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L'endoscopia (dal greco osservazione dell'interno) è un metodo non invasivo (o semi-invasivo) per esplorare visivamente particolari nascosti. Per questa tecnica vengono utilizzate apparecchiature più o meno sofisticate per trasferire al nostro occhio l’immagine di una zona non accessibile, quali ad es., telescopi, endoscopi, fibre ottiche, telecamere, ecc. Solitamente queste strumentazioni sono dotate di un sistema di illuminazione parallelo all’asse ottico.

In funzione dell’elemento oggetto di studio può essere necessaria l’esecuzione di un foro con trapano per permettere l’inserimento della strumentazione endoscopica.

È utilizzata in campo di diagnostica strutturale per l’analisi della morfologia di paramenti murari, per lo studio di stratigrafie, per la visione diretta della sezione muraria, di solai, fondazioni, discontinuità tra i parametri murari, distacchi e lesioni, efficienza dei giunti di malta e stato di conservazione degli stessi, etc, e per ottenere informazioni sulla presenza di cavità (vuoti o anomalie localizzate). Si può utilizzare anche per l'esecuzione di interventi particolari es. per controllare lo stato interno di una condotta di scarico, di una fessura, giunti strutturali, di carotaggi o fori predisposti.

Stima della resistenza a taglio del giunto di malta in presenza di carichi verticali.

Il test ha come fine la stima la resistenza ultima per scorrimento (associata al meccanismo di scorrimento) di un mattone tra due giunti di malta. Viene effettuato applicando al mattone stesso, mediante pistone cilindrico, una forza laterale in modo da esercitare una tensione tangenziale sulla malta (taglio t).

L’obiettivo della prova è quello di stimare le caratteristiche di resistenza a taglio della malta attraverso un’indagine semi distruttiva che certamente risulta meno invasiva delle tradizionali prove di compressione diagonale sulle murature.

Precedentemente all’esecuzione occorre effettuare due nicchie murarie: una per l’alloggiamento del martinetto ed un'altra per permettere al mattone di scorrere nella direzione scelta.

La prova viene eseguita sotto la tensione verticale di compressione agente (stato tensionale presente nella zona di prova al momento dell’esecuzione del test). Occorrerà depurare la componente normale dovuta ai carichi verticali per stimare la resistenza a taglio t0 della malta.

Durante ciascuno step di carico sono monitorati gli spostamenti orizzontali del mattone.

Esame visivo di porzioni murarie. (D.M. 14/01/2008)

Al fine di stimare, a livello indicativo, la tipologia muraria costituente le murature portanti del fabbricato, si può procedere ad analizzare visivamente alcune porzioni dei setti stessi. L'indagine viene effettuata previo rimozione dell'eventuale intonaco presente per un'area sufficiente (solitamente circa 1 x 1 m) alla individuazione del tipo di apparecchiatura muraria presente.

Nello specifico, l’indagine visiva ha avuto come scopo:

• individuazione del tipo di blocco utilizzato (può prevederne anche la rimozione di un campione);
• valutazione visiva e superficiale della qualità della malta e del suo stato di conservazione;
• la misurazione dello spessore medio dei giunti;
• ordine di messa in posa dei blocchi;
• la verifica della presenza di ammorsature tra i paramenti murari;
• presenza visiva di fenomeni fessurativi.

(Prova con martinetto piatto singolo, ASTM  C 1196-91 e prova con martinetto piatto doppio, ASTM  C 1197-91)

La prova con i martinetti piatti, originariamente utilizzata nel campo della meccanica delle rocce, si è inserita tra i test di maggiore utilizzo nello studio delle strutture murarie.

I rmartinetti piatti (o “flat jack”) sono speciali martinetti realizzati con sottili lamiere in acciaio saldate, collegati ad un’apparecchiatura oleodinamica. Considerata la deformabilità della lamiera, e la precisione del taglio dove andranno inseriti si può assumere che i martinetti generino una compressione praticamente uniassiale e uniforme su quasi tutta l’area degli stessi.

Attraverso test di laboratorio su simulacri e prove in situ si sono messo in luce le sue notevoli potenzialità di indagine unite alla velocità di esecuzione e limitato danno al maschio murario (localizzato nella zona oggetto di prova, facilmente riparabile al termine della stessa).

Considerate però le caratteristiche di eterogeneità intrinseche delle murature, soprattutto nel caso di maschi murari caotici, con elementi costituenti disomogenei in quanto a resistenza e geometria, occorre sempre tener conto di un elevato grado di incertezza nell’interpretazione dei risultati. Va aggiunto che è molto importante, sempre a causa dell’eterogeneità del materiale, fare in modo che i valori misurati siano i più rappresentativi possibili di un comportamento medio della struttura in esame.

Tramite questa tecnica è possibile quindi stimare le seguenti caratteristiche fisiche delle murature:

-         misura delle tensioni locali

-         determinazione delle caratteristiche di deformazione

-         determinazione del carico di prima fessurazione.

In campo di diagnostica strutturale si sente perlopiù parlare di:

-         prova con martinetto singolo (per la determinazione dello stato tensionale locale)

-         prova con martinetti doppi (per la determinazione della tensione di fessurazione e delle caratteristiche di deformabilità).

Martinetto piatto Singolo

Per la misura dello stato tensionale si procede scegliendo un giunto di malta della zona di interesse. A cavallo di questo vengono posizionate le basi di misura costituite almeno da tre coppie di riferimenti (capisaldi) che si devono vincolare alla facciata della muratura.

Le misure fra i capisaldi sono eseguite con l'aiuto dì un estensimetro meccanico removibile (denominato deformometro).

I capisaldi sono costituiti da dischetti di metallo con foro calibrato al centro. L’applicazione alla muratura avverrà con l’impiego di resine in caso di necessità si potrà impiegare dei piccoli tasselli metallici.

Annotato il valore di riferimenti iniziale tramite deformometro si procede alla realizzazione di un taglio orizzontale di adeguate dimensioni (in funzione del martinetto utilizzato) in corrispondenza del giunto di malta monitorato provocando il rilascio delle tensioni con rilassamento locale in quella zona di muratura. Si inserisce il martinetto piatto, e si aumenta gradualmente la pressione nel martinetto fino ad annullare la deformazione misurata in seguito al taglio. In queste condizioni la pressione raggiunta eguaglia, in prima approssimazione, la sollecitazione preesistente al taglio 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, e della rigidezza propria del martinetto.

Martinetti piatti Doppi

Riguardo la determinazione delle caratteristiche di deformabilità, a rigor di correttezza, occorre precisare che il risultato ottenuto dal test con martinetti piatti doppi non è il modulo elastico della muratura, ma si deve definire più propriamente modulo di deformabilità in quanto la prova non permette di ricavare con esattezza il modulo elastico ma fornisce delle informazioni prossime a questo.

La procedura di prova consiste nell’esecuzione di due tagli orizzontali in corrispondenza di due giunti di malta disposti nella porzione di parete scelta. Quest’ultima zona dove essere lