INDAGINI CND
La divisione “Controlli Non Distruttivi” offre un esteso servizio di indagini in sito su edifici e strutture esistenti. Le tipologie di prove impiegate possono essere di tipo non-distruttivo, se non comportano alcun danno sulla struttura oggetto di analisi, o di tipo semi-distruttivo, qualora sia necessario un ripristino della superficie della struttura al termine dell’indagine. Entrambe le tipologie di indagini consentono di determinare caratteristiche fondamentali della struttura esaminata.
I metodi non-distruttivi e semi-distruttivi possono essere applicati sia a strutture moderne che a strutture vecchie o a valenza storico-artistica. Nel primo caso, tali metodi di indagine vengono comunemente applicati per un controllo di qualità sui materiali da costruzione impiegati. Nel secondo caso, invece, si utilizzano per accertare l’integrità strutturale o l’adeguatezza di una struttura ad una nuova destinazione d’uso.
Per una corretta analisi dello stato di degrado di un manufatto, vengono impiegate indagini non distruttive, in alcuni casi affiancate ad interventi semi distruttivi quali il prelievo di campioni per prove fisico-chimiche da effettuare in laboratorio, in altri casi vengono utilizzate come unico metodo di indagine.
Le metodiche non distruttive presentano diversi vantaggi quali:
– poter operare all’interno degli edifici senza dover sospendere le normali attività, limitando al minimo i disagi per gli abitanti.
– evitare ulteriori traumi a strutture dissestate, limitando il numero dei saggi distruttivi ai punti realmente rappresentativi per la formulazione del quadro diagnostico generale.
I Controlli Non Distruttivi che offriamo possono essere suddivisi in quattro grandi famiglie:
Indagini sui ferri d'armatura
- Indagini tramite pacometro
Lo scopo della prova è quello di determinare la posizione delle armature, lo spessore del copriferro e, con buona approssimazione, il diametro dei ferri facendo scorrere lungo la superficie mediante una sonda emettitrice di campo magnetico collegata ad un’unità di elaborazione digitale ed acustica. Questo tipo di rilevazione è particolarmente utile per l’esecuzione delle altre prove come il carotaggio ed il Pull-out, che necessitano di evitare le armature.
- Prelievo di armature
Lo scopo della prova è quello di prelevare dei ferri d’armatura sui quali andranno poi eseguiti dei test chimici, fisici o meccanici in un laboratorio prove materiali. Questa metodologia prevede l’uso di uno scalpello per togliere il copriferro e di una cesoia per tagliare il ferro. Esso deve essere eseguito in zone di scarsa sollecitazione indicate dal committente e deve essere condotto in modo da creare il minor disturbo possibile al manufatto ed ai suoi elementi costitutivi.
Indagini sulle murature
- Indagine termografica
L’indagine termografica è un tipo di rilievo dalle molteplici applicazioni sia nell’ambito dell’Ingegneria Civile che Industriale. Si utilizzano telecamere sensibili nel campo dell’infrarosso IR, comunemente dette termocamere, riprendendo la superficie da esaminare.
Principali applicazioni pratiche possono essere:
– analisi di omogeneità di paramenti murari (superfici verticali oppure orizzontali) con particolare attenzione all’individuazione di zone di distacco delle superfici di rivestimento (intonaci in particolare);
– individuazione di zone umide e di zone preferenziali per la dispersione del calore;
– individuazione di cavità;
– lettura dell’organismo strutturale nascosto dai rivestimenti.
- Indagini tramite endoscopio
L’indagine tramite endoscopio ha lo scopo di classificare dettagliatamente la consistenza e la natura e la geometria del materiale costituente la struttura in esame, mediante rilievi visivi e fotografici. Allo scopo è utilizzata una sonda, rigida o flessibile, che viene inserita in alcuni fori nella muratura praticati mediante carotatrice o trapano elettrico. La restituzione fotografica o video dell’ispezione permette di osservare eventuali anomalie all’interno della muratura.
