indagini sperimentali palazzetto ex … eib...indagini sperimentali presso il palazzetto ex e.i.b....

INDAGINI SPERIMENTALI PALAZZETTO EX E.I.B.

BRESCIA

PROVE N° 4191÷4194/VR

08-12 ottobre 2012

Committente: Immobiliare Fiera di Brescia S.p.A.

Tecnico Incaricato: dott. ing. Claudio Toniolo

Relatori: dott. ing. Andrea Palermo geom. Simone Marcolini

Panoramica dell’edificio oggetto d’indagini

RIF.: VR-141-12 Immobiliare Fiera di Brescia S.p.A. Verona, 29 ottobre 2012

Indagini sperimentali presso il Palazzetto ex E.I.B. della Fiera di Brescia pag. 2 di 39

INDICE

1 PREMESSA ............................................................................................................. 3 1.1 Descrizione della struttura e ubicazione delle zone indagate .................................... 4

1.2 Sezione tipo di un telaio radiale ................................................................................. 5 2 INDAGINI PACHOMETRICHE – N°4191/VR ................................................... 6

2.1 Descrizione della strumentazione .............................................................................. 6 2.2 Risultati delle indagini ............................................................................................... 7 3 METODO SONREB – N° 4192/VR ..................................................................... 16

3.1 Descrizione della strumentazione sclerometrica ...................................................... 16

3.2 Risultati delle battute sclerometriche ....................................................................... 18 3.3 Descrizione della strumentazione ultrasonica.......................................................... 20

3.4 Risultati delle indagini ultrasoniche ........................................................................ 22 3.5 Risultati delle indagini ............................................................................................. 26 4 CAROTAGGI E PROVA A COMPRESSIONE – N° 4193-A/VR ................... 28 4.1 Descrizione della strumentazione ............................................................................ 28 4.2 Misura della profondità di carbonatazione .............................................................. 29

4.3 Dati dei provini estratti in cantiere .......................................................................... 29 4.4 Risultati delle prove di laboratorio .......................................................................... 34 5 PRELIEVO BARRA E PROVA A TRAZIONE – PROVA N° 4193-B/VR .... 34

6 DUREZZA VICKERS – PROVA N° 4194/VR ................................................... 36

6.1 Descrizione della strumentazione ............................................................................ 36 6.2 Metodologia di prova ............................................................................................... 37 6.3 Risultati delle indagini ............................................................................................. 38 7 CONSIDERAZIONI TECNICHE ....................................................................... 39

ALLEGATI:

Certificato n° 4909 del 22/10/2012 Certificato n° 4925 del 24/10/2012


1 PREMESSA

La Società 4 EMME Service S.p.A. è stata incaricata dalla Immobiliare Fiera di Brescia S.p.A. di eseguire alcune indagini sperimentali su strutture portanti in c.a. presso il Palazzetto ex E.I.B. sito in via Caprera n°5 a Brescia.

Le indagini sperimentali eseguite su pilastri e travi ribassate in c.a. sono:

- n°16 indagini pachometriche; - n°40 indagini sclerometriche + n°40 indagini ultrasoniche (Metodo SonReb); - n°11 carotaggi Ø100 mm (n°11 prove a compressione di Laboratorio); - n°4 prelievi di barre d’armatura (n°4 prove a trazione di Laboratorio); - n°6 indagini con microdurometro vickers su barre d’armatura.

Attraverso queste indagini s’intende verificare le caratteristiche delle strutture mediante indagini non distruttive e campioni testati in Laboratorio.

La scelta degli elementi strutturali da sottoporre a verifica, le modalità di rilevazione ed i punti di prelievo sono stati preventivamente concordati con il Tecnico Incaricato dott. ing. Claudio Toniolo.

Le indagini sperimentali sono state eseguite nelle date 08-12 ottobre 2012. All’esecuzione delle indagini hanno assistito: ing. C. Toniolo Tecnico Incaricato; geom. G. Bassi Immobiliare Fiera di Brescia S.p.A.; e per la 4 EMME Service S.p.A: geom. P. Bassi; ing. A. Palermo; geom. S. Marcolini; geom. M. Mantovani.


1.1 Descrizione della struttura e ubicazione delle zone indagate

L’edificio in oggetto presenta una pianta a cerchio composta da 42 telai radiali in c.a. (successivamente riportati in uno schema tipo) sui quali grava la copertura. Di seguito riportiamo la pianta del Palazzetto con l’ubicazione dei 4 telai indagati.

