CARATTERIZZAZIONE MECCANICA DELLE MURATURE

Negli interventi di restauro statico e di consolidamento è fondamentale il rispetto per l’oggetto esistente e perciò la proposta progettuale deve comportare il minimo disturbo e deve essere basata su una comprovata necessità. Ne discende che la soluzione adottata deve essere strettamente correlata alle conclusioni diagnostiche ottenute da una accurata analisi del manufatto. Tale analisi sfocia usualmente in un modello di calcolo (più o meno raffinato) in grado di fornire risposte sull'attuale grado di sicurezza dell'edificio e quindi sulla necessità o meno di intervenire con correttivi passivi o attivi.

La formulazione del modello interpretativo, come sempre nei problemi riguardanti le costruzioni, necessita di informazioni relative alla geometrìa della struttura, ai carichi cui è sottoposta ed alle caratteristiche dei materiali che la costituiscono.

Quest'ultimo aspetto, vale a dire la caratterizzazione meccanica dei materiali, risulta spesso di gravosa soluzione nel caso di edifici antichi e soprattutto nel caso di murature in laterizio o pietra, talora molto eterogenee.

Negli interventi di consolidamento statico occorre conoscere le caratteristiche meccaniche di deformabilità e resistenza dei materiali costituenti l’opera in studio.

La conoscenza dei parametri di deformabilità è di primaria importanza per il progettista in quanto gli permette di valutare la risposta che deve attendersi dalla struttura in funzione dello stato di sollecitazione applicato.

Il prelievo di numerosi campioni da sottoporre a prove distruttive in laboratorio risolverebbe il problema ma l’approccio risulterebbe proibitivo in termini di costi, poco affidabile a causa dei disturbi arrecati al campione durante il prelievo ed il trasporto ed impossibile da effettuare quando la struttura abbia una rilevanza storica che ne vieti qualunque danneggiamento, anche a scopo diagnostico.

Questi campioni poi, per poter essere sufficientemente rappresentativi del comportamento medio globale della struttura devono essere di grande dimensione ma non sempre possono essere prelevati dalle strutture murarie; basti pensare alle scadenti caratteristiche della malta presente nelle vecchie murature che non consente di prelevare campioni indisturbati se non ricorrendo a tecniche di prelievo sofisticate ed onerose.

I problemi connessi al prelievo di campioni rappresentativi può essere evitato ricorrendo alle tecniche di prova di tipo non distruttivo.

Le indagini non distruttive o semi-distruttive applicate alla Muratura sono:

  • Indagini visive (VT) ed endoscopiche;
  • Indagini con Martinetti Piatti singoli e doppi (MPT);
  • Indagini Soniche (SO);
  • Prove Penetrometriche su malta (PE).

Esse vengono applicate con lo scopo di conoscere:

  • gli spessori delle parti fessurate;
  • le stratificazioni;
  • le deformazioni, i cedimenti strutturali e gli spostamenti;
  • la tensione media di esercizio;
  • la resistenza delle malte;
  • la tensione media di deformazione e del modulo di elasticità della muratura;
  • dell'incidenza della velocità di transito delle onde soniche nei diversi materiali.

INDAGINE

VISIVA

L'indagine Visiva è un sopralluogo preventivo necessario per raccogliere tutte le informazioni relative al fabbricato e al suo stato di conservazione e sicurezza. I dati raccolti sulle geometrie dell'edificio e sullo stato di degrado degli elementi strutturali e non strutturali viene pianificata la campagna d'indagini. Per la realizzazione di stratigrafie di solai e pareti si ricorre all'utilizzo dell'endoscopio.

INDAGINE

CON MARTINETTI PIATTI

L’indagine con i Martinetti Piatti è forse l’unica disponibile al momento in grado di fornire delle informazioni attendibili sulle principali caratteristiche meccaniche di una struttura muraria in termini di deformabilità, stato di sforzo e resistenza. La prova viene eseguita utilizzando dei martinetti piatti, contrastati nell’applicazione dello sforzo ad un limitato volume murario, dall’intera massa muraria sovrastante.

L’indagine con Martinetti Piatti permette di eseguire indagini su tutte le strutture murarie, per la valutazione dello stato tensionale, del  modulo  elastico e del carico di rottura per una muratura.

INDAGINE

SONICA

Le prove soniche applicate alle strutture di muratura consentono di individuare la presenza di cavità macroscopiche, fessure o porzioni di muratura aventi caratteristiche differenti, intercettate lungo il percorso di trasmissione dell’onda, dato che le onde sonore si trasmettono attraverso i mezzi prediligendo i canali a maggiore densità, deviando quindi in corrispondenza di lacune o discontinuità. La velocità sonica è infatti generalmente uniforme nei solidi omogenei, e maggiore rispetto a quella di propagazione dell’onda sonora in aria.

L’indagine sonica permette di eseguire indagini su tutte le strutture murarie, sia per la valutazione dell’omogeneità del setto murario e quindi dell’eventuale presenza di difetti strutturali (cavità, fessurazioni etc.), che per stimare l’ordine di grandezza della resistenza dei materiali utilizzati.

INDAGINE

PENETROMETRICA

La prova consiste nella misurazione dell’energia spesa per praticare una cavità in un giunto di malta con un normale processo di foratura realizzato mediante trapano strumentato. Durante la prova è mantenuta costante la forza di foratura: dall’analisi statistica dei dati rilevati è possibile correlare la resistenza alla perforazione della malta con le sue caratteristiche meccaniche. 

Le applicazioni della prova:

  • Misura della omogeneità dello strato del giunto di malta, sia nella parte più esterna che in quella interna, al ne di veri care fenomeni di degrado, carbonatazione, applicazioni ed interventi successivi;
  • Misura della omogeneità di differenti porzioni di malta disposte in punti dislocati della stessa struttura o in strutture limitrofe;
  • Stima della resistenza meccanica della malta.
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