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La Caratterizzazione Meccanica dei materiali è uno step imprescindibile del processo di determinazione del Livello di Conoscenza delle strutture esistenti, in cemento armato e in muratura.

Le lezioni in aula a Salerno relative ai Moduli 1 e 2 (Sezione A) del Master in Controllo, Analisi, Manutenzione Opere Civili e Infrastrutturali.

I Moduli 1 e 2 trattano della Caratterizzazione dei Materiali (Calcestruzzo e Muratura) ed in particolare delle Metodologie Sonreb (composta da Magnetometria, Sclerometria e Ultrasuoni) e di quella dei Martinetti Piatti.

Aperto a: Tecnici, Neo-Laureati, Ingegneri, Architetti, Geometri.

Argomenti trattati:

  • Introduzione: Prove Non Distruttive su Calcestruzzo;
  • Calcestruzzo: tecnologia di base e degrado;
  • Magnetometria: la prova, preparazione, l’attuazione, la ricostruzione delle armature;
  • Sclerometria: la prova, preparazione, l’attuazione, la lettura delle battute;
  • Ultrasuoni: la prova, preparazione, l’attuazione, la lettura delle curve;
  • Interpretazione dei risultati.

MODULO A: SONREB

MAGNETOMETRIA

Il metodo

La prova con pacometro permette l’individuazione dell’orientamento degli elementi metallici di rinforzo (armature) presenti in strutture di calcestruzzo.

Normativa di riferimento

BS 1881-204/1988

Strumentazione utilizzata per eseguire la prova

Pacometro. Il principio di funzionamento dello strumento si basa sull’indizione del campo magnetico determinato dalla presenza di barre d’armatura. Alcuni strumenti, quelli più completi, permettono di valutare lo spessore del copriferro e l’interferro. Per l’individuazione della presenza delle barre, in un primo tempo la sonda dello strumento, le magnetizza brevemente inducendo loro delle non correnti parassite rilevandone il campo magnetico indotto man mano che questo si dissolve. L’entità del campo magnetico indotto dipende essenzialmente dalla distanza della barra dalla sonda di ricerca.

Applicazione

La magnetometria consente di localizzare in modo rapido ed accurato la presenza e l’orientamento degli elementi metallici di rinforzo (armature) presenti in strutture di calcestruzzo armato, di misurare con precisione lo spessore del copriferro e di effettuare una stima del diametro del tondino.

E’ un indagine Non Distruttiva che verrà eseguita in preventiva per la conduzione di altre prove non distruttive in situ che permette di determinare lo spessore del copriferro, la posizione e la distribuzione delle barre di armatura stimandone il diametro. Inoltre consente di effettuare la misura del potenziale delle armature permettendo la diagnosi dello stato di corrosione.

Al termine del Corso i candidati potranno – in modo facoltativo – accedere all’esame di Certificazione di I°livello nei metodi: Magnetometria (MG), Sclerometria (SC), Ultrasuoni (UT).

Il Corso sarà tenuto da una Tecnico di III°livello.

SCLEROMETRIA

Il metodo

La prova sclerometrica è una prova non distruttiva basata sul principio per cui il rimbalzo di una massa elastica dipende dalle caratteristiche di resistenza e rigidezza della superficie su cui urta.

Normativa di riferimento:

UNI EN 12504-2:2001 (che sostituisce la UNI 9189:1988) al punto 1 nota 2, prescrive che:

“… il metodo di prova non è inteso come una alternativa per la determinazione della resistenza alla compressione del calcestruzzo ma, con una opportuna correlazione, può fornire una stima della resistenza in sito. L’indice sclerometrico determinato mediante questo metodo può essere utilizzato per la valutazione dell’uniformità del calcestruzzo in sito, per delineare le zone o aree di calcestruzzo di scarsa qualità o deteriorato presenti nelle strutture.”

Strumentazione utilizzata per eseguire la prova: 

Sclerometro. Lo sclerometro è costituito da un corpo cilindrico munito di un’asta che fuoriesce da un’estremità dell’involucro ed è caricata da una molla. L’asta è premuta sulla superficie da testare fino a raggiungere il limite della sua corsa. A questo punto una massa interna, guidata da una molla, colpisce la ghiera fissata rigidamente all’asta, che a sua volta, è a contatto della superficie in prova. La massa dopo aver battuto sull’asta, rimbalza ad una certa altezza ed è mostrata da un indice posto su una scala graduata.

Applicazione:

Le prove sclerometriche consentono di stimare, la resistenza a compressione del calcestruzzo in strutture già realizzate, o anche negli edifici di nuova costruzione.

Tra le prove non distruttive che possono essere eseguite su strutture in calcestruzzo armato esiste il metodo “meccanico” che consente la determinazione della durezza superficiale mediante l’impiego dello sclerometro.

Questo metodo si basa sulla corrispondenza esistente tra il carico unitario di rottura a compressione e la durezza superficiale del calcestruzzo misurando “energia elastica rimanente” (metodi di rimbalzo).

ULTRASUONI

Il metodo

Il metodo è valido per determinare le zone con caratteristiche meccaniche omogenee e quindi ottenere una mappatura del materiale.

Normativa di riferimento:

UNI EN 583-1/2004, UNI EN 12504-4/2005

Strumentazione utilizzata per eseguire la prova: 

Ultrasuoni: Sonde e Centralina. Lo strumento utilizzato per le misure ultrasoniche è costituito da un generatore di segnali elettrici che alimenta un trasduttore.

Quest’ultimo produce un impulso ultrasonoro destinato ad attraversare il materiale sotto indagine. Un altro trasduttore riceve l’impulso precedentemente inviato lo ritrasforma in segnale elettrico. Il segnale ricevuto viene elaborato da un circuito digitale che comunica visivamente o su sim-card i parametri richiesti.

Applicazione:

Attraverso questa metodica è possibile avere dati per stimare le caratteristiche meccaniche della struttura indagata in quanto la propagazione di onde ultrasonore è funzione dalla densità del materiale, del modulo elastico e del coefficiente di Poisson.

Le variazioni velocità di propagazione degli ultrasuoni ci informano sulle caratteristiche meccanico elastiche del materiale sul livello di omogeneità, sulla qualità, sull’eventuale deterioramento e sulla presenza di eventuali vuoti o inclusioni. La presenza di imperfezioni o disomogeneità nel corpo, infatti provoca l’insorgere di fenomeni di scattering che si manifestano con la presenza di eco spurie, riverberi e, in generale, attenuazione dell’onda sonora. Questa metodologia di indagine è particolarmente utile per monitorare le strutture, l’efficacia nel tempo di interventi di risanamento e il miglioramento delle caratteristiche meccaniche del mezzo.

L’indagine strutturale prevede l’eventuale applicazione di tre tecniche d’acquisizione dei dati:

  • trasmissione diretta;
  • trasmissione semi-diretta;
  • trasmissione indiretta.

I metodi di prova con ultrasuoni per il calcestruzzo nelle costruzioni,  hanno realizzato, negli ultimi anni, progressi visibili. Si è potuto evidenziare in particolare i miglioramenti nei sistemi di analisi e testing differenti tramite il confronto e lo scambio di esperienze.

La prova con ultrasuoni si basa sulla determinazione della velocità di propagazione degli impulsi di un treno di onde immesse nel calcestruzzo sottoposto a verifica (misure per trasparenza).

SONREB

Normativa di riferimento:

UNI EN 12504-2:2001 e UNI EN 583-1/2004, UNI EN 12504-4/2005.

Strumentazione utilizzata per eseguire la prova: 

Sclerometro e Ultrasuoni.

Applicazione:

Il metodo SONREB (da SONic REBound : ultrasuoni + sclerometro) è un metodo di indagine non distruttivo che si applica sul calcestruzzo indurito.

Questo metodo consente di determinare la resistenza Rc di un calcestruzzo in opera correlandolo con la velocità ultrasonica V, ottenuta con prove ultrasoniche e con l’indice di rimbalzo S ottenuto con prove sclerometriche.

Le prove devono essere effettuate nelle stesse zone di indagine.

