Da oltre un paio di decenni, un numero limitato di tecniche di prova non distruttive è venuto a far parte degli strumenti di indagine in sito, a disposizione dell’ingegnere civile per valutare strutture in cemento armato. Tuttavia le metodologie applicative soffrono di una serie di limitazioni inerenti gli scopi di prova (storicamente limitati allo spessore dell’elemento e alla presenza di difetti), le posizioni di lettura (puntuali o in aree piuttosto ristrette dell’elemento strutturale indagato) e la visualizzazione dei risultati (solitamente in forma tabulare o al più di grafici). Tutto ciò ha tradizionalmente richiesto uno sforzo interpretativo all’utente finale dei risultati di prova. Nel caso di indagine su muratura, si registrano perfino maggiori difficoltà operative ed interpretative dei dati rispetto a costruzioni in cemento armato, dovute alla minore differenza di proprietà fisico-meccaniche tra i materiali di un edificio in muratura e alla maggiore disomogeneità locale degli elementi strutturali dovuta ai numerosi interfaccia presenti. Al contempo, si ampliano gli scopi di prova in quanto ai fini della valutazione di edifici storici - ognuno dei quali spesso costituisce un caso particolare di costruzione in opera muraria - è rilevante poter riconoscere diversi dettagli costruttivi, quali, ad esempio, le caratteristiche in sezione delle pareti, che sono sovente elementi spessi oltre che disomogenei. Sarebbe quindi importante poter estrarre indicazioni circa la presenza, nello spessore della parete, di paramenti, di eventuali riempimenti interni a sacco, oppure di vuoti, o ancora di diatoni. Sono di recente sviluppo tecniche di prova non distruttive che, anche grazie a nuove metodologie applicative, consentono di visualizzare i dati in tempo reale in forma di immagini bidimensionali, più facilmente interpretabili in quanto sfruttano i principi della diagnostica per immagini. Tra queste, le prove soniche e di impact-echo sono tecniche di prova acustica, non distruttive e applicabili in sito su muratura, che sfruttano la propagazione di onde elastiche di compressione generate da un breve impatto meccanico sulla superficie del materiale, per indagare la condizione della sezione indagata. Queste tecniche di prova sono state proposte, nell’ambito del progetto di ricerca DHER dell’Università degli Studi di Bologna relativo allo studio delle costruzioni archeologiche ercolanensi, per l’indagine della facciata della Casa del Tramezzo di Legno (III, 11) ad Ercolano. L’oggetto del presente contributo e’ dunque la prima applicazione di tali tecniche acustiche non distruttive per l’ispezione strutturale dei elementi murari di elevato archeologico romano. Le prove acustiche (soniche e impact-echo), sono state condotte dal laboratorio LaRM del DISTART limitando le aree di prova alle superfici non intonacate. In esterno le prove sono state compiute sull’angolo sinistro della facciata e, a destra, sulla parete della Bottega del Lanario. Nel primo caso hanno riguardato muratura in pietra in opus quadratum e listato, e la spalletta sinistra in laterizio dell’ingresso alla bottega; nel secondo caso invece, le murature interessate erano opus incertum e opus reticulatum. Dal lato interno alla Casa, oltre alle superfici interne delle pareti già descritte, le prove hanno interessato anche la stanza a sinistra dell’ingresso principale dove è visibile sia opus incertum sia quadratum. Le modalità di prova sonica sono state in prevalenza: a) prove in trasmissione diretta, ove possibile, secondo griglie di misura a maglia regolare o secondo linee di rilievo verticali e orizzontali; b) prove superficiali secondo direttrici disposte come raggi di circonferenza. Le prove impact-echo sono state condotte lungo linee di rilievo verticali e orizzontali e, in alcuni casi, ripetendo le misure con martelli di massa diversa, allo scopo di conseguire risoluzione e profondità d’indagine opportune. Queste prove hanno indagato soluzioni di co...

