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La valutazione di edifici in c.a.

Corso diRiabilitazione Strutturale

POTENZA, a.a. 2012– 2013

La valutazione di edifici in c.a.Il processo di conoscenza della

struttura (2)

Dott. Marco VONAScuola di Ingegneria - Università di Basilicata

[email protected] http://www.unibas.it/utenti/vona/

Come impostare la campagna di indagini?Quale livello di estensione e completezza considerare?

SI Verifiche NON

Verifiche soddisfacentiVERIFICHE IN-SITU LIMITATE

DEFINIZIONE DEI DETTAGLI COSTRUTTIVI

INDIVIDUAZIONE DEI DETTAGLI COSTRUTTIVI

DISPONIBILITÀDisegni costruttivi

originali VERIFICHE IN-SITU ESTESE O ESAUSTIVEdei dettagli costruttivi

PROGETTO SIMULATO

VERIFICHE IN-SITU LIMITATE dei dettagli costruttivi

NO

SI Verifiche NON soddisfacenti

VERIFICHE IN-SITU LIMITATE dei dettagli costruttivi

Verifiche locali di resistenza

PROGETTO SIMULATO :

serve, in mancanza dei disegni costruttivi originali, a definire laquantità e la disposizione dell’armatura in tutti gli elementi confunzione strutturale.Va eseguito sulla base delle norme tecnichein vigore e della pratica costruttiva caratteristica all’epocadella costruzione


VERIFICHE IN -SITU LIMITATE:

servono per verificare la corrispondenza tra le armatureeffettivamente presenti e quelle riportate nei disegni costruttivi,oppure ottenute mediante il progetto simulato. Richiedono che icontrolli vengano effettuati su almeno il15% degli elementistrutturali primari per ciascuna tipologia di elemento

VERIFICHE IN -SITU ESTESE:

servono quando non sono disponibili i disegni costruttivi originalicome alternativa al progetto simulato seguito da verifiche limitate,oppure quando i disegni costruttivi originali sono incompleti.Richiedono che i controlli vengano effettuati su almeno il35%degli elementi strutturali primari


VERIFICHE IN -SITU ESAUSTIVE:

servono quando non sono disponibili i disegni costruttivi originalie si desidera un livello di conoscenza accurata (LC3). Richiedonoche i controlli vengano effettuati su almeno il50% degli elementistrutturali primari

Tabella C8A.1.3a – Definizione orientativa dei livelli di rilievo eprove per edifici in c.a.


Circolare 2 febbraio 2009, n. 617Istruzioni per l’applicazione delle “Nuove norme tecnicheper lecostruzioni” di cui al D.M. 14 gennaio 2008

Table 3.2: Recommended minimumrequirements for differentlevels of inspection and testing


Eurocode 8 - Design of structures for earthquake resistance– Part 3:Assessment and retrofitting of buildingsprEN 1998-3, June 2004, Brussels


La valutazione di edifici in c.a.

POTENZA, a.a. 2012– 2013

La valutazione di edifici in c.a.Il Progetto Simulato



Progetto simulato (O.P.CM. 3274 , Circolare C8A.1.B.3)

“Serve, in mancanza dei disegni costruttivi originali, a definire laquantità e la disposizione dell’armatura in tutti gli elementi con funzionestrutturale o le caratteristiche dei collegamenti. Deve essere eseguitosulla base delle norme tecniche in vigore e della pratica costruttivacaratteristica all’epoca della costruzione.”

Eurocode8: Designof structuresfor earthquakeresistance.

COS’È IL PROGETTO SIMULATO?

• Quantità, qualità e disposizione delle armature

• Dettagli costruttivi

COME AFFRONTARE IL PROBLEMA DEL PROGETTO SIMULATO ?

Eurocode8: Designof structuresfor earthquakeresistance.Part 3: Assessment and retrofitting of buildings DRAFT No 7,June 2004§ 3.4.2.1. Simulated design

GLI ELABORATI DI PROGETTO DISPONIBILI

− Per gli edifici costruiti prima dell’entrata in vigore della1086/71, la probabilità di reperire la documentazione tecnica èmolto bassa

− Il R.D. n. 2229 del 16 novembre 1939, vigente fino al 1971,prevedeva, all’art. 4 del Capo I, soltanto l’obbligo per icostruttori di presentare, prima dell’inizio dei lavori, denunciaalla Prefettura della Provincia, allegando una copia delprogetto di massima, il quale non conteneva alcun dettaglioma soltanto dimensioni e caratteristiche principalidell’edificio da realizzare.

