Lo scopo della sperimentazione è valutare la resistenza a strappo di connettori in SRG ( bra di acciaio e malta a base di calce idraulica naturale), applicati in un intervento di consolidamento della copertura di un edi cio privato a Cremona. L'intervento ha previsto l'applicazione di una maglia in bra d'acciaio sia all'ester-no sia all'interall'ester-no dell'edi cio, in prossimità del cornicione, legate tra loro attraverso connettori in composito SRG. Delle fasce dello stesso materiale, inoltre, sono state applicate verticalmente all'estradosso del cornicione, distanziate di circa 1 metro l'una dall'altra, per rinforzare ulteriormente la porzione di copertura da rinforzare. I connettori in bra sono disposti in tre dierenti livelli (A, B, C) come illustrato in Figura 3.21; per permettere la prova di pull-out, nove connettori, tre per ogni livello, fuoriescono di circa 50 cm dal cornicione. Il numero di trefoli che costitui-sce ogni connettore è riportato in Tabella 3.12. La sperimentazione ha previsto due diversi momenti in sito: l'inghisaggio dei tubi per il tiraggio dei connettori, avvenuto il 26 settembre 2013, e l'esecuzione della prova di pull-out, eettuata il 9
ottobre 2013.
Figura 3.21: Schema disposizione connettori
Codice Numero di connettore trefoli A1 29 A2 31 A3 31 B1 30 B2 30 B3 30 C1 30 C2 30 C3 31 Tabella 3.12
In Figura 3.22 è riportata la con gurazione dei connettori (a, b, c) così come si presentavano al momento del sopralluogo. È possibile notare la complessità delle condizioni al contorno (presenza di travi di copertura, cornicione inclinato o curvilineo) che hanno notevolmente complicato l'applicazione della macchina di prova.
(a) (b) (c)
Figura 3.22: I tre diversi tipi di connettore da testare
I nove connettori in esame, per essere testati con il set di prova previsto, neces-sitano di essere inghisati ad un tubo d'acciaio. Tale tubo, lettato in testa, andrà ad ancorarsi alla macchina di prova per trasmettere la sollecitazione a trazione al connettore in esame. È dunque fondamentale che il tubo d'acciaio sia incollato al connettore in modo opportuno, a nché questo non si s li e renda quindi incon-sistente la prova. Il connettore viene inserito all'interno del tubo no a circa 3 cm dall'estremità libera; questa porzione di tubo, lettata all'interno, servirà per ancorare il connettore alla macchina di prova. L'inghisaggio avviene per mezzo di resina epossidica bicomponente iper uida, iniettata all'interno del tubo mediante una siringa in plastica. Per evitare che la resina, notevolmente uida, fuoriesca dal tubo prima di indurire, si è realizzato un tappo utilizzando un ancorante chimico
in poliestere ibrido a presa rapida ( sher T-Bond) dal lato libero del tubo, e si è iniettato dalla parte del connettore, inclinando opportunamente il sistema, in mo-do che la resina riempia e cacemente il cilindro metallico senza fuoriuscire. Tale metodologia è stata possibile per i connettori di tipo B e C, mentre il connettori di tipo A, essendo verticali, non permettevano un'iniezione dal basso. Si è quindi deciso di iniettare totalmente il connettore con l'ancorante chimico a presa rapida, tale da non percolare fuori dal tubo e da indurire in tempi molto bassi (circa 6 minuti).
La prima operazione svolta in sito è stato il taglio dei connettori, Figura 3.23(a), che sono stati uniformati in lunghezza. Questa operazione è servita a realizzare, per ogni tipo di connettore (A, B e C), tre provini di dimensione equivalente, tali da essere compatibili con i tubi in acciaio precedentemente lavorati in laboratorio. La Tabella 3.13 riporta le dimensioni dei connettori; la Figura 3.23(b) illustra la veri ca della lunghezza di un connettore di tipo C.
Tabella 3.13: Lunghezza esterna del connettore
Tipo di connettore Lunghezza esterna del connettore
A 36 cm (dal punto di uscita all'estremità libera del connettore)
B 36 cm (dalla proiezione del cornicione all'estremità libera del connettore) C 38 cm (dal punto di uscita all'estremità libera del connettore)
Il passaggio successivo è stato il distacco dei singoli trefoli di ogni connettore dalla maglia in plastica che li teneva uniti, Figura 3.23(c). La bra applicata (Kerakoll G600, a bassa densità) è, infatti, un rinforzo unidirezionale composto da trefoli in acciaio e da una griglia in plastica che li tiene uni cati ed equidistanti. Rimuovere la maglia in plastica permette di diminuire il volume della bre e quindi di rendere più semplice l'iniezione della resina all'interno del tubo.
(a) (b) (c)
Figura 3.23: Fasi di taglio del connettore
Si è quindi proceduto con l'applicazione dei tubi d'acciaio. Per quanto riguarda i connettori di tipo A si sono utilizzati due blocchi sovrapposti in polistirene per
stabilizzare e sostenere il tubo in acciaio, che si trova in posizione verticale. Nel caso dei connettori di tipo B e C, invece, dopo aver realizzato il tappo con l'adesivo a presa rapida i tubi sono stati legati ad assi in legno realizzate in loco, e posi-zionati con un'inclinazione voluta. Il passaggio successivo è stata l'iniezione dei connettori. I connettori di tipo A sono stati iniettati con l'adesivo a presa rapida (T-Bond), mentre per i connettori di tipo B e C si è miscelata opportunamente la resina iper uida, Figura 3.24(a), e la si è poi iniettata utilizzando una siringa in plastica. Il tubo è stato disposto in direzione verticale, Figura 3.24(b), per per-mettere alla miscela di riempire completamente la cavità; si è iniettato no all'orlo superiore, Figura 3.24(c) ed in ne si è sigillato con nastro adesivo, per evitare perdite consistenti di materiale in fase di indurimento.
(a) (b) (c)
Figura 3.24: Fasi di inghisaggio del connettore
Sebbene il tappo realizzato facesse percolare piccole dosi di miscela, si è ritenuta inin uente la perdita avvenuta, poiché il de usso presente risultava talmente lento da non provocare una riduzione signi cativa del volume di resina. In circa 40 minu-ti, infatminu-ti, la resina raggiunge una consistenza su cientemente solida, terminando quindi qualunque movimento macroscopico di materia. Precauzionalmente, tutta-via, si è riempita l'estremità libera del tubo con carta assorbente per tamponare ulteriormente la fuoriuscita di resina. In Figura 3.25 è riportata la con gurazione nale dei tre tipi di connettori (A, B, C); si può notare (nei connettori B e C) la presenza di nastro adesivo e di carta assorbente, utilizzati per sigillare le estremità dei tubi e per evitare fuoriuscite inopportune di resina.
L'applicazione dei tubi in preparazione alla prova di pull out ha evidenziato la di coltà di lavorare con resine troppo uide, che possono percolare facilmente e che richiedono sistemi opportuni di contenimento del usso. Si è inoltre proceduto a sperimentare un nuovo materiale composito che andrà sottoposto alle prove di pull-out, e che, in caso di su ciente tenuta, potrebbe rivelarsi un sistema semplice e veloce per la preparazione dei connettori da testare.
(a) (b) (c)
Figura 3.25: Con gurazione nale connettori tipo a, b, c