Strutture in c.a.

PROVE ESEGUIBILI:

  • Rilievo geometrico-strutturale eseguito con metodi speditivi e/o strumentali;
  • Indagini pacometriche per l’individuazione dell’armatura in acciaio negli elementi in c.a;
  • Microscassi per l’individuazione di tipologia e diametri dell’armatura in acciaio delle strutture verificate;
  • Carotaggi meccanici al fine di ottenere un’indicazione sul valore medio della resistenza a compressione e del modulo elastico del calcestruzzo in opera;
  • Prove colorimetriche finalizzate alla verifica della profondità di carbonatazione del calcestruzzo;
  • Indagine SonReb, indagini sclerometriche e ultrasoniche per valutare in modo indiretto la resistenza del calcestruzzo su un numero di elementi considerato rappresentativo dell’intera struttura;
  • Prove pull out (estrazione di inserti) usate per determinare la resistenza del calcestruzzo;
  • Prove pull-off, permette la misura della resistenza a trazione o della resistenza allo strappo di un materiale;
  • Verifica potenziale di corrosione per il controllo del grado di protezione delle armature;
  • Indagini georadar ad alta risoluzione per la verifica completa delle armature in acciaio delle strutture;
  • Indagine visiva su strutture metalliche per l’individuazione di macro difetti;
  • Spessimetro da acciaio IR per la verifica degli spessori di acciaio;
  • Prove con durometro, per la verifica della durezza dell’acciaio;
  • Prove magnetoscopiche per la verifica di saldature in opera;
  • Liquidi penetranti;
  • Indagini ultrasoniche su saldature;
  • Prelievo di campioni metallici per l’esecuzione di prove di laboratorio.

 

 

RILIEVO GEOMETRICO-STRUTTURALE

Il rilievo viene eseguito per l’individuazio della struttura resistente della costruzione, nel caso in cui non sia reperibile la documentazione originale di progetto, rilevando i dati geometrici degli elementi strutturali inclusi i solai e i carichi permanenti non strutturali agenti sugli stessi. In tutti i casi in cui non è disponibile la documentazione originaria di progetto, il tecnico deve valutare tramite rilievo visivo eventuali difformità rispetto agli elaborati progettuali ed eseguire verifiche a campione dei dati geometrici e di carico necessari alla valutazione della vulnerabilità.

INDAGINI PACOMETRICHE

Il pachometro è uno strumento utilizzato per localizzare in modo rapido ed accurato la presenza e l’orientamento delle barre nel calcestruzzo armato e misurare, con buona precisione, lo spessore di copriferro ed il diametro dei ferri d’armatura.

Il rilievo dei ferri d’armatura con il metodo elettromagnetico risulta indispensabile come fase preliminare per qualunque altra tipologia di controllo su strutture in c.a. in quanto evita che la prova venga eseguita a ridosso della carpenteria di una struttura.

Indagini sclerometriche, ultrasonore, pull-out, carotaggi, ecc.., eseguite senza una precedente indagine pacometrica non possono essere ritenute valide considerato che i risultati possono essere stati influenzati dalla presenza delle armature.

Il rilievo dei ferri d’armatura nelle strutture in C.A. (barre e staffe) viene quindi utilizzato sia per l’individuazione di zone libere utili all’esecuzione delle prove non invasive (metodo microsismico) e semidistruttive (pull out, carotaggi, …), sia per verificare la geometria della carpenteria metallica all’interno di una struttura in cls. Spesso, infatti, si opera su manufatti per i quali non si hanno dati sulla disposizione delle armature, sulle modalità costruttive delle strutture e sulle caratteristiche dei materiali impiegati; il quesito che, il più delle volte viene posto agli specialisti del settore, è quello di conoscere l’effettiva disposizione delle barre di armatura, il loro numero, il loro diametro e la misura dello spessore del copriferro senza danneggiare la struttura in esame.

 

MICROSCASSI

Per evidenziare il diametro e la tipologia delle barre d’armatura di strutture in cls la fase successiva all’indagine pacometrica è l’esecuzione di microscassi. Viene asportato il copriferro e messe in luce le barre per poter arrivare alla sezione resistente.

 

 

 

 

CAROTAGGI MECCANICI

L’esecuzione di carotaggi meccanici lubrificati ad acqua, grazie all’assenza di vibrazioni, permette di indagare la consistenza dei materiali riducendo al minimo il disturbo alle strutture siano esse in calcestruzzo o muratura.

