Martinetto piatto singolo

La tecnica di prova è basata sull’uso di un martinetto piatto, collegato ad una pompa idraulica, per ripristinare la deformazione presente prima dell’esecuzione del taglio. La muratura sovrastante e sottostante funge da contrasto alla reazione esercitata dal martinetto stesso. La prova consiste nella realizzazione di un taglio orizzontale per creare una variazione nello stato tensionale della muratura. All’interno del taglio si inserisce il martinetto, il quale attraverso la pompa manuale viene ripressurizzato per incrementi di carico costante fino al ripristino della tensione iniziale.

51

Dopo aver individuato un’area con muratura il più possibile uniforme, si posizionano le 3 basi di misura verticali (B1, B2, B3) e si procede con la misura di zero “prima del taglio”.

Successivamente, con una sega circolare eccentrica, si pratica un taglio orizzontale nel quale viene introdotto il martinetto piatto. Il calcolo della pressione di ripristino viene eseguito applicando la pressione al martinetto con intensità via via crescente e misurando le deformazioni corrispondenti: i risultati vengono registrati su un grafico sforzo-deformazione. La pressione Pi effettivamente applicata sulla muratura per ogni gradino di carico i, viene calcolata con la seguente relazione:

Pi = p · Km · Am / Ā t

dove:

Pi = pressione agente sulla muratura

p = pressione erogata dal martinetto

Km = valore del coefficiente di taratura del martinetto (indicati dal costruttore)

Am = area martinetto

Ā t = valore dell’area di taglio

Il valore della tensione di ripristino sarà dato dalla pressione per la quale le deformazioni si azzerano.

52

Am[cm2] Ā t [cm2] Km Lunghezza basi

[mm]

779 781 0.9 100

Schema posizionamento basette

Pressione B1 B2 B3

manometro Vert. Vert. Vert.

Bar

unità

deformometro Prima del taglio 0.0 1885 2475 2297

Dopo il taglio 0.0 1824 2373 2174 1.0 1824 2446 2174 2.0 1843 2490 2310 3.0 1974 2529 2343 0.0 1845 2387 2205

53

Pi Deformazione Verticale

MPa %

Prima del taglio 0,00 0,00

Dopo il taglio 0,00 1,106E-03 0,09 8,236E-04 0,18 5,413E-05 0,27 -7,308E-04 0,00 8,507E-04

La pressione dello sforzo ripristinato è:

σ = 0.186 MPa 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 -0.0012 -0.0008 -0.0004 0.0000 0.0004 0.0008 0.0012 P re rs s ione [M P a ] Deformazione [%] Deformazioni Verticali

54 5.1.3.2 Martinetto piatto doppio

La tecnica di prova è basata sull’uso contemporaneo di due martinetti piatti, collegati ad una pompa idraulica comune, per comprimere il volume di muratura compreso tra essi. La muratura sovrastante e sottostante funge da contrasto alla reazione esercitata dai martinetti stessi. Questa particolare condizione di sforzi equivale ad una compressione monoassiale, in direzione ortogonale ai martinetti, della porzione di muratura compresa fra i due tagli, che consentirà la stima della resistenza a compressione. Ne consegue che il limite del livello di sollecitazione applicabile sarà legato al valore dello stato di sforzo locale esistente nella muratura, incrementato di un fattore per tener conto di una possibile diffusione del carico. Dato che il volume di muratura rimane fisicamente legato al resto della muratura su tre lati, permane una certa incertezza nella prova, a causa dell’effetto collaborante della muratura circostante e per effetto della distribuzione non uniforme della pressione del martinetto per mancata aderenza alla superficie della muratura.

Nelle murature a più paramenti, le misure sono da ascriversi esclusivamente alle porzioni provate, cioè al paramento esterno, non alle altre che possono esse anche composte da altri materiali.

I valori del modulo elastico e del coefficiente di dilatazione trasversale calcolati con questa tecnica, insieme ai valori di deformazione misurati e calcolati, sono sufficientemente precisi per effettuare una stima degli sforzi dovuti a dilatazioni, movimenti o movimenti differenziali di strutture murarie.

