Appunti secondo modulo Diagnostica e sperimentazione delle strutture

Domande sulla prova di compressione

S Ssi conosce, quindi quando si è in questa situazione si assegna un valore a ν e ricavo E (utilizzando la prima equazione). Il modulo elastico che salta fuori come è parente con il modulo elastico che trovo schiacciando il campione oppure tirando una barra d'acciaio? (possibile domanda per orale)

Questa è una prova di compressione di un cubo o di un calcestruzzo, la σ viene calcolata come forza sull'area in cui la forza la dà la macchina che possono essere di tipo universale (utilizzate per compressione o per trazione) o presse (schiacciano). Dalla pendenza di questa retta, che poi non si usa la pendenza ma il modulo secante, si ricava il modulo elastico del calcestruzzo, invece le costanti elastiche che si trovano dalle prove ultrasonore, sono chiamate costanti elastiche dinamiche perché non ci viene esattamente lo stesso numero, in particolare ci viene un numero leggermente superiore del 20-30% con le prove ultrasoniche. Ci viene

Un numero maggiore perché nel diagramma della σ-ε, se ci pensiamo, siamo nel caso degli ultrasuoni proprio all'inizio della pendenza della retta quindi la retta parte con una pendenza di un certo tipo e poi un po' declina, e siamo all'inizio perché i valori di sollecitazione e di deformazione che si realizzano con gli ultrasuoni sono bassissimi. Cioè noi abbiamo delle piccolissime oscillazioni delle particelle attorno alla loro posizione di equilibrio, quindi la pendenza del tratto iniziale della retta b è maggiore della pendenza della retta a di un 20/30 %, perciò avremo un modulo elastico maggiormente superiore.

2. Valutazione dell'omogeneità del cls

Si ha la creazione di mappe di omogeneità nel calcestruzzo. Nell'ambito del civile, per esempio quando si ha una muratura a sacco si hanno i due paramenti murari e in mezzo ho un sacco che è realizzato con sabbia, ciottoli ecc. e molto spesso

c'è la necessità negli edifici storici di consolidarlo, quindi si fanno dei buchi nei paramenti murari e si infilano i tubi e si immette della malta cementizia, malta ad elevate prestazioni, comunque compatibile con il materiale perché non è che ci posso buttare dentro dell'acciaio per consolidare un materiale storico. Come si fa a capire se ho consolidato veramente?

Si possono utilizzare gli ultrasuoni, quindi si è fatta una griglia pre-applicazione di iniezione, ho misurato le mie velocità e ho creato la mia mappa di omogeneità della muratura a sacco, poi faccio l'iniezione, faccio consolidare il materiale e rifaccio le misure, poi vedo se queste velocità che rilevo sono maggiori rispetto a quelle prima e soprattutto se ho un'omogeneità migliore rispetto a quella precedente.

3. Analisi dei difetti

Valutazione della profondità di una fessura:

Questa è un'applicazione particolare per

determinare la profondità di una fessura affiorante, di cui non riescoa determinare la profondità.Si fanno delle misure omeosuperficiali (indirette), dove mettiamo la sonda emittente in una posizione e facciodue misure con la sonda ricevente, la metto a cavallo della fessura di cui vedo solamente la fessura ma nonso quanto è profonda perché l’incognita è la profondità, e faccio una misura del tempo di volo, poi doposposto la sonda ricevente in un punto dove non c’è il difetto e faccio un’altra misura del tempo di volo.Attraverso la formula che vediamo scritta sopra, attraverso pitagora, ci ricaviamo la profondità h.

Valutazione dello spessore di uno strato degradato:Quest’altra applicazione serve per la determinazione dello spessore di uno strato degradato del materiale,sempre attraverso letture omeosuperficiali, con sonde che dispongo sulla stessa superficie del materiale.Si tiene fissa la sonda emittente

E sposto in punti a una certa distanza la sonda ricevente, costruisco il diagramma distanza-tempo di volo e interpolo i punti che ottengo, dove le due rette che interpolano i punti cambiano pendenza significa che la velocità cambia, in particolare si abbassa, vuol dire che ho incontrato uno strato degradato. Attraverso questa formula ricaviamo lo spessore s dello strato degradato.

Metodo SonReb (Sonic + Rebound)

La parola SonReb è l'unione delle parole Sonic e Rebound, Sonic perché si utilizza la lettura degli ultrasuoni e Rebound è l'indice di rimbalzo ovvero quello che viene fuori dallo sclerometro. Va a combinare due misure che sono completamente diverse perché lo sclerometro è una misura prettamente corticale e invece per quanto riguarda gli ultrasuoni è una misura prettamente interna al materiale. Quindi combina i risultati dello sclerometro (indice di rimbalzo) e degli ultrasuoni (velocità di propagazione delle onde).