È una tecnica di indagine versatile che può essere impiegata su diversi elementi strutturali quali pilastri, travi, fondazioni, pavimentazioni industriali, pareti e setti. L’estrazione di carote, permette poi l’esecuzione di prove di laboratorio per valutarne le principali caratteristiche meccaniche.

 

PROVA COLORIMETRICA

La prova colorimetrica viene eseguita sui cilindri di calcestruzzo appena estratti con operazione di carotaggio. La carbonatazione è un processo chimico per il quale l’anidride carbonica presente nell’aria viene assorbita dal cls, trasformando l’idrossido di calcio (fortemente basico), in carbonato di calcio.

Tale reazione determina un abbassamento del pH del cls da valori prossimi a 12 a valori inferiori a 9, con la conseguente eliminazione della naturale barriera alcalina passivante dei ferri d’armatura. Infatti, un conglomerato cementizio correttamente proporzionato, presenta un ambiente fortemente alcalino (pH 12-13) che inibisce le reazioni di ossidazione delle armature.

Nel momento in cui la carbonatazione raggiunge l’armatura, avviene dunque in quest’ultima il pericoloso fenomeno della corrosione, con tutte le dannose conseguenze ad esso associate (rigonfiamento delle barre e distacco del copriferro, perdita di sezione utile, …).

 

INDAGINE SONREB

SONic + REBound, ovvero SONREB, è il metodo che combina due prove non distruttive per calcestruzzo, derivato dall’accoppiamento dell’indagine ultrasonica e di quella sclerometrica, ovvero nella combinazione dei risultati ottenuti con tali due prove sullo stesso elemento di calcestruzzo.

CONTROLLO ULTRASONICO

Le indagini ultrasoniche consentono la determinazione delle caratteristiche elasto-meccaniche di un materiale, attraverso l’analisi delle modalità di propagazione delle onde elastiche al suo interno.

Attraverso lo studio della propagazione degli impulsi ultrasonici nel materiale e la misura del tempo di transito delle onde longitudinali (onde P), è possibile determinare la velocità dell’impulso ultrasonoro nel materiale (nota la distanza tra le sonde) ed il modulo di Young (note la distanza tra le sonde e la densità del materiale).

La velocità di propagazione in un mezzo dipende dall’elasticità e dalla resistenza del mezzo stesso: maggiore è la velocità, maggiore sarà il modulo elastico e quindi la resistenza essendo, ogni interruzione od eterogeneità del materiale, causa di un ritardo del segnale.

INDAGINE SCLEROMETRICA

L’indagine sclerometrica, o prova sclerometrica, è una prova non distruttiva atta alla valutazione della resistenza residua a compressione di un’area di calcestruzzo indurito. Tale valutazione è effettuata con lo sclerometro, ovvero un apparecchio meccanico consistente in un maglio di acciaio caricato a molla che, quando viene rilasciato, colpisce un pistone di acciaio a contatto con la superficie del calcestruzzo indagato.

La resistenza a compressione del calcestruzzo viene stimata sulla base della coppia dei valori: velocità di propagazione degli ultrasuoni e indice di rimbalzo sclerometrico, mediante l’utilizzo di formule dedotte da correlazioni di tipo sperimentale.

 

PULL OUT

La prova di estrazione “Pull Out ” è una tecnica non distruttiva, poco invasiva, di facile e rapida esecuzione, poco incidente sugli stati tensionali dell’elemento strutturale indagato, che consente, in breve tempo, di allargare l’indagine su un numero elevato di elementi strutturali.

Per la stima della resistenza del cls in opera è stato dimostrato che, per una vasta gamma di calcestruzzi, è possibile utilizzare una correlazione generale di sufficiente accuratezza. Una maggior accuratezza, tuttavia, può essere raggiunta se si ottiene una correlazione specifica, tarando i risultati con prove di compressione eseguite su campioni cilindrici di calcestruzzo estratti dalla struttura esaminata.

 

 

 

 

 

 

 

 

PULL-OFF

La prova di pull-off è una tecnica di indagine semidistruttiva che permette la misura della resistenza a trazione o della resistenza allo strappo di un materiale applicato ad un sottofondo, come ad esempio i rivestimenti murari (malte di finitura, intonaci o altro). Tale prova si effettua praticando sulla superficie del materiale da indagare un’incisione circolare di diametro 50 mm, per una profondità almeno pari allo spessore del rivestimento, mediante un apposito carotiere, in modo da isolare la zona oggetto di indagine.

