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In collaborazione con
Milano, 10 marzo 2017
Diagnostica nelle strutture in calcestruzzo
Roberto FELICETTI
Diagnostica nelle strutture in calcestruzzo
Diagnostica nelle strutture in calcestruzzo armato:tema molto ampio e complesso
non sviluppabile in una breve presentazione
brevi spunti su:
• valutazione della resistenza
• stima della durabilità residua
• controllo di esecuzione e ricerca di difetti
Diagnostica nelle strutture in calcestruzzo
la bibbia delle NDT per il C.A.
trave: resistenza effettiva (% del cubetto)
Testing of Concrete in StructuresJ.H. Bungey, S.G. Millard, M.G. Grantham
il cubettomassima resistenza ottenibile
dall'impasto fornito in cantiere
Diagnostica nelle strutture in calcestruzzo
Conseguenze sulla pianificazione delle indagini diagnostiche
la resistenza in opera è inferiore rispetto al corrispondente valore di progetto
BS: γM = 1.2 invece di 1.5
EN 13791: fck atteso in situ = 0.85 fck progetto
Norme Tecniche per le Costruzioni: livello di conoscenza e fattore di confidenza
a causa della variabilità delle miscele cementiziee delle possibili cause di non uniformità della resistenza,
le tecniche non distruttive vanno calibrate specificamente per ogni applicazione
applicazione sistematicadi tecniche ND leggere
integrazionecon icarotaggi
Diagnostica nelle strutture in calcestruzzo
la corrosione delle armature a causa della carbonat azione
l'acqua nei pori del calcestruzzo ha un pH elevato (~13)reagendo con l'anidride carbonica dell'atmosfera il pH si abbassaviene perso l'effetto di protezione delle armature
quando le armature si ossidanoi prodotti che si formano (ruggine)hanno un volume più elevatoe tendono a spaccareil copriferro degli elementi strutturali
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O
portlanditeanidride
carbonica
Diagnostica nelle strutture in calcestruzzo
effetto della bagnatura
protetto
esposto
parzialmenteprotetto
variazioni locali della profondità di carbonatazione
church in Nova Milanese (Milan - Italy)
un metodo rapido per la misura della profondità della carbonatazioneè di grande aiuto per tenere conto delle variazioni locali nelle strutture reali
Diagnostica nelle strutture in calcestruzzo
ci sono tecniche alternative per mettere a nudo il copriferroscassi locali con scalpello, perforazione a tratti
un metodo per estrarre con continuità un campione ordinato di polvere
Analisi della polvere di perforazione
Diagnostica nelle strutture in calcestruzzo
il kit per la misura della carbonatazione
taglio a V(funge da imbuto)
provette ad alta trasparenza
testina di captazione
www.carbontest.it
resina per ripristinocontagocceindicatore pHset di provette
Diagnostica nelle strutture in calcestruzzo
il metodo ultrasonico "pulse echo"è richiesto l'accesso ad un solo lato della struttura
viene emesso un breve impulso (una-due semionde)e si ascoltano eventuali onde riflesse dalle discontinuità
fattore di riflessione
R = Z2 − Z1 = T −1Z + Z21
calcestruzzo - aria R = - 1calcestruzzo - acciaio R ≈ 0.5
impedenza acustica Z = ρ·c
Diagnostica nelle strutture in calcestruzzo
tomografie 2D e 3D di elementi accessibili da un solo lato- 12 sensori equispaziati accoppiati a secco (per attrito)
- ogni sensore viene eccitato a turno, mentre gli altri operano come ricevitori
- l'elaborazione delle misure viene effettuata in tempo reale
- scan B- disponibile in alcuni secondi
Diagnostica nelle strutture in calcestruzzo
un esempio applicativo:iniezioni cementizie di cavi post-tesi
Diagnostica nelle strutture in calcestruzzo
una recente iniziativa nel campo della diagnostica strutturale
Dipartimenti coinvolti
Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica - durabilità
Elettronica, Informazione e Bioingegneria - sensori e monitoraggio
Ingegneria Civile e Ambientale - strutture civili
Meccanica - strutture meccaniche e impianti
• integrazione e miglioramento delle metodologie diagnostiche consolidate per diverse tipologie di materiali
• sviluppo di sensori e strumenti innovativi o a basso costo
• automazione delle indagini su grandi strutturee in ambienti difficilmente accessibili o pericolosi
Laboratorio per la Diagnostica e il Monitoraggio Strutturale