RAPPORTO DI PROVA R

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1 RAPPORTO DI PROVA DETERMINAZIONE DELLA RESISTENZA A FLESSIONE, DELLA RESISTENZA AL GELO E DELLA RESISTENZA A FLESSIONE AL TERMINE DEI 100 CICLI DI GELO/DISGELO DEL PRODOTTO COTTO DI FORNACE DELLA DITTA "AGRICOLA INDUSTRIALE DELLA FAELLA S.p.A.". Sperimentazione eseguita LUOGO E DATA DI EMISSIONE: Faenza, 16/09/2011 COMMITTENTE: Agricola Industriale della Faella S.p.A. Redatto Dott. Marco Marsigli STABILIMENTO: TIPO DI PRODOTTO: Località Pratigliolmi Castelfranco di Sopra (AR) Piastrelle in Cotto Approvato NORMATIVE APPLICATE: UNI EN ISO , UNI EN ISO Ing. Martino Labanti DATA RICEVIMENTO CAMPIONI: 07/09/2011 DATA ESECUZIONE PROVE: Settembre 2011 PROVE ESEGUITE PRESSO: CertiMaC, Faenza Revisione - Il presente Rapporto di Prova è composto da n. 10 pagine Pagina 1 di 10 Classificazione: Prog. CNT Ris. III Arch. +5

2 1. Introduzione Il presente rapporto descrive le prove di: - determinazione della resistenza a flessione e della forza di rottura, - determinazione della resistenza al gelo, - determinazione della resistenza a flessione e della forza di rottura al termine dei 100 cicli di gelo/disgelo, effettuate su una tipologia di prodotto selezionato ed inviato al laboratorio CertiMaC di Faenza dalla Ditta Agricola Industriale della Faella S.p.A., stabilimento di Castelfranco di Sopra, località Pratigliolmi (AR) (Rif. 2-a, 2-b). Le prove sono state eseguite in accordo con le norme riportate nei Riferimenti 2-c, 2-d. 2. Riferimenti a. Preventivo: prot /lab del 07/09/2011. b. Conferma d ordine: fax del 07/09/2011. c. Norma UNI EN ISO Piastrelle di ceramica. Determinazione della resistenza a flessione e della forza di rottura. d. Norma UNI EN ISO Piastrelle di ceramica. Determinazione della resistenza al gelo. e. File di programma: ISO f. File di acquisizione dati: ISO A Oggetto della prova La prova è stata eseguita sul seguente prodotto, Piastrelle in Cotto: Cotto di Fornace. Le misure indicative del prodotto testato sono 300 x 150 x 22 mm. I provini testati sono stati selezionati all interno di una campionatura inviata dalla Ditta Agricola Industriale della Faella S.p.A. (bolla n del 06/09/2011). In Figura 1 viene riportata la fotografia di due provini tal quali rappresentativi del prodotto testato. 4. Determinazione della resistenza a flessione e della forza di rottura Sono state sottoposte a prova 7 piastrelle intere, secondo le modalità riportate nella norma di Rif. 2-c. La resistenza a flessione delle piastrelle è stata determinata applicando un carico su tre linee, con la linea centrale direttamente a contatto con la superficie di esercizio del campione posizionato con la direzione di estrusione perpendicolare ai rulli di supporto. Di seguito si riportano i dati tecnici dell apparecchiatura, impostati in funzione delle dimensioni del prodotto (Rif. 2-c): - classe dimensionale della piastrella 95 mm; - diametro d dei rulli su cui viene appoggiata la piastrella da sottoporre a carico = 20 mm; Pagina 2 di 10

3 - spessore t della gomma che ricopre i rulli = 5 mm; - distanza l fra i punti di appoggio e l estremità della piastrella = 10 mm; Il valore di L (distanza fra i rulli di supporto su cui vengono appoggiati i provini) è 280 mm. 4.1 Risultati In tabella 1 vengono riportati i risultati di prova, espressi come: - F = Carico di Rottura (N). - S = Sforzo di Rottura (N) = F L / b. - R = Resistenza a Flessione o Modulo di Rottura (N/mm 2 ) = 3 F L / 2 b h 2. ove: L = distanza tra i rulli di supporto (mm). b = larghezza della piastrella (mm). h = spessore minimo del campione di prova (mm), misurato dopo la prova lungo il bordo di rottura. Tabella 1. Carico di rottura, Sforzo di rottura e Resistenza a flessione. Provino Carico di Rottura F (N) Sforzo di Rottura S (N) Resistenza a Flessione R (N/mm 2 ) Valori medi 1838 ± ± ± Analisi dei risultati Un campione costituito da n. 7 provini del prodotto Cotto di Fornace della Ditta Agricola Industriale della Faella S.p.A. è stato sottoposto alla prova di determinazione della resistenza a flessione e della forza di rottura, in accordo con la norma di Rif. 2-c. I valori di Sforzo di Rottura S sono compresi tra 2851 N e 4138 N (valore medio di 3349 N) mentre i valori di Resistenza a Flessione R sono compresi tra 8.8 N/mm 2 e 11.2 N/mm 2 (valore medio di 9.8 N/mm 2 ). Pagina 3 di 10

4 5. Determinazione della resistenza al gelo In accordo con i requisiti della norma di Rif. 2-d sono state sottoposte a prova 10 piastrelle, seguendo le principali fasi di seguito riportate. Impregnazione con acqua sotto vuoto I provini sono stati innanzitutto esaminati visivamente, allo scopo di evidenziare eventuali difetti superficiali di aspetto pregressi e non attribuibili all esecuzione dei cicli di gelo-disgelo. I campioni sono poi stati essiccati in stufa a 110 C fino al raggiungimento della massa costante (massa secca m 1 ); in seguito si è proceduto alla loro imbibizione con acqua in condizioni di vuoto parziale, così come previsto dalla normativa: i pezzi sono stati posizionati verticalmente in un contenitore a tenuta d aria ove, successivamente, è stato fatto il vuoto, con pressione assoluta di 60 ± 4 kpa. Dopo l impregnazione si è proceduto alla determinazione della massa umida m 2. Cicli di gelo-disgelo Questa fase della prova è stata effettuata utilizzando l impianto automatico computerizzato Votsch in dotazione a CertiMaC, in particolare la camera climatica e l impianto di condizionamento dell acqua di allagamento richiamata dal ciclo di prova. In un provino del prodotto Cotto di Fornace è stato praticato, indicativamente al centro di un bordo ed a metà dello spessore, un foro di alcuni millimetri di diametro e di profondità di circa 40 mm, all interno del quale è stata inserita e sigillata una termoresistenza (Pt100-5), allo scopo di controllare la reale temperatura raggiunta dalle piastrelle durante l effettuazione della prova. Altre due termoresistenze (Pt100-3, Pt100-4) sono state poste a fianco dei campioni di prova, in maniera da registrare, istante per istante, l andamento della temperatura (dell acqua o dell aria, in funzione del momento del ciclo in cui ci si trova) all interno della cella climatica. I cicli di gelo-disgelo sono stati effettuati automaticamente mediante un opportuno programma (Rif. 2-e). Ciascun ciclo idrico e termico è costituito da: abbassamento della temperatura fino a -5 C con un gradiente di circa 20 C/h; mantenimento della temperatura sotto i -5 C per circa 15 minuti; immersione dei provini in acqua a temperatura controllata fino al raggiungimento di una temperatura superiore a 5 C; mantenimento della temperatura dei provini sopra i 5 C per almeno 15 minuti. L intero ciclo, della durata di circa 80 minuti, è stato eseguito automaticamente per 100 volte. Durante l esecuzione dei cicli di gelo-disgelo sono stati acquisiti sia i parametri di controllo della camera (livello e temperatura dell acqua, temperatura dell aria, ecc.) che le temperature reali raggiunte dai provini, misurate dalle termoresistenze (Rif. 2-f, Figura 2). Al termine dei 100 cicli è stata determinata la massa umida m 3 di ogni provino. I provini sono stati poi essiccati in stufa a 110 C fino al raggiungimento della massa costante (massa secca m 4 ). Infine, su ciascun provino è stata effettuata un'analisi visiva d'aspetto per determinare l'eventuale insorgenza di difetti imputabili all effettuazione dei cicli di gelo/disgelo. Pagina 4 di 10

5 5.1 Risultati La procedura di prova utilizzata rispetta i requisiti della norma di Rif. 2-d; in particolare i cicli termici applicati rientrano nella banda di tolleranza imposta dalla norma. Dalla curva delle temperature rilevate dalla termoresistenza Pt100-5 si nota chiaramente la trasformazione di fase dell acqua, con formazione di ghiaccio, a 0 C (Figura 2). I risultati della prova sono riportati nelle tabelle 2, 3 nelle quali vengono indicati i valori di assorbimento d'acqua delle piastrelle prima (E 1 ) e dopo (E 2 ) l effettuazione dei cicli di gelo/disgelo, nonché gli eventuali difetti presenti sui provini al termine dei 100 cicli termici. ( m2 m1) ( m3 m4) E 1 = 100 E 2 = 100 m1 m4 L'analisi di aspetto effettuata al termine della prova non ha evidenziato la presenza di difetti. I 10 campioni del prodotto Cotto di Fornace sono pertanto risultati perfettamente integri al termine dei 100 cicli di gelo/disgelo. Tabella 2. Valori individuali, valore medio di assorbimento d'acqua e difetti presenti sui provini testati prima dell esecuzione dei cicli di gelo/disgelo. Provino Massa secca m 1 (g) Massa umida m 2 (g) Assorbimento d acqua dopo vuoto E 1 (%) Assorbimento d acqua medio dopo vuoto E 1 (%) Difetti presenti prima della prova ± Pagina 5 di 10 Dott. Marco Marsigli Ing. Martino Labanti

