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Strumenti di misura, strumenti di geofisica
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Controlli non distruttivi

Controlli non distruttivi su calcestruzzo

Le prove non distruttive rappresentano un primo metodo di indagine per la verifica delle reali condizioni di una struttura, sia essa in fase di costruzione che già esistente; come indicato anche dalla nuova normativa antisismica, l´utilizzo di metodi di indagine non distruttivi consente di ridurre considerevolmente il numero di provini da destinare alle analisi di laboratorio, comportando grandi vantaggi non solo in termini di tempo per il completamento dell´indagine, ma soprattutto in termini economici.

Prove sclerometriche

Lo sclerometro meccanico - il ¨martello originale di Schmidt¨ inventato da Ernst Schmidt agli inizi degli anni ´60 e realizzato dalla Casa svizzera Proceq - è stato uno dei primi strumenti ideati per la diagnostica del calcestruzzo ed ancora oggi è riconosciuto come lo standard di riferimento nella diagnosi rapida di una struttura in cemento armato. Il valore di rimbalzo R misurato in situ con la prova sclerometrica è infatti strettamente correlato al valore di resistenza alla compressione del calcestruzzo ottenuto dalle prove di rottura sui provini in laboratorio. Lo sclerometro digitale ha rappresentato il passo successivo, con l´introduzione del sistema di lettura digitale, memorizzazione dei dati e calcolo statistico e facilitando il reporting dei dati da parte del professionista specializzato. Dopo più di 50 anni dall´esordio del ¨martello originale di Schmidt ¨ è proprio la stessa Casa svizzera Proceq a fare un altro definitivo passo avanti con il nuovo sclerometro digitale integrato Proceq SilverSchmidt. Il suo rivoluzionario sistema di misurazione, la maggiore precisione nel risultato e l´interfaccia utente pratica e intuitiva ne fanno uno strumento veramente fuori dal coro. Grazie al suo range di misura esteso da 10 a 100 N/mm2, questo strumento rivoluzionario può lavorare sia su calcestruzzi standard che HPC fornendo risultati diretti, immediati e indipendenti dall´angolo di battuta.

Localizzazione armature

La mappatura dei ferri di armatura è fondamentale non solo per un controllo delle condizioni della struttura, ma è indispensabile per la successiva esecuzione delle indagini sclerometriche e ultrasoniche. Come stabilito dalla normativa, infatti, la prova sclerometrica non è valida se effettuata in corrispondenza di un´armatura, la cui presenza influisce notevolmente, falsando il valore della resistenza alla compressione del calcestruzzo. I moderni pacometri utilizzano la tecnica delle correnti indotte (Eddy Currents), ovvero misurano la variazione del campo elettromagnetico indotta dalla presenza dell´armatura nei manufatti in calcestruzzo armato; dall´analisi dell´intensità del segnale è possibile definire con estrema precisione lo spessore del copriferro e calcolare in buona approssimazione il diametro dell´armatura metallica, senza eseguire perforazioni o demolizioni del manufatto.

Indagini ultrasoniche

La velocità di propagazione dell'impulso ultrasonico in un mezzo dipende dalla sua densità e dalle sue proprietà elastiche, a loro volta strettamente legate alla qualità e alla resistenza del materiale stesso. Le indagini ad ultrasuoni consentono quindi la determinazione delle caratteristiche del calcestruzzo: uniformità del materiale, presenza di cavità, nidi di ghiaia, individuazione danni provocati dal fuoco o dal gelo, modulo di elasticità, resistenza del materiale. Nell´analisi di calcestruzzi armati induriti in seguito a fenomeni di carbonatazione superficiale è utile effettuare delle misure con il metodo SONREB (da SONic+REBound : ultrasuoni + sclerometro) che permette di avere una precisa correlazione tra i due metodi. Grazie a tale metodo combinato viene ridotta, rispetto all'indagine ultrasonica, l'influenza della granulometria degli inerti, del dosaggio, del tipo di cemento e degli eventuali additivi impiegati per il getto del calcestruzzo. Rispetto alle prove sclerometriche, viene invece rilevata la variazione di qualità tra strati superficiali e strati profondi del conglomerato. Inoltre il metodo SONREB annulla l'incidenza che il contenuto di umidità e il grado di maturazione del calcestruzzo possono avere sui risultati delle analisi.

Corrosione delle armature

Anche l'armatura del calcestruzzo armato, pur essendo immersa nella matrice cementizia, può essere soggetta a fenomeni corrosivi. Questo avviene quando nel calcestruzzo, a seguito del processo di carbonatazione che si innesca per la diffusione dell'anidride carbonica all'interno della pasta cementizia, si ha una diminuzione del pH che determina l'ambiente ideale per l'innesco della corrosione dei ferri di armatura. La corrosione dei ferri d'armatura presenta sostanzialmente i seguenti fenomeni degradanti: la diminuzione della sezione resistente del tondino con conseguente riduzione del suo carico portante e della sua resistenza a fatica; la fessurazione del copriferro con conseguente espulsione quando le tensioni che si generano nel calcestruzzo a causa dei fenomeni espansivi che accompagnano la formazione della ruggine, superano la resistenza a trazione del materiale. Naturalmente l'espulsione del copriferro provoca la completa esposizione dei ferri all'azione aggressiva dell'ambiente che viene pertanto accelerata. Il fenomeno può essere valutato e monitorato nel tempo utilizzando sensori in grado di misurare - in maniera totalmente non distruttiva – la differenza di potenziale elettrico che si viene ad ingenerare tra l´armatura e la superficie del cemento armato, segnalando le aree dove il gradiente del potenziale è indice di fenomeni corrosivi in atto. A integrazione di questo tipo di indagine vengono utilizzati anche metodi resistivi con sonda Wenner.

Test di estrazione per tasselli e golfari

I tester di estrazione sono strumenti specifici per la misura della forza di ancoraggio di bulloni e tasselli. Il test di estrazione viene realizzato stringendo l'adattatore all'elemento da estrarre (per esempio un tassello) e iniziando la manovra di trazione; nel momento in cui il tassello incomincia a sfilarsi, il manometro indicherà la forza applicata per vincere la resistenza di tenuta

Test adesione

La tecnica di Pull-Off consente la misura della resistenza a trazione di un determinato materiale o la determinazione della resistenza di adesione tra due materiali differenti (tipicamente valore di adesione di malte e intonaci sulle murature). La prova consiste nel fissare un elemento circolare di alluminio alla superficie del materiale da testare utilizzando particolari resine bicomponenti e, dopo aver isolato la superficie di prova tramite incisione effettuata con un carotiere dedicato, nel strapparla tramite un apposito estrattore strumentato che permette la misura del valore ultimo di resistenza a trazione.

Test su pali di fondazione:

CHUM

Il ¨Cross Hole Ultrasonic Monitor¨ CHUM utilizza il metodo sonico ¨cross-hole¨ (CSL) per effettuare un´accurata verifica ad alta risoluzione delle fondazioni profonde. Un´onda ultrasonica viene inviata da un trasmettitore ad un ricevitore, i quali vengono spostati lungo tutta la lunghezza del palo all´interno di tubi ¨annegati¨ internamente allo stesso nel corso della gettata. La velocità dell´onda e la sua energia sono fortemente influenzate dalla qualità stessa del cemento. Altri metodi supportati da CHUM sono il ¨Single Hole Ultrasonic Testing¨ (SHUT) e la tomografia (2D e 3D).

PET – Test Ecometrico su Pali

Il Pile Echo Test o test ecometrico su pali di fondazione è un altro metodo di misura utilizzabile nella valutazione di integrità strutturale negli elementi portanti di un edificio. Questo metodo di misura si basa sulla misurazione di un´onda riflessa all´interno del palo. L´onda generata manualmente tramite l´utilizzo di un martelletto, si propaga all´interno dell´elemento strutturale e tramite il sensore di misura è possibile, analizzando lo spettro del segnale emesso, determinare la lunghezza e l´integrità del palo oggetto d´esame.

Test Umidità e Temperatura

La presenza di umidità all´interno di una struttura è sovente tra le prime cause dirette o costituisce comunque il fattore scatenante di numerose forme di degrado. Una corretta valutazione dell´umidità è inoltre essenziale per tutti coloro che si occupano della posa di rivestimenti di qualsiasi natura nonchè della lavorazione del legname. La gamma di strumenti distribuiti dalla PASI si propone di soddisfare ogni più diversa esigenza con strumenti specifici per la singola applicazione, o modulari ed espandibili. I misuratori di umidità ( igrometri o umidimetri) sono strumenti tascabili che permettono un´immediata valutazione del contenuto d'acqua all'interno di una struttura in maniera rapida e assolutamente non distruttiva su ogni tipo di materiale (intonaco, calcestruzzo, laterizio, legname). Vengono inoltre proposti sistemi per la misura in continuo dei parametri ambientali, adatti per il monitoraggio di ogni tipo di ambiente interno.

Termografia

La termografia è una tecnica di telerilevamento, effettuata tramite l'acquisizione di immagini nel campo dell'infrarosso. La termocamera è uno strumento in grado di rilevare le temperature dei corpi analizzati attraverso la misurazione dell'intensità di radiazione infrarossa emessa dall'oggetto in esame. Di seguito un elenco delle possibili applicazioni della termografia: - Edilizia: ricerca perdite dell'impianto idraulico, controllo infiltrazioni sulle coperture, visualizzazione dispersioni energetiche per pianificare interventi mirati di risanamento, individuazione difetti strutturali, individuazione ponti termici, prevenzione distacco intonaci, individuazione punti pericolosi di condensa sede di muffe, verifica stato di aderenza elementi di facciata, manutenzione preventiva elettrica su bassa, media e alta tensione: individuazione punti caldi in armadi, circuiti, impianti elettrici, morsettiere, fusibili, avvolgimenti di motori e conseguente prevenzione di surriscaldamenti e pericolosi incendi. - Restauro beni culturali: individuazione tracce di restauri precedenti, individuazione punti di possibile distacco degli affreschi, determinazione della tessitura muraria e rilevamento di tamponature precedenti. Nel campo del restauro la termografia permette un'analisi molto precisa di cosa si può trovare sotto lo strato di intonaco e permette così di pianificare con maggior cura l'intervento. - VVFF e protezione civile (rilevamento e prevenzione incendi): individuazione perdite di gas, determinazione del punto di innesco dell'incendio, rilevamento di punti caldi su materiali infiammabili accatastati. - Manutenzione preventiva meccanica. - Controllo valvole e tubazioni.