Compensando i limiti e i margini di incertezza propri di ciascun metodo di prova. Nella seguente immagine vediamo l'applicazione del metodo SonReb: Si ha la griglia di punti classica dello sclerometro, qui si è fatto le misure dello sclerometro e nei punti dove si sono fatte le misure dello sclerometro, dell'indice di rimbalzo, si fa successivamente la misura di velocità di propagazione delle onde con gli ultrasuoni. La parte bagnata è il gel che viene usato come mezzo di accoppiamento sonda-superficie del calcestruzzo, perciò accoppia l'indice di rimbalzo con la sua velocità di propagazione delle onde. In letteratura esistono diverse formule di natura empirica per la stima della resistenza a compressione del cls con il metodo combinato SonReb: Però la forma generica della formula è fatta in questo modo: R = α ∙ 10β Dove: • R = Resistenza del cls attuale in Mpa. • α = Fattore di conversione delle unità di misura. • β =V = Velocità di propagazione degli ultrasuoni. I = Indice di rimbalzo. a,b,c = Parametri di calibrazione. Quindi ognuno di questi studiosi (in tabella) ha calibrato questa legge, hanno fatto delle prove, andando a misurare l'indice di rimbalzo, la velocità di propagazione degli ultrasuoni, hanno schiacciato il cubo e hanno calibrato i parametri, e hanno messo fuori la loro formula. Però succede che a parità di calcestruzzo, a parità di misure ovvero di indice di rimbalzo e di velocità di propagazione degli ultrasuoni, se andiamo a mettere i dati in ognuna delle formule ci da fuori queste resistenze di calcestruzzo: Si ha una grande incertezza, perché come tutti i metodi non distruttivi vanno calibrati sul calcestruzzo in esame. Quindi tali formule non hanno validità generale poiché dipendono fortemente dalle caratteristiche (composizione) dei calcestruzzi indagati nel corso delle singole ricerche. Valutazione della

qualità di una muratura (lezione 26/05/2022)

Sappiamo che le murature hanno delle grosse criticità, soprattutto armature con certe caratteristiche che vedremo in seguito, prevalentemente per azioni sismiche quindi per azioni nel piano e fuori dal piano.

Riportiamo un'immagine del terremoto di Amatrice, dove le murature hanno avuto un comportamento di totale disgregazione, sostanzialmente sotto l'azione sismica si sono "sciolte", cioè sono tornate ai loro materiali costituenti iniziali.

Nell'argomento che si tratta, andremo a vedere se è possibile prevedere se una muratura ha una tendenza a disgregarsi sotto azioni sismiche di una certa entità. Il rischio sismico è dato dal prodotto di questi 3 fattori:

• Pericolosità.
• Esposizione.
• Vulnerabilità.

In cui possiamo agire cercando di diminuire la vulnerabilità, in particolare intervenendo con consolidamenti e rinforzi che mirano ad incrementare

La sua caratteristica fondamentale è che si basa su un esame visivo, cioè sostanzialmente non ci sono calcoli da fare, infatti la forza di questo metodo è proprio la sua semplicità. Quindi si basa su un esame visivo dei paramenti e della sezione di un pannello murario per verificare il grado di rispetto delle regole dell'arte muraria, cioè sostanzialmente se è stata ben realizzata.

L'output di questo metodo è un indice numerico (in realtà sono 3 indici numerici) che risulta correlato con i parametri meccanici (resistenza a compressione, a taglio, modulo elastico) più significativi. Alla fine consente di capire se la muratura che abbiamo di fronte è propensa o meno alla disgregazione, cioè il totale collasso del paramento murario.

Questo metodo si inserisce fra 2 grandi mondi:

• Metodi sofisticati dal mondo della ricerca (la loro applicazione è molto difficile).
• Soprintendenze: prioritaria

La conservazione della struttura (paramento murario). Quindi in mezzo a questi due mondi si iscrive il metodo IQM, che è un metodo semplice basato sul senso ingegneristico per valutazioni sintetiche e speditive. Il metodo IQM è utile nelle costruzioni storiche ma non solo, anche negli edifici che non hanno pregio storico, dove non si possono fare prove invasive/conoscitive.

Si inscrive nella normativa esistente (NTC 2018 e Circ. 7/2019) perché ci dice che:

Dalle NTC 2018:

• Il metodo IQM ha diverse finalità:
• Fornisce criteri per definire la qualità muraria;
• Fornisce un parametro sintetico per la qualità muraria;
• Fornisce una valutazione qualitativa del comportamento di una muratura in base alla direzione di sollecitazione;
• Fornisce una stima dei principali parametri meccanici (resistenze a taglio, compressione, modulo elastico);

La muratura possiede diverse caratteristiche:

• Non omogeneo.
• Anisotropo.
• Non

resistente a trazione.

Non lineare.

Abbiamo 3 ingredienti che vengono considerati per la valutazione.