Nell’ambito della predisposizione di messa in sicurezza antisismica dell’edificio, sono state eseguite delle indagini non distruttive con lo scopo di conoscere lo stato conservativo della struttura portante dei controsoffitti di alcune stanze del piano terra, primo piano e secondo. Sono state eseguite delle indagini endoscopiche, termografiche e indagini georadar.

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Termografia. L’indagine termografica si è svolta nonostante la mancanza di riscaldamento attivo, il flusso termico esistente è stato sufficiente per definire le strutture dei solai. In alcuni casi per ottenere una maggiore definizione dell’immagine termografica ed evitare sovraesposizioni si sono fatte le riprese al buio, naturalmente le foto nel campo del visibile non si sono effettuate, in tal caso sono state allegate le foto corrispondenti effettuate con una macchina fotografica

Si è rilevato che il soffitto è a volta in cannicciato, le centine si intestano nella parte bassa sopra ad una risega in gesso, arrivano e terminano superiormente al bordo del profilo rettangolare che si nota nella parte alta del soffitto

Endoscopia. L’indagine tramite endoscpio flessibile è stata eseguita in vari locali ed ha confermato l’esito dell’indagine termografica, ed inoltre le condizioni delle centine in legno e del cannicciato sono in buon stato conservativo. Il cannicciato finisce circa 30 cm prima del cornicione e dopodiché l’intonaco ha uno spessore di circa 4-5 cm.

Georadar. I profili, sono stati generalmente acquisiti lungo reticoli con direzioni ortogonali a distanze variabili consentono la ricostruzione dell’andamento dei livelli dotati di differenti caratteristiche elettromagnetiche tramite sezioni verticali radar-stratigrafiche e di “vedere” la forma dell’oggetto, il suo spessore e valutare la profondità alla quale esso si trova. Nei profili eseguiti nei pressi di un locale di disimpegno, si nota nei primi 7 metri la volta a botte con testa di padiglione lunettata dell’aula 06 piano terra, e nell’ultima parte, il solaio in calcestruzzo armato i ferri d’armatura spaziati ogni 20 cm.

Herschel fu il primo che mostrò come il calore poteva trasmettersi grazie a una forma invisibile di energia. La radiazione infrarossa è una sorta di luce (onda elettromagnetica) che può essere trasmesso attraverso il vuoto e ha una lunghezza d’onda fra 0,7μm e 1 mm e frequenza 300 GHz o superiore.

Ultimamente si trovano in bella evidenza nei cantieri dei nuovi edifici in costruzione e negli annunci immobiliari le famose lettere A+, A, B, C, D. Nel mese di marzo 2014 sono state eseguite delle indagini termografiche ad infrarossi, nel Comune di Milano, con lo scopo di evidenziare la presenza di particolari anomalie nell’isolamento termico di un nuovo costruendo in classe energetica A.

Si trattava di un edificio in calcestruzzo armato di dieci piani con quattro appartamenti per ogni piano. Generalmente l’indagine termografica di un edificio, viene svolta nei mesi invernali, cioè quando esiste una differenza significativa tra la temperatura degli ambienti interni e quella dell’aria esterna. Per ovviare questo, all’interno degli appartamenti sono stati installati dei termoventilatori.

Nelle immagini termiche, si sono riscontrati anomalie in corrispondenza degli spigoli verticali e orizzontali in corrispondenza dei pilastri e delle travi, inoltre alla base di quasi tutte le finestre. Si fa notare che l’indagine è stata svolta con la maggior parte degli appartamenti al grezzo e non finiti. Nell’appartamento posto al primo piano dove è stata posta la pavimentazione in legno, il fenomeno osservato nelle altre finestre non è rilevato.

In conclusione, con le limitazioni poste dal riscaldamento effettuato, si è notato una buona esecuzione dell’isolamento termico esterno.

Nel mese di luglio, su incarico di una società di Imola, all’interno del piano interrato di un edificio storico, sono state eseguite indagini termografiche, scansioni georadar, indagini endoscopiche e analisi chimiche sui materiali lapidei (mattoni) di una volta a botte. Lo scopo dell’indagine è stato quello di identificare la causa del degrado dei mattoni della volta. Le prove sono state eseguite da sperimentatori certificati da RINA SPA (Accreditato ACCREDIA) come esperto di 3° livello addetto all’esecuzione di prove su strutture in C.A., C.A.P. e muratura.

Indagine Termografica

L’indagine termografica ha rilevato una anomalia termica principalmente ubicata nei muri contro-terra. Nelle volte non si sono riscontrate anomalie termiche caratteristica di macchie di umidità o perdite di acqua. Le volte, pur presentando il noto fenomeno di sfarinamento della parte superficiale di alcuni mattoni, non presentano segni di cedimento né di fessurazioni o lesioni di particolare importanza.

Scansioni Radar

Le scansioni georadar, attraverso l’utilizzo di onde elettromagnetiche, consentono la definizione delle caratteristiche interne al mezzo indagato. Tali caratteristiche sono legate a fattori fisici, quali il grado di compattazione, la posizione e le caratteristiche di eventuali manufatti sepolti, la presenza di zone umide etc.

La parte interna del soffitto era caratterizzata da riflessioni a bassissimo contrasto elettromagnetico, analoghe a quelle che caratterizzano il livello superficiale. In base a queste analogie si può ipotizzare che il riempimento della volta, il cui spessore, in chiave, è di circa 30 cm sia costituito da mattoni. Nel vano caldaia i profili mostrano, nell’area interna omogenea, una variazione significativa della lunghezza d’onda delle riflessioni attribuibili ad un calo della velocità di propagazione dei segnali radar dovuto ad un aumento dell’umidità interna.

Analisi Chimico-Strumentali

Sull’intradosso delle volte sono state prelevate due campioni di polveri per poi effettuare delle analisi chimico-strumentali. Lo scopo del presente studio era di determinare l’eventuale presenza di sostanze saline solubili. Sui campioni prelevati sono state eseguite: analisi in cromatografia ionica (HPLC), analisi spettrofotometrica all’infrarosso (FT/IR).

Dalle analisi effettuate si è osservato che i campioni risultavano costituiti principalmente da silicati (S), riconducibili prevalentemente ad argille e, in piccola quantità, a quarzo. L’unico altro elemento presente in medio-piccole percentuali, è il carbonato di calcio (calcite indicata con C). Non è stata rilevata traccia di solfati e nitrati.

Conclusioni

Considerando lo stato di alterazione dei mattoni, che farebbe supporre un degrado da umidità e sali solubili, si è ipotizzato che se erano presenti sostanze saline, esse sono state solubilizzate completamente (almeno nel punto di prelievo dei campioni), e portate verso l’esterno dove hanno provocato lo sfarinamento dei mattoni. Tale migrazione potrebbe essere avvenuta durante le operazioni di sistemazione del pavimento sopra alla volta.

Tale degrado dei mattoni è in generale causato dalla pressione di cristallizzazione dei sali idratati contenuti nel muro che asciugandosi  permettono ai sali di cristallizzare al di sotto della superficie e quindi di degradare il mattone.

L’aumentare della ventilazione a causa delle due bocche di lupo all’estremità dello scantinato e l’installazione della caldaia, seccando l’aria, ha accelerato l’evaporazione dell’acqua nei mattoni e la conseguente cristallizzazione dei sali idratabili, tale effetto è più visibile nella porzione dove passa la corrente d’aria e nel vano della caldaia.

Ad ogni modo, considerando la natura chimica dei mattoni, essi possono essere consolidati con preparati del silicio, come il silicato d’etile, con cui hanno una ottima affinità chimica.

La logica interpretativa nell’escuzione dell’indagine termografica, consiste nella diversa velocità di raffreddamento degli elementi strutturali quali pietre, intonaci, lapidei naturali, elementi metallici, legno ecc. secondo la diversa conducibilità termica osserveranno zone più fredde e zone più calde. Ad esempio, un’aumentata conducibilità termica, localizzata su di una parete, è generalmente associata a fenomeni di condensa, umidità ed imbibimento d’acqua, in quanto le zone con presenza d’umidità, o peggio permeate d’acqua, sono più conduttrici di calore di quelle asciutte.

In generale l’indagine termografica non ha rilevato distacchi di evidenti dimensioni dei fondelli nella parte inferiore dei solai. Le anomalie che si sono rilevate sono ubicate in tutte le zone d’innesto delle tubazioni in plastica di sgrondo delle acque meteoriche. Nella scuola materna si è rilevata un’anomalia del soffitto che bisognerebbe conoscere la natura con un intervento invasivo.

Il fenomeno preoccupante che è stato osservato con il distacco della parte inferiore delle pignatte è dovuto principalmente all’infiltrazione dell’acqua piovana; questa provoca, in funzione della qualità del materiale, l’aumento dimensionale del laterizio per imbibizione e dove non potendosi espandere provoca la rottura degli alveoli dell’elemento, tale fenomeno è implementato dall’asciugatura, il vapor d’acqua, dove non si può espandere può comportare un’aumento della pressione nell’alveolo inferiore del laterizio.

Le immagini termografiche sono state scatate nelle facciate esterne e nei locali interni del edificio. Il controllo è stato effettuato con un sistema termografico “THERMAL VIDEO SYSTEM AVIO”, composto da una macchina termografica “SERIE TVS-200-EX” e da un software per l’analisi delle immagini termiche “ITR CRONISTA”.

La prima immagine termografica appartiene ad un edificio adiacente a quello esaminato, non isolato termicamente. Nella seconda, terza e quarta immagine termografica si notano evidenti ponti termici nei spigoli e nel telaio dell’infisso.

È stato chiesto la verifica statica di una porzione del solaio del primo piano con una luce di 8 m per un carico ripartito di 600 kg/m². Per indurre le stesse sollecitazioni del carico ripartito, è stato applicato una forza concentrata in mezzeria tramite un martinetto oleodinamico a tiro della Enerpac.

In corrispondenza del punto di tiro è stato messo una putrella di acciaio di lunghezza di 1 m per contrastare il carico di tiro del martinetto. Il rilievo della forza è stato rilevato mediante due trasduttori di pressione montato in serie al martinetto. Sono stati sei trasduttori di spostamento nel seguente modo: due agli appoggi, uno in corrispondenza del punto di tiro e due per la collaborazione laterale a 1 e 2 m dal punto di tiro.

Nonostante i suoi 106 anni, la struttura ha avuto un comportamento completamente in campo elastico con una deformazione massima in mezzeria di circa 0,7 mm.

L’indagine termografica eseguita sul soffitto del primo piano del fabbricato ha evidenziato due piccole zone ad elevata umidità, ciò sta ad indicare che sopra tali zone il manto di impermeabilizzazione del tetto non è in buone condizioni.