Prove di pull-o

Per eseguire le prove di pull-o sono state realizzate strisce di materiale composito larghe circa 20 cm e alte circa 150 cm, applicate in direzione verticale sia su sup-porto in pietra che su supsup-porto in mattoni. Per ogni combinazione bra-matrice e per ciascun substrato murario sono state realizzate due strisce. I tre elementi di rinforzo (bra in acciaio G600, acciaio G2000 e rete in ardesia) sono stati combi-nati con le tre matrici previste (Geocalce Fino, Geolite e Geolite Gel), secondo lo schema proposto in Tabella 3.9 ottenendo sei diversi materiali compositi; la rete d'ardesia è stata applicata solo a matrici inorganiche, mentre la resina epossidica è stata applicata solo con l'acciaio a media densità G2000. In totale, pertanto, sono state realizzate 24 diverse strisce, la cui congurazione nale è riportata in Figura 3.8.

Alcune pareti dei tre edici in esame presentano, alla base dei setti murari, vasche di accumulo idrico, utilizzate per valutare le conseguenze degradanti che il movimento dei sali, di cui il muro e il terreno sono impregnati, ha in conseguenza alla risalita dell'acqua di imbibizione.

Lo stato di fatto evidenzia un degrado localizzato nella parte inferiore delle pareti (per circa 30-40 cm dal suolo), sia per il mattone, come mostrato in Figura 3.9(a), sia per la pietra, come è evidente in Figura 3.9(b). Nel caso dei muri in pietra è stato possibile disporre, per ognuna delle sei combinazioni, sia una striscia in corrispondenza della vasca, sia una striscia senza vasca sottostante, in modo da poter valutare possibili dierenze negli eetti: dopo circa 28 giorni di maturazione delle matrici inorganiche, infatti, le vasche sono state riempite con acqua corrente in modo da determinare un assorbimento continuo d'acqua da parte dei muri. Nel caso delle applicazioni sul laterizio, tutti i provini sono stati realizzati in corrispondenza delle vasche, la presenza delle quali è indicata in Figura 3.8.

I pannelli sono stati individuati cercando di privilegiare quelli a maggior espo-sizione solare, in modo da favorire i cicli di scioglimento e cristallizzazione dei sali. La supercie di contatto è stata preparata per l'applicazione della matrice; nel

Figura 3.8: Schema pannelli per pull-o test

(a) (b)

Figura 3.9: Degrado da risalita capillare, pareti in laterizio (a) e in pietra (b)

caso del laterizio è stata suciente una spazzolatura a mano per rimuovere sporco ed eventuali parti decoese, prima con setola in acciaio, poi con setola morbida, Figura 3.10(a), mentre per la pietra, si è preferito irruvidire il supporto, piuttosto liscio, mediante essibile con disco diamantato, Figura 3.10(b), per poi spazzolarlo manualmente e rimuovere gli eventuali residui, Figura 3.10(c).

Si è proceduto con l'applicazione delle bre cercando di ottimizzare tempi e materiali, applicando quindi in modo sequenziale i diversi tipi di bra che utiliz-zavano la medesima matrice (sia nella pietra sia nel mattone). Inizialmente, su supporto pulito, si è steso a mano un leggero stato di materiale, Figura 3.11(a), su cui, immediatamente, si è applicata la bra, Figura 3.11(b), con la rete plastica di supporto, nel caso di rinforzo in acciaio, diretta verso la parete. Si è quindi rico-perta la bra con un ulteriore strato di matrice, Figura 3.11(c), e si è inne rasata la striscia ottenuta. Nel caso di tutte le matrici inorganiche si è prima bagnato

(a) (b) (c)

Figura 3.10: Preparazione pannelli per l'applicazione dei compositi

a sucienza il supporto per determinare una miglior presa della malta; la striscia nale è stata ulteriormente bagnata nel corso della giornata e nei giorni successivi, utilizzando un vaporizzatore.

(a) (b) (c)

Figura 3.11: Preparazione pannelli per l'applicazione dei compositi

In Figura 3.12 è riportata la congurazione nale del pannello A5L, in cui tutte e sei le coppie di compositi su pietra sono appena stati applicate. A questo punto si attende la maturazione di 28 giorni, in seguito alla quale vengono riempite le vasche di accumulo idrico, avviando così il fenomeno di risalita dei sali.

Passati più di due mesi dall'applicazione dei compositi, si è raggiunto nuova-mente il cantiere per preparare i singoli provini, ossia per applicare alla parete i tasselli dolly. Per ogni striscia si realizzano sei provini, disposti a coppie ad altezze diverse. Le tre altezze sono valutate sulla base della risalita capillare del-l'acqua, in modo che una coppia sia in zona di cristallizzazione, una coppia in zona di transizione e una coppia in zona indisturbata. Per ogni coppia, un provino è posizionato al centro dell'elemento resistente e l'altro in corrispondenza del giunto di malta. In Figura 3.13 è riportato lo schema con la posizione dei tasselli e con l'indicazione delle fasce di presenza dell'acqua. Tali fasce sono individuate visiva-mente in sito, sulla base del degrado dello strato superciale del paramento (Figura 3.9); per questo motivo, se la zona umida e la zona asciutta sono facilmente

indivi-Figura 3.12: Pannello A5L (muratura in pietra) alla ne dell'applicazione dei compositi

duabili, il margine per la determinazione della zona di evaporazione è abbastanza ampio, anche perché la presenza del degrado non è regolare ma varia in altezza da zona a zona, anche nello stesso paramento. Nel cantiere in esame, inoltre, erano state eettuate poco prima delle prove di pull-o su materiali simili e con la stessa nalità; si è quindi cercato, dove possibile, di riproporre le stesse altezze per la di-sposizione dei tasselli. Lo schema evidenzia, inoltre, l'assenza di dolly nelle strisce di composito formato da bra G2000 e Geolite applicate su pietra (contrassegnate con il numero 2); come verrà in seguito spiegato, la strumentazione necessaria non ha permesso di eseguire dei tagli idonei ad isolare ecacemente delle coppie di provini in un materiale resistente come la pietra. La gran parte dei tagli sono stati eseguiti con tazza circolare diamantata; per i compositi più resistenti si è ricorso all'uso del disco essibile e alla realizzazione di un taglio ottagonale. Nel complesso sono stati applicati 132 tasselli, per ognuno dei quali si andrà ad eettuare una prova di pull-o.

