«IL CONTROLLO DEI MATERIALI MEDIANTE TECNICHE NON DISTRUTTIVE» Giornata di Studio: Il controllo dei materiali: tecniche non distruttive e sistemi di monitoraggio residenti «IL CONTROLLO DEI MATERIALI MEDIANTE TECNICHE NON DISTRUTTIVE» PARTE I Prof. Ing. Giacinto Porco Docente Università della Calabria Ore: 15.45 Venerdì 19 Giugno 2015 A.I.A.C. – Associazione Ingegneri Architetti Cittanova «Polo Solidale della Legalità» Viale Merano – Cittanova (RC)

Prove sul Calcestruzzo IL CONTROLLO DEI MATERIALI MEDIANTE TECNICHE NON DISTRUTTIVE Prove sul Calcestruzzo Prove Non Distruttive Prove Distruttive Prove Semi - Distruttive Indagine Visiva Prove di Laboratorio Prove in Sito Indagine Magnetometrica Prove di Compressione Metodi di Penetrazione Micro carotaggi Metodi di Estrazione Carotaggi Metodo Sclerometrico Metodo Ultrasonoro Metodo Sonreb Valutazione Cloruri Valutazione Potenziale di Corrosione

Indagine Visiva

Scopi e campi di applicazione IL CONTROLLO DEI MATERIALI MEDIANTE TECNICHE NON DISTRUTTIVE Indagine Visiva Scopi e campi di applicazione L’indagine visiva può avere le seguenti finalità: Controllo della geometria della struttura e delle sue parti Controllo della corrispondenza effettiva della geometria della struttura e i disegni originali di carpenteria se disponibili Esame preliminare per il controllo dello stato di conservazione del materiale Prove Non Distruttive Calcestruzzo

IL CONTROLLO DEI MATERIALI MEDIANTE TECNICHE NON DISTRUTTIVE Indagine Visiva

Indagine Magnetometrica

Indagine Magnetometrica Scopi e campi di applicazione IL CONTROLLO DEI MATERIALI MEDIANTE TECNICHE NON DISTRUTTIVE Indagine Magnetometrica Scopi e campi di applicazione Il pacometro è uno strumento digitale che permette di rilevare in maniera non distruttiva la presenza, la direzione e il diametro delle barre di armatura all'interno di elementi in calcestruzzo armato e permette inoltre la misura dello spessore del copriferro. Prove Non Distruttive Calcestruzzo

Indagine Magnetometrica IL CONTROLLO DEI MATERIALI MEDIANTE TECNICHE NON DISTRUTTIVE Indagine Magnetometrica Fase esecutiva In una prima fase la sonda di ricerca, contenente due bobine, riceve un impulso di corrente che provoca un campo magnetico che magnetizza la barra di armatura e vi induce delle correnti parassite (correnti di Foucault); esaurito l’impulso le correnti parassite iniziano a dissolversi creando un campo magnetico di intensità ridotta quale “eco” dell’impulso iniziale. Le bobine che si trovano all’interno della sonda misurano la forza del campo man mano che questo si dissolve, il segnale di ritorno viene subito elaborato, per cui si è in grado di fornire la misura del relativo copriferro. L’intensità del valore ricevuto, relativo all’eco delle correnti parassite è direttamente proporzionale alla dimensione della barra, alla distanza della stessa dalla sonda (spessore del copriferro) e all’orientamento della sonda rispetto alla barra, da cui è possibile risalire alla direzione delle armature. Sonda In Movimento Barre Metalliche Registrazione del Magnetometro: I picchi indicano la presenza delle barre metalliche

IL CONTROLLO DEI MATERIALI MEDIANTE TECNICHE NON DISTRUTTIVE Fasi esecutive

Indagine Magnetometrica IL CONTROLLO DEI MATERIALI MEDIANTE TECNICHE NON DISTRUTTIVE Indagine Magnetometrica Alcune modalità di restituzione dei dati acquisiti