Tale metodo combinato consente di superare gli errori che si ottengono utilizzando separatamente il metodo sclerometrico, che è un metodo di indagine superficiale, e il metodo ultrasonico, che invece è un metodo di indagine volumetrico. Si é infatti notato che il contenuto di umidità fa sottostimare l’indice sclerometrico e sovrastimare la velocità ultrasonica, e che, all’aumentare dell’età del calcestruzzo, l’indice sclerometrico aumenta mentre la velocità ultrasonica diminuisce.

Infatti questi metodi sono influenzati da diversi fattori quali ad esempio:

  • l’età del calcestruzzo e il suo contenuto di umidità: si é notato che il contenuto di umidità fa sottostimare l’indice sclerometrico e sovrastimare la velocità ultrasonica, e che, all’aumentare dell’età del calcestruzzo, l’indice sclerometrico aumenta mentre la velocità ultrasonica diminuisce;
  • la composizione del calcestruzzo che influenza il metodo ultrasonico;
  • la diversa consistenza tra calcestruzzo corticale e quello interno che invece influenza il metodo sclerometrico.

MODULO B: MARTINETTI PIATTI

Il Metodo

La prova con martinetto piatto singolo permette di stimare lo stato di tensione locale presente nelle strutture murarie.

La prova con martinetto piatto doppio consente di determinare le caratteristiche di deformabilità della muratura, nonché di fornire una indicazione sul valore di resistenza della stessa.

Normativa di riferimento

NTC 2008, ASTM C 1196-09 e 1197-09 e RILEM LUM D3 (1994).

Strumentazione

Martinetti Piatti rettangolari o semicircolari, Raccordi, Kit Oleodinamico, Manometro, tubi flessibili.

Applicazione

La prova con martinetti piatti è un controllo non distruttivo e si prefigge di valutare le caratteristiche di deformabilità locali della muratura  e si esegue su elementi strutturali in muratura portante (mattoni pieni e pietra).

MODALITA’ DI SVOLGIMENTO

  • una prima sessione introduttiva in e-learning (accessibile dal momento dell’iscrizione). Per la fruizione di tutti i contenuti (slides e videolezioni) sono necessarie circa 4 ore per ogni sezione;
  • una sessione pratica sul campo: due giorni durante i quali si analizzeranno diverse case studies in aula e direttamente on-site;
  • accesso facoltativo all’esame di certificazione di I° livello Bureau Veritas nei metodi inclusi (Magnetometria-MG; Sclerometria-SC; Ultrasuoni-UT e Martinetti Piatti-MPT).

CREDITI FORMATIVI PROFESSIONALI RICONOSCIUTI SOLO PER LA PARTECIPAZIONE AL MASTER COMPLETO

20 CFP Architetti, 32 CFP Geometri, 32 CFP Ingegneri.

CERTIFICAZIONE/I

Al prezzo indicato bisogna sommare il prezzo della/e Certificazione/i Bureau Veritas di I° livello del valore di € 150 cad.

DURATA e PROSSIME DATE in AULA 

Il corso è articolato in 12 ore di e-learning, 2 Giorni di Lezione/Pratica in aula sulle sedi di Genova, Salerno e Modena.

02ott(ott 2)9:00 mattino03(ott 3)6:00 mattinoMASTER_Sezione A (Moduli 1-2) @ GenovaCaratterizzazione dei Materiali: Calcestruzzo e Muratura.

07nov(nov 7)9:00 mattino08(nov 8)6:00 pomeriggioMASTER_Sezione A (Moduli 1-2) @ SalernoCaratterizzazione dei Materiali: Calcestruzzo e Muratura.

11nov(nov 11)9:00 mattino12(nov 12)6:00 pomeriggioMASTER_Sezione A (Moduli 1-2) @ ModenaCaratterizzazione dei Materiali: Calcestruzzo e Muratura.

Programma del Corso

Normativa
Calcestruzzo: tecnologia e degrado
Magnetometria: la prova, preparazione, l'attuazione, la ricostruzione delle armature
Sclerometria: la prova, preparazione, l'attuazione, la lettura delle battute
Comparazione con i campioni estratti
Interpretazione dei risultati
Muratura: tecnologia e degrado
Martinetti Piatti: la prova, preparazione, l'attuazione, la lettura dei risultati

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