La prima operazione è stata il tracciamento delle posizioni dei tasselli, che ha previsto la ricerca degli elementi resistenti e dei giunti dietro al materiale com-posito applicato. Disegnate tutte le circonferenze, Figura 3.14(a), si sono eseguiti i carotaggi, applicando una tazza diamantata (Φ60 esterno, Φ56 interno) ad un trapano a colonna avvitato alla parete, che penetra per almeno 2 mm nella mu-ratura, Figura 3.14(b). Sui provini composti da bra di acciaio a media densità (SM-G2000) i tagli sono stati eettuati tramite l'ausilio di un essibile, talvolta con lama circolare diamantata, talvolta con lama circolare in acciaio HSS, Figura 3.14(c): questo per riuscire a conservare in buone condizioni il campione (nella parete A5L, le due strisce di composito n. 2 non sono state testate, poiché il disco in acciaio HSS non riusciva a tagliare la pietra, mentre la lama diamantata tendeva a rimuovere lo strato superciale di malta, Figura 3.14(d); si è quindi deciso di non

1 2 3 4 5 6 6 5 4 3 2 1 2 2 3 3 6 6 4 4 5 5 1 1 130 340 510 200 370 510 270 125 690 300 120 695 270 215 610 300 205 630 270 235 590 300 185 640 composito regione di taglio giunto di malta mattone / pietra tassello zona indisturbata zona di transizione zona di cristalizzazione salina vasca di accumulo materiale composito LEGENDA DETTAGLIO PROVA parete A5L parete B2C parete B1C parete B1L

(a) (b)

(c) (d)

(e) (f)

Figura 3.14: Procedura di preparazione dei provini per pull-o: disegno circonferenze (a), esecuzione taglio con tazza diamantata su trapano a colonna (b), ese-cuzione taglio con essibile (c), dettaglio del distacco matrice superciale nei compositi G2000_Geolite (d), spazzolatura pannello (e), asciugatura pannello (f)

eettuare la prova su quei 12 punti). I tagli sono eseguiti manualmente a formare un ottagono, a partire dalla sagoma disegnata. Segue una pulitura superciale della muratura intagliata con spazzola metallica, Figura 3.14(e) e soatura con

aria compressa (pompa manuale), per rimuovere la polvere migliorando l'adesione dei tasselli e l'isolamento del provino. A questo punto si è preparata la fase di incollaggio dei tasselli in alluminio. L'adesione avviene per mezzo di resina epos-sidica bicomponente, che richiede una pulizia approfondita del tassello e un grado di umidità del supporto praticamente nullo. In alcuni casi lo strato superciale del materiale composito risultava eccessivamente umido e dunque si è provvisto a riscaldare il supporto con un asciugatore elettrico nel momento immediatamente precedente all'applicazione della resina, Figura 3.14(f). Tutti i tasselli sono stati puliti con diluente nitro; con lo stesso materiale si sono passati i tagli eseguiti sui composti realizzati con matrici organiche. Una volta miscelata la resina, un leggero strato della stessa è stato cosparso su ogni singolo provino; un eccesso di resina potrebbe provocare l'ostruzione del foro che delimita il provino e lo scivolamento verticale del provino stesso per eetto della gravità. Per incollare il provino è suf-ciente imprimere al tassello una pressione manuale per qualche secondo, ntanto che si avvii la fase di indurimento; per velocizzare l'indurimento si è riscaldato il provino con l'asciugatore elettrico. Passato qualche minuto dall'istallazione di tutti i 132 provini, si è eettuata una verica puntuale per controllare lo scivolamento e l'adesione dei singoli tasselli.

Dopo due settimane dalla preparazione dei provini, si sono realizzate le prove di pull-o. Per consentirne l'esecuzione si è utilizzato il dinamometro Matest (Pull-o tester portatile E124-16kN, Figura 3.15(a)): l'apparecchio è corredato da una pic-cola cella di carico e di un visualizzatore digitale ad alta risoluzione, che permette di visualizzare lo sforzo di trazione che viene applicato ruotando la manovella. I tre piedini di appoggio dello strumento possono essere ssati nella posizione larga (ingombro diam. 176mm) con appoggio molto stabile; oppure nella posizione com-pact (ingombro diam. 92.5mm) per test in spazi ristretti o per campioni vicini l'uno all'altro. Per la sperimentazione è stata usata la congurazione larga. Ogni tassello è stato contrassegnato con una sigla identicativa, Figura 3.15(b), e su una tabella è stato registrato il valore del carico di rottura e il tipo di rottura, Figura 3.15(c); è seguito inne il fotorilievo di ogni tassello: il campione è stato posizio-nato su una griglia centimetrata (posizionata nello stesso piano della supercie di rottura) e fotografato zenitalmente, Figura 3.15(d).