTI PIATTI DOPPI Per la determinazione delle caratteristiche di deformabilità vengono utilizzati due martinetti piatti paralleli, posti in modo da delimitare tra di essi un campione significativo di muratura, sul quale viene eseguita una prova di compressione monoassiale in direzione normale al piano di posa, senza l asportazione del campione. Sulla superficie esterna del paramento murario vengono applicati quattro stazioni di misura, che forniscono valori relativi a tre riferimenti verticali e uno orizzontale, opportunamente disposti all interno dell area interessata dalla sollecitazione fornita dai martinetti. La pressione viene acquisita, alla stessa frequenza, con un canale apposito applicato ad trasduttore di pressione collegato al circuito del martinetto. I dati vengono acquisiti in tempo reale e visionati sotto forma di grafico tensione-deformazione, dal quale è possibile osservare l andamento del ciclo di carico-scarico e stimare quando si sono raggiunte le fasi di fessurazione e quindi di rottura del materiale. Il valore del modulo di deformabilità è calcolato impiegando la seguente formula: Δσ = incremento tensionale; Δε = incremento di deformazione; E = Δσ / Δε Naturalmente gli incrementi di tensione e deformazione scelti per definire il modulo elastico dell elemento fanno riferimento ad una fase completamente elastica, individuata all interno dei cicli di sollecitazione imposti. Il valore di E viene calcolato considerando la media dei valori relativi alle tre basi di misura. La tecnica di prova del martinetto piatto può praticamente definirsi non distruttiva in quanto, al termine di essa, i martinetti piatti inseriti dentro le murature possono essere rimossi con estrema facilità e gli strati di malta possono essere facilmente reintegrati. Riferimenti tecnici: 1. ASTM C 1196: Standard test method for in situ compressive stress within solid unit masonry estimated using flatjack measurements ; 2. ASTM C 1197: Standard test method for in situ measurement of deformability properties using flatjack method Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 68

69 3.5.1 DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA MPD1: CAMPO DI PROVA Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 69

70 MPD2: CAMPO DI PROVA Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 70

71 3.5.2 RISULTATI: PROVA MPD1 Rilievo delle lesioni al termine della prova sui giunti di malta Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 71

72 Rilievo delle lesioni al termine della prova sui giunti di malta Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 72

73 CARATTERISTICHE MARTINETTO DISPOSIZIONE DEI PUNTI DI MISURA Eff. Martinetto 1 bar P 10 bar 0,860 d = 430 mm Eff. Martinetto 10 bar P 50 bar 0, POS 1 1 = 255,5 mm Area Martinetto A m [mm 2 ] Area Taglio A t [mm 2 ] 778,56 4 4' d POS 2 2 = 255,5 mm 830,56 1' 2' 3' POS 3 3 = 255,5 mm Rapporto A m /A t 0,937 POS 4 4 = 255,5 mm LETTURE RILEVATE AL COMPARATORE DEL DEFORMOMETRO PRESSIONE POS. 1-1' POS. 2-2' POS.3-3' POS. 4-4' VERTICALE VERTICALE VERTICALE ORIZZONTALE [bar] [mm] [mm] [mm] [mm] 0,0 5,571 5,497 5,530 5,568 1,0 5,560 5,470 5,516 5,567 2,0 5,548 5,453 5,506 5,570 3,0 5,541 5,438 5,498 5,574 4,0 5,537 5,425 5,490 5,578 5,0 5,532 5,418 5,484 5,582 4,0 5,533 5,423 5,488 5,579 3,0 5,534 5,427 5,492 5,574 2,0 5,540 5,435 5,496 5,572 1,0 5,546 5,448 5,503 5,566 0,0 5,562 5,489 5,523 5,561 2,0 5,540 5,437 5,497 5,568 4,4 5,530 5,417 5,482 5,575 6,2 5,521 5,406 5,474 5,579 8,0 5,515 5,392 5,467 5,587 10,0 5,508 5,370 5,456 5,600 12,0 5,498 5,340 5,443 5,621 14,0 5,486 5,293 5,416 5,647 16,0 5,466 5,220 5,368 5,687 18,0 5,444 5,148 5,311 5,726 20,0 5,419 5,055 5,210 5,774 22,0 5,387 4,961 5,095 5,824 24,0 5,343 4,833 4,948 5,900 26,0 5,295 4,709 4,800 5,968 28,0 5,241 4,573 4,642 6,057 30,0 5,152 4,391 4,449 6,171 27,8 5,140 4,366 4,435 6,173 26,0 5,139 4,367 4,438 6,172 24,0 5,143 4,372 4,440 6,170 22,0 5,146 4,378 4,445 6,164 20,0 5,152 4,385 4,450 6,160 18,0 5,161 4,392 4,456 6,156 16,0 5,160 4,400 4,461 6,150 14,0 5,168 4,408 4,470 6,143 12,0 5,172 4,417 4,478 6,135 10,0 5,180 4,425 4,484 6,123 8,0 5,188 4,439 4,498 6,113 6,0 5,196 4,455 4,514 6, Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 73

74 PRESSIONE POS. 1-1' POS. 2-2' POS.3-3' POS. 4-4' VERTICALE VERTICALE VERTICALE ORIZZONTALE [bar] [mm] [mm] [mm] [mm] 4,0 5,210 4,482 4,535 6,077 2,0 5,234 4,532 4,579 6,035 0,0 5,292 4,678 4,724 5,935 ELABORAZIONI CARICO POS. 1-1' verticale [bar] [mm]/l 0 [mm] x 1000 DEFORMAZIONI ε POS. 2-2' POS.3-3' POS. 4-4' verticale verticale orizzontale [mm]/l 0 [mm] x 1000 [mm]/l 0 [mm] x 1000 [mm]/l 0 [mm] x 1000 MEDIA verticale [mm]/l 0 [mm] x 1000 TENSIONE [N/mm 2 ] MEDIA VERTICALE [mm]/l 0 [mm] 0,0 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0, , ,0-0,043-0,106-0,055-0,004-0,068 0, , ,0-0,090-0,172-0,094 0,008-0,119 0, , ,0-0,118-0,231-0,125 0,024-0,158 0, , ,0-0,133-0,282-0,157 0,039-0,191 0, , ,0-0,153-0,310-0,180 0,055-0,214 0, , ,0-0,149-0,290-0,165 0,043-0,201 0, , ,0-0,145-0,274-0,149 0,024-0,189 0, , ,0-0,122-0,243-0,133 0,016-0,166 0, , ,0-0,098-0,192-0,106-0,008-0,132 0, , ,0-0,035-0,031-0,027-0,027-0,031 0, , ,0-0,122-0,235-0,129 0,000-0,162 0, , ,4-0,161-0,314-0,188 0,027-0,221 0, , ,2-0,196-0,357-0,220 0,043-0,257 0, , ,0-0,220-0,412-0,247 0,076-0,293 0, , ,0-0,247-0,498-0,290 0,125-0,345 0, , ,0-0,286-0,615-0,341 0,208-0,414 1, , ,0-0,333-0,800-0,447 0,310-0,527 1, , ,0-0,412-1,086-0,635 0,467-0,711 1, , ,0-0,498-1,368-0,859 0,619-0,908 1, , ,0-0,596-1,733-1,254 0,808-1,194 1, , ,0-0,721-2,101-1,705 1,004-1,509 1, , ,0-0,894-2,603-2,282 1,302-1,926 2, , ,0-1,082-3,089-2,862 1,568-2,344 2, , ,0-1,294-3,622-3,481 1,917-2,799 2, , ,0-1,643-4,336-4,238 2,364-3,405 2, , ,8-1,690-4,434-4,293 2,372-3,472 2, , ,0-1,694-4,430-4,281 2,368-3,468 2, , ,0-1,678-4,410-4,273 2,360-3,454 2, , ,0-1,666-4,387-4,254 2,336-3,435 1, , Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 74

75 CARICO POS. 1-1' verticale [bar] [mm]/l 0 [mm] x 1000 DEFORMAZIONI ε POS. 2-2' POS.3-3' POS. 4-4' verticale verticale orizzontale [mm]/l 0 [mm] x 1000 [mm]/l 0 [mm] x 1000 [mm]/l 0 [mm] x 1000 MEDIA verticale [mm]/l 0 [mm] x 1000 TENSIONE [N/mm 2 ] MEDIA VERTICALE [mm]/l 0 [mm] 20,0-1,643-4,359-4,234 2,321-3,412 1, , ,0-1,607-4,332-4,210 2,305-3,383 1, , ,0-1,611-4,301-4,191 2,282-3,368 1, , ,0-1,580-4,269-4,155 2,254-3,335 1, , ,0-1,564-4,234-4,124 2,223-3,307 1, , ,0-1,533-4,203-4,101 2,176-3,279 0, , ,0-1,501-4,148-4,046 2,137-3,232 0, , ,0-1,470-4,085-3,983 2,078-3,179 0, , ,0-1,415-3,979-3,901 1,995-3,098 0, , ,0-1,321-3,783-3,728 1,831-2,944 0, , ,0-1,094-3,211-3,160 1,439-2,488 0, , RISULTATI R (rottura) 2,50 [N/mm 2 ] E (modulo elastico secante) 1277 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 0,17 [MPa] 1937 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 0,37 [MPa] 2288 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 0,52 [MPa] 2554 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 0,67 [MPa] 2660 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 0,83 [MPa] 2615 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 1,00 [MPa] 2358 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 1,17 [MPa] 1964 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 1,33 [MPa] 1713 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 1,50 [MPa] 1435 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 1,67 [MPa] 1242 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 1,84 [MPa] 1057 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 2,00 [MPa] 938 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 2,17 [MPa] 844 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 2,34 [MPa] 742 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 2,50 [MPa] Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 75

76 POS 1-1' SPOSTAMENTO VERTICALE 3,0 2,5 TENSIONE [N/mm 2 ] 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0-1,8-1,6-1,4-1,2-1,0-0,8-0,6-0,4-0,2 0,0 SPOST. [ ] POS 2-2' SPOSTAMENTO VERTICALE 3,0 2,5 TENSIONE [N/mm 2 ] 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0-5,0-4,5-4,0-3,5-3,0-2,5-2,0-1,5-1,0-0,5 0,0 SPOST. [ ] POS 3-3' SPOSTAMENTO VERTICALE 3,0 2,5 TENSIONE [N/mm 2 ] 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0-5,0-4,5-4,0-3,5-3,0-2,5-2,0-1,5-1,0-0,5 0,0 SPOST. [ ] Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 76

77 MEDIA SPOSTAMENTI VERTICALI 3,0 2,5 TENSIONE [N/mm 2 ] 2,0 1,5 1,0 0,5-4,0-3,5-3,0-2,5-2,0-1,5-1,0-0,5 0,0 SPOST. [ ] 0,0 3,0 POS 4-4' SPOSTAMENTO ORIZZONTALE 2,5 TENSIONE [N/mm 2 ] 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 SPOST. [ ] Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 77

78 3.3.3 RISULTATI: PROVA MPD2 Rilievo delle lesioni al termine della prova sui giunti di malta Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 78

79 Rilievo delle lesioni al termine della prova sui giunti di malta Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 79

80 CARATTERISTICHE MARTINETTO DISPOSIZIONE DEI PUNTI DI MISURA Eff. Martinetto 1 bar P 10 bar 0,860 d = 480 mm Eff. Martinetto 10 bar P 50 bar 0, POS 1 1 = 255,4 mm Area Martinetto A m [mm 2 ] Area Taglio A t [mm 2 ] ' d POS 2 2 = 255,4 mm 844 1' 2' 3' POS 3 3 = 255,4 mm Rapporto A m /A t 0,923 POS 4 4 = 255,4 mm LETTURE RILEVATE AL COMPARATORE DEL DEFORMOMETRO PRESSIONE POS. 1-1' POS. 2-2' POS.3-3' POS. 4-4' VERTICALE VERTICALE VERTICALE ORIZZONTALE [bar] [mm] [mm] [mm] [mm] 0,0 5,410 5,627 5,514 5,568 1,0 5,389 5,601 5,498 5,568 2,0 5,376 5,589 5,486 5,573 3,0 5,357 5,573 5,472 5,575 4,0 5,340 5,561 5,464 5,578 5,0 5,329 5,550 5,454 5,581 4,0 5,332 5,553 5,456 5,578 3,0 5,339 5,561 5,463 5,573 2,0 5,350 5,572 5,472 5,570 1,0 5,361 5,581 5,477 5,568 0,0 5,400 5,614 5,507 5,560 2,0 5,367 5,584 5,480 5,564 4,0 5,342 5,559 5,463 5,570 6,0 5,323 5,542 5,447 5,575 8,0 5,299 5,525 5,435 5,588 10,0 5,274 5,505 5,420 5,600 12,0 5,246 5,486 5,404 5,614 14,0 5,208 5,462 5,386 5,634 16,0 5,162 5,436 5,362 5,665 18,0 5,110 5,404 5,335 5,702 20,0 5,015 5,345 5,287 5,770 22,0 4,912 5,293 5,241 5,848 24,0 4,795 5,230 5,187 5,940 26,0 4,666 5,160 5,130 6,035 28,0 4,500 5,069 5,050 6,132 30,4 4,170 4,880 4,889 6,239 28,0 4,103 4,844 4,862 6,255 26,0 4,105 4,851 4,865 6,259 24,0 4,115 4,858 4,871 6,253 22,0 4,121 4,865 4,876 6,247 20,0 4,131 4,874 4,883 6,243 18,0 4,150 4,886 4,891 6,232 16,0 4,156 4,895 4,898 6,226 14,0 4,164 4,906 4,906 6,214 12,0 4,188 4,922 4,916 6,206 10,0 4,212 4,936 4,928 6,194 8,0 4,237 4,957 4,940 6,184 6,0 4,271 4,984 4,963 6, Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 80

81 PRESSIONE POS. 1-1' POS. 2-2' POS.3-3' POS. 4-4' VERTICALE VERTICALE VERTICALE ORIZZONTALE [bar] [mm] [mm] [mm] [mm] 4,0 4,324 5,019 4,991 6,148 2,0 4,405 5,073 5,036 6,106 0,0 4,583 5,201 5,147 6,016 ELABORAZIONI CARICO POS. 1-1' verticale [bar] [mm]/l 0 [mm] x 1000 DEFORMAZIONI ε POS. 2-2' POS.3-3' POS. 4-4' verticale verticale orizzontale [mm]/l 0 [mm] x 1000 [mm]/l 0 [mm] x 1000 [mm]/l 0 [mm] x 1000 MEDIA verticale [mm]/l 0 [mm] x 1000 TENSIONE [N/mm 2 ] MEDIA VERTICALE [mm]/l 0 [mm] 0,0 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0, , ,0-0,082-0,102-0,063 0,000-0,082 0, , ,0-0,133-0,149-0,110 0,020-0,131 0, , ,0-0,207-0,211-0,164 0,027-0,194 0, , ,0-0,274-0,258-0,196 0,039-0,243 0, , ,0-0,317-0,301-0,235 0,051-0,284 0, , ,0-0,305-0,290-0,227 0,039-0,274 0, , ,0-0,278-0,258-0,200 0,020-0,245 0, , ,0-0,235-0,215-0,164 0,008-0,205 0, , ,0-0,192-0,180-0,145 0,000-0,172 0, , ,0-0,039-0,051-0,027-0,031-0,039 0, , ,0-0,168-0,168-0,133-0,016-0,157 0, , ,4-0,266-0,266-0,200 0,008-0,244 0, , ,2-0,341-0,333-0,262 0,027-0,312 0, , ,0-0,435-0,399-0,309 0,078-0,381 0, , ,0-0,532-0,478-0,368 0,125-0,459 0, , ,0-0,642-0,552-0,431 0,180-0,542 1, , ,0-0,791-0,646-0,501 0,258-0,646 1, , ,0-0,971-0,748-0,595 0,380-0,771 1, , ,0-1,175-0,873-0,701 0,525-0,916 1, , ,0-1,546-1,104-0,889 0,791-1,180 1, , ,0-1,950-1,308-1,069 1,096-1,442 1, , ,0-2,408-1,554-1,280 1,456-1,747 2, , ,0-2,913-1,828-1,503 1,828-2,082 2, , ,0-3,563-2,185-1,817 2,208-2,521 2, , ,4-4,855-2,925-2,447 2,627-3,409 2, , ,8-5,117-3,066-2,553 2,690-3,578 2, , ,0-5,109-3,038-2,541 2,705-3,563 2, , ,0-5,070-3,011-2,517 2,682-3,533 2, , ,0-5,047-2,983-2,498 2,658-3,509 1, , Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 81