- Indagini con martinetto piatto
L’indagine con martinetto piatto singolo ha l’obiettivo di determinare lo stato di sollecitazione a compressione esistente su una porzione di muratura, ossia il carico statico che insiste sul paramento. Allo scopo è utilizzato un martinetto piatto, di forma semicircolare, inserito in un intaglio praticato sulla muratura con una fresa apposita. Il risultato permette il confronto con la resistenza massima della muratura derivante dalla prova con martinetto doppio o attraverso prove di laboratorio su porzioni di muratura.
- Indagini con martinetto doppio
L’indagine con martinetto piatto doppio ha lo scopo di determinare il valore della tensione esistente sulla muratura, del modulo elastico e la resistenza a rottura di una porzione di muratura compresa tra due martinetti di forma semicircolare. L’indagine è eseguita successivamente alla normale prova su martinetto piatto, in modo da associare la sollecitazione gravante sulla porzione di muratura con quella massima a rottura.
- Misurazioni ultrasoniche
Attraverso gli ultrasuoni si vogliono rilevare le caratteristiche meccaniche della muratura, in particolar modo la sua elasticità e omogeneità. Per l’esecuzione della prova la sonda emettitrice e la sonda ricevente possono essere poste su facce opposte dell’elemento da indagare (misura diretta), sulla stessa faccia (misura indiretta) oppure su facce perpendicolari (misura semidiretta). La sonda emettitrice produce degli impulsi che sono captati dalla sonda ricevente e registrati dall’apparecchiatura. Il tempo di transito fornisce un’indicazione relativa al modulo elastico della muratura in punti diversi.
- Prelievo di muratura
Lo scopo del prelievo di muratura è quello di ottenere un campione, costituito dall’elemento mattone e malta di allettamento, sul quale eseguire delle prove di laboratorio volte a caratterizzare dal punto di vista fisico-chimico e meccanico i materiali, valutarne il degrado, la resistenza a compressione e ad individuare la tipologia di materiale da utilizzare per risanare la muratura. Gli elementi prelevati, rappresentativi della tessitura muraria, vengono spianati sulle superfici di contatto al fine di garantire la corretta distribuzione del carico.
Indagini sui calcestruzzi
- Ultrasuoni con trasmissione diretta, semidiretta, indiretta
Attraverso gli ultrasuoni si vogliono rilevare le caratteristiche meccaniche del calcestruzzo, in particolar modo la sua omogeneità. Per l’esecuzione della prova la sonda emettitrice e la sonda ricevente sono poste a cavallo dell’elemento da indagare (o sulla stessa faccia nel caso la superficie opposta non sia accessibile). La sonda emettitrice produce degli impulsi che sono captati dalla sonda ricevente e registrati dall’apparecchiatura. Il tempo di transito, essendo proporzionale alla resistenza meccanica del calcestruzzo, fornisce un’indicazione relativa alla variazione di resistenza in punti diversi.
- Valutazione resistenza del calcestruzzo con Pull-Out
La tecnica di indagine denominata Pull-out è utilizzata per determinare le proprietà meccaniche del calcestruzzo in opera. La metodologia consiste nell’inserire nel calcestruzzo un tassello d’acciaio di forma standard e nell’estrarlo mediante idonea attrezzatura. Il valore della forza di estrazione, confrontato con una curva di correlazione sperimentale, permette di valutare la resistenza del calcestruzzo.
- Valutazione resistenza del calcestruzzo con Sclerometro
La prova Sclerometrica è utilizzata per stimare la resistenza a compressione del calcestruzzo su strutture già realizzate. Lo Sclerometro utilizza la misura del rimbalzo di un cilindro d’acciaio che colpisce la superficie del calcestruzzo con una forza costante provocata da una molla.
- Valutazione della profondità della carbonatazione
La prova ha lo scopo di determinare la profondità di carbonatazione dello strato superficiale del calcestruzzo. Il calcestruzzo possiede un valore di pH di circa 12,5, cosa che gli conferisce un carattere fortemente alcalino. Questa forte alcalinità costituisce una protezione naturale dell’armatura contro la corrosione. Il calcestruzzo carbonatato è fortemente permeabile e riduce la capacità protettiva; fornisce inoltre una durezza superiore che tende ad ingannare i metodi di determinazione della resistenza a compressione misurati con sclerometro.