Indagine Magnetometrica IL CONTROLLO DEI MATERIALI MEDIANTE TECNICHE NON DISTRUTTIVE Indagine Magnetometrica Alcune modalità di restituzione dei dati acquisiti

Metodo Penetrometrico

Metodo Penetrometrico Scopi e campi di applicazione IL CONTROLLO DEI MATERIALI MEDIANTE TECNICHE NON DISTRUTTIVE Metodo Penetrometrico Scopi e campi di applicazione Il metodo di penetrazione con sonde Windsor è un metodo meccanico non distruttivo. Consiste nella classificazione del calcestruzzo in opera mediante la misurazione della profondità di penetrazione raggiunta da una speciale sonda. Detta profondità di penetrazione essa è ovviamente inversamente proporzionale alla resistenza del materiale. Il tutto viene descritto nella norma ASTM C 803. La prestazionalità del calcestruzzo è misurata attraverso l’indice di penetrazione, che si legge su un rilevatore graduato con l’ausilio di particolari tabelle di calibrazione, in dotazione allo strumento (Curve di Correlazione?), che sono riferite al diametro dell’aggregato ed alla sua durezza misurate secondo la scala di Mohs. Prove Non Distruttive Calcestruzzo

Metodo Penetrometrico IL CONTROLLO DEI MATERIALI MEDIANTE TECNICHE NON DISTRUTTIVE Metodo Penetrometrico Attrezzature La strumentazione comprende: Una pistola con carica esplosiva normalizzata che consente la penetrazione della sonda nel calcestruzzo già in opera. Detta sonda ha una lunghezza di 79,4 mm e un diametro di 7 mm; Una piastra guida; Una piastra di misurazione; Una piastra di rilevazione; Un calibro a cursore.

Metodo Penetrometrico IL CONTROLLO DEI MATERIALI MEDIANTE TECNICHE NON DISTRUTTIVE Metodo Penetrometrico Modalità di prova Su ogni zona solitamente sono sparate tre sonde attraverso i fori disposti secondo i vertici di un triangolo equilatero della piastra guida. Quest’ultima, successivamente, è sostituita con la piastra di misurazione, sempre a tre fori, sulla quale è collocata la piastra di rilevazione dotata di foro centrale, posta sulle parti terminali delle tre sonde penetrate nel calcestruzzo. Infine, con il calibro a cursore graduato in 25/1000 di pollici inserito nel foro centrale, è misurata la distanza di separazione tra le due piastre (misurazione e rilevazione) che rappresenta il tratto affiorante delle sonde dalla superficie di prova del calcestruzzo (EPL). Tale valore consente, con l’utilizzo delle apposite tabelle di correlazione, di determinare la prestazionalità del calcestruzzo. Il metodo può essere fortemente influenzato dalle condizioni superficiali dell’elemento strutturale dovuto alla composizione e alla dimensione degli inerti adoperati.

Metodo Penetrometrico IL CONTROLLO DEI MATERIALI MEDIANTE TECNICHE NON DISTRUTTIVE Metodo Penetrometrico Fasi esecutive

Metodo di Estrazione

Prove Non Distruttive Calcestruzzo IL CONTROLLO DEI MATERIALI MEDIANTE TECNICHE NON DISTRUTTIVE Metodo di Estrazione Scopi e campo di applicazione La norma UNI EN 12504-3:2005 specifica un metodo per la determinazione della forza di estrazione del calcestruzzo indurito per mezzo di un inserto preinglobato nel getto costituito da un disco e uno stelo, oppure di un dispositivo simile inserito successivamente per foratura all'interno del calcestruzzo indurito. Il metodo di prova non è da intendersi come alternativo per la determinazione della resistenza a compressione del calcestruzzo sebbene, con opportune correlazioni, possa fornire una stima della resistenza in sito. Prove Non Distruttive Calcestruzzo

Metodo di Estrazione Principio IL CONTROLLO DEI MATERIALI MEDIANTE TECNICHE NON DISTRUTTIVE Metodo di Estrazione Principio Un piccolo disco metallico, dotato di uno stelo centrale su un lato, è inserito nel calcestruzzo in modo che lo stelo rimanga sporgente dalla superficie del calcestruzzo. Si misura la forza necessaria per estrarre il disco dal calcestruzzo.