82 CARICO POS. 1-1' verticale [bar] [mm]/l 0 [mm] x 1000 DEFORMAZIONI ε POS. 2-2' POS.3-3' POS. 4-4' verticale verticale orizzontale [mm]/l 0 [mm] x 1000 [mm]/l 0 [mm] x 1000 [mm]/l 0 [mm] x 1000 MEDIA verticale [mm]/l 0 [mm] x 1000 TENSIONE [N/mm 2 ] MEDIA VERTICALE [mm]/l 0 [mm] 20,0-5,007-2,948-2,470 2,643-3,475 1, , ,0-4,933-2,901-2,439 2,600-3,424 1, , ,0-4,910-2,866-2,412 2,576-3,396 1, , ,0-4,878-2,823-2,380 2,529-3,360 1, , ,0-4,784-2,760-2,341 2,498-3,295 1, , ,0-4,690-2,705-2,294 2,451-3,230 0, , ,0-4,592-2,623-2,247 2,412-3,154 0, , ,0-4,459-2,517-2,157 2,353-3,045 0, , ,0-4,252-2,380-2,048 2,271-2,893 0, , ,0-3,935-2,169-1,871 2,106-2,658 0, , ,0-3,238-1,668-1,437 1,754-2,114 0, , RISULTATI R (rottura) 2,54 [N/mm 2 ] E (modulo elastico secante) 1421 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 0,17 [MPa] 1629 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 0,37 [MPa] 1835 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 0,52 [MPa] 1952 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 0,67 [MPa] 1985 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 0,83 [MPa] 1993 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 1,00 [MPa] 1925 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 1,17 [MPa] 1823 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 1,33 [MPa] 1712 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 1,50 [MPa] 1463 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 1,67 [MPa] 1308 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 1,84 [MPa] 1172 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 2,00 [MPa] 1062 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 2,17 [MPa] 941 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 2,34 [MPa] 753 [N/mm 2 ] tra 0,00 e 2,50 [MPa] Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 82

83 POS 1-1' SPOSTAMENTO VERTICALE 3,0 2,5 TENSIONE [N/mm 2 ] 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0-6,0-5,0-4,0-3,0-2,0-1,0 0,0 SPOST. [ ] POS 2-2' SPOSTAMENTO VERTICALE 3,0 2,5 TENSIONE [N/mm 2 ] 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0-3,5-3,0-2,5-2,0-1,5-1,0-0,5 0,0 SPOST. [ ] POS 3-3' SPOSTAMENTO VERTICALE 3,0 2,5 TENSIONE [N/mm 2 ] 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0-3,0 C.F. e P.IVA -2, ,0 Tel. (0862) - Segr.Amm. -1, ,0 - Segr ,5 Lab , Monteluco SPOST. di Roio [ ] L'AQUILA (Italy) 83 +

84 MEDIA SPOSTAMENTI VERTICALI 3,0 2,5 TENSIONE [N/mm 2 ] 2,0 1,5 1,0 0,5-4,0-3,5-3,0-2,5-2,0-1,5-1,0-0,5 0,0 SPOST. [ ] 0,0 3,0 POS 4-4' SPOSTAMENTO ORIZZONTALE 2,5 TENSIONE [N/mm 2 ] 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 SPOST. [ ] Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 84

85 4. IDENTIFICAZIONE E CARATTERIZZAZIONE MURATURA In considerazione dei saggi e delle ispezioni realizzati in zone esterne ed interne al fabbricato, nei quali sono state realizzate le ispezioni visive, le misure strumentali per la consistenza della sezione muraria e per la qualità della malta, è possibile dare una valutazione del campo di resistenze meccaniche e dei moduli elastici in riferimento alla Circolare del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti n.617 del 02/02/2009 Istruzioni per l'applicazione delle Nuove norme tecniche per le costruzioni di cui al decreto ministeriale 14 gennaio 2008 (GU n. 47 del Suppl. Ordinario n.27). In particolare in tabella C8A.2.1 dell appendice C8A della Circolare si definiscono i valori di riferimento dei parametri meccanici (minimi e massimi) e peso specifico medio per diverse tipologie di muratura, riferiti alle seguenti condizioni: malta di caratteristiche scarse, assenza di ricorsi (listature), paramenti semplicemente accostati o mal collegati, muratura non consolidata, tessitura (nel caso di elementi regolari) a regola d arte. In tabella C8A.2.2 dell appendice C8A della Circolare si definiscono invece i coefficienti migliorativi nel caso in cui la muratura presenti caratteristiche migliori rispetto alle condizioni descritte in precedenza. Tabella C8A.2.1 -Valori di riferimento dei parametri meccanici (minimi e assimi) e peso specifico medio per diverse tipologie di muratura, riferiti alle seguenti condizioni: malta di caratteristiche scarse, assenza di ricorsi (listature), paramenti semplicemente accostati o mal collegati, muratura non consolidata, tessitura (nel caso di elementi regolari) a regola d arte. Tipologia di muratura f m τ 0 E G (N/cm 2 ) (N/cm 2 ) (N/mm 2 ) (N/mm 2 ) Min-Max Min-Max Min-Max Min-Max Muratura in pietrame disordinata (ciottoli, 100 2, pietre erratiche e irregolari) 180 3, Muratura a conci sbozzati, con paramento di 200 3, limitato spessore e nucleo interno 300 5, Muratura in pietre a spacco con buona 260 5, tessitura 380 7, Muratura a conci di pietra tenera (tufo, 140 2, calcarenite, ecc.) 240 4, Muratura a blocchi lapidei squadrati 600 9, , Muratura in mattoni pieni e malta di calce 240 6, , w (kn/m 3 ) Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 85

