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Seminario Durabilità, manutenzione, vita di servizio delle opere portuali Roma, 30 Marzo 2004 ANDREA FERRANTE I RAPPORTI TECNICI INTERNAZIONALI AIPCN.

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1 Seminario Durabilità, manutenzione, vita di servizio delle opere portuali Roma, 30 Marzo 2004 ANDREA FERRANTE I RAPPORTI TECNICI INTERNAZIONALI AIPCN

2 UN PO DI PUBBLICITA... Cosa è lAIPCN (Associazione Internazionale di Navigazione) Dove ha sede Dove ha sede la Sezione Italiana AIPCN Cosa fa, cosa organizza, cosa produce lAIPCN Come acquisire la documentazione tecnica AIPCN? Iscrivendosi Contattare la segreteria:

3 MarCom 17: Inspection, Maintenance and Repair of Maritime Structures Supplemento al Bollettino 71, 1990 MarCom 31: Life Cycle Management of Port Structures – General Principles Supplemento al Bollettino 99, 1998 MarCom 17: Inspection, Maintenance and Repair of Maritime Structures (Revisione del Rapporto AIPCN del WG17). Supplemento al Bollettino 115, 2004 MarCom 42: Life Cycle Management of Port Structures – Recommended Practice for Implementation. WG costituito nel Settembre 2000, attualmente in corso. Rapporti Tecnici dei Gruppi di Lavoro (WG) della Commissione Marittima (MarCom) AIPCN

4 Progettazione Costruzione Gestione Adeguamento/Demolizione FASI DEL CICLO DI VITA DI UNOPERA WLC) VALUTAZIONE (WLC) LCM) GESTIONE (LCM) Interventi programmati di: ispezione, manutenzione e riparazione (in caso di danno) Strumento di valutazione economica complessiva dei costi di unopera

5 Visione generale dei principali materiali utilizzati nelle costruzioni portuali, e loro comportamento in ambiente marino Principi base dei Rapporti Tecnici AIPCN Sviluppo e formalizzazione di linee guida per la programmazione delle ispezioni e delle manutenzioni nellintero ciclo di vita delle opere (LCM) Sviluppo di un sistema di valutazione economica del ciclo di vita delle opere (Whole Life Costing -WLC )

6 Il riferimento normativo in Italia: Il piano di manutenzione dellopera (art. 40 del DPR n° 554/1999) Comma 1: Il piano di manutenzione è il documento complementare al progetto esecutivo che prevede, pianifica e programma, tenendo conto degli elaborati progettuali esecutivi effettivamente realizzati, lattività di manutenzione dellintervento al fine di mantenerne nel tempo la funzionalità, le caratteristiche di qualità, lefficienza ed il valore economico.

7 I materiali strutturali: Argomenti trattati dai WG: Principi e cause del degrado e del danneggiamento dei materali (WG ) Procedure di manutenzione (WG ) Frequenza e metodi di ispezione (WG e WG31) Legno Calcestruzzo Acciaio Pietra

8 DETERIORAMENTO DELLE STRUTTURE IN LEGNO

9 ATTACCHI BIOLOGICI Insetti (fuori acqua, in zona asciutta) Funghi (fuori acqua, in zona umida) Insetti marini e vermi (zona intertidale e subacquea) Batteri (soprattutto in acque salmastre e dolci, a tutte le profondità) ATTACCHI FISICI climatici -soprattutto nella zona intertidale- e meccanici ATTACCHI CHIMICI acidi, alcali, metalli CAUSE DI DEGRADO DEL LEGNO

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13 MANUTENZIONE DELLE STRUTTURE IN LEGNO TRATTAMENTO con creosoti (400 Kg/m 3 ), uso di impregnanti a base di sali di arsenico (40 Kg/m 3 ), se ammessi; RIVESTIMENTO in situ, con film plastici che inibiscono lo scambio di ossigeno (generalmente dalla quota MHL a 0.6 m nel fondale); PROTEZIONE delle sommità (taglio a punta, catramatura, rivestimento in plastica, rame, acciaio inox, etc.); PROTEZIONI varie contro labrasione meccanica (paraspigoli, appoggi su rulli, teli in teflon, etc);

14 DETERIORAMENTO DELLE STRUTTURE IN CALCESTRUZZO

15 ATTACCHI CHIMICI E BIOLOGICI SOLFATI SOLFURI ANIDRIDE CARBONICA CLORURI ALCALI (Na+ e K+) ATTACCHI FISICI GELO/DISGELO RITIRO INCENDIO ATTACCHI MECCANICI ABRASIONE EROSIONE, CAVITAZIONE URTI VIBRAZIONI

