Strumenti per la diagnostica: prova con martinetti piatti su muratura esistente

Strumenti per la diagnostica: prova con martinetti piatti su muratura esistente
In by Boviar

Nell’ambito delle prove non distruttive su muratura #Boviar consiglia i martinetti piatti per la misura in situ dello stato di sforzo e delle caratteristiche di deformabilità delle murature, monitoraggio delle variazioni dello stato tensionale (ad esempio nei rivestimenti delle gallerie esistenti).

Scopri di più consultando la scheda tecnica sul nostro sito.


A cosa serve?

La tecnica dei martinetti piatti è applicabile ai soli edifici in muratura. Esistono due tipologie di prove, quelle con martinetto piatto singolo e con martinetto piatto doppio. L’impiego di martinetti piatti rientra nelle metodologie semi-distruttive e consente di determinare, in situ, il valore delle tensioni di esercizio presente nelle strutture murarie (prova con martinetto piatto singolo) e delle caratteristiche di deformazione della muratura nonché di fornire una indicazione sul valore di resistenza della stessa (prova con martinetto piatto doppio). 



Prova con martinetto piatto singolo: come si fa?

La tecnica di prova si basa sulla variazione dello stato tensionale in un punto della struttura provocato da un taglio piano, eseguito in direzione normale alla superficie della muratura e realizzato mediante sega idraulica con lama circolare. II rilascio delle tensioni che si manifesta provoca una parziale chiusura del taglio, che viene rilevata tramite misure di distanza relativa fra coppie di punti posti in posizione simmetrica rispetto al taglio stesso. Successivamente all’inserimento, all’interno del taglio, di un martinetto piatto realizzato mediante sottili lamiere di acciaio saldate, collegato al circuito idraulico di una pompa, viene  gradualmente aumentata la pressione interna, fino ad annullare la deformazione misurata successivamente all’esecuzione del taglio. 

In queste condizioni la pressione all’interno del martinetto è uguale in prima approssimazione alla sollecitazione preesistente nella muratura in direzione normale al piano del martinetto, a meno di una costante sperimentale che tiene conto del rapporto tra l’area del martinetto e l’area del taglio (ka), ed a meno di una costante che tiene conto della rigidezza intrinseca di ogni martinetto (km). La prova sulla muratura si considera ultimata quando, in seguito ad incremento di pressione nel martinetto, si ottiene il ripristino delle misurazioni iniziali. La corrispondente pressione letta al martinetto è la tensione locale nella muratura, a meno delle costanti moltiplicative ka e km (proprie per ogni tipologia di martinetto).



I martinetti #Boviar 

I modelli forniti da Boviar sono due: MODELLO MP-A e MODELLO GL-A, con valori di Km sperimentali. Il coefficiente Km è il fattore correttivo principale che viene utilizzato nella relazione di calcolo fra la pressione imposta e lo sforzo applicato all’elemento strutturale. Più precisa sarà la definizione di Km tanto più il valore dello sforzo calcolato sarà prossimo a quello reale. Per il modello MP-A la calibrazione e quindi la determinazione del coefficiente Km avviene presso il Laboratorio della Facoltà di Ingegneria dell’Università di Genova, i martinetti sono tarati a campione sui lotti di produzione.

Ogni singolo martinetto è individuato da un numero di matricola e sono forniti certificati di taratura emessi sulle risultanze di prove eseguite su campioni prelevati da ogni lotto di produzione. A richiesta possono essere prodotti certificati per ciascun martinetto. La calibrazione del modello GL-A avviene direttamente in fabbrica dal produttore tedesco Glotzl e per ogni martinetto dotato di matricola viene rilasciato un documento con il fattore Km.


Prova con martinetto piatto doppio: come si fa?

La prova consiste nell’effettuare due tagli nella muratura realizzati con sega idraulica a lama diamantata circolare, paralleli tra loro e aventi distanza variabile in funzione degli elementi resistenti della muratura investigata e dalla larghezza del martinetto utilizzato (circa 50 cm). All’interno dei tagli così praticati, vengono inseriti due martinetti piatti, realizzati mediante sottili lamiere di acciaio saldate. Questa operazione consente di delimitare un campione di muratura rappresentativo, per dimensioni, del comportamento meccanico della stessa. I due martinetti paralleli, opportunamente messi in pressione con il sistema idraulico, applicano al campione di muratura interposto, uno stato di sollecitazione monoassiale. 

Le deformazioni risultanti nella porzione muraria, vengono misurate da un numero adeguato (almeno quattro coppie, tre verticali ed una orizzontale) di sensori di spostamento, oppure, se si usa il deformometro, di coppie di spinotti in direzione ortogonale e parallela ai piani di inserimento dei martinetti. La prova  sulla muratura si protrae fino ad una pressione superiore allo stato di compressione locale, limitando la tensione massima raggiunta nei cicli di carico ad un valore sufficientemente inferiore alla tensione di rottura del materiale.


Aspetti normativi 

Le normative tecniche che invece disciplinano operativamente le due prove sono di origine statunitense: ASTM C1196-14a (martinetti piatto singolo), ASTM C1197-14a (martinetto piatto doppio) e RILEM LUM D3 (1994). Questa prova viene menzionata anche al punto C8.5.3 della Circolare 21 gennaio 2019, N. 7 C.S.LL.PP “Istruzioni per l’applicazione dell’«Aggiornamento delle “Norme tecniche per le costruzioni”» di cui al decreto ministeriale 17 gennaio 2018”. A seguito della modifica del comma 2 dell’Art. 59 del D.P.R. 380/2001, il Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici ha pubblicato, lo scorso 3 dicembre 2019, la Circolare N. 633 che ha per oggetto “Criteri per il rilascio dell’autorizzazione ai Laboratori per prove e controlli sui materiali da costruzione su strutture e costruzioni esistenti di cui all’art. 59, comma 2, del D.P.R. n. 380/2001”. Nella circolare, in relazione alle prove con martinetti piatti, viene specificata la strumentazione di prova per martinetti singoli e doppi che consiste in (punto 6.h Circolare):  

  1. singoli:
  • attrezzatura per l’esecuzione del taglio nella muratura completa di sistema di fissaggio;
  • deformometro;
  • set di basette piatte circolari o spinotti forati in acciaio costituenti i punti fissi da solidarizzare sulla muratura;
  • pompa idraulica elettrica o manuale;
  • set di martinetti piatti, costituiti da due membrane in acciaio inox (o lamierini in acciaio/lega NiTi). Tali membrane sono saldate su telaio rigido e a forme variabili (rettangolari, semiovali, semicircolari). La loro geometria verrà scelta in funzione del tipo di muratura da testare;
  1. doppi:
  1. set di trasduttori elettronici di spostamento;
  2. trasduttore di pressione collegato a pompa idraulica;
  3. centralina di acquisizione daticollegata a PC portatile.
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