INDAGINI SPERIMENTALI EDIFICIO RURALE IN LOC. CORREGGIO MICHELI DI BAGNOLO S. VITO (MN)

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1 INDAGINI SPERIMENTALI EDIFICIO RURALE IN LOC. CORREGGIO MICHELI DI BAGNOLO S. VITO (MN) Committente: PROVE N /VR novembre 2013 xxxx Tecnico Incaricato: dott. ing. xxxx Relatore: dott. ing. Andrea Palermo Panoramica dell edificio rurale oggetto d indagini RIF.: VR Verona, 18 novembre 2013

2 INDICE 1 PREMESSA Descrizione della struttura MARTINETTI PIATTI E SHAVE TEST PROVE N /VR Planimetria con ubicazione delle zone indagate Martinetti piatti Descrizione della strumentazione Rilievo in sito delle tensioni d esercizio Misura della resistenza a compressione Shave test Descrizione della strumentazione Metodologia di prova Piano terra - Muro perimetrale ovest - Prova n 4409/VR Tensione di esercizio Muratura in laterizio Resistenza a compressione - Muratura in laterizio Shave test Piano terra - Muro perimetrale est - Prova n 4410/VR Tensione di esercizio Muratura in laterizio Resistenza a compressione - Muratura in laterizio Shave test Piano terra - Muro perimetrale sud - Prova n 4411/VR Shave test INDAGINI WINDSOR PROVA N 4412/VR Planimetrie con ubicazione delle zone indagate Descrizione della strumentazione e metodo d indagine Risultati delle indagini e resistenza meccanica secondo ASTM C RIASSUNTO DEI DATI E CONSIDERAZIONI TECNICHE FINALI Prove su murature Modulo elastico Resistenza a taglio caratteristica Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 2 di 31

3 1 PREMESSA La Società 4 EMME Service S.p.A. è stata incaricata dalla xxxx di eseguire alcune indagini sperimentali su strutture portanti del proprio edificio rurale sito in via xxx in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S. Vito (MN). Le indagini sperimentali eseguite sono: - n 2 prove con martinetti piatti per il rilievo delle tensioni d esercizio e la misura della resistenza a compressione della muratura; - n 3 prove a scorrimento o shave test per la misura della resistenza a taglio della muratura; - n 10 indagini secondo ASTM C803, con particolare sclerometro per malte tipo sonda di Windsor, finalizzate a verificare l omogeneità del legante e stimarne la resistenza meccanica. Tali prove sono state eseguite per la caratterizzazione dei materiali e delle strutture sottoposte ad indagine. La scelta degli elementi strutturali da sottoporre a controllo e le modalità di rilevazione sono stati preventivamente concordati con il Tecnico Incaricato dott. ing.. Le indagini sperimentali sono state eseguite nelle date novembre All esecuzione delle indagini hanno assistito: ing. xxxx Tecnico Incaricato; ing. xxxx Tecnico Incaricato; sig.ra xxxx Proprietaria; e per la 4 EMME Service S.p.A: geom. P. Bassi; ing. A. Palermo; geom. S. Marcolini; geom. M. Mantovani. 1.1 Descrizione della struttura L edificio oggetto di indagini è un fabbricato rurale di forma rettangolare che si sviluppa su due piani fuori terra più sottotetto con strutture portanti in muratura e solai lignei. Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 3 di 31

4 2 MARTINETTI PIATTI E SHAVE TEST PROVE N /VR Le porzioni di muratura interessate dalle prove sono state sottoposte sia a rilievo della tensione esistente sia a misura della resistenza a compressione e della resistenza a taglio. 2.1 Planimetria con ubicazione delle zone indagate N 4409/VR MP + SH 4411/VR 4410/VR MP + SH SH Fig. 1: Planimetria del piano terra con ubicazione delle indagini 2.2 Martinetti piatti Descrizione della strumentazione Il martinetto piatto utilizzato è una cella di carico azionata idraulicamente, in acciaio ad alta resistenza, di forma semicircolare allungata con le seguenti caratteristiche: superficie: mm 2 spessore: 4,1 mm diametro: 350 mm profondità di installazione: 259 mm Ogni martinetto è caratterizzato da un coefficiente di taratura (k m ) che ne definisce l efficacia, ossia la riduzione della spinta rispetto alla massima teoricamente raggiungibile, tenuto conto della rigidezza dei bordi. Tale coefficiente k m è differente a seconda della pressione p m esercitata dal martinetto: 1 bar p m < 10 bar k m = 0,86 p m 10 bar k m = 0,89 Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 4 di 31

5 L attrezzatura di taglio consiste in una troncatrice con motore a scoppio ad utensile diamantato. Questa produce una incisione netta, di minimo disturbo per la struttura. L incisione prodotta (di spessore 4 mm) ha una forma praticamente uguale a quella del martinetto. Si assume come area di taglio media A t = 865 cm 2. L erogazione della pressione ai martinetti viene effettuata da una pompa oleodinamica manuale Mod. PMSA-3,5 della F.P.T. con manometro di precisione. Gli spostamenti della muratura (e quindi le sue deformazioni) sono stati rilevati mediante un sistema di acquisizione in linea costituito da un apparecchiatura per amplificazione, conversione analogico-digitale e acquisizione dei dati IOtech mod. WAVEBOOK/516E con software di elaborazione Dasylab e tre trasduttori potenziometrici con fondo scala 50 mm e sensibilità millesimale mod. Midori LP-50 applicati alla superficie esterna: escursione 50 mm sensibilità 01 mm linearità 99,6% La calibrazione dei sensori è stata effettuata in data 25 giugno 2013 e documentata col Certificato di Taratura n. 999/13. Foto 1: Wavebook 516E dell IOtech Foto 2: Sensore potenziometrico da 50 mm Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 5 di 31

6 2.2.2 Rilievo in sito delle tensioni d esercizio Lo scopo della prova con martinetto piatto singolo, è la misura dello stato tensionale di una parete muraria in sito. Tale conoscenza costituisce un importante informazione per la verifica delle condizioni attuali e quindi della sicurezza di un edificio. La prova con martinetti piatti è stata introdotta per la prima volta nell analisi di un edificio monumentale nel 1978 e da allora ha subito interessanti sviluppi e miglioramenti. La prova viene eseguita con le seguenti modalità: predisposizione dei sensori di spostamento nella zona soprastante al taglio; alterazione dello stato tensionale della muratura mediante l esecuzione di un taglio sul piano normale alla superficie della parete muraria e alla direzione della tensione da misurare con rilievo delle deformazioni indotte; inserimento nel taglio del martinetto piatto; ripristino dello stato tensionale iniziale mediante pompa idraulica collegata al martinetto. Tale operazione viene eseguita, se possibile, in più cicli con incremento progressivo del carico. L esecuzione del taglio comporta il rilascio delle tensioni che si manifestano con la tendenza a richiuderne i lembi. Introducendo nella fessura un martinetto piatto, la pressione (P) applicata che riporta la muratura circostante alle condizioni antecedenti il taglio viene assunta come prossima alla tensione in sito. La pressione di ripristino delle condizioni iniziali viene determinata mediante l attenta analisi dei movimenti dei sensori di spostamento applicati nella zona soprastante il taglio. Risulta fondamentale la distinzione tra movimenti indotti dal rilascio elastico dovuto al taglio e movimenti legati a rotture localizzate, cricche, ecc., non originati quindi dal rilascio elastico e pertanto da non tenere in considerazione. La tensione di esercizio in sito si ricava dalla seguente formula: σ = e A m P km At dove: σ e = tensione verticale di esercizio in sito (MPa); P = pressione di ripristino delle condizioni iniziali al martinetto (MPa); A m = area del martinetto (cm 2 ); A t = area del taglio (cm 2 ); k m = coefficiente di bordo del martinetto (adimensionale). Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 6 di 31

7 2.2.3 Misura della resistenza a compressione La misura della resistenza a compressione prevede: rilievo della tensione preesistente (cfr. paragrafo precedente); installazione di un secondo martinetto parallelo al primo ad una distanza di circa 50 cm; esecuzione, se possibile, di altri due tagli paralleli tra loro e perpendicolari ai martinetti, disposti a delimitare lateralmente un parallelepipedo murario con una sola faccia (quella posteriore) collaborante con la struttura muraria; installazione di sensori di spostamento nella zona compresa tra i due martinetti; esecuzione della prova a compressione aumentando la pressione nei martinetti mediante pompa idraulica. Tale operazione viene eseguita solitamente in più cicli con incremento progressivo del carico massimo. La pressione di rottura viene individuata mediante l analisi dell andamento dei sensori di spostamento posti tra i due martinetti e mediante analisi visiva della muratura stessa. In taluni casi è possibile distinguere la fase di rottura della malta da quella di rottura dei mattoni. La tensione di rottura in sito si ricava dalla seguente formula: σ = dove: σ v = tensione di rottura (MPa); P = pressione nel martinetto (MPa); A m = area del martinetto (cm 2 ); v A m P km At A t = valore medio delle aree di taglio (cm 2 ); k m = valore medio dei coefficienti di bordo dei martinetti (adimensionale). Tutti i martinetti piatti utilizzati erano nuovi. Di conseguenza i valori di cui sopra diventano: A m = 775,06 cm 2 ; A t = 865,0 cm²; k t = 775,06/865,0 = 0,896; se P < 10 bar: k m = 0,86 (per tutti i martinetti), per cui k m = 0,86. se P 10 bar: k m = 0,89 (per tutti i martinetti), per cui k m = 0,89. Per cui: Se P < 10 bar: σ v =P k t k m = P 0,771 Se P 10 bar: σ v =P k t k m = P 0,797 Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 7 di 31

8 2.3 Shave test Descrizione della strumentazione Per le prove di analisi della resistenza al taglio di un singolo elemento murario, sottoposto ad una forza laterale, è stata utilizzata la seguente strumentazione: pompa oleodinamica manuale Mod. PMSA-3,5 della F.P.T. con manometro di precisione; martinetto oleodinamico per l applicazione del carico Mod. CRM-10/100 della F.P.T.; unità computerizzata di registrazione delle deformazioni GS03; trasduttori di spostamento di tipo LVDT modello Schaevitz E 200 HQ; personal computer con software d elaborazione 4 Emme Service S.p.A. escursione ±25 mm sensibilità 1 mm linearità 99,6% La calibrazione dei sensori è stata effettuata in data 26 giugno 2013 e documentata col Certificato di Taratura n. 995/13. La pompa oleodinamica controlla il martinetto che a sua volta esercita il carico necessario controllato dal manometro sulla testa del mattone; contemporaneamente i sensori rilevano le deformazioni conseguenti ai carichi applicati. La precisione dei carichi applicati è garantita dal manometro (precisione > 99,5 %); la precisione complessiva delle rilevazioni è dell ordine del 98%. Foto 3: Collaudatore GS03 Foto 4: Sensore differenziale Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 8 di 31

9 2.3.2 Metodologia di prova La prova viene eseguita utilizzato un martinetto inserito orizzontalmente all interno della muratura, avendo cura di asportare precedentemente il corso di malta verticale opposto alla posizione del martinetto, così da isolare il mattone che si vuole indagare. I capisaldi di confronto per la misura del comparatore sono posti in orizzontale per segnalare, durante la prova, il momento del distacco/cedimento della malta/mattone, identificando la forza di taglio necessaria. La prova di taglio diretto è finalizzata alla determinazione del valore medio di resistenza a taglio in situ. La tensione τ i al momento della rottura (resistenza a taglio) è calcolata come: Ph τ i = A j dove: P h è la massima forza orizzontale esercitata nella prova; A j è la somma dell'area lorda dei giunti orizzontali superiore e inferiore del campione. La resistenza τ 0 sotto compressione nulla (resistenza a taglio caratteristica) può essere ottenuta con la seguente: dove: μ è il coefficiente di attrito; τ i = τ 0 + µ S v S v è lo stato di compressione del provino al momento della prova (per il calcolo della resistenza si è considerata la tensione di esercizio determinata dalla prova con martinetto singolo su muratura); Il coefficiente d'attrito μ deve essere ipotizzato; studi di laboratorio hanno dimostrato che detto coefficiente varia tra 0,3 e 1,6 con valore medio di 0,8 0,9 e coefficiente di variazione compreso fra 30 e 50%. Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 9 di 31

10 2.4 Piano terra - Muro perimetrale ovest - Prova n 4409/VR La prova è stata eseguita su una porzione di muratura di mattoni pieni in laterizio Tensione di esercizio Muratura in laterizio Per la prova è stato utilizzato il martinetto MP-8A lotto cm da spigolo S-W edificio E1 E2 E piano di campagna Fig. 2: Disposizione martinetto e sensori Foto 5: Esecuzione del taglio orizzontale per l inserimento del martinetto Foto 6: Sensori e martinetti installati per il carico d esercizio Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 10 di 31