- Indagini tramite endoscopio
L’indagine tramite endoscopio ha lo scopo di classificare dettagliatamente la consistenza e la natura del materiale costituente la struttura in esame, mediante rilievi visivi e fotografici. Allo scopo è utilizzata una sonda che viene inserita in alcuni fori nel calcestruzzo generati mediante carotatrice o trapano elettrico. La restituzione fotografica o video dell’ispezione permette di osservare eventuali anomalie e cavità interne al calcestruzzo.
- Valutazioni con metodo SonReb
Lo scopo della prova è calcolare la resistenza media a compressione del calcestruzzo combinando la velocità ultrasonica V, ottenuta con prove ultrasoniche, con l’indice di rimbalzo S ottenuto con prove sclerometriche, compensando gli errori di entrambe le prove. Il contenuto di umidità e l’età del calcestruzzo infatti influenzano in modo opposto entrambe le prove. Si utilizzano curve di correlazioni sperimentali o, in alternativa, di correlazioni analitiche.
- Misura della forza di adesione del rivestimento (Pull-Off)
Lo scopo della prova è quello di identificare la forza di adesione di qualsiasi materiale (intonaci, malte, gessi e vernici) su un supporto calcolandola dal carico a rottura di estrazione di alcuni tasselli di ancoraggio. L’apparecchiatura utilizzata è costituita da un moltiplicatore di forza a funzionamento idraulico e un dinamometro che memorizza la forza necessaria per strappare la parte di superficie intagliata e incollata al tassello di ancoraggio.
- Carotaggio
Lo scopo di questa indagine è di fornire al laboratorio il provino da sottoporre a prova di compressione per determinarne la resistenza e calibrare i risultati ottenuti con metodi non distruttivi (Ultrasuoni, Sclerometro, SonReb). Dalla carota estratta si potrà anche ricavare il modulo elastico e lo spessore della carbonatazione.
Prove di carico su solai
Le prove di carico sono prove che vengono effettuate su elementi strutturali con lo scopo di verificarne sperimentalmente il loro comportamento sotto le azioni di esercizio.
La prova di carico su solaio permette di determinare la resistenza e la risposta elastica mediante la valutazione degli abbassamenti sotto carico, sottoponendolo alle massime sollecitazioni possibili in accordo con i propri carichi di esercizio. La prova fornisce un valido riferimento sia in merito al comportamento dei soli elementi portanti principali, sia in merito al loro inserimento sulle strutture verticali (appoggi).
La prova può esser eseguita secondo due modalità di applicazione del carico statico:
– carico concentrato (prove a spinta)
– carico distribuito (serbatoi, piscine o autocarri)
Nel primo caso la prova viene eseguita mediante l’applicazione di un carico concentrato applicato a mezzo di un sistema a spinta costituito da traverse nervate e da un martinetto idraulico, oltre ad un sistema di prolunghe ad innesti rapidi. Sul solaio da caricare viene applicato un carico concentrato grazie al contrasto esercitato dal solaio superiore. La forza “equivalente” da applicare è quella forza applicata in corrispondenza della mezzeria del solaio trasversalmente alle nervature e capace di indurre lo stesso momento massimo prodotto dal carico uniformemente distribuito di progetto.
Quando il carico distribuito è generato con vasche o serbatoi riempiti d’acqua, questo si dispone in maniera uniforme e graduale, potendo quantificare con esattezza il carico misurando la quantità d’acqua utilizzata.
In entrambi i casi è necessario tenere conto della collaborazione offerta dalle zone laterali del solaio non caricate incrementando il carico unitario di calcolo, per indurre una deformazione equivalente a quella che si otterrebbe caricando completamente il solaio.
La misurazione degli spostamenti delle strutture caricate, in entrambe le tipologie di carico, avviene mediante il posizionamento di trasduttori potenziometrici sotto l’intradosso del solaio oggetto di prova. Tali dispositivi vengono collegati ad apposite centraline che acquisiscono ed elaborano il segnale. Tali centraline, che permettono di registrare le misure effettuale anche secondo cicli temporali programmati, consentendo in tempo reale di monitorare l’andamento carico-deformazione della struttura sottoposta a collaudo, e di conseguenza il comportamento dell’elemento strutturale.