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INTRODUZIONE

La necessità di esaminare il propagarsi e l’evolversi di una o più lesioni in una struttura è parte integrante dello studio del dissesto; non sempre è necessario, ma rimane una pratica valida per comprendere appieno se le crepe hanno raggiunto un equilibrio statico o al contrario continuano ad evolvere con leggi temporali per la cui analisi di dettaglio si rimanda al nostro testo di riferimento “Lesioni degli edifici”; per questi motivi, fin da un passato a noi lontano si è ritenuto necessario dover ricorrere all’ausilio di strumenti che potessero “fare la spia” riguardo le condizione statiche dell’edificio interessato.

Gli intonaci nelle murature sono paragonabili, per chi analizza e monitora le lesioni, alla “polvere di alluminio e additivi” (che si deposita sulle linee papillari) usata dai detective per la rilevazione delle impronte digitali, poiché sugli stessi è sicuramente più facile individuare le crepe piuttosto che su una finitura a faccia vista o sui muri a pietra naturale.

Nella prevenzione del rischio, nello studio delle cause che hanno portato alla fessurazione e quindi nel monitoraggio delle lesioni ci si avvale di strumenti tutto sommato di semplice applicabilità; vediamo brevemente quali.

 

VETRINI

Partiamo dai vecchi “vetrini”, consistenti in una sottile striscia di vetro che veniva installata con una malta cementizia a cavallo della fessura già originatasi (figura 1).

 figura 1 monitoraggio vetrini

Fig.1) Vetrino installato con malta cementizia

 

·      RISULTATI: forniscono blande indicazioni sull’attività della frattura;

·      PREGI: installazione veloce, non richiede strumentazione specifica, bassa manualità richiesta all’installatore, costi bassi.

·      DIFETTI: possibile distacco della malta di fissaggio al muro o al vetrino stesso piuttosto che rottura del vetrino, non ripetibilità del monitoraggio nel tempo.

Non di rado vengono ancora installati, specie da operatori del settore edile che di fatto non sono aggiornati sui progressi nel campo del monitoraggio delle crepe.

 

FESSURIMETRI

I fessurimetri più usati sono quelli in policarbonato (figura 2). Sono costituiti da due lamine in plastica trasparente; una delle lamine porta inciso un reticolo millimetrato con un'area di circa 40x20mm e divisione uguale a 0,5mm, mentre l'altra lamina porta inciso un riferimento cartesiano. Le due lamine sono fissate a cavallo della fessura (tramite viti Fischer o tramite silicone) e sovrapposte in modo che il riferimento cartesiano "coincida" con gli assi del reticolo. E’ buona usanza scrivere con un pennarello indelebile la data d’installazione dello strumento.

figura-2-monitoraggio-fessurimetri.jpg

Fig.2) Fessurimetri: piano (in alto) ed angolare (in basso)

 

·      RISULTATI: fornisce valide informazioni sullo stato di attività della frattura e consente di ricostruire il vettore di evoluzione in termini di direzione, verso e modulo;

·      PREGI: installazione veloce, bassa manualità richiesta all’installatore, costi dell’ordine di un paio di decine di euro ciascuno.

·      DIFETTI: la precisione (dell’ordine del terzo di millimetro) dipende dall'operatore, dalla posizione verso la quale si osserva il reticolo e dalla orientazione di installazione dello stesso.

Esistono fessurimetri di tipo piano e di tipo angolare a seconda del tipo di lesione che si desidera rilevare.

 

CREPEMETRI

Rappresentano attualmente uno dei metodi più diffusi di monitoraggio delle fessure e delle lesioni nelle strutture; ne esistono di vario tipo, a comparatore digitale o analogico, a calibro digitale o analogico ecc. (figura 3). La caratteristica comune è quella dell’installazione di due capisaldi e della misurazione della distanza nel tempo fra essi. I caposaldi, costituiti da placchette in alluminio, sono fissate alla struttura con dei collanti tipo al ciano acrilato (Loctite, per intenderci). Le misurazioni sono effettuate in genere ad intervalli regolari nel tempo ed in maniera molto speditiva, con la possibilità di mettere più caposaldi per la stessa frattura e misurare quindi più direzioni.

·      figura-3-monitoraggio-crepemetri.jpg

Fig.3) Vari tipi di Crepemetri

 

RISULTATI: fornisce valide informazioni sullo stato di attività e fornisce misure molto precise sul vettore che misura l’allargamento della crepa;

·      PREGI: installazione veloce, media manualità richiesta all’installatore, costi contenuti, alta precisione delle misure.