55

Muratura portata a rottura

Disposizione dei martinetti

Posizionamento basette e schema della prova

B1 Vert. B2 Vert. B3 Vert.

B4a orizz. B4b orizz.

Taglio superiore Taglio inferiore 3 0 -4 0 c m

56

Dopo aver individuato un’area con tessitura il più possibile uniforme, con una sega circolare eccentrica si praticano due tagli orizzontali paralleli ad una distanza di 30 / 40 cm, nei quali vengono introdotti due martinetti piatti, e si fissano sulla muratura tra i due tagli le basi estensimetriche. Nelle prove in esame sono state misurate 3 basi verticali (B1, B2, B3) ed una orizzontale (B4), come somma delle due basi B4a e B4b.

Il calcolo della deformabilità viene eseguito applicando il carico per cicli di carico e scarico, con intensità via via crescente e misurando le deformazioni corrispondenti. I risultati vengono registrati su un grafico sforzo-deformazione. La pressione Pi effettivamente applicata sulla

muratura per ogni gradino di carico i, viene calcolata con la relazione vista in precedenza: Pi = p · Km · Am / Ā t

dove:

p = pressione erogata dai due martinetti

Km = valore medio dei due coefficienti di taratura dei martinetti (indicati dal costruttore)

Am = area martinetto

Ā t = valore medio delle due aree di taglio

Am[cm2] Ā t [cm2] Km Lunghezza basi

[mm]

779 819 0.9 200

Il valore del modulo di deformabilità della muratura viene determinato, sui grafici pressione/deformazione, mediante la relazione:

E = Pi / di

dove Pi è la pressione corretta e di è la deformazione, misurate in un range di comportamento

57

Pressione B1 B2 B3 B4a B4b Pi Def Def

manometro Vert. Vert. Vert. Orizz. Orizz. Verticale Orizzontale Bar unità deformometro MPa % %

0 2100 2568 2660 753 811 0 0,00 0,00 1 2073 2546 2638 753 811 0,086 1,90E-04 0,00E+00 2 2051 2533 2630 762 798 0,171 3,05E-04 1,61E-05 3 2042 2526 2635 757 811 0,257 3,35E-04 -1,61E-05 4 2031 2525 2635 765 805 0,343 3,67E-04 -2,41E-05 5 2025 2517 2638 763 813 0,429 3,96E-04 -4,82E-05 6 2015 2513 2655 765 816 0,514 3,88E-04 -6,83E-05 7 2003 2510 2682 765 828 0,600 3,56E-04 -1,16E-04 8 1993 2507 2701 765 834 0,686 3,40E-04 -1,41E-04 0 2060 2555 2697 751 827 0,000 4,28E-05 -5,62E-05 2 2027 2531 2698 756 826 0,171 1,93E-04 -7,23E-05 4 2010 2521 2703 762 825 0,343 2,52E-04 -9,23E-05 6 1997 2513 2697 763 830 0,514 3,24E-04 -1,16E-04 8 1985 2496 2703 765 832 0,686 3,85E-04 -1,32E-04 10 1967 2501 2765 770 845 0,857 2,54E-04 -2,05E-04 12 1933 2488 2814 772 856 1,029 2,49E-04 -2,57E-04 14 1896 2472 2841 780 871 1,200 3,19E-04 -3,49E-04 16 1853 2447 2870 795 895 1,372 4,23E-04 -5,06E-04 18 1782 2373 2946 857 892 1,543 6,08E-04 -7,43E-04 20 1603 2283 2957 1045 980 1,715 1,30E-03 -1,85E-03 22 1555 2240 2978 1282 992 1,886 1,49E-03 -2,85E-03 0 1782 2348 2920 1007 948 0,000 7,44E-04 -1,57E-03

58 Il modulo di deformabilità Verticale è:

Ev = 2721 MPa

Il modulo di deformabilità orizzontale è:

Eh = 2837 MPa 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 0.0000 0.0002 0.0004 0.0006 0.0008 0.0010 0.0012 0.0014 0.0016 P re rs s ione [M P a ] Deformazione [%] Deformazioni Verticali 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 -0.0030 -0.0025 -0.0020 -0.0015 -0.0010 -0.0005 0.0000 P re rs s ione [M P a ] Deformazione [%] Deformazioni Orizzontali

59 5.1.4 PROVE DI ESTRAZIONE

La prova, prevede l’inghisaggio con resina epossidica di una barra metallica filettata del diametro di 22 mm, per una profondità di 20 cm, nel centro di un blocco lapideo opportunamente scelto: il blocco deve presentare la faccia in vista abbastanza estesa, in modo che con buona probabilità vada a restringere verso l'interno e sia quindi possibile estrarlo. L'attrezzatura di prova è composta da un elemento di contrasto, costituito da una scatola metallica forata, di dimensioni 50x50 cm, e un martinetto cavo con relativa pompa e manometro di precisione.

Durante la fase di estrazione si eseguono incrementi di pressione, graduali e a velocità costante, fino a raggiungere la rottura o l’estrazione del blocco. Attraverso la lettura del manometro, si rileva la pressione massima esercitata dal martinetto e, conoscendo la sezione di spinta, si determina la forza massima raggiunta durante la prova. La prova permette di ispezionare la muratura all'interno, ovvero ottenere informazioni molto importanti per la qualificazione locale della muratura stessa: compattezza, presenza di vuoti, qualità degli elementi costituenti, quantità e qualità della malta.

Le informazioni che si ottengono dalla prova sono indicative di una maggiore o minore resistenza della muratura alle forze taglianti e possono quindi indirizzare verso la

classificazione più corretta nell'ambito della Tabella C8A.2.1. La prova fornisce infine un'utile indicazione sulla resistenza che la muratura in esame può opporre all'estrazione di eventuali catene metalliche poste a presidio delle pareti contro il ribaltamento fuori piano.

60

Le prove sono state eseguite utilizzando la seguente attrezzatura: • martinetto oleodinamico cavo BOVIAR con portata 200 KN

• pompa oleodinamica manuale ENERPAC mod. P84 (Pmax 700 Bar) • manometro digitale Enerpac mod.DGR-2 (Pmax 1380 bar)

Risultati prove di estrazione

Prova estrazione Pmax [bar] F= Pmax ∙ 0.3047 [KN]

Bi1 111.7 34

61 5.1.5 PROVE DI COMPRESSIONE SU MALTA

La caratterizzazione della malta è stata operata anch’essa in situ, tramite l’ausilio del penetrometro PNT-G.

Il PNT-G misura l’energia spesa per realizzare una cava di 5 mm di profondità con una punta del diametro di 4 mm sia sulla superficie del giunto, sia in profondità anche superiori al centimetro, e può operare in tutte le posizioni.

La misura dell’energia, effettuata al netto del lavoro allo spunto e a vuoto, risulta indipendente dalla mano dell’operatore poiché il prodotto coppia-numero di giri compensa la forza con cui si preme il trapano sul giunto. Nella figura che segue è rappresentata la curva di taratura del penetrometro PNT-G.

Curva di taratura del penetrometro PNT-G.

Penetrometro PNT-G.

Per ogni punto di misura è opportuno praticare nella malta almeno 15 cave, ad una distanza di circa 1,5 cm una dall’altra e la misura è considerata attendibile se almeno 5 valori

62

differiscono dal valor medio delle 15 cave eseguite per meno del 25% : in caso affermativo la misura è valida e si ottiene come media dei 6 valori centrali.

La resistenza della malta saggiata, riferita a quella standard dell’impasto impiegato, ma conseguente anche alle condizioni di impiego, può ottenersi dalla relazione :

𝒇

=

134

N/mm

2

dove:

Pg = risultato dell’elaborazione dei 15 rilevamenti puntuali.

63

Tabella 1 :

- i valori dell’indice PNT-G di energia U forniti dallo strumento per le quindici misure eseguite;

- la media aritmetica dei quindici valori misurati;

o la deviazione standard dei quindici valori misurati; o la media aritmetica media dei 6 valori centrali.

Lettura penetrometro PNT-G sulla malta

Provino PntG 3

(seminterrato) PntG 2 (facciata) PntG 1 (atrio)

Lettura Valore Scarto <25% Valore Scarto <25% Valore Scarto <25%

1 96 79,01 76 73,35 280 64,19 2 138 69,83 32 88,78 35 79,48 3 568 24,18 104 63,53 210 23,14 4 545 19,15 325 13,98 180 5,55 5 962 110,32 287 0,65 129 24,35 6 438 4,24 846 196,70 13 92,38 7 153 66,55 624 118,84 22 87,10 8 614 34,24 276 3,20 33 80,65 9 401 12,33 382 33,97 280 64,19 10 311 32,01 22 92,28 21 87,69 11 627 37,08 250 12,32 199 16,69 12 512 11,94 105 63,18 527 209,03 13 593 29,65 74 74,05 236 38,39 14 517 13,03 596 109,03 201 17,87 15 386 15,61 278 2,50 192 12,59 Media valori 457 285 171 Deviazione standard 217 235 134

64

Tabella 2 :

- i valori della resistenza a compressione dei giunti di malta per le quindici misure eseguite, ricavati tramite la legge di correlazione fm = [U + 22] / 134 ;

- la media aritmetica dei quindici valori misurati;

o la deviazione standard dei quindici valori misurati; o la media aritmetica media dei 6 valori centrali.

RESISTENZA A COMPRESSIONE MALTA

Provino PNT-G 3

(seminterrato) PNT-G 2 (facciata) PNT-G 1 (atrio)

Lettura Valore Scarto <25% Valore Scarto

<25% Valore Scarto <25% 1 0,88 75,39 0,73 68,09 2,25 56,86 2 1,19 66,62 0,40 82,42 0,43 70,39 3 4,40 23,07 0,94 58,98 1,73 20,50 4 4,23 18,27 2,59 12,98 1,51 4,92 5 7,34 105,26 2,31 0,61 1,13 21,57 6 3,43 4,05 6,48 182,61 0,26 81,82 7 1,31 63,50 4,82 110,33 0,33 77,15 8 4,75 32,67 2,22 2,97 0,41 71,43 9 3,16 11,76 3,01 31,54 2,25 56,86 10 2,49 30,54 0,33 85,67 0,32 77,67 11 4,84 35,38 2,03 11,44 1,65 14,79 12 3,99 11,39 0,95 58,65 4,10 185,15 13 4,59 28,29 0,72 68,74 1,93 34,00 14 4,02 12,43 4,61 101,22 1,66 15,82 15 3,04 14,89 2,24 2,32 1,60 11,15 Media valori 4 2 1 Deviazione standard 2 2 1

65 Conclusioni

Dai risultati ottenuti dalle due prove sulle malte, risulta che non possiamo aumentare il valore di resistenza e il modulo elastico con i coefficienti correttivi previsti per una malta di buona qualità, in quanto tali valori sperimentali, ad esclusione del seminterrato, risultano inferiori a 2,5 N/mm2 _{che costituisce il minimo valore di resistenza a compressione (corrispondente ad}

66

5.2 SCUOLA C. BATTISITI

5.2.1 SAGGI

La committenza ci ha fornito piante e sezioni in formato dwg, dettagliate. Il rilievo è quindi stato eseguito per verificare l’effettiva corrispondenza del materiale grafico a disposizione con lo stato attuale. È stato necessario porre particolare attenzione agli ambienti del sottotetto, non essendo corrispondenti al rilievo datato presumibilmente 2011.

Per una migliore comprensione della fabbrica sono state ritenute opportune delle rimozioni di intonaco per comprendere la tessitura muraria. Come si evince dalla figura riportata nella pagina seguente, dove sono indicate le zone in cui sono state eseguite le asportazioni di intonaco, i maschi murari sono in muratura in pietra caotica mista, mentre i tramezzi di più recente fattura sono in mattoni forati, invece i tramezzi di progetto sono in mattoni pieni.

67

1-2-3-4-5

In ordine da sinistra a destra 4Pianta stonacature

68 5.2.2 MONITORAGGI PREGRESSI

La scuola Battisti è stata negli anni oggetto di diversi interventi o monitoraggi, nel seguente paragrafo si intende esporre i più significativi.