11 Risultati della prova - tensione d esercizio FASE p E1 E2 E3 bar (mm) (mm) (mm) Commento azz fine taglio martinetto fine spurgo inizio prova I ciclo 1, , , , , , Azzeramento E1 scarico II ciclo , , , , Azzeramento E1, E2 scarico Grafico Pressione-Spostamento E1 E2 E3 Spostamenti (mm) ,0 2,0 3,0 4,0 5,0 5,5 1,0 2,0 3,0 4,0 Pressione sulla muratura (bar) Fig. 3: Grafico Tensione-Spostamento P = 4,0 5,5 bar = 0,40 0,55 MPa TENSIONE ESERCIZIO RILEVATA: σ e = 0,40 0,55 0,771 = 0,31 0,42 MPa Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 11 di 31

12 2.4.2 Resistenza a compressione - Muratura in laterizio Per la prova sono stati utilizzati il martinetto MP-8A lotto e MP-8A lotto cm da spigolo S-W edificio R1 R2 R , , piano di campagna Fig. 4: Disposizione martinetti e sensori Foto 7: Esecuzione del taglio orizzontale per l inserimento del martinetto Foto 8: Sensori e martinetti installati per la prova a compressione Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 12 di 31

13 Risultati della prova - Resistenza a compressione FASE p R1 R2 R3 bar (mm) (mm) Commento I Ciclo , , ,0 37 0, ,0 58 0, ,0 85 0,185 0,117 Scarico II Ciclo , ,0 89 0,148 0,116 5,0 0,113 0,172 0,127 6,0 0,145 0,213 0,150 6,0 0,144 0,183 0,123 Cedimento a carico costante Scarico III Ciclo , , ,0 54 0,123 0,113 6,0 54 0,129 0,122 Deformazioni anomale 7, Rottura della malta Scarico -0,128-0,236-0,147 Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 13 di 31

14 Grafico Pressione-Spostamento 0,250 0,200 0,150 0,100 Spostamenti (mm) ,100-0,150-0,200 R1 R2 R3-0,250-0,300 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 2,0 4,0 5,0 6,0 6,0 2,0 4,0 5,0 6,0 7,0 Pressione sulla muratura (bar) Fig. 5: Grafico Tensione-Spostamento Considerando l andamento dei sensori abbiamo che: P = 6,0 7,0 bar = 0,60 0,70 MPa TENSIONE ROTTURA RILEVATA: σ v = 0,60 0,70 0,771 = 0,46 0,54 MPa Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 14 di 31

15 2.4.3 Shave test Muratura in mattoni pieni (dimensioni 28,5 14,5 6,5 cm) 188 cm da portone 24 28,5 S1 S2 83 Fig. 6: Disposizione martinetto e sensori Foto 9: Panoramica della prova con martinetto, pompa e sensori Foto 10: Sensori e martinetto idraulico installati Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 15 di 31

16 Risultati della prova a scorrimento p carico S1 S2 media (bar) (kn) (mm) (mm) (mm) ,0 0, , ,0 2, , ,0 3, ,77 0, ,0 5,57 0,17 0,14 0, ,36 0,67 0,66 0,665 45,0 7,16 2,72 2,75 2,735 forza laterale resistente superf. laterizio (inf+sup) R taglio τ i (N) (cm²) (N/cm²) ,5 8,66 Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 16 di 31

17 2.5 Piano terra - Muro perimetrale est - Prova n 4410/VR La prova è stata eseguita su una porzione di muratura di mattoni pieni in laterizio Tensione di esercizio Muratura in laterizio Per la prova è stato utilizzato il martinetto MP-8A lotto cm da pilastro E3 E2 E1 10,5 10, pavimento Fig. 7: Disposizione martinetto e sensori Foto 11: Esecuzione del taglio orizzontale per l inserimento del martinetto Foto 12: Sensori e martinetti installati per il carico d esercizio Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 17 di 31

18 Risultati della prova - tensione d esercizio FASE p E1 E2 E3 bar (mm) (mm) (mm) Commento azz fine taglio martinetto fine spurgo inizio prova I ciclo 1, , , , , , Azzeramento E1 E3 scarico II ciclo , , , , , Azzeramento E1 E3 scarico Grafico Pressione-Spostamento E1 E2 E ,0 Spostamenti (mm) 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 Pressione sulla muratura (bar) Fig. 8: Grafico Tensione-Spostamento P = 5,0 6,0 bar = 0,50 0,60 MPa TENSIONE ESERCIZIO RILEVATA: σ e = 0,50 0,60 0,771 = 0,38 0,46 MPa Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 18 di 31