Metodo di Estrazione Apparecchiatura IL CONTROLLO DEI MATERIALI MEDIANTE TECNICHE NON DISTRUTTIVE Metodo di Estrazione Apparecchiatura Dispositivo a disco e stelo, preinglobato nel calcestruzzo Il tassello deve essere posizionato in modo corretto e ortogonale alla superficie dei getto, al fine di evitare eventuali disassamenti sia durante la fase di riempimento dei cassero, sia durante la fase di costipamento. Per garantire l'efficacia dei posizionamento si deve fissare una boccola filettata nei cassero e fare in modo che quando si inserisce il tassello questo non abbia eventuali laschi. Cuscinetto Possibile frattura conica Inserto dell’asta estraibile Inserto del disco estraibile

Metodo di Estrazione Apparecchiatura IL CONTROLLO DEI MATERIALI MEDIANTE TECNICHE NON DISTRUTTIVE Metodo di Estrazione Apparecchiatura Dispositivo a disco e stelo, preinglobato nel calcestruzzo

Metodo di Estrazione Attrezzatura IL CONTROLLO DEI MATERIALI MEDIANTE TECNICHE NON DISTRUTTIVE Metodo di Estrazione Attrezzatura Dispositivo a disco e stelo post-inserito nel calcestruzzo indurito Sistema di inserto post-inserito può essere: ad espansione geometrica ad espansione forzata Ad espansione geometrica L’inserto si adatta alla cavità del foro senza provocare stati di tensione nel calcestruzzo. La profondità utile h dell’inserto non deve essere minore di 35 mm; per i calcestruzzi con aggregati di diametro massimo maggiore di 32 mm è necessario impiegare inserti di profondità utile maggiore di 35mm, proporzionalmente alle dimensioni dell’aggregato.

Metodo di Estrazione Attrezzatura IL CONTROLLO DEI MATERIALI MEDIANTE TECNICHE NON DISTRUTTIVE Metodo di Estrazione Attrezzatura Dispositivo a disco e stelo, post-inserito nel calcestruzzo indurito Ad espansione forzata L’inserto si adatta alla cavità del foro e l’espansione forzata viene prodotta mediante l’applicazione di una certa coppia di serraggio, controllandone il valore da un apposito misuratore di coppia. L’inserto deve essere tale da produrre, nel serraggio, una espansione forzata uniforme sull’intera superficie cilindrica del foro.

Metodo di Estrazione Attrezzatura IL CONTROLLO DEI MATERIALI MEDIANTE TECNICHE NON DISTRUTTIVE Metodo di Estrazione Attrezzatura Dispositivo a disco e stelo, post-inserito nel calcestruzzo indurito ad espansione forzata

Metodo di Estrazione Sistema di carico IL CONTROLLO DEI MATERIALI MEDIANTE TECNICHE NON DISTRUTTIVE Metodo di Estrazione Sistema di carico Il sistema di carico deve essere in grado di applicare una forza di trazione sull'inserto in modo da trasmettere la reazione sulla superficie del calcestruzzo attraverso l'anello portante. Il sistema di carico deve garantire che l'anello portante sia concentrico allo stelo e che il carico sia applicato perpendicolarmente al piano dell'inserto. Il sistema di carico tarato deve includere un indicatore della forza massima applicata con tolleranza di ±2%. Il quadrante, la scala o il display deve essere dotato di un dispositivo che registri la forza massima applicata. a) Pompa manuale, b) martinetto idraulico di estrazione, c) manometro, d) sistema in opera

Metodo di Estrazione Esecuzione della prova Posizionamento dei provini IL CONTROLLO DEI MATERIALI MEDIANTE TECNICHE NON DISTRUTTIVE Metodo di Estrazione Esecuzione della prova Posizionamento dei provini I centri delle posizioni di prova devono essere distanziati tra di loro di almeno 200 mm. I centri devono essere a 100 mm dal bordo del calcestruzzo. Gli inserti devono essere posizionati in modo che tutte le armature si trovino al di fuori della superficie di rottura conica prevista, ad una distanza pari almeno al diametro della barra di armatura o alla dimensione massima dell'aggregato quale che sia il valore maggiore. Lo spessore minimo del calcestruzzo da sottoporre a prova deve essere 100 mm. Numero delle prove Il numero delle prove necessarie per rappresentare una zona o una parte di struttura dipende da: a) variabilità prevista del calcestruzzo; b) scopo della prova e accuratezza richiesta. Si dovrebbe evitare di mediare i risultati qualora le differenze tra di loro riflettano scarti effettivi di resistenza dovuti a fattori quali variazioni delle condizioni di maturazione o lotti diversi di calcestruzzo

Metodo di Estrazione Installazione degli inserti IL CONTROLLO DEI MATERIALI MEDIANTE TECNICHE NON DISTRUTTIVE Metodo di Estrazione Installazione degli inserti Per inserti pre-inglobati: Fissare in modo sicuro i dispositivi destinati ad essere inglobati nel calcestruzzo alla cassaforma o al dispositivo di posizionamento, nelle posizioni di prova richieste. È possibile incorporare un piccolo pannello rimovibile separatamente dietro alla cassaforma quando si utilizza la prova per determinare il tempo di disarmo. È importante assicurarsi che gli steli siano disconnessi dalla cassaforma prima della loro rimozione. Per inserti post-inseriti: Forare e alesare i fori necessari per gli altri tipi di dispositivi e montare i dispositivi seguendo le istruzioni del produttore.

Metodo di Estrazione Espressione dei risultati Carico IL CONTROLLO DEI MATERIALI MEDIANTE TECNICHE NON DISTRUTTIVE Metodo di Estrazione Carico Non effettuare la prova su calcestruzzo gelato. Innanzi tutto rimuovere lo stelo conico di un dispositivo preinglobato, quindi collegare il sistema di carico al disco, secondo le istruzioni del produttore. Applicare il carico ed aumentarlo ad una velocità costante di (0,5 ± 0,2) kN/s, senza shock, fino al verificarsi della frattura. L'inserto può essere caricato fino alla frattura se deve essere stimata la resistenza, oppure è possibile applicare un carico di prova per controllare che il calcestruzzo abbia raggiunto una resistenza minima predeterminata. Registrare la forza massima rilevata. Espressione dei risultati La forza massima rilevata deve essere espressa al più vicino 0,05 kN

Metodo di Estrazione Resoconto di prova IL CONTROLLO DEI MATERIALI MEDIANTE TECNICHE NON DISTRUTTIVE Metodo di Estrazione Resoconto di prova Il resoconto di prova deve includere: a) identificazione inequivocabile della(e) posizione/area(e) di prova; b) descrizione del calcestruzzo sottoposto a prova (se pertinente); c) dettagli di maturazione del calcestruzzo (se pertinenti e conosciuti); d) età del calcestruzzo al momento della prova (se conosciuta); e) condizione di umidità superficiale del calcestruzzo al momento della prova; f) data della prova; g) tipo di apparecchiatura (pre-inglobata o post-inserita); h) se il calcestruzzo è stato caricato fino alla rottura o sottoposto ad un carico di prova; i) singola(e) misurazione(i) di forza registrata(e); j) eventuali scostamenti dal metodo di prova normalizzato; k) dichiarazione della persona tecnicamente responsabile della prova che la prova è stata effettuata in conformità al presente documento, eccetto per quanto riferito al punto j).