86 Tipologia di muratura f m τ 0 (N/cm 2 ) (N/cm 2 E (N/mm 2 G ) ) (N/mm 2 ) Min-Max Min-Max Min-Max Min-Max Muratura in mattoni semipieni con malta cementizia (es.: doppio UNI foratura 40%) Muratura in blocchi laterizi semipieni (perc , foratura < 45%) , Muratura in blocchi laterizi semipieni, con , giunti verticali a secco (perc. foratura < 45%) , Muratura in blocchi di calcestruzzo o argilla 150 9, espansa (perc. foratura tra 45% e 65%) , Muratura in blocchi di calcestruzzo , semipieni (foratura < 45%) , w (kn/m 3 ) f m = resistenza media a compressione della muratura τ 0 = resistenza media a taglio della muratura E = valore medio del modulo di elasticità normale G = valore medio del modulo di elasticità tangenziale w = peso specifico medio della muratura Tabella C8A Coefficienti correttivi dei parametri meccanici (indicati in Tabella C8A.2.1) da applicarsi in presenza di: malta di caratteristiche buone o ottime; giunti sottili; ricorsi o listature; sistematiche connessioni trasversali; nucleo interno particolarmente scadente e/o ampio; consolidamento con iniezioni di malta; consolidamento con intonaco armato. Tipologia di muratura Muratura in pietrame disordinata (ciottoli, pietre erratiche e irregolari) Muratura a conci sbozzati, con paramento di limitato spessore e nucleo interno Muratura in pietre a spacco con buona tessitura Muratura a conci di pietra tenera (tufo, calcarenite, ecc.) Muratura a blocchi lapidei squadrati Muratura in mattoni pieni e malta di calce Malta buona Giunti sottili (<10 m) Ricorsi o listature Connessione trasversale Nucleo scadente e/o ampio Iniezione di miscele leganti Intonaco armato* 1,5-1,3 1,5 0,9 2 2,5 1,4 1,2 1,2 1,5 0,8 1,7 2 1,3-1,1 1,3 0,8 1,5 1,5 1,5 1,5-1,5 0,9 1,7 2 1,2 1,2-1,2 0,7 1,2 1,2 1,5 1,5-1,3 0,7 1,5 1,5 * Valori da ridurre convenientemente nel caso di pareti di notevole spessore (p.es. > 70 cm) Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 86

87 Nel caso specifico sono presenti le tipologie di muratura di seguito riportate per le parti di struttura esaminata. TIPOLOGIA MURARIA N 2 f m [N/cm 2 ] τ 0 [N/cm 2 ] E [N/mm 2 ] G [N/mm 2 ] w [kn/m 3 ] Muratura a conci sbozzati, con paramento di Min 200 3, limitato spessore e nucleo interno Max 300 5, Malta buona Ricorsi o listature Iniezioni di malta Intonaco armato Nucleo scadente e/o ampio Connessione trasversale Combinazione dei coefficienti correttivi VALORI DI RIFERIMENTO DEI PARAMETRI Min 200 3, MECCANICI CORRETTI Max 300 5, BIBLIOGRAFIA 1. D.M. 14/01/2008, N.T.C Norme tecniche per le costruzioni. 2. Circolare 2 febbraio 2009, n 617 Istruzioni per l applicazione delle Nuove norme tecniche per le costruzioni di cui al decreto ministeriale 14 gennaio 2008 (GU n 47 del Suppl. Ordinario n 27) 3. Progetto di ricerca 1 Valutazione e riduzione della vulnerabilità di edifici in muratura - SubTask 3b.3: Misura in situ delle proprietà elastiche mediante l uso di martinetto piatto doppio (Luigia Binda, Antonella Saisi, Giuliana Cardani) - Il Responsabile Tecnico (P.I. M. Emiliani) L'Ingegnere Responsabile (Prof. Ing. M.M. Giammatteo) Il Direttore del Dipartimento (Prof. Ing. D. Galeota) Monteluco di Roio L'AQUILA (Italy) 87