6 Tabella 3. Valori individuali, valore medio di assorbimento d'acqua e difetti presenti sui provini testati dopo l esecuzione dei 100 cicli di gelo/disgelo. Provino Massa umida m 3 (g) Massa secca m 4 (g) Assorbimento d acqua dopo gelo E 2 (%) Assorbimento d acqua medio dopo gelo E 2 (%) Difetti presenti dopo 100 cicli di gelo/disgelo ± Analisi dei risultati Un campione costituito da n. 10 provini del prodotto Cotto di Fornace della Ditta Agricola Industriale della Faella S.p.A. è stato sottoposto alla prova di determinazione della resistenza al gelo, in accordo con la norma di Rif. 2-d. L'analisi di aspetto effettuata al termine della prova non ha evidenziato la presenza di difetti. 6. Determinazione della resistenza a flessione e della forza di rottura al termine dei 100 cicli di gelo/disgelo Sono state testate le 10 piastrelle intere precedentemente sottoposte ai 100 cicli di gelo/disgelo, secondo le modalità riportate nella norma di Rif. 2-c; prima dell effettuazione della prova le piastrelle sono state essiccate in stufa a 105 C per 24 ore. La resistenza a flessione delle piastrelle è stata determinata applicando un carico su tre linee, con la linea centrale direttamente a contatto con la superficie di esercizio del campione posizionato con la direzione di estrusione perpendicolare ai rulli di supporto. Di seguito si riportano i dati tecnici dell apparecchiatura, impostati in funzione delle dimensioni del prodotto (Rif. 2-c): - classe dimensionale della piastrella 95 mm; - diametro d dei rulli su cui viene appoggiata la piastrella da sottoporre a carico = 20 mm; - spessore t della gomma che ricopre i rulli = 5 mm; - distanza l fra i punti di appoggio e l estremità della piastrella = 10 mm; Il valore di L (distanza fra i rulli di supporto su cui vengono appoggiati i provini) è 280 mm. Pagina 6 di 10

7 6.1 Risultati In tabella 4 vengono riportati i risultati di prova, espressi come: - F = Carico di Rottura (N). - S = Sforzo di Rottura (N) = F L / b. - R = Resistenza a Flessione o Modulo di Rottura (N/mm 2 ) = 3 F L / 2 b h 2. ove: L = distanza tra i rulli di supporto (mm). b = larghezza della piastrella (mm). h = spessore minimo del campione di prova (mm), misurato dopo la prova lungo il bordo di rottura. Tabella 4. Carico di rottura, Sforzo di rottura e Resistenza a flessione delle 10 piastrelle precedentemente sottoposte ai 100 cicli di gelo/disgelo. Provino Carico di Rottura F (N) Sforzo di Rottura S (N) Resistenza a Flessione R (N/mm 2 ) Valori medi 1730 ± ± ± Analisi dei risultati Dieci provini del prodotto Cotto di Fornace della Ditta Agricola Industriale della Faella S.p.A., precedentemente sottoposti a 100 cicli di gelo/disgelo, sono stati sottoposti alla prova di determinazione della resistenza a flessione e della forza di rottura, in accordo con la norma di Rif. 2-c. I valori di Sforzo di Rottura S sono compresi tra 2544 N e 3475 N (valore medio di 3156 N) mentre i valori di Resistenza a Flessione R sono compresi tra 7.6 N/mm 2 e 10.2 N/mm 2 (valore medio di 9.1 N/mm 2 ). Pagina 7 di 10

8 Tabella 5. Valori medi di Carico di rottura, Sforzo di rottura e Resistenza a flessione di provini del prodotto Cotto di Fornace prima e dopo l effettuazione dei 100 cicli di gelo/disgelo. Cotto di Fornace Carico di Rottura F (N) Sforzo di Rottura S (N) Resistenza a Flessione R (N/mm 2 ) Tal quale 1838 ± ± ± 0.8 Dopo i 100 cicli di gelo/disgelo 1730 ± ± ± 0.8 La Resistenza meccanica alla Flessione di provini del prodotto Cotto di Fornace al termine dei 100 cicli di gelo/disgelo è leggermente inferiore alla Resistenza meccanica alla Flessione di provini tal quali. 7. Lista di distribuzione ENEA M. Labanti 1 copia CertiMaC Archivio 1 copia Committente A. Taddeucci, Agricola Industriale della Faella S.p.A. 1 copia Pagina 8 di 10

9 Figura 1. Riproduzione fotografica della parte frontale e del retro di provini tal quali del prodotto Cotto di Fornace. Pagina 9 di 10 Dott. Marco Marsigli Ing. Martino Labanti

10 Legenda: Pt100 5 = Temperature registrate dalla termoresistenza posta all'interno di un provino del prodotto Cotto di Fornace. Pt100 3, Pt100 4 = Temperature registrate, all interno della cella climatica, dalle termoresistenze esterne ai provini. Figura 2. Dettaglio di 4 cicli di gelo/disgelo effettuati durante la prova. Pagina 10 di 10 Dott. Marco Marsigli Ing. Martino Labanti