− Al termine dei lavori, per ottenere la licenza d’uso dellacostruzione, il committente doveva poi presentare il certificatodi collaudo delle opere alla Prefettura

Soltanto a seguito della legge 5 novembre 1971, n. 1086, è statodisposto, all’art. 4, l’obbligo di depositare il progetto esecutivo edi calcoli statici presso l’ufficio competente del Genio Civile (orasostituito dal corrispondente Ufficio Regionale) all’atto delladenuncia dei lavori

Le fasi previste erano:

GLI ELABORATI DI PROGETTO DISPONIBILI

1. denuncia delle opere (progetto e calcoli)2. relazione a struttura ultimata3. nomina del collaudatore4. collaudo statico

Anche nella prima fase di vigenza della 1086 la documentazionetecnica, sempre che sia disponibile, risulta frequentementeincompleta e/o poco accurata

METODOLOGIA

Individuazione e studio dello schema strutturale

Valutazione dei carichi

Individuazione dell’età di progettazione e costruzione

Scelta del modello di calcolo

Valutazione dei carichi

Indagini – verifiche in situ

Valutazione delle sollecitazioni

Progetto – verifica delle ARMATURE

La revisione del Progetto Simulato è il passo finale dellaprocedura

I dettagli di armatura progettati al passo 5 sarannoverificati/corretti alla luce delle evidenze emerse dai sondaggiconsiderandoancheeventualicarenzeederroridi progetto

INDAGINI – VERIFICHE IN SITU

considerandoancheeventualicarenzeederroridi progetto

Dettagli costruttivi

Verifiche in-situ limitate. Servono per verificare lacorrispondenza tra le armature o le caratteristiche deicollegamenti effettivamente presenti e quelle riportate nei disegnicostruttivi, oppure ottenute mediante il progetto simulato.

LA CAMPAGNA DI RILIEVO

Elementi principali da rilevare

1. Stato generale di manutenzione e conservazione

2. Caratteristiche del calcestruzzo

3. Condizioni di degrado e/o danno degli elementi strutturali

4. Distaccodeipannellidi tamponaturadallamagliastrutturale4. Distaccodeipannellidi tamponaturadallamagliastrutturale

5. Interazione tra struttura ed impiantistica

6. Presenza ed entità di interventi di riparazione e qualità del loro

collegamento alla struttura esistente

7. Presenza di dissesti nel terreno di fondazione e/o delle zone

circostanti

Schema sintetico delle attività di rilievo

Attività Descrizione Dati Valutazione visiva dello stato di conservazione ispezionando esterno, sottotetto, e seminterrato

Ricerca di zone degradate e/o danneggiate Espulsione copriferro (in tal caso valutare se trattasi di barre lisce o ad a.m.)

Presenza di lesioni strutturali e non (natura ed ampiezza di eventuali

RILIEVO DELLO STATO DI FATTO

Presenza di lesioni strutturali e non (natura ed ampiezza di eventuali lesioni)

Presenza di evidenti dissesti nel terreno Disgregazione superficiale, rottura spigoli: balconi, gronde, pilastri Distacco dei pannelli di tamponatura dalla maglia strutturale Presenza di lesioni nei pavimenti Stato ed aspetto superficiale del calcestruzzo Interazione tra struttura ed impiantistica: valutazione della posizione degli impianti

Sta

to d

i fat

to

Rilievo fotografico e ubicazione sulla planimetria

Numero dei piani Altezza di interpiano a tutti i livelli Individuazione presenza e natura di giunti tra corpi contigui; Individuazione di corpi aggiunti, sopraelevazioni, modifiche dello schema resistente originario; interventi eseguiti in passato, di recente o in corso;

Asimmetria del sistema resistente (presenza di sporgenze e/o rientranze e relative dimensioni);

