Caratterizzazione Meccanica e Tensionale delle Murature in Situ

1. Inquadramento Generale e Oggetto dell’Indagine

Per la corretta definizione del Livello di Conoscenza (LC) degli edifici e la calibrazione dei parametri di resistenza previsti dalle Normative Tecniche per le Costruzioni (NTC), il protocollo diagnostico ha compreso:

• Prove con martinetti piatti singoli (stato tensionale presistente);

• Prove con martinetti piatti doppi (deformabilità e resistenza a compressione);

• Prove di taglio/scorrimento sui giunti di malta mediante martinetto a spinta;

• Indagini penetrometriche sui giunti di malta.

2. Metodologie d’Indagine e Risultati Sperimentali

A. Valutazione dello Stato Tensionale Esistente (Martinetti Piatti Singoli)

La prova determina lo stato di sollecitazione verticale di esercizio (σ0) presente nella muratura prima dell’intaglio. Si esegue un intaglio orizzontale nella giunto di malta ed il conseguente rilascio tensionale provoca un rilassamento e la chiusura dei margini della fessura. Inserito il martinetto piatto, si incrementa la pressione interna fino al ripristino delle distanze originarie tra le basi di misura.

• Prove eseguite: n. 4 prove in quattro zone rappresentative del plesso;

• Tensione di ripristino (σ0): Valori compresi tra 0,26 N/mm² e 0,42 N/mm² (MPa)}.

B. Caratteristiche di Deformabilità e Resistenza (Martinetti Piatti Doppi)

Realizzando un secondo intaglio parallelo al primo ed inserendo un secondo martinetto piatto, si isola un campione murario monoassialmente sollecitato. Aumentando progressivamente la pressione e misurando le deformazioni verticali e trasversali tramite tre trasduttori di spostamento elettronici centesimali, si traccia la curva tensione-deformazione (σ-ε).

• Modulo Elastico Secante (E): Valori compresi tra 2600 N/mm² e 3600 N/mm²;

• Stima del Carico di Rottura (σmax): Valori compresi tra 2,5 N/mm² e 3,7 N/mm².

C. Valutazione della Resistenza a Taglio (Shear Test su Concio)

Per determinare la resistenza a scorrimento della malta nei giunti (τ0), si procede all’isolamento laterale di un mattone rimuovendo i giunti verticali adiacenti ed applicando una spinta tangenziale tramite martinetto piatto o cilindrico. Un sensore di spostamento monitora lo scorrimento del concio fino alla prima lesione.

• Resistenza a taglio ultima (τ0): Valori compresi tra 0,37 N/mm² e 0,55 N/mm².

D. Caratterizzazione dei Giunti di Malta (Prova Penetrometrica)

Per qualificare la qualità dei giunti di malta senza distruggere la muratura, è stata impiegata la prova penetrometrica per malte (penetrometro a massa battente / sclerometro modificato con ago d’acciaio a perdere). L’energia d’impatto costante determina la profondità d’infissione dell’ago o il numero di colpi necessari, correlandola alla resistenza meccanica.

• Resistenza caratteristica a compressione della malta (fm): Valori stimati compresi tra 2,3 N/mm² e 3,5 N/mm².

3. Certificazione degli Operatori e Riferimenti Normativi

Tutte le indagini in cantiere sono state condotte da tecnici sperimentatori certificati da RINA S.p.A. (Organismo Accreditato ACCREDIA) come Esperti di III° Livello per l’esecuzione di Prove Non Distruttive (PND) su strutture in c.a., c.a.p. e muratura (UNI EN ISO 9712).

Standard normativi di riferimento:

• ASTM C1196-91: Standard Test Method for In-Situ Compressive Stress Within Solid Unit Masonry Estimated Using Flatjack Measurements;

• ASTM C1531-09: Standard Test Methods for In-Situ Measurement of Masonry Mortar Joint Shear Strength;

• RILEM LUM 90/2 (Lum.D.2): In situ stress based on the flat jack;

• NTC 2018 & Circolare n. 7/2019: Istruzioni per l’applicazione delle Normative Tecniche per le Costruzioni (Valutazione della sicurezza e caratterizzazione delle murature esistenti).