19 2.5.2 Resistenza a compressione - Muratura in laterizio Per la prova sono stati utilizzati il martinetto MP-8A e MP-8A lotto cm da pilastro 50 R3 R2 R ,5 10, ,5 pavimento Fig. 9: Disposizione martinetti e sensori Foto 13: Esecuzione di un taglio verticale per isolare la muratura Foto 14: Fessurazione del mattone che ha sancito la fine della prova a rottura a compressione Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 19 di 31

20 Risultati della prova - Resistenza a compressione FASE p R1 R2 R3 bar (mm) (mm) Commento I Ciclo , , , , , , ,0 65 0, ,0 84 0,146 0,118 9,0 0,111 0,206 0, ,146 0,303 0,254 Incremento elevato Scarico 44 0, Residuo alto R2 II Ciclo 44 0, ,0 46 0, ,0 54 0,177 0,132 6,0 86 0,224 0,176 8,0 0,117 0,273 0, ,152 0,329 0,289 12,0 0,216 0,535 0,590 Rumori Scarico 53 0,278 0,255 Residui alti R2 R3 III Ciclo 53 0,278 0,255 3,0 60 0,284 0,346 6,0 0,127 0,398 0,478 9,0 0,180 0,488 0,565 12,0 0,234 0,594 0,724 Fessure su mattoni Scarico 33 0,396 0,488 Residui alti R2 R3 Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 20 di 31

21 Grafico Pressione-Spostamento Spostamenti (mm) 0,800 0,700 0,600 0,500 0,400 0,300 0,200 0, ,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 1 2,0 4,0 6,0 8,0 1 12,0 3,0 6,0 9,0 12,0 Pressione sulla muratura (bar) Fig. 10: Grafico Tensione-Spostamento R1 R2 R3 Considerando l andamento dei sensori ed i segni di rottura sulla muratura abbiamo che: P = 1 12,0 bar = 1,00 1,20 MPa TENSIONE ROTTURA RILEVATA: σ v = 1,00 1,20 0,797 = 0,80 0,96 MPa Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 21 di 31

22 2.5.3 Shave test Muratura in mattoni pieni (dimensioni 29,5 14,5 6,5 cm) 44 cm da pilastro 24 29,5 S2 S1 150 Fig. 11: Disposizione martinetto e sensori Foto 15: Panoramica della prova con martinetto, pompa e sensori Foto 16: Sensori e martinetto idraulico installati Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 22 di 31

23 Risultati della prova a scorrimento p carico S1 S2 media (bar) (kn) (mm) (mm) (mm) , , , , , , , , , , ,49 4 0, ,08 9 0,15 0, ,67 0,17 0,22 0, ,26 0,24 0,31 0, ,85 0,35 0,38 0, ,44 0,47 0,51 0, ,03 0,64 0,70 0, ,62 0,78 0,82 0, ,21 0,97 1,07 1, ,0 31,01 1,06 1,13 1, ,80 1,17 1,22 1, ,0 32,60 1,24 1,31 1, ,39 1,56 1,63 1, ,0 34,19 1,88 1,93 1, ,98 2,18 2,25 2,215 forza laterale resistente superf. laterizio (inf+sup) R taglio τ i (N) (cm²) (N/cm²) ,5 40,89 Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 23 di 31

24 2.6 Piano terra - Muro perimetrale sud - Prova n 4411/VR La prova è stata eseguita su una porzione di muratura di mattoni pieni in laterizio Shave test Muratura in mattoni pieni (dimensioni 29,0 14,5 6,5 cm) 30 cm da finestra S2 S1 130 pavimento Fig. 12: Disposizione martinetto e sensori Foto 17: Panoramica della prova con martinetto, pompa e sensori Foto 18: Sensori e martinetto idraulico installati Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 24 di 31

25 Risultati della prova a scorrimento p carico S1 S2 media (bar) (kn) (mm) (mm) (mm) ,0 0, , ,0 2, , ,0 3, , ,0 5, , ,0 7, , ,0 8, ,54 0,120 0,110 0,115 65,0 10,34 0,130 0,120 0, ,13 0,160 0,140 0,150 75,0 11,93 0,180 0,170 0, ,72 0,210 0,210 0,210 85,0 13,52 0,230 0,240 0, ,31 0,290 0,320 0,305 95,0 15,11 0,370 0,370 0, ,90 0,490 0,470 0, ,0 16,70 0,630 0,630 0, ,49 0,800 0,770 0, ,0 18,29 1,100 1,100 1, ,08 1,520 1,480 1,500 forza laterale resistente superf. laterizio (inf+sup) R taglio τ i (N) (cm²) (N/cm²) ,5 23,09 Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 25 di 31

26 3 INDAGINI WINDSOR PROVA N 4412/VR 3.1 Planimetrie con ubicazione delle zone indagate 2.60 W5 N W6 W W W3 W1 W2 2, Fig. 13: Planimetria piano terra con ubicazione delle zone indagate N W W Fig. 14: Planimetria piano primo con ubicazione delle zone indagate Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 26 di 31

27 N W Fig. 15: Planimetria sottotetto con ubicazione della zona indagata 3.2 Descrizione della strumentazione e metodo d indagine Strumentazione: L indagine è stata eseguita utilizzando uno sclerometro per malte tipo WINDSOR PIN SYSTEM modello WP-2000, costituito da una molla situata all interno che, una volta caricata avvitando un dado all estremità dell apparecchiatura, spinge uno spillo in acciaio (PIN) contro una superficie per rilevare la resistenza a penetrazione del materiale. Metodo d indagine (ASTM C803 del 2010): Lo sclerometro viene posizionato, con mano ferma, verticalmente alla superficie della malta facendo attenzione che sia sufficientemente levigata; a questo punto si può eseguire l indagine tirando la leva di sblocco della molla. Si utilizza una pompetta di gomma per pulire il foro dai residui di materiale e poi si misura, con un micrometro apposito, la profondità raggiunta dallo spillo. Dopo aver effettuato sette letture in fori distinti nella stessa zona, si scartano la maggiore e la minore e si mediano le cinque rimaste; la media risultante, attraverso una apposita tabella di conversione legata allo strumento, viene trasformata in resistenza meccanica. Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 27 di 31

28 Foto 19: Sclerometro per malta (Windsor) Foto 20: Indagine su malta (W5) Foto 21: Indagine su malta (W6) Foto 22: Misurazione con micrometro 3.3 Risultati delle indagini e resistenza meccanica secondo ASTM C 803 Nella tabella seguente i risultati vengono poi classificati secondo categorie della norma UNI EN 998-2:2010. Categoria Indagine Posizione Media misure Penetrazione Resistenza Muro malta micrometro (N ) (cm) (mm) (MPa) (classe) Perim. S h terra=120 cm W1 PT lato S > 10,80 < 0,70 < M1* Perim. S h terra=140 cm W2 PT lato S > 10,80 < 0,70 < M1* Perim. E h terra=155 cm W3 PT lato E > 10,80 < 0,70 < M1* Perim. W h terra=80 cm W4 PT lato W > 10,80 < 0,70 < M1* Perim. N h terra=150 cm W5 PT lato N > 10,80 < 0,70 < M1* Perim. E h terra=120 cm W6 PT lato W > 10,80 < 0,70 < M1* Spina h terra=150 cm W7 PT lato N > 10,80 < 0,70 < M1* Scala h terra=130 cm W8 P1 lato E > 10,80 < 0,70 < M1* Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 28 di 31

29 Categoria Indagine Posizione Media misure Penetrazione Resistenza Muro malta micrometro (N ) (cm) (mm) (MPa) (classe) W9 W10 Perim. E P1 Spina Sottotetto * non classificabile h terra=130 cm lato W > 10,80 < 0,70 < M1* h terra=90 cm lato S > 10,80 < 0,70 < M1* 4 RIASSUNTO DEI DATI E CONSIDERAZIONI TECNICHE FINALI Di seguito si riassumono i dati rilevati: 4.1 Prove su murature Si fa notare che il carico di rottura della prima prova è piuttosto contenuto rispetto al carico di esercizio. Le prove a taglio hanno confermato che la muratura del lato est presenta resistenze maggiori. Riassumiamo gli esiti delle prove con martinetti piatti e degli shave-test sulle murature: Prova Piano Carico di esercizio Carico di rottura R a taglio (MPa) (MPa) (MPa) 4409/VR Terra 0,31 0,42 0,46 0,54 8, /VR Terra 0,38 0,46 0,80 0,96 40, /VR Terra ,09 Per quel che riguarda le indagini sulle malte si può affermare che la resistenza del legante è inferiore al minimo riportato nelle tabelle di conversione dello strumento (0,70 MPa) rendendolo inclassificabile. 4.2 Modulo elastico I dati dei cicli di carico eseguiti durante la verifica della tensione di rottura possono inoltre essere utilizzati per determinare i valori del modulo di deformabilità ai vari livelli di carico. Il modulo di elasticità E si può calcolare attraverso la relazione: ı = ı ı dove: σ = intervallo di carico considerato (70 80 % del carico di rottura stimato) ε = deformazione assiale relativa corrispondente Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 29 di 31

30 4409/VR Piano terra Muro perimetrale ovest Muratura in mattoni pieni di laterizio e malta di calce. In questo caso non si sono considerati i valori del terzo ciclo di carico in quanto si sono rivelati anomali rispetto ai cicli precedenti. Ciclo Pressione Deformazioni * ( ε) Modulo Elastico E (MPa) (bar) (N/mm 2 ) R1 (mm) R2 (mm) R3 (mm) da a media 1 5 0, , * Tutte le deformazioni sono riferite alle distanze tra i capisaldi dei sensori: R1 = 425 mm, R2 = 425 mm ed R3 = 430 mm. 4410/VR Piano terra Muro perimetrale est Muratura in mattoni pieni di laterizio e malta di calce. Ciclo Pressione Deformazioni * ( ε) Modulo Elastico E (MPa) (bar) (N/mm 2 ) R1 (mm) R2 (mm) R3 (mm) da a media 1 8 0, , , * Tutte le deformazioni sono riferite alle distanze tra i capisaldi dei sensori: R1 = 402 mm, R2 = 403 mm ed R3 = 403 mm. 4.3 Resistenza a taglio caratteristica Come già riportato, la resistenza τ 0 sotto compressione nulla (resistenza a taglio caratteristica) può essere ottenuta con la seguente: τ i = τ 0 + µ S v da cui: τ 0 = τ i µ S v dove: μ è il coefficiente di attrito e deve essere ipotizzato; varia tra 0,3 1,6 con valore medio 0,8 e coefficiente di variazione compreso fra il 30 ed il 50%.; S v è lo stato di compressione del provino; Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 30 di 31

31 4409/VR Piano terra Muro perimetrale ovest Muratura in mattoni pieni di laterizio e malta di calce. R taglio τ i stato di compressione coeff. attrito (µ) τ 0 (N/cm²) (N/cm²) (0,3 1,6) (N/cm²) 8,66 31,0 0,2* 2,46* * Il coefficiente di attrito applicato (minore del limite inferiore concesso) è il massimo possibile atto a determinare una resistenza a taglio caratteristica positiva. 4410/VR Piano terra Muro perimetrale est Muratura in mattoni pieni di laterizio e malta di calce. R taglio τ i stato di compressione coeff. attrito (µ) τ 0 (N/cm²) (N/cm²) (0,3 1,6) (N/cm²) 40,89 38,0 0,8 6, /VR Piano terra Muro perimetrale sud Muratura in mattoni pieni di laterizio e malta di calce. R taglio τ i stato di compressione coeff. attrito (µ) τ 0 (N/cm²) (N/cm²) (0,3 1,6) (N/cm²) 23,09 31,0* 0,6** 4,49 * Lo stato di compressione considerato è quello minimo riscontrato nella zona più vicina a quella di prova (4409-A/VR). ** Il coefficiente di attrito applicato è il massimo possibile atto a determinare una resistenza a taglio caratteristica che si avvicini al range previsto dal D.M per questo tipo di muratura e che sia, ovviamente, minore di quello risultante per la precedente. N.B.: La 4 Emme Service S.p.A. risponde esclusivamente della correttezza delle misure ottenute in cantiere. I calcoli successivi sono da considerarsi solo a supporto dell indagine e devono essere approvati dal Tecnico Incaricato. Verona, 18 novembre 2013 Il relatore dott. ing. Andrea Palermo 4 EMME Service S.p.A. Il Direttore del Centro di Verona geom. Paolo Bassi RELAZIONE REVISIONATA DA: geom. Simone Marcolini Indagini sperimentali presso edificio rurale in loc. Correggio Micheli di Bagnolo S.Vito pag. 31 di 31