 

 

VERIFICA DEL POTENZIALE DI CORROSIONE

La corrosione delle armature è un processo di natura elettrochimica e come tutti i processi elettrochimici, per potersi produrre, richiede la presenza di un elettrolita. Nel caso del calcestruzzo l’elettrolita è la soluzione presente nei suoi pori che è sostanzialmente una soluzione di idrossido di calcio, di sodio e di potassio con un pH in genere compreso tra 13 e 13,8. In soluzioni con pH > 11,5 e in assenza di cloruri, il ferro si ricopre di un film di ossido di pochi nanometri di spessore che protegge perfettamente le armature.

Purtroppo, nel tempo, il calcestruzzo perde le sue caratteristiche protettive.

 

INDAGINE GEORADAR AD ALTA RISOLUZIONE

Il Georadar, meglio noto come Ground Penetrating Radar (GPR), è un metodo ecografico di prospezione geofisica che viene utilizzato in numerose applicazioni. Nell’ingegneria civile valuta lo stato di degrado di edifici e di pavimentazioni stradali, individua le strutture metalliche dei calcestruzzi, localizza impianti sotterranei e consente la ricostruzione di forma e profondità delle fondazioni.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SPESSIMETRO

Viene utilizzato per la determinazione degli spessori dei montanti metallici con sistema ad ultra suoni.

Poiché la densità e le proprietà elastiche di un generico mezzo influenzano la velocità di propagazione di impulsi ultrasonici attraverso ad esso, conoscendo tale velocità (da opportuni abachi di correlazione) si è in grado di determinare un generico spessore indagato grazie alla misura del doppio tempo di percorso dell’impulso immesso.

 

 

PROVE CON MICRODUROMETRO

Sono prove in cui vengono utilizzati strumenti molto maneggevoli ideali per il controllo di elementi metallici. Si possono eseguire misurazioni dinamiche in HLD e lettura diretta su display della conversione in scala in Rockwell, Brinell, Vickers.

 

 

 

 

PROVE MAGNETOSCOPICHE

I controlli magnetoscopici consentono di individuare la presenza di difetti superficiali in saldature a cordoni d’angolo, grazie all’alterazione dell’andamento delle linee di flusso del campo magnetico segnalate dallo strumento.

 

 

 

 

LIQUIDI PENETRANTI

Il controllo viene effetuato principalmente sui materiali metallici, ma può essere eseguito anche su materiali di altra natura, purchè essi riusultino inerti rispetto ai prodotti impiegati per l’indagine e non risultino porosi.  Questo metodo di indagine è atto a rilevare difetti affioranti di qualunque tipo, a condizione che siano comunicanti con la superficie.

 

 

 

 

INDAGINI ULTRASONICHE SU SALDATURE

L’ispezione mediante ultrasuoni è un metodo non distruttivo in cui onde sonore ad alta frequenza sono introdotte nel materiale da esaminare, allo scopo di evidenziare difetti superficiali o interni, misurare lo spessore dei materiali, misurare la distanza e la dimensione delle difettosità.

La misura si effettua tramite  l’utilizzo di un misuratore digitale a ultrasuoni che segnala tramite delle sonde piane o angolari che vengono scansionate in prossimità della saldatura/elemento da controllare, le eventuali indicazioni o discontinuità all’interno della saldatura/elemento.

 

 

PRELIEVO DI CAMPIONI METALLICI

Il prelievo di barre d’armatura è fatto individuando i punti meno pericolosi e le posizioni più idonee per evitare danni alla struttura. Il prelievo di barre d’armatura è fondamentale per determinare le caratteristiche meccaniche delle barre in strutture in cemento armato sottoposte ad indagine e si effettua mediante estrazione di campioni di lunghezza circa 40-50 cm dall’elemento strutturale.

La prova di trazione (o prova di trazione uniassiale) è una prova di caratterizzazione dei materiali che consiste nel sottoporre un provino di dimensioni standard (normale) di un materiale in esame ad un carico F monoassiale inizialmente nullo che viene incrementato fino a un valore massimo che determina la rottura del materiale.