+0.00

h=4.60

h=4.57

h=4.58

h=4.63

h=4.60

h=4.60

h=4.40

h=2.25

h=4.60

h=2.25

h=2.25

h=2.25

h=4.60

N

- 0.02

- 0.02

- 0.09

h=4.63±00.00

Fig. 1: Planimetria del Palazzetto ex E.I.B. con ubicazione dei 4 telai radiali indagati


1.2 Sezione tipo di un telaio radiale

Fig. 2: Sezione tipo di un telaio radiale con numerazione progressiva zone d’indagine


2 INDAGINI PACHOMETRICHE – N°4191/VR

2.1 Descrizione della strumentazione

Per l'esecuzione dell’indagine si è utilizzato lo strumento Pachometro P331 mod. S della ditta Boviar S.r.l. che sfrutta il principio della induzione di impulsi elettromagnetici. Nella sonda è posto un solenoide cavo (l’aria fa da nucleo) trasmittente/ricevente, dotato di bilanciamento per azzerare gli effetti dei campi elettromagnetici parassiti. Grazie al nucleo cavo vengono superate le limitazioni (la sensibilità alle variazioni di temperatura, alle interferenze, all’umidità del calcestruzzo ed alla presenza di aggregati con proprietà ferromagnetiche) che affliggono i pachometri tradizionali, realizzati con solenoidi con nucleo in materiale ferromagnetico e impostati sulla tecnica dell’induzione di corrente elettrica mediante campi magnetici continuamente variabili. Impegnando impulsi elettromagnetici indipendenti dalla frequenza ed analizzando l’eco susseguente a ciascun impulso è possibile, all’interno di un campo magnetico di una barra d’armatura, acquisire un segnale stabile, preciso e ripetibile. La tecnica convenzionale di localizzazione delle barre d’armatura mediante correnti parassite impiega campi magnetici continuativamente variabili, di media frequenza e presenta varie limitazioni già citate sopra. La tecnica ad induzione d’impulsi invece sfrutta due fasi distinte: prima viene generato un campo magnetico d’intensità e successivamente il campo viene annullato (riducendo rapidamente la forza magneto-motrice a zero) e viene acquisito il flusso residuo, in fase di decadimento, in un oggetto ferro magnetico (la barra d’armatura) posto all’interno dell’area indagata. Le caratteristiche di questo segnale riflesso, come eco, sono strettamente correlate con quelle dell'oggetto stesso: massa, distanza dal sensore, aspetti dimensionali e geometrici, permeabilità magnetica e conduttività elettrica. Mediante elaborazione del segnale, noti tutti gli altri parametri, è possibile risalire, in maniera attendibile, alla distanza dell’oggetto dalla sonda. Gli effetti parassiti vengono depurati mediante campionamento ed elaborazione del segnale. La tecnica ad induzione di impulsi fornisce letture molto stabili ed è insensibile alle interferenze elettriche e agli effetti delle variazioni termiche. L’attrezzatura è costituita da:

1. Pachometro P331 mod. S; 2. Sonda trasmittente/ricevente; 3. Cavo di collegamento per sonda.

Foto 1: Indagine su trave (zona n°8) Foto 2: Indagine su fondazione (zona n°16)


2.2 Risultati delle indagini Z

ON

A D

Indagine Elemento

Barre (mm) Staffe (mm) Note

(N°) (N° e Ø) (copriferro

medio) (Ø / passo

medio) (copriferro

medio)

P1 Pilastro

40×50 cm 8Ø16

31(esterne)

85 (interne) 8/230 61

(solo interne)

La faccia nord non è determinabile per la presenza di rivestimento metallico che

copre il pluviale.

P2 Pilastro

30×35 cm 4Ø14 21 6/150 16

La faccia ovest non è determinabile per la presenza

del muro, quella est per la porta.

P3 Pilastro

40×40 cm 8Ø16 25 6/130 17

La faccia ovest non è determinabile per la presenza di un tamponamento, quella

nord per la presenza rivestim. metallico che copre il pluviale.

P4a

Pilastro 30×60 cm

6Ø14 41

6/180

22 La faccia sud non è

determinabile per la presenza della grondaia.

P4b 6Ø18 27 21

L’indagine è stata eseguita con profondità media del pilastro

di ±45 cm. La faccia sud è non

determinabile per la presenza della grondaia.

P5 Pilastro

40×40 cm 4Ø14 32 6/180 26

Le facce est ed ovest non sono determinabili per la presenza

di serramento, quella nord non è accessibile.

P6 Trave

70×25 cm 16

faccia N 37 intrad. <10

6/230 faccia N 14 intrad. <6

All’intradosso (a 155 cm dal pil.1) c’è un ferro Ø16mm proveniente da L/2 che si

ferma strozzato.

P7 Trave

70×26 cm 16

faccia S 37 intrad. 28

6/230 faccia S 14 intrad. <6

Sia in appoggio che in L/2 ci sono 4 barre all’intradosso

della trave.

P8 Trave

60×78 cm 14

faccia S 33 intrad. 18 estrad. 43

8/400 faccia S 19 intrad. <4 estrad. 36

La faccia nord non è determinabile perchè

inaccessibile.

P9 Trave

80×120 cm

16 faccia S 19 intrad. <13


Sia l’estradosso che la faccia nord non sono determinabili

perchè inaccessibili.