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17 CRITERI COSTRUTTIVI PER UN C.A. IN AMBIENTE MARINO A) il dosaggio di cemento non sia inferiore a daN/mc in relazione al diametro massimo dellinerte per: - riempire i vuoti; - avvolgere completamente i granuli; - ridurre il rapporto A/C. B) il rapporto A/C non sia superiore a per: - ridurre la porosità capillare; - aumentare la resistenza meccanica; C) la resistenza meccanica alla compressione sia superiore a 400 daN/cm 2 per : - diminuire i rischi causati dalla fessurazione sotto carico; - ridurre le conseguenze dellabrasione. D) impiegare cementi pozzolanici e daltoforno per: - ridurre il contenuto dellidrossido di calcio. E) i copriferri siano superiori a 60 mm per: - impedire la penetrazione degli ioni cloro e dellossigeno sino allarmatura; - ostacolare il progredire della carbonatazione. F) il cls sia maturato ad umido ed a lungo prima di essere messo a contatto con lacqua di mare per: - ridurre la porosità capillare; - diminuire la penetrabilità degli ioni Solfato e Cloro; - migliorare la resistenza meccanica. G) - protezione delle barre di acciaio (zincatura a caldo) - uso di acciaio inox

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20 MANUTENZIONE DELLE STRUTTURE IN CALCESTRUZZO TRATTAMENTI SUPERFICIALI (impregnanti, sigillanti, vernici); RIVESTIMENTI (film plastici restringenti, fibra di vetro, etc.); PROTEZIONI CATODICHE (corrente impressa alle armature, o anodi sacrificali esterni); USO DI INIBITORI (chimici, tipo nitrato di calcio); AUMENTO/RIPRISTINO DEL COPRIFERRO (con malta, cls, o polimeri inorganici).

21 DETERIORAMENTO DELLE STRUTTURE IN ACCIAIO Tipi di corrosione: generalizzata, localizzata, galvanica, erosione, corrosione LWL. Zone di corrosione: atmosferica, spruzzi, intertidale, LWL, sommersa, interrata.

22 Range di corrosione per zone: Atmosferica: mm/anno Splash-zone: mm/anno Intertidale: mm/anno LWL (fino a -0.5m da LWL): mm/anno Sommersa: mm/anno Interrata: <0.05 mm/anno Principio: sovraspessori inseriti in progetto

23 MANUTENZIONE DELLE STRUTTURE IN ACCIAIO PROTEZIONI CATODICHE (anodi sacrificali, corrente impressa); RIVESTIMENTI INORGANICI (malta, metallici); RIVESTIMENTI ORGANICI (polietilene, epoxy, plastici, etc.); RIVESTIMENTI MISTI (pitture in epoxy-zinco, in resine, etc. ); RIVESTIMENTI IN BITUME

24 DETERIORAMENTO DELLE STRUTTURE IN PIETRA abrasione per contatto tra elementi; abrasione da acque con sospensioni (bow-thruster); urti.

25 Bacino Grande dellArsenale di Venezia (1875)

26 FREQUENZA E METODI DI ISPEZIONE (definiti nel LCM) ISPEZIONI PERIODICHE (ad intervalli regolari, eventualmente limitati ad elementi rappresentativi) ISPEZIONI GENERALIZZATE (quando le ispezioni periodiche ne suggeriscano la necessità, sono riferite a tutti gli elementi strutturali. Saranno via via più frequenti nel tempo) ISPEZIONI SPECIALI (prima e dopo ingenti interventi di riparazione/manutenzione e dopo eventi straordinari)

27 I metodi di ispezione (diversi a seconda del materiale costituente lopera in esame) constano di: ispezioni visive; test meccanici in situ; misure degli spessori/diametri residui; test non distruttivi; test distruttivi; test di corrosione; test di laboratorio; altri test.

28 Il database delle risultanze delle ispezioni ed il programma di manutenzione devono evidenziare, in una logica di continuo aggiornamento: la capacità della struttura di assolvere alle funzioni a cui è dedicata; la necessità di intervenire secondo il programma di manutenzione; la vita tecnica residua dellopera. Principio: le risultanze del programma di ispezioni possono portare alla parziale/totale ricalibrazione della periodicità e delle modalità del programma di manutenzione (feedback delle ispezioni sulla manutenzione)

29 Tante buone ragioni per implementare il LCM e il WLC Redigere un progetto che tenga conto delle problematiche che si possono sviluppare nel corso dell'intera vita utile dell'opera; Selezionare, in fase di valutazione comparata propria del progetto preliminare, una tipologia di intervento che minimizzi i costi totali (anche sulla base di documentati casi di studio relativi alla ispezione e manutenzione di interventi similari già realizzati mettere in circolo virtuoso le informazioni); Programmare un regime di manutenzione programmata in un ottica di prevenzione del degrado; Ottimizzare la riparazione delle strutture nel momento in cui queste sono strutturalmente inefficienti o in uno stato di degrado pericoloso;

30 E ancora: Ridurre la perdita di valore del capitale investito; Ridurre il rischio di tempi di interruzione della funzionalità dell'opera; Ottimizzare l'uso dei fondi destinati alla manutenzione.

31 PROGETTA ESEGUI GESTISCI IMPARA (Lesson learned) Il circolo virtuoso del LCM

32 Obiettivo: veicolare i contenuti dei Rapporti Tecnici AIPCN (già pubblicati e di futura pubblicazione) allinterno di Linee guida per la redazione del piano di manutenzione per le opere portuali

33 Doverosa conclusiva citazione e ringraziamento: parte delle lastrine elettroniche presentate sono state prodotte dal Prof. Ing. Piero Ruol della facoltà di Ingegneria della Università degli Studi di Padova

34 GRAZIE PER LATTENZIONE


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