·      DIFETTI: l'errore è legato alla posizione e alla orientazione di installazione delle placchette “caposaldi” (quindi direttamente legato alla abilità o meglio professionalità dell’installatore).

Talvolta l’estrema precisione delle misure (del centesimo di millimetro) rende difficile l’analisi della causa che ha portato alla comparsa ed alla evoluzione della crepa o delle crepe (una lesione che aumenta di pochi centesimi di millimetri in una settimana dipende dalla causa che l’ha generata o dalla dilatazione termica del fabbricato per effetto del caldo? Allo stesso modo, una lesione, causata da un cedimento delle fondazioni, che aumenta e diminuisce di pochi centesimi di millimetro in una settimana dipende dalle variazioni termiche oppure dalle variazioni di umidità dei terreni? Oppure da entrambi i motivi?).

Chiaro che il semplice monitoraggio, per quanto tecnologicamente evoluto, non basta: occorre possedere un’alta preparazione in materia di analisi delle lesioni.

 

ESTENSIMETRI

Tralasciando gli estensimetri ottici (di scarsa applicabilità), trattiamo in questo contesto gli estensimetri elettrici e meccanici (figura 4).

Negli estensimetri elettrici la deformazione è misurata a partire dal concetto che  Il filo dell'estensimetro segue le deformazioni della superficie a cui è assicurato, allungandosi ed accorciandosi insieme ad essa; queste variazioni dimensionali causano una variazione della resistenza elettrica del filo che, misurato tramite un ponte di Wheatstone o altro sistema, può farci risalire all'entità della deformazione che le ha causate. In commercio possiamo trovare più tipologie di estensimetri elettrici, bidimensionali o tridimensionai.

figura-4-monitoraggio-estensimetri.jpg

Fig.4) Estensimetri

 

Quelli meccanici invece sono costituiti da barre-pistone concentriche graduate che misurano le variazioni di distanza dei due caposaldi ove sono installati.

L’uso degli estensimetri, sia meccanici che elettrici (quest’ultimi integrati di sistemi di acquisizione remota e trasmissione dei dati) è più dedicato ai monitoraggi delle frane e delle pareti rocciose, anche se può trovare applicabilità nella soluzione di problematiche legate agli edifici lesionati.

 

MEMS

L’ultima frontiera della strumentazione applicata in questo campo diagnostico è quello del monitoraggio attraverso l’introduzione di sensori accelerometrici MEMS (figura 5), ad alto contenuto tecnologico e a basso costo che stanno permettendo di rivoluzionare il concetto di monitoraggio, favorendo la creazione di reti distribuite su più punti di misura. La tecnologia legata a questa procedura è alquanto complessa ma, in parole semplici, possiamo dire che consiste nell’installazione, su di una struttura interessata da un problema fessurativo, di una serie di rilevatori-accelerometrici microscopici ad alta intensità (MEMS è l’acronimo di Micro Electro-Mechanical Systems e non M&M’S, le pastiglie di cioccolato colorate) che registrano in continuo dei segnali indotti e che quando misurano delle anomalie sulla propagazione delle onde individuano delle discontinuità nella struttura, anche non visibili in superficie.

 figura-5-monitoraggio-accelerometri-mems_copia.jpg

Fig.5) Rilevatori MEMS

La tecnologia dei MEMS, comunque al pari di tutte le altre con l’ovvia esclusione dei vetrini, può e talora deve essere impiegata anche nelle situazioni di ripristino e di consolidamento delle opere per accertarne i risultati finali. Infine, se proprio non sapete quale sistema di monitoraggio scegliere, potete sempre contattarci piuttosto che ricorrere al metodo “fai da te”, alla scelta di tecnici non esperti (ma che si improvvisano tali) o al metodo illustrato in figura 6.

figura-monitoraggio-6-cerotto-crepe_fileminimizer.jpg

Fig.6) Cerotto su crepa fotografato in edificio provinciale.

 Geol. Raffaele Achilli (esperto di I livello)

Commenti   
0 #1 Romolo 2016-05-07 10:14
è proprio un bell'articolo; ben centrato sull'argomento e con un finale ironico che non guasta
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0 #2 RE: CREPE NEI MURI: COME MONITORARLEAlessandro 2018-09-09 21:58
Complimenti per l'articolo! Sto cercando di capire quale dei tanti trasduttori proposti attualmente potrei utilizzare per fare un prototipo smart che mandi i dati di spostamento e/o dilatazione in tempo reale. A quanto pare l'estensimetro e' la soluzione. Ne esiste un'altro tipo che pero' serve a misurare la torsione e come conseguenza anche il peso esercitato ma sfortunatamente non fa al caso mio...
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