Parti di strutture controterra e/o seminterrate;

RILIEVO DELLO SCHEMA STRUTTURALE


Parti di strutture controterra e/o seminterrate; Accertamento della tipologia, delle caratteristiche, dello stato di conservazione e del piano di posa delle fondazioni;

Accertamento della tipologia e della posizione del corpo scale e dell’eventuale nucleo ascensore;

Presenza di telai e/o sistemi resistenti in due direzioni ortogonali; Allineamento dei pilastri in due direzioni ortogonali; Posizione planimetrica, dimensioni quantitativi, disposizione e tipologia di armature dei pilastri;

Posizione planimetrica, dimensioni, quantitativi, disposizione e tipologia di armature delle travi;

Sfalsamento tra assi dei pilastri ed assi delle travi; Presenza di pilastri tozzi (elementi strutturali quali travi a ginocchio o tamponature disposte a nastro);

Spessore, orditura, interasse dei travetti dei solai;

Sch

ema

stru

ttura

le

Scelta delle zone da assoggettare a prove in sito

Presenza e posizione di archivi e/o biblioteche (fotografia e collocazione planimetrica)

Carichi agenti

Valutazione del carico permanente effettivo e del probabile carico accidentale (in relazione al progetto).

Individuazione delle maglie strutturali efficacemente tamponate Dimensione e tipo delle tamponature Piano porticato. Piano flessibile.

Tam

pon

atu

re

RILIEVO DI ALTRI ELEMENTI


Piano flessibile. Finestre a nastro

Tam

pon

atu

re

Altezza dei campi tamponati Individuazione punti di sondaggio per l’individuazione dei dettagli costruttivi:

Pilastri Travi Solai: orditura, interasse, armature a momento positivo

Inda

gini

in s

ito

Consistenza delle tamponature: spessore, strati, camere d’aria Attrezzatura Planimetria di massima, macchina fotografica, martello, strumenti di

rilievo e segnalazione, altri strumenti utili

SAGGI E PROVE: Dimensioni e Dettagli Costruttivi

Elementi da caratterizzare

1. pilastri: passo e diametro delle staffe, quantità e disposizione dellearmature longitudinali

2. travi: passo e diametro delle staffe, quantità e disposizione dellearmaturelongitudinali

La scelta del livello di conoscenzaa cui si decide di operareguida l’ESTENSIONE di saggi e prove

armaturelongitudinali

3. solai: orditura, interasse, armature principali

4. tamponature: tipo e caratteristiche degli elementi utilizzati (lateriziforati, pieni, blocchi in cls, ecc.), spessore, numero strati,intercapedine

5. fondazioni: tipologia, piano di posa

Quali e quanti elementi sottoporre a saggi e prove?

Quali e quanti elementi sottoporre a saggi e prove?

È opportuno suddividere tutti gli elementi in gruppitipologicamente simili in virtù di:

• posizione nel sistema strutturale• ruolo nel sistema strutturale

SAGGI E PROVE: Dimensioni e Dettagli Costruttivi

• carico presunto in funzione dell’area di influenza, ecc.

I risultati di prove e sondaggi condotti soltanto per alcuni elementi si possono estendere a quelli simili

ENTITÀ DEL CAMPIONAMENTO : rilievo dei dettagli

Per ogni tipo di elemento “primario” (trave, pilastro…)

VERIFICHE LIMITATE

La quantità e disposizione dell’armatura è verificata per almeno il 15% degli elementi

VERIFICHE ESTESE


VERIFICHE ESAUSTIVE


Le verifiche in-situ saranno effettuate su un’opportunapercentuale degli elementi strutturali primari per ciascuntipologia di elemento privilegiando gli elementi che svolgono unruolo più critico nella struttura (pilastri)

ESAUSTIVE verificata per almeno il 50% degli elementi

ENTITÀ DEL CAMPIONAMENTO : rilievo dei dettagli

Per ogni tipo di elemento “primario” (trave, pilastro…)

VERIFICHE LIMITATE


VERIFICHE ESTESE


VERIFICHE ESAUSTIVE


Le percentuali di elementi da verificare hanno valore indicativo edebbono essere adattati ai singoli casi

Per il raggiungimento delle percentuali di elementi da indagare siterrà conto delle eventuali situazioni ripetitive, che consentano diestendere i controlli effettuati su alcuni elementi strutturali facentiparte di una serie con caratteristiche di ripetibilità, per ugualegeometria e ruolo nello schema strutturale.