P10 Trave

24×30 cm zona ribassata

18 faccia E 13 faccia W 26 intrad. <14

6/210 faccia E <6 faccia W 18 intrad. <6

P11 Trave

39×30 cm zona ribassata

22 faccia E 30 faccia W 32 intrad. 13

6/200 faccia E 14 faccia W 16 intrad. <6

In appoggio ci sono 2 barre a 60 cm dal pil. n°3 che piegano

a 45° verso l’appoggio.

P12 Trave

75×24 cm 16



Sia in appoggio che in L/2 ci sono 4 barre all’intradosso

della trave.

P13 Trave

75×26 cm 16



E’ stata indagata la trave solo a L/3.

N.B. Tutte le armature sono lisce e buona parte dei diametri sono stati verificati sia con Pachometro che misurati col calibro. Nelle travi e nei pilastri il rilievo delle armature è parziale a causa dell’inaccessibilità ad alcune facce. Per le fondazioni si vedano Fig.12÷14; negli schemi seguenti le barre con riempimento rosso sono state

rilevate, quelle senza riempimento sono ipotizzate con “N.D.=Non Determinabile”.


N

N

N

N

N

Fig. 3: Elementi n°1÷5


Fig. 4: Elemento n°6




3 METODO SONREB – N° 4192/VR

Il SONREB è un procedimento in cui si combina l’utilizzo di prove sclerometriche e di prove ad ultrasuoni per ridurre gli errori commessi dalle stesse (SONic + REBound = ultrasuoni + sclerometro).

Si è 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.

L’uso combinato delle due prove consente quindi di compensare in parte gli errori commessi utilizzando singolarmente le due metodologie.

L’applicazione del metodo SONREB richiede la valutazione dei valori locali della velocità ultrasonica V e dell’indice di rimbalzo IR, a partire dai quali è possibile ottenere la resistenza del calcestruzzo Rc mediante la formulazione fornita da R. Giacchetti e L. Lacquaniti:

6,24,11110695,7 VIRRc ⋅⋅⋅= −

3.1 Descrizione della strumentazione sclerometrica

La prova è stata eseguita con uno sclerometro Schmidthammer modello C383 per calcestruzzo. Questo modello ha un dispositivo automatico incorporato che registra su nastro cartaceo dei valori di rimbalzo. Lo sclerometro consiste in una massa battente di acciaio, azionata da una molla, che contrasta un’asta di percussione a contatto sulla superficie di prova del calcestruzzo dell’elemento indagato. Il valore di rimbalzo della massa battente è misurata mediante un indice di lettura trascinato su una scala lineare alloggiata nella cassa dello sclerometro. Le parti di calcestruzzo da sottoporre a prova, pulite dall’intonaco, devono avere spessore di almeno di 150 mm. Devono essere evitate le zone che presentano nidi di ghiaia, scalfitture, tessitura superficiale grossolana, umidità, porosità elevata e con presenza d’armatura superficiale. L’indice di rimbalzo IR è correlabile con la resistenza cubica a compressione in base a curve di correlazione sperimentali indicate dal costruttore dello strumento. Le curve variano in funzione della direzione di misura. La tecnica è unificata nelle norme UNI EN 12504-2: 2001, e prevede di eseguire le battute in n° ≥ 9 su un’area ristretta dell’elemento strutturale, previa individuazione dei ferri con pachometro e pulitura della stessa con apposita pietra abrasiva. L’indice di rimbalzo, IR, è ricavato mediando tutti i valori acquisiti. Le indagini sono state condotte nella zona dove sono state fatte le indagini con ultrasuoni in un’area di circa 30×30 cm.


Fig. 15: Sclerometro “Schmidthammer” Foto 3: Indagine su trave (zona n°8)

Fig. 16: Grafico di correlazione tra IR e

resistenza


3.2 Risultati delle battute sclerometriche

ZONA A Indagine

Elemento α α α α Battute sclerometriche (N°) (°)

S1 Pilastro 0 46 48 48 41 41 42 49 42 44 45

MEDIA indice di rimbalzo = 45

S2 Pilastro 0 44 40 41 43 40 46 40 41 43 40


S3 Pilastro 0 49 48 47 46 52 48 49 50 49 50


S4(a) Pilastro 0 35 37 35 36 37 36 35 30 34 30


S5 Pilastro 0 46 48 46 48 45 45 45 46 48 46


S6 Trave 0 51 51 48 48 48 50 48 48 49 50


S8 Trave 90 56 56 52 53 55 53 57 52 57 56


S10 Trave 0 48 47 47 46 48 50 46 49 44 46


S11 Trave 0 50 53 50 52 51 52 53 51 53 52


S17 Trave 0 42 46 43 44 46 43 42 41 45 42

MEDIA indice di rimbalzo = 43 ZONA B

Indagine Elemento α α α α Battute sclerometriche

(N°) (°)

S1 Pilastro 0 45 46 44 48 47 44 47 47 44 45


S2 Pilastro 0 38 40 39 43 41 40 38 42 40 44


S3 Pilastro 0 47 46 46 41 47 47 45 43 42 46


S4(a) Pilastro 0 45 47 45 43 46 45 44 44 42 46


S5 Pilastro 0 58 56 57 55 58 58 56 58 56 54


S6 Trave 0 52 51 51 52 50 51 51 50 51 49


S8 Trave 90 50 50 50 53 49 49 49 50 51 48


S10 Trave 0 49 52 51 51 52 49 49 49 50 51


S11 Trave 0 43 46 45 43 44 41 44 46 41 44


S17 Trave 0 49 46 46 45 44 49 48 48 46 43 MEDIA indice di rimbalzo = 46


ZONA D Indagine

Elemento α α α α Battute sclerometriche (N°) (°)

S1 Pilastro 0 51 52 52 52 51 48 51 49 53 51 MEDIA indice di rimbalzo = 51



S4(a) Pilastro 0 48 46 40 37 38 39 39 40 37 36 MEDIA indice di rimbalzo = 40







ZONA F

Indagine Elemento α α α α Battute sclerometriche

(N°) (°)




S4(a) Pilastro 0 38 40 40 36 36 37 40 40 38 40 MEDIA indice di rimbalzo = 39








3.3 Descrizione della strumentazione ultrasonica

Per l’esecuzione delle prove è stata utilizzata l’apparecchiatura ultrasonica modello IMG 5100CSD, con energia di trasmissione selezionabile tra 0,9 e 1,8 kV, e sonde da 50 kHz.

Il metodo ad ultrasuoni è basato sulla rilevazione di treni d’onde immessi in un manufatto. Applicando un impulso ad un corpo rigido si producono vari tipi di treni d’onde (longitudinali, trasversali e di superficie). Le onde con velocità maggiore e quindi le più facilmente individuabili sono quelle di tipo longitudinale che sono utilizzate nella diagnostica dei materiali.

La velocità delle onde longitudinali che si trasmettono in un mezzo elastico omogeneo ed isotropo è data dalla seguente formula:

( )( ) ( )µµρ

µ211

1

−⋅+⋅−⋅⋅

= dp

EgV

Da questa si risale al modulo elastico: ( )( )

( )µµµρ

−−+⋅=

1

2112

gVE pd

dove: g = accelerazione di gravità (9,81 m/s2); Ed = modulo elastico dinamico del mezzo; Vp = velocità rilevata (m/s); µ = coefficiente di Poisson (0,15÷0,35); ρ = densità del mezzo (kN/m3). Il metodo consiste nel propagare dei treni di impulsi ultrasonici nel campo delle frequenze 15÷200 kHz. Il segnale è emesso da una sonda posta a contatto col materiale e nel misurare il tempo di transito per raggiungere la sonda ricevente posta ad una distanza nota.

Con riferimento alla normativa UNI EN 12504–4: 2005, seguita nel corso delle indagini, è stato adottato il metodo di misura “diretto”, con i trasduttori posizionati su due superfici opposte dello stesso elemento oppure, ove non fosse possibile, il metodo “semidiretto” con i trasduttori posizionati su due superfici perpendicolari dello stesso elemento. La misura d rappresenta comunque la distanza tra le sonde. In Fig. 3 si presenta il grafico di correlazione tra le velocità e le resistenze a compressione come previsto dalle “Linee guida del calcestruzzo strutturale del 2008”.

Foto 4: IMG 5100CSD


Fig. 17: Esempio di segnale acquisito

durante un’indagine Fig. 18: Esempio di segnale acquisito

durante un’indagine

Fig. 19: Grafico di correlazione tra velocità

e resistenza Foto 5: Indagine su pilastro (zona n°4a)

H

s

DIRETTA

1

2

3

i

i

d

H

H Hs

DIRETTA SEMIDIRETTA

3 2 1

d

i

H

i

H

H

s

Fig. 20: Posizione dei punti di

indagine su pilastri Fig. 21: Posizione dei punti d’indagine su travi con

metodo diretto e semidiretto


3.4 Risultati delle indagini ultrasoniche

ZONA A

Indagine Elemento Metodo H d i n° Gain Tof s V Vmedia

(cm) (cm) (cm) (dB) (µs) (cm) (m/s) (m/s)

U1 Pilastro D 90 20 15 1 41 88,9 40 4500

4426 2 39 90,9 40 4401 3 39 91,4 40 4378

U2 Pilastro D 90 10 15 1 37 72,7 30 4124

4098 2 41 73,2 30 4100 3 39 73,7 30 4071

U3 Pilastro D 170 10 15 1 37 101,7 40 3933

3912 2 37 102,7 40 3895 3 41 102,3 40 3909

U4(a) Pilastro D 90 15 15 1 53 76,5 29 3789

3804 2 57 76,6 29 3786 3 39 75,6 29 3836

U5 Pilastro D 30 5 15 1 53 97,2 40 4115

4181 2 47 96,3 40 4155 3 55 93,6 40 4272

U6 Trave D 10 150 15 1 33 62,7 25 3985

3974 2 33 63,8 25 3921 3 33 62,2 25 4017

U8 Trave S 15 110 15 1 41 47,2 21,2 4494

4365 2 39 48,3 21,2 4390 3 37 50,3 21,2 4212

U10 Trave D 10 50 15 1 35 69,4 30 4320

4240 2 33 71 30 4223 3 33 71,8 30 4176

U11 Trave D 15 280 15 1 33 67,6 30 4441

4370 2 35 68,1 30 4403 3 33 70,3 30 4266

U17 Trave D 10 50 15 1 39 88,9 35 3937

3901 2 45 91 35 3847 3 43 89,3 35 3919


ZONA B



U1 Pilastro D 90 20 15 1 37 93,5 40 4279

4251 2 37 93,8 40 4264 3 37 95 40 4210

U2 Pilastro D 90 7 15 1 37 85,9 35 4076

4115 2 35 85,1 35 4113 3 37 84,2 35 4155

U3 Pilastro D 170 10 15 1 37 98,1 40 4078

4016 2 37 98,7 40 4052 3 37 102,1 40 3918

U4(a) Pilastro D 90 15 15 1 37 70,5 29 4113

4028 2 41 71,6 29 4053 3 37 74 29 3918

U5 Pilastro D 30 5 15 1 37 91,4 40 4377

4251 2 45 95,8 40 4176 3 39 95,3 40 4199

U6 Trave D 10 150 15 1 27 59 25 4234

4202 2 27 59,9 25 4177 3 27 59,6 25 4194

U8 Trave S 15 110 15 1 47 50,5 21,2 4200

4327 2 47 49,2 21,2 4310 3 43 47,4 21,2 4471

U10 Trave D 15 100 15 1 43 72,4 30 4144

4148 2 43 72,8 30 4123 3 43 71,8 30 4178

U11 Trave D 15 280 15 1 67 99,8 30 3005

3131 2 45 92,6 30 3240 3 67 95,3 30 3148

U17 Trave D 10 50 15 1 41 80,3 35 4360

4303 2 39 81,2 35 4313 3 41 82,6 35 4236


ZONA D



U1 Pilastro D 90 20 15 1 31 92,3 40 4332

4273 2 31 94,5 40 4232 3 33 94 40 4254

U2 Pilastro D 60 15 15 1 31 79,7 35 4393

4358 2 37 81 35 4321 3 31 80,3 35 4361

U3 Pilastro D 170 10 15 1 43 102,6 40 3898

3852 2 43 104,7 40 3821 3 43 104,2 40 3838

U4(a) Pilastro D 90 15 15 1 35 76 29 3815

3842 2 39 73,7 29 3935 3 35 76,8 29 3777

U5 Pilastro D 30 5 15 1 43 94,8 40 4220

4107 2 43 100,5 40 3981 3 43 97,1 40 4120

U6 Trave D 10 100 15 1 39 61,9 25 4037

4038 2 39 62,1 25 4024 3 37 61,7 25 4053

U7 Trave D 15 80 15 1 37 63,9 25 3914

3898 2 37 63,6 25 3934 3 37 65 25 3847

U10 Trave D 10 150 15 1 43 73 30 4109

4123 2 43 72,5 30 4139 3 43 72,8 30 4121

U11 Trave D 15 280 15 1 37 79,1 30 3794

3923 2 37 75,3 30 3987 3 31 75,2 30 3988

U12 Trave D 15 278 15 1 41 59,8 24,5 4099

4159 2 41 58,9 24,5 4157 3 41 58,1 24,5 4220


ZONA F



U1 Pilastro D 90 20 15 1 41 93,3 40 4289

4286 2 39 92,7 40 4317 3 39 94,1 40 4253

U2 Pilastro D 105 10 15 1 35 72,5 30 4137

4211 2 35 71,5 30 4198 3 33 69,8 30 4297

U3 Pilastro D 170 13 15 1 41 102 40 3921

3896 2 41 101,5 40 3943 3 41 104,6 40 3825

U4(a) Pilastro D 90 20 15 1 39 77,4 29 3748

3689 2 43 76,8 29 3777 3 39 81,8 29 3543

U5 Pilastro D 30 5 15 1 47 94,3 40 4243

4107 2 43 98,7 40 4052 3 45 99,4 40 4025

U6 Trave D 10 150 15 1 37 60,2 25 4155

4113 2 37 61,4 25 4073 3 37 60,8 25 4111

U8 Trave S 15 110 15 1 39 44,9 21,2 4724

4532 2 41 48,3 21,2 4393 3 55 47,3 21,2 4480

U10 Trave D 15 100 15 1 33 75,2 30 3988

4062 2 33 74,3 30 4038 3 33 72,1 30 4159

U11 Trave D 15 280 15 1 29 70,3 30 4267

4158 2 31 71,8 30 4178 3 31 74,4 30 4030

U17 Trave D 10 50 15 1 41 83,1 35 4210

4208 2 39 83,1 35 4211 3 37 83,3 35 4203


3.5 Risultati delle indagini

Combinando i risultati delle battute sclerometriche e le velocità degli ultrasuoni si determinano infine le resistenze del calcestruzzo Rc:

ZONA A Indagine IRmedio Vmedia Rc

(N°) (m/s) (MPa)

SR1 45 4426 47,90 SR2 42 4098 35,60 SR3 49 3912 39,15

SR4(a) 34 3804 21,82 SR5 46 4181 42,60 SR6 49 3974 40,78 SR8 55 4365 61,19 SR10 47 4240 45,53 SR11 52 4370 56,74 SR17 43 3901 32,37

ZONA B

Indagine IRmedio Vmedia Rc (N°) (m/s) (MPa)

SR1 46 4251 44,48 SR2 40 4115 33,61 SR3 45 4016 37,20


ZONA D

Indagine IRmedio Vmedia Rc (N°) (m/s) (MPa)

SR1 51 4273 52,08 SR2 52 4358 56,33 SR3 54 3852 43,09



ZONA F Indagine IRmedio Vmedia Rc

(N°) (m/s) (MPa)

SR1 47 4286 46,83 SR2 45 4211 42,08 SR3 41 3896 30,18



4 CAROTAGGI E PROVA A COMPRESSIONE – N° 4193-A/VR


Per l’estrazione delle carote è stata utilizzata la seguente attrezzatura: - un trapano carotatore Hilti; - una base a binario Hilti per trapano carotatore; - un fioretto diametro 100 mm; - un serbatoio con pompa per l’acqua. Le carote sono state inviate al Laboratorio Prove Materiali della 4 EMME Service S.p.A. a Bolzano in via L. Zuegg, 20 dove sono state tagliate, rettificate e sottoposte alla prova di compressione tramite appositi macchinari. Il valore della resistenza cubica è ottenuta da quella cilindrica attraverso la seguente formula di conversione (British Standards):

Rcub = Rcil × 2,5/(1,5+1/λ)

Dove λ = H/Ø (altezza/diametro del provino).

Foto 6: Carotaggio su pilastro (zona n°1) Foto 7: Carotaggio su trave (zona n°7)


4.2 Misura della profondità di carbonatazione

La prova ha lo scopo di misurare la profondità di carbonatazione dello strato superficiale del calcestruzzo. Il calcestruzzo possiede un valore di pH circa 12.5, cosa che gli conferisce un carattere fortemente alcalino. Questa forte alcalinità di fatto costituisce una protezione naturale dell’acciaio dell’armatura contro la corrosione (passivazione). Il fenomeno chimico è conseguente all’anidride carbonica dell’aria che penetrando nei pori del calcestruzzo, neutralizza la calce libera presente. Il pH dello strato superficiale del calcestruzzo si abbassa fino a scendere a valori inferiori a 9 provocando il fenomeno della carbonatazione. In questo stato il calcestruzzo è fortemente permeabile e riduce la capacità protettiva; fornisce, inoltre, allo strato superficiale, una durezza superiore che tende ad ingannare i metodi di determinazione della resistenza a compressione misurati con sclerometro o pull-out. L’indagine consiste nello spalmare il liquido sulla superficie della carota dopo averla pulita accuratamente con uno straccio. La soluzione di fenoftaleina, all’1% di alcool etilico, reagisce con il calcestruzzo provocando un cambiamento di colore nella parte non carbonatata da bianco trasparente a rosso violetto. In presenza di carbonatazione il cls manterrà inalterata la sua colorazione. L’analisi va condotta subito dopo il prelievo della carota per evitare che si formi un film superficiale carbonatato lungo tutta la superficie che impedirebbe la reazione con la fenolftaleina. La prova di carbonatazione è stata eseguita sulle carote in cls asportate attraverso il carotaggio. 4.3 Dati dei provini estratti in cantiere

ZONA D Carota

Elemento Lunghezza Ø Carbonat. (mm) Esposizione

Posizione - Note (N°) (mm) (mm) (dk media) (dk max) faccia

C1 Pilastro 40×50 130÷145 100 38 41 ovest 256 cm da intradosso trave anulare

C2 Pilastro 30×35 240÷260 100 41 46 sud 248 cm da intradosso trave anulare

C3 Pilastro 40×40 240÷250 100 0 0 sud 180 cm da intradosso trave anulare

C4(b) Pilastro 30×60 245÷250 100 0 0 nord 123 cm da intradosso trave anulare

C5 Pilastro 40×40 240÷250 100 33 37 sud 44 cm da intradosso trave zona n°8

C6 1a trave anulare 215÷220 100 27 32 nord 157 cm da pil. W 22 cm da intradosso trave

C7 2a trave anulare 215÷220 100 29 34 sud 170 cm da pil. W 18 cm da intradosso trave

C8 3a trave anulare 215÷225 100 21 23 sud 246 cm da pil. W 36 cm da intradosso trave

C14(a) Fondazione interna 230÷250 100 5 9 estradosso

superiore 50 cm da pil.1 verso W

22 cm da spigolo S

C14(b) Fondazione interna 125÷225 100 8 12 estradosso

inferiore 53 cm da pil.1 verso S

20 cm da spig. S/W pil.1

C16 Fondazione esterna 280÷295 100 3 6 nord 35 cm da estradosso

50 cm da pil.4(a)


Foto 8: Foro della carota C1 Foto 9: Carota C1






Foto 24: Foro della carota C14(a) Foto 25: Carota C14(a)


Foto 26: Foro della carota C14(b) Foto 27: Carota C14(b)

Foto 28: Foro della carota C16 Foto 29: Carota C16 N.B. Le foto delle carote estratte sono state eseguite il giorno successivo al prelievo, di conseguenza appare una “colorazione” non fedele a quanto invece misurato e indicato in tabella 4.3.


4.4 Risultati delle prove di laboratorio

ZONA D Carota Peso spec. Ø H*

H/Ø fcil Rcub Max inerte

(N°) (kg/m3) (mm) (mm) (N/mm2) (N/mm2) Ø (mm)

C1 2253 94,0 94,0 1,00 20,5 20,50 20

C2 2387 94,0 187,0 1,99 20,3 25,34 25

C3 2290 94,0 95,0 1,01 23,3 23,40 30

C4(b) 2341 94,0 188,0 2,00 41,5 51,87 25

C5 2331 94,0 188,0 2,00 23,1 28,87 25

C6 2350 94,0 186,0 1,98 24,8 30,92 45

C7 2299 94,0 186,0 1,98 14,0 17,45 25

C8 2346 94,0 186,0 1,98 23,8 29,67 25

C14(a) 2366 94,0 187,0 1,99 18,7 23,34 35

C14(b) 2290 94,0 95,0 1,01 26,6 26,71 30

C16 2336 94,0 188,0 2,00 27,3 34,12 35

* dopo rettifica Vedi in allegato il certificato n° 4909 del 22/10/2012. 5 PRELIEVO BARRA E PROVA A TRAZIONE – PROVA N° 4193-B/VR

Per il prelievo delle armature si è rimosso il copriferro su una porzione delle fondazioni ed in seguito si è provveduto all’asportazione del ferro con flessibile. L’ubicazione esatta dei prelievi è indicata nei disegni delle indagini pachometriche con colorazione verde.

Foto 30: Zona prelievo barra F1

(pavimentazione zona n°16) Foto 31: Zona prelievo barra F2 (zona n°16)


Foto 32: Zona prelievo barre F3-F4 (zona

n°14) Foto 33: Ferri F1-F2-F3-F4

ZONA D

Ferro Ø nom. Ø eff. Tipo di acciaio

Riferimento struttura

fy f t Allungamento (contrass.) (mm) (mm) (N/mm2) (N/mm2) %

F1 12,00 12,54 barra tonda liscia paviment. esterna 303,9 469,7 12,3

F2 14,00 14,10 barra tonda liscia fondazione esterna 317,3 444,4 9,3



Vedi in allegato il certificato n° 4925 del 24/10/2012.


6 DUREZZA VICKERS – PROVA N° 4194/VR


E’ stato utilizzato il Microdurometro portatile “Krautkrämer MIC 10” con le seguenti caratteristiche tecniche:

- Metodo di misura: penetrazione con diamante Vickers, valutazione dell’improntacon metodo UCI (Impedenza Ultrasonica al Contatto);

- Carico di prova: 10,0 N - 50,0 N - 98,0 N; - Penetratore: diamante Vickers piramidale, angolo al tetto 136°; - Tolleranze: 5% da 200 HV a 900 HV; deviazione massima ±3,6% dal valore

medio al valore del campione di riferimento; - Campi di misura: Vickers: da 20 HV a 1740 HV; - Risoluzione: 1,0 HV; - Visualizzazione: grafica LCD a 4 cifre con retroilluminazione continua o

disinseribile dopo 5+60 secondi. La valutazione dell’impronta Vickers è effettuata per via elettronica con il metodo UCI. La misura della durezza si ottiene premendo la punta sulla superficie; il penetratore è montato sull’estremità di una barretta metallica a sezione circolare che viene eccitata a vibrare longitudinalmente con la sua frequenza di risonanza di circa 78 kHz. Nel contatto tra il diamante Vickers ed il provino, la frequenza di risonanza subisce una variazione che dipende dalla superficie dell’impronta, che costituisce a sua volta una misura della durezza del materiale preso in esame. I valori di durezza Vickers (HV) ottenuti, possono essere convertiti nelle scale “Rockwell B” (41,0 ÷ 105,0 HRB), “Rockwell C” (20,3 ÷ 68,0 HRC) e “Brinell” (76,0 ÷ 618,0 HB), secondo le norme DIN 50150 e ASTM E 140.

Fig. 22: Diagramma schematico della prova di microdurezza Vickers


6.2 Metodologia di prova

Le aree d‘indagine sono state preventivamente preparate eliminando la vernice superficiale con smerigliatrice e con carte abrasive a grana fina. Per ogni area di indagine si esegue un set di 15 misure che sono poi state mediate scartando il valore più alto e quello più basso.

Foto 34: Preparazione della zona di prova Foto 35: Acquisizione dei dati (zona n°2) Le indagini fatte con il microdurometro Vickers sono 6 così distribuite (ZONA D):

� indagine V1: Pilastro - barra Ø16 mm d’angolo (h terra = 59÷75 cm); � indagine V2: Pilastro - barra Ø14 mm d’angolo (h terra = 127÷143 cm); � indagine V4(b): Pilastro - barra Ø18 mm d’angolo (h terra = 99÷114 cm); � indagine V6: Trave - barra Ø16 mm intradosso lato N (154÷167 cm da zona n°1); � indagine V7: Trave - barra Ø16 mm intradosso lato S (166÷181 cm da zona n°3); � indagine V11: Trave - barra Ø22 mm intrados. lato W (377÷399 cm da zona n°3).


6.3 Risultati delle indagini

V1

V2

V4(b)

V6

V7

V11 N° HV N° HV N° HV N° HV N° HV N° HV 1 165 1 146 1 166 1 151 1 131 1 147 2 196 2 149 2 159 2 154 2 126 2 161 3 193 3 141 3 157 3 169 3 117 3 150 4 195 4 158 4 166 4 161 4 120 4 155 5 185 5 147 5 156 5 175 5 129 5 160 6 193 6 147 6 166 6 166 6 138 6 156 7 174 7 148 7 169 7 163 7 137 7 170 8 164 8 141 8 167 8 160 8 135 8 167 9 172 9 141 9 161 9 171 9 133 9 171 10 161 10 140 10 161 10 158 10 141 10 157 11 175 11 139 11 164 11 168 11 144 11 172 12 159 12 127 12 170 12 158 12 135 12 156 13 177 13 136 13 156 13 163 13 129 13 166 14 166 14 156 14 172 14 165 14 138 14 165 15 166 15 149 15 174 15 162 15 140 15 163 HV 175 HV 145 HV 165 HV 165 HV 135 HV 160

NB: In blu sono indicati il valore più alto e quello più basso registrati e non considerati nel calcolo della media che viene approssimata al più prossimo multiplo di 5.

Nella tabella di seguito è presentato il riepilogo delle medie HV con la conversione dei dati in scala Brinell , secondo la norma DIN 50150 e la stima della resistenza a trazione (Tensile strenght):

Indagine Vickers Brinell Tensile strength

(MPa) V1 175 166 560 V2 145 138 465

V4(b) 165 156 530 V6 165 156 530 V7 135 128 430 V11 160 152 510

In riferimento a quanto indicato dal D.M. 09/01/1996 (Norme Tecniche per il c.a. in vigore prima del D.M.14/09/2005 e delle NTC 2008):

lisce-FeB22K lisce-FeB32K ad.migl.-FeB38K ad.migl.-FeB44K

(MPa) (MPa) (MPa) (MPa)

Tensione di rottura >335 >490 >450 >540

a trazione (MPa)


7 CONSIDERAZIONI TECNICHE

Per quel che riguarda la stima della resistenza del calcestruzzo nella sola zona D, se si utilizzasse come riferimento solamente il grafico di conversione riportato dalle “Linee guida del calcestruzzo strutturale del 2008” si avrebbero valori di resistenza molto più vicini a quelli riscontrati dalle prove di compressione eseguite sulle carote estratte. Il metodo Sonreb, infatti, presenta resistenze stimate più elevate perché gli indici di rimbalzo, a causa della carbonatazione, sono elevati; ciononostante nella zona 7 si hanno valori minori con tutte i tipi di indagine. Di seguito la tabella di confronto tra le resistenze ottenute dalle indagini non distruttive e distruttive nella zona D:

ultrasuoni sonreb carotaggi

zona Rc

Rc

Rcub

(N/mm2)

(N/mm2)

(N/mm2)

Elemento 1 25,00

52,08

20,50 Elemento 2 26,00

56,33

25,34

Elemento 3 18,00

43,09

23,40 Elemento 5 21,00

52,23

28,87

Elemento 6 20,00

46,20

30,92 Elemento 7 19,00

28,18

17,45

Per le armature tonde lisce sia le indagini eseguite con durometro sugli elementi in elevazione sia le prove di trazione sui provini prelevati nelle fondazioni permettono di affermare che gli acciai utilizzati hanno caratteristiche simili. Verona, 29 ottobre 2012 I relatori: 4 EMME Service S.p.A. dott. ing. Andrea Palermo Il Direttore del Centro di Verona geom. Paolo Bassi

geom. Simone Marcolini

indagini sperimentali palazzetto ex … eib...indagini sperimentali presso il palazzetto ex e.i.b....

Documents