Prove non distruttive - Rossitto

STABILIMENTO CARPIGIANI
BOLOGNA

COMMITTENTE: Carpigiani S.p.a. Anzola Emilia - Bologna
TIPOLOGIA DELL’INCARICO: indagini non distruttive
TIPO DI INDAGINI NON DISTRUTTIVE: esecuzione prove non distruttive di CM9, Windsor,
martinetto piatto singolo, endoscopia, corrosione armature, georadar.

ALTRE INFORMAZIONI:

Le prove eseguite per conto dello Stabilimento Carpigiani hanno avuto lo scopo di individuare le caratteristiche
meccaniche, strutturali, progettuali del fabbricato sede della ditta sia amministrativa sia produttiva, in previsione di un
ampliamento e di alcune modifiche strutturali. L’importanza di individuare questi elementi era fondamentale in quanto
non esistono progetto e calcoli dell’edificio.

L’intervento di prove non distruttive ha riguardato lo studio di pilastri, solai, travi, fondazioni.

Le prove non distruttive eseguite:
Il CM9 permette l'individuazione delle armature metalliche nel c.a., con rilevamento del copriferro e del diametro,
utilizzando due categorie di strumenti: una basata sugli effetti delle correnti vaganti (Eddy current) e l’altra sul
principio dell’induzione magnetica. La barra d’armatura modifica la permeabilità magnetica del sistema sonda/oggetto
ferromagnetico; di conseguenza, per induzione, il segnale in tensione rilevato dallo strumento varia in modo
caratteristico per ogni diametro di barra, in dipendenza dal copriferro.

La prova Windsor permette di determinare l’Rck del calcestruzzo in opera.

martinetto piatto singolo su c.a. consente di determinare lo stato di sollecitazione del calcestruzzo in opera;

corrosione delle armature con celle a differenza di potenziale. La corrosione delle armature si verifica in particolari
condizioni ambientali, da cui il generale interesse intorno alle tecniche di ispezione e di monitoraggio ed in particolare
nei confronti delle tecniche elettrochimiche. La diagnosi della corrosione nel calcestruzzo presenta maggiori difficoltà
che negli altri ambienti corrosivi (come atmosfera, acqua di mare o nei terreni) in quanto non sempre è possibile
valutare correttamente le grandezze elettrochimiche alla superficie delle armature sia per motivi di accessibilità sia per
il fatto che il calcestruzzo, in molte condizioni ambientali, è un cattivo elettrolita. Esistono diverse tecniche
elettrochimiche per rilevare lo stato di corrosione delle armature nel calcestruzzo, che possono dare diversi tipi di
risposta:
1 stato di corrosione, cioè possono accertare se il materiale è passivo e quindi non si corrode oppure se il materiale è in
condizioni di possibile corrosione.
2 consentono di stimare la velocità di corrosione attuale ma non sempre di individuare il tipo di corrosione (se
generalizzata o localizzata).

Altre permettono di valutare il danneggiamento avvenuto. Le tecniche risultano essere quindi complanari fra loro.
Alcune tecniche possono essere utilizzate solo in alcune situazioni (ad esempio non all’interno delle guaine) altre solo

per alcune applicazioni (come nel caso di armature rivestite). L’uso di tali tecniche richiede che siano verificate alcune
condizioni; ad eccezione del metodo della resistenza elettrica, tutti gli altri metodi richiedono che sia assicurato un buon
contatto elettrico (ionico) tra calcestruzzo e la sonda di misura e che siano assenti nel calcestruzzo strati isolanti che
interrompano la continuità dell’elettrolita non rendendo più possibile in questo modo la misura o alterandola
sensibilmente.
Sulle strutture in cui sono presenti strati di impermeabilizzazione non è quindi possibile effettuare delle misure
elettrochimiche dalla superficie esterna del calcestruzzo ed occorre eliminare lo strato isolante oppure praticare dei fori
in esso. Tutte le tecniche (ad eccezione delle misure di resistività elettrica del calcestruzzo) richiedono inoltre un
collegamento elettrico tra lo strumento di lettura e l’armatura in esame.

georadar permette l'analisi della consistenza dei paramenti e della struttura fondazionale tramite trasmissione di onde
radar;

BREVE DESCRIZIONE DELLE ATTREZZATURE TECNICHE PRINCIPALMENTE UTILIZZATE:

Prova non distruttiva di CM9
Gli apparecchi si distinguono in quelli che sfruttano il principio dell’induzione magnetica e quelli che sfruttano il
principio della conducibilità elettrica.
La generazione delle correnti vaganti in campo magnetico variabile con frequenza dell’ordine di 1 Hz, e la loro
emissione avviene tramite un solenoide situato nella sonda (emettitore), alimentata da una tensione variabile, a sua volta
pilotata da un circuito oscillante. Le correnti vaganti che si sviluppano all’ interno dell’oggetto attraversato dal campo
magnetico (ad es. la barra d’armatura) generano a loro volta un campo magnetico variabile, che modifica l’impedenza
di un solenoide rilevatore (sensore) installato nella sonda stessa.
La misura della variazione dell’impedenza, amplificata da un circuito oscillante collegato al solenoide rilevatore,
dipende dalla posizione e dalla dimensione dell’oggetto immerso. Maggiore è la dimensione dell’oggetto e minore è la
distanza dalla sonda, maggiore risulta di conseguenza il segnale rilevato.
Questa categoria di strumenti sono sensibili anche a metalli non ferromagnetici; sono caratterizzati da dimensioni
piuttosto ridotte, sia la sonda sia l’apparecchio di misura, e richiedono bassa energia d'alimentazione; una serie di
batterie non ricaricabili consente infatti lunghi periodi d'utilizzo. Appositi circuiti elettronici permettono di compensare
le eventuali variazioni di temperatura ambiente.
Gli strumenti che sfruttano il principio dell’induzione magnetica sono costituiti da un solenoide, percorso da una
corrente variabile a bassa frequenza (dell’ordine di 90 Hz), avvolto attorno a un nucleo ferromagnetico, che genera un
campo magnetico variabile che induce a sua volta una tensione all’interno di un secondo solenoide, avvolto
concentricamente al primo. La presenza di un materiale ferromagnetico (la barra d'armatura immersa nel calcestruzzo)
determina un aumento della permeabilità magnetica del sistema nucleo/solenoidi della sonda. La tensione indotta
all’interno del secondo solenoide varia pertanto secondo la posizione e dimensione dell’ oggetto ferromagnetico. Gli
strumenti che seguono questo principio di misura sono caratterizzati da una sonda di dimensioni relativamente grandi
con una tipica forma a C, alle cui estremità sono alloggiate le due coppie concentriche dei solenoidi (trasmittente e
ricevente). L’energia richiesta è relativamente elevata per la realizzazione di un campo magnetico dell’ordine di 8000
Gauss. Gli strumenti sono per tanto equipaggiati con batterie ricaricabili, per un’autonomia di circa 12 ore di
funzionamento. Il rivestimento in materiale plastico li rende complessivamente non influenzabili dalle variazioni di
temperatura ambientale.
Per quanto riguarda gli strumenti che si basano sul principio della conducibilità elettrica, il Cover Master CM9 calcola
automaticamente e immediatamente il diametro dei tondini, ha un’ottima precisione nel localizzare le barre e misurare il
copriferro, inoltre presenta un’unica sonda per misurare il copriferro e le dimensioni del tondino.

Prova non distruttiva di martinetto piatto singolo:

- martinetto semicircolare in acciaio inox pressione massima 120 bar dimensione mm. 350x260x3;
- pompa a due manometri con sistema di passaggio di fluido per la pressione in serie e non, un parallelo, andata e
ritorno, per una maggiore garanzia che la pressione nei martinetti sia esattamente la stessa.
-pompa idraulica con circuito di recupero miscela di misura portata massima 300 bar, manometri Wika ad alta
precisione diametro 160 mm. a 2 manometri 0-25 bar e 0-100 bar;
- deformometro digitale, micrometrico, termocompensato, con basette fisse in alluminio inestensibile fissate con perni,
con rilevamento di spostamenti di 0.001 mm. (1 micron) per una corsa di 20 mm.;
- elaboratore portatile Pentium per elaborazioni sul posto per il controllo in continuo del comportamento della
muratura;
- software specifico ENGPLATE per l’elaborazione dei dati in corso di esecuzione di prova per la determinazione delle
caratteristiche meccaniche in automatico.
-taglio della muratura in umido con sega ad anello eccentrica con trasmissione idraulica modello Partner K3500, con
diametro di lama diamantata da 350 mm. con profondità di taglio di 260 mm. la particolarità di questo taglio è quella di
essere estremamente contenuto e quindi sufficientemente aderente al martinetto da inserire.
Prova non distruttiva di corrosione delle armature:
Rilevatore Colebrand CHS a multicelle: esegue contemporaneamente la lettura di 8 semicelle appositamente montate su
di un’asta guida immagazzinando i dati secondo linee e colonne. Mediante la stampante è possibile vederli diagrammati
sia graficamente che numericamente, permettendo di localizzare rapidamente i gradienti di potenziale e quindi le zone
di sospetta corrosione. In alternativa i dati possono essere trasferiti in formato ASCII al PC per la gestione dei dati con
il software in dotazione. Esso consente di eseguire la mappa dei potenziali secondo linee equipotenziali con colori
codificati sullo schermo di un computer o su di un plotter.
Rilevatore Colebrand CHS a semicella: si differenzia dal modello a multicella per il fatto che funziona con una singola
semicella e per le differenti specifiche tecniche.

Prova non distruttiva Windsor:
Il funzionamento del penetrometro Windsor è basato su una tecnica che converte un sistema di spinta balistica in
sistema pneumatico, in grado di fornire un esatto quantitativo d’energia consistentemente riproducibile. Una carica
balistica sviluppa l’energia necessaria per far muovere un pistone all’interno di un cilindro. All’estremità superiore del
cilindro viene posto un setto in modo che una massa uniforme di aria compressa andrà ad investire un pistoncino
secondario che si trova nella parte terminale anteriore del penetrometro. Il pistoncino a sua volta colpisce e spinge
verso il materiale da provare una sonda in lega speciale sul quale ha luogo una identazione (cedimento superficiale).
La sonda è incapsulata in un cilindro-camicia, quando sotto l’azione dell’aria compressa il pistoncino spinge verso
l’esterno l’insieme sonda e cilindro, quest’ultimo si arresta a contatto del materiale mentre la sonda prosegue, urta la
superficie e penetra più o meno profondamente. La profondità dell’indentazione non viene rilevata sul materiale, ma
misurando la distanza percorsa dalla sonda all’interno del cilindro-camicia. Tale misurazione avviene per mezzo di un
apposito micrometro ed il valore viene poi comparato ad una tabella di conversione.
La profondità dell’indentazione è minima e non lascia segni appariscenti.
La prova consiste nell’utilizzo di sonde di acciaio (diametro 8 mm. ca.) le quali vengono fatte penetrare per circa 4 cm.
su superfici piane, rotonde, in orizzontale, verticale, ed in volta di strutture gettate in opera o prefabbricate anche se
immerse. Una carica balistica di estrema precisione provvede l’energia necessaria per far penetrare la sonda nel
calcestruzzo, penetrazione che viene effettuata per mezzo di un’apparecchiatura a forma di pistola. La sonda penetra,
frantuma l’aggregato e la matrice cementizia e comprime una zona bulbare di circa dm. 3, provocando così una crisi di
materiale che come parametri distruttivi si può paragonare affine alla rottura per compressione. Una piastra guida
mantiene la pistola perpendicolare alla superficie del calcestruzzo e nel contempo libera il meccanismo di sparo che non
può altrimenti essere azionato per sicurezza dell’operatore o di eventuali osservatori. Mediante un apparecchio a
corsoio calibrato si effettua la misurazione della porzione della sonda fuorirestante dalla struttura.

Il valore di tale misurazione viene poi raffrontato ad una tabella di correlazione dalla quale si rileva la resistenza a
compressione.


La tabella di correlazione è stata compilata anche sulla base di precise deviazioni standard che includono i valori
relativi alla dimensione massima dell’aggregato ed alla durezza dell’aggregato secondo la scala Mohs, durezza
rilevabile con facilità mediante prova per scalfitura di alcuni aggregati prelevati da uno spigolo della struttura.