ESAUSTIVE verificata per almeno il 50% degli elementi

SAGGI E PROVE: CRITERI DI SELEZIONE

Pilastri

Indagare almeno uno in posizione centrale ed uno in posizioneesterna per ogni tipologia (forma e dimensione) sia per gliallineamenti di pilastri esterni che per quelli interni

Travi

Studiare almeno una esterna ed una interna per ogni tipologia(forma e dimensione) su cui gravano i carichi dei solai, una su cuigrava solo il carico delle tamponature, una trave di collegamento,ecc..


Solai

Definire con accuratezza i vari campi con le relative dimensioni,direzioni di orditura, presenza di più campate e sbalzi. Lo schema dicalcolo (trave singola o trave continua), e le conseguenti dimensioni equantitativi di armature, potrebbero variare in virtù di tali caratteristiche


INDIVIDUAZIONE DELLE ARMATURE

• La posizione delle armature e la stima del loro diametro, lospessore del copriferro, possono essere ricavate daindaginidirette, ossia mettendo a nudo le armature in alcune partidegli elementi strutturali rimuovendo il copriferro presente

• In alternativa, o preferibilmente a loro integrazione, possonoessereadoperati metodi non distruttivi basati ad es. su

• Per alcuni dettagli importanti quali ad esempio lachiusuradelle staffe all’interno del nucleo di calcestruzzo o lalunghezza di sovrapposizione delle barre longitudinali, ènecessario in genere ricorrere ad indagine diretta

essereadoperati metodi non distruttivi basati ad es. surilevazioni con apparecchi elettromagnetici (pacometro)

Negli elementi strutturali sui quali saranno effettuate le indaginisui materiali, le armature individuate (posizione delle barrelongitudinali e delle staffe) saranno evidenziate allo scopo diguidare la localizzazione dei carotaggi


PROVE IN SITU NON DISTRUTTIVE: GEORADAR

Le tecniche radar si applicano in base al principio che un flusso dienergia elettromagnetica sia alterato dagli oggetti incontrati sulsuo percorso e che tale alterazione possa essere rilevata attraversodegli echi di ritorno

Si eseguel’irradiazione dell’elemento con impulsi di energia

INDAGINE CON TECNICA RADAR

Si eseguel’irradiazione dell’elemento con impulsi di energiaelettromagnetica a brevissima durata (qualche nanosecondo) edelevata cadenza di emissione (decine di kHz)

I segnali sono riprodotti sul monitor del sistema memorizzaticome immagine della sezione indagata

L’irraggiamento viene effettuato tramite un’antenna (trasmittente)trascinata a velocità costante lungo la linea di prospezione

Una seconda antenna (ricevitore) rileva gli impulsi riflessi dallesuperfici di discontinuità tra materiali a differente costantedielettrica


attrezzatura per le indagini georadar

operazioni di rilievo

Quantità di armatura risultanti dalle indagini

Saggio in testaal pilastroSaggio nella mezzeria del pilastro


4Ø16 -CORRENTI +

2Ø16 - MONCONI4Ø16 - CORRENTI

saggioQuantità di armatura risultanti dalle indagini


georadarInd. pacometriche

saggioQuantità di armatura risultanti dalle indagini


Prog. Simulato +

ind. pacometriche

georadar


PROPRIETÀ DEI MATERIALI

POTENZA, a.a. 2012– 2013

PROPRIETÀ DEI MATERIALI

METODI DI INDAGINE DISTRUTTIVI

E NON DISTRUTTIVI



CALCESTRUZZO

la misura delle caratteristiche meccaniche si ottiene medianteestrazione di campioni ed esecuzione di prove di compressionefino a rottura

ACCIAIO

VALUTAZIONE DELLE PROPRIETÀ DEI MATERIALI

ACCIAIO

La misura delle caratteristiche meccaniche si ottiene medianteestrazione di campioni ed esecuzione di prove a trazione fino arottura con determinazione della resistenza a snervamento e dellaresistenza e deformazione ultima, salvo nel caso in cui sianodisponibili certificati di prova di entità conforme a quantorichiesto per le nuove costruzioni, nella normativa dell’epoca

• L’efficacia della stima è condizionata dalladistribuzione delleproprietà del calcestruzzo all’interno dei singoli elementistrutturali, distribuzione che può presentare una consistentevariabilità per diversi fattori.