Prove soniche ed impact-echo per l’indagine diagnostica di murature archeologiche romane

COLLA, CAMILLA;CARLI, ROBERTO;PASCALE GUIDOTTI MAGNANI, GIOVANNI;UBERTINI, FRANCESCO
2008

Abstract

Da oltre un paio di decenni, un numero limitato di tecniche di prova non distruttive è venuto a far parte degli strumenti di indagine in sito, a disposizione dell’ingegnere civile per valutare strutture in cemento armato. Tuttavia le metodologie applicative soffrono di una serie di limitazioni inerenti gli scopi di prova (storicamente limitati allo spessore dell’elemento e alla presenza di difetti), le posizioni di lettura (puntuali o in aree piuttosto ristrette dell’elemento strutturale indagato) e la visualizzazione dei risultati (solitamente in forma tabulare o al più di grafici). Tutto ciò ha tradizionalmente richiesto uno sforzo interpretativo all’utente finale dei risultati di prova. Nel caso di indagine su muratura, si registrano perfino maggiori difficoltà operative ed interpretative dei dati rispetto a costruzioni in cemento armato, dovute alla minore differenza di proprietà fisico-meccaniche tra i materiali di un edificio in muratura e alla maggiore disomogeneità locale degli elementi strutturali dovuta ai numerosi interfaccia presenti. Al contempo, si ampliano gli scopi di prova in quanto ai fini della valutazione di edifici storici - ognuno dei quali spesso costituisce un caso particolare di costruzione in opera muraria - è rilevante poter riconoscere diversi dettagli costruttivi, quali, ad esempio, le caratteristiche in sezione delle pareti, che sono sovente elementi spessi oltre che disomogenei. Sarebbe quindi importante poter estrarre indicazioni circa la presenza, nello spessore della parete, di paramenti, di eventuali riempimenti interni a sacco, oppure di vuoti, o ancora di diatoni. Sono di recente sviluppo tecniche di prova non distruttive che, anche grazie a nuove metodologie applicative, consentono di visualizzare i dati in tempo reale in forma di immagini bidimensionali, più facilmente interpretabili in quanto sfruttano i principi della diagnostica per immagini. Tra queste, le prove soniche e di impact-echo sono tecniche di prova acustica, non distruttive e applicabili in sito su muratura, che sfruttano la propagazione di onde elastiche di compressione generate da un breve impatto meccanico sulla superficie del materiale, per indagare la condizione della sezione indagata. Queste tecniche di prova sono state proposte, nell’ambito del progetto di ricerca DHER dell’Università degli Studi di Bologna relativo allo studio delle costruzioni archeologiche ercolanensi, per l’indagine della facciata della Casa del Tramezzo di Legno (III, 11) ad Ercolano. L’oggetto del presente contributo e’ dunque la prima applicazione di tali tecniche acustiche non distruttive per l’ispezione strutturale dei elementi murari di elevato archeologico romano. Le prove acustiche (soniche e impact-echo), sono state condotte dal laboratorio LaRM del DISTART limitando le aree di prova alle superfici non intonacate. In esterno le prove sono state compiute sull’angolo sinistro della facciata e, a destra, sulla parete della Bottega del Lanario. Nel primo caso hanno riguardato muratura in pietra in opus quadratum e listato, e la spalletta sinistra in laterizio dell’ingresso alla bottega; nel secondo caso invece, le murature interessate erano opus incertum e opus reticulatum. Dal lato interno alla Casa, oltre alle superfici interne delle pareti già descritte, le prove hanno interessato anche la stanza a sinistra dell’ingresso principale dove è visibile sia opus incertum sia quadratum. Le modalità di prova sonica sono state in prevalenza: a) prove in trasmissione diretta, ove possibile, secondo griglie di misura a maglia regolare o secondo linee di rilievo verticali e orizzontali; b) prove superficiali secondo direttrici disposte come raggi di circonferenza. Le prove impact-echo sono state condotte lungo linee di rilievo verticali e orizzontali e, in alcuni casi, ripetendo le misure con martelli di massa diversa, allo scopo di conseguire risoluzione e profondità d’indagine opportune. Queste prove hanno indagato soluzioni di co...
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C. Colla; R. Carli; G. Pascale; F. Ubertini
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