• Nella scelta della localizzazione dei punti nell’elemento,andrebbero evitate quelle zone ove il calcestruzzo ha

LOCALIZZAZIONE DEI PUNTI DI MISURA

andrebbero evitate quelle zone ove il calcestruzzo hatipicamente caratteristiche diverse da quelle medie come siverifica, ad esempio, in corrispondenza della sommità deipilastri.

• L’andamento delle sollecitazioni può determinare tassi dilavoro fortemente variabili negli elementi e, dunque, stati difessurazione con riduzione della resistenza locale valutata neitest di laboratorio.

METODI DI PROVA NON DISTRUTTIVI

Sono ammessi metodi di indagine non distruttiva di documentataaffidabilità, che non possono essere impiegati in completasostituzione di quelli distruttivi ma sono consigliati a lorointegrazione,purchéi risultati sianotarati su quelli ottenuti con

VALUTAZIONE DELLE PROPRIETÀ DEI MATERIALI

integrazione,purchéi risultati sianotarati su quelli ottenuti conprove distruttive

Nel caso del calcestruzzo, si adotteranno metodi di prova chelimitino l’influenza della carbonatazione degli strati superficialisui valori di resistenza.

Dettagli costruttivi MaterialiPer ogni tipo di elemento “primario” (trave, pilastro…)

LC1 Quantità e disposizione dell’armatura verificata per

almeno il 15% degli elementi

1 provino di cls. per piano dell’edificio, 1 campione di

armatura per piano dell’edificioLC2 Quantità e disposizione

dell’armatura verificata per almeno il 35% degli elementi

2 provini di cls. per piano dell’edificio, 2 campioni di

armatura per piano dell’edificio

ENTITÀ DEL CAMPIONAMENTO PROVE (MATERIALI)

Tabella C8A.1.3a

Ai fini delle prove sui materiali è consentito sostituire alcune provedistruttive, non più del 50%, con un più ampio numero, almenoil triplo,di prove non distruttive, singole o combinate, tarate su quelle distruttive

almeno il 35% degli elementiarmatura per piano dell’edificioLC3 Quantità e disposizione

dell’armatura verificata per almeno il 50% degli elementi

3 provini di cls. per piano dell’edificio, 3 campioni di

armatura per piano dell’edificio

Il numero di provini riportato nelle tabelle può esser variato, inaumento o in diminuzione, in relazione alle caratteristiche diomogeneità del materiale

Tali caratteristiche sono legate alle modalità costruttive tipichedell’epoca di costruzione e del tipo di manufatto, di cui occorreràtenercontonelpianificarel’indagine

ENTITÀ DEL CAMPIONAMENTO PROVE (MATERIALI)

tenercontonelpianificarel’indagine

Sarà opportuno, in tal senso, prevedere l’effettuazione di unaseconda campagna di prove integrative, nel caso in cui i risultatidella prima risultino fortemente disomogenei

PROVA Costo RapiditàDanno Strutt.

Danno Non Strutt.

Rappresentatività

Affid.

Carotaggio Alto Bassa ModeratoMedio

Moderata Buona

METODI DI PROVA SUL CALCESTRUZZO

Carotaggio Alto Bassa ModeratoBasso

Moderata Buona

Windsor Medio Alta Minimo Moderato Superficiale Scarsa

Ultrasuoni Medio Alta Nullo Medio Buona Moderata

Scleromet. Basso Alta NulloMedioBasso

Superficiale Scarsa

Caratteristiche di alcuni metodi di prova per la determinazione della resistenza del calcestruzzo

• È il metodo distruttivo più diffuso. Resistenza stimata inmodo diretto (come per i campioni standard)

• È NECESSARIO per la definizione diretta della resistenza delconglomerato e calibrare i risultati dei metodi non distruttivi

• Il prelievo di carote da strutture in opera è regolato dalla normaUNI EN 12504-1

METODI DISTRUTTIVI: IL CAROTAGGIO

UNI EN 12504-1

• Il criterio fondamentale da adottare è quello di ridurre al minimol'effetto diRIMANEGGIAMENTO dovuto all'estrazione

• Diametro delle carote non minore di 3 volte la dimensionemassima dell'aggregato, l'altezza possibilmente pari a 2 volte ildiametro

Fissaggio carotatoreFissaggio carotatore


In presenza di armature interrompere la provaIn presenza di armature interrompere la prova


Estrazione di una carotaEstrazione di una carota


PROVE PROVE DIDI COMPRESSIONECOMPRESSIONE


1) Rettifica campioni

2) Strumentazione campione

3) Esecuzione prova

30

0

10

20

0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05

σ

ε

Modulo elastico Ec

La resistenza misurata sulle carote risente di numerosi fattoriche la differenziano da quella che si misurerebbe in sito e suun equivalente provino standard:

1) diverse modalità di preparazione e stagionatura

2) differente età di stagionatura tra carota e provino standard


3) posizione del prelievo nell'ambito dell'elemento strutturale (ades. al piede o alla testa di un pilastro, parallelamente oortogonalmente alla direzione di getto)

4) il disturbo che consegue alle operazioni di prelievo

5) dimensioni delle carote (ad es. h/Ddiverso da 2)

6) presenza di armature incluse

Per convertire leN resistenze ottenute sulle carotefcar,i nellecorrispondenti resistenze in-situfcis,i può essere adottata laseguente relazione:

ELABORAZIONE RISULTATI DEL CAROTAGGIO

( ) cardadiaDHc fCCCCf ⋅⋅⋅⋅= /

• CH/D = coefficiente correttivo perH/D diversi da 2, pari aCH/D = 2/(1.5+ D/H)+ D/H)

• Cdia = coefficiente correttivo perD ≠ 100 mm, pari a 1.06, 1.00 e 0.98per D, rispettivamente, uguale a 50, 100 e 150 mm

• Ca = è il coefficiente correttivo perarmature incluse, da assumere paria 1.02-1.13 in funzione della posizione e del diametro dellabarrainclusa

• Cd = coefficiente correttivo per il rimaneggiamento dovutoall’estrazione. Si ritiene corretto assumereCd = 1.20 perfcar < 20 MPa,eCd = 1.10 perfcar > 20 MPa (Collepardi 2002)

RISULTATI DEL CAROTAGGIO

0.000.050.100.150.200.250.300.350.40

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

Freq

uenc

y

f [MPa]

Age: 46÷60

0.000.050.100.150.200.250.300.350.40

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

Freq

uenc

y

fc [MPa]

Age: 61÷71

0.000.050.100.150.200.250.300.350.40

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

Freq

uenc

y

fc [MPa]

Age: 72÷81

fc [MPa] fc [MPa]

0.000.050.100.150.200.250.300.350.40

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

Freq

uenc

y

fc [MPa]

Age: 82÷91

PROVE NON DISTRUTTIVE: SCLEROMETRO

Superficie 10x10

10 battute


Curva indice di rimbalzo-resistenza cubica a compressione

L’utilizzo dello sclerometro é regolamentato dalla norma UNI EN

12504 – 2 (2001)

La norma precisa che lo sclerometro può essere utilizzato per


- VALUTARE LA OMOGENEITÀ DEL CALCESTRUZZOIN–SITU

- DELIMITARE ZONE DI CALCESTRUZZO DEGRADATOO DI SCARSA QUALITÀ

- STIMARE LE VARIAZIONI NEL TEMPO DELLEPROPRIETÀ DEL CALCESTRUZZO

NON PUÒ essere usato per la determinazione della resistenza.

Dovrebbe essere costruita una curva sperimentale di taratura

40

50

Res

iste

nza

Cub

ica

a C

ompr

essi

one

(N/m

m2 )Eseguendo in alcuni punti

prove sclerometriche ecarotaggi, si correlano i


10

20

30

15 25 35 45 55

Indice di Rimbalzo

Res

iste

nza

Cub

ica

a C

ompr

essi

one

(N/m

m

carotaggi, si correlano irelativi risultati ottenendo unarelazione che fornisce Rc infunzione dell’indice dirimbalzo S, dalla quale siricavano valori di resistenzain altri punti in cui si effettuala sola prova sclerometrica

• Bassa affidabilità determinata dal fatto che la prova coinvolge loSTRATO SUPERFICIALE DI CALCESTRUZZO (nonrappresentativo del calcestruzzo interno)

• La CARBONATAZIONE che interessa lo strato superficialeaumentandone la rigidezza, incrementa il valore dell'indice dirimbalzo


• La durezza superficiale di calcestruzzi stagionati é maggiore diquella interna.STIMA IN ECCESSOdella resistenza

• Le curve S - Rc degli strumenti sono riferite aCALCESTRUZZI “GIOVANI”

RAPPRESENTATIVITÀ


L’utilizzo del metodo ultrasonico è regolamentato dalla norma

UNI EN 12504 – 4 (2005)

La prova consiste nel misurare il tempo impiegato da onde

soniche, di frequenza compresa tipicamente nell’intervallo 40-120

KHz, ad attraversareun mezzo compreso tra il trasduttore

PROVE NON DISTRUTTIVE: ULTRASUONI

KHz, ad attraversareun mezzo compreso tra il trasduttore

trasmittente Tx e quello ricevente Tr collocati a distanza nota,

ricavandone la velocità di propagazione

V = L / t

TxTr

L

Lettura per Trasparenza

Tx

Tr

L

Lettura d’Angolo


Tx Tr1 Tr2

L1

L2

Lettura di Superficie

Legame teorico V - fc

40

50

60

70

80

90

fc (M

Pa)

fc = 3.8 .10-5 V9.66, [MPa]


LaLa relazionerelazione teoricateorica tratra velocitàvelocità ultrasonicaultrasonica ee resistenzaresistenza aacompressionecompressione cheche sisi ottieneottiene èè deldel tuttotutto inaffidabileinaffidabile

0

10

20

30

40

0 1 2 3 4 5

V (Km/s)

fc (M

Pa)

30

40

50

60

Res

iste

nza

Cub

ica

a C

ompr

essi

one

(N/m

m2 )


Esempio di relazione velocità ultrasonica-resistenza a compressione rilevata su carote (da CEB 1989)

0

10

20

3 3,5 4 4,5 5

Velocità Ultrasonica (km/sec)

Res

iste

nza

Cub

ica

a C

ompr

essi

one

(N/m

m

RAPPRESENTATIVITÀ


Il calcestruzzo non é un mezzo omogeneo, isotropo ed elastico,per cui il legame tra velocità di propagazione e caratteristichemeccaniche deve tener conto delle sue reali proprietà fisico-chimiche.

• rapporto acqua/cementoI fattori che maggiormente influenzano le misurazioni sono:


• rapporto acqua/cemento

• età del conglomerato

• contenuto di umidità

• presenza di armature

• stato di sollecitazione

Il metodo ultrasonico si rivela invece molto affidabile nelvalutare laomogeneità del conglomerato e rilevarne lostato fessurativo.

Utilizzo delle lettureultrasoniche superficialiper stimare la profondità

Tx Tr1 Tr2

L/2

L L

L/2


per stimare la profonditàdi lesioni

Rapportando i tempi di transito:

- tf nella zona fessurata (Tx� Tr1)

- ti nella zona integra (Tr1� Tr2),

si ottiene la profondità c della lesione:

12 2

2

−=tt

i

fLc

L L

PROVE NON DISTRUTTIVE: RAPPRESENTATIVITÀ

0

10

20

30

40

50

60

10 15 20 25 30 35 40 45

RN

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

10 15 20 25 30 35 40 45

V [m

/s]

fc [Mpa]

10 15 20 25 30 35 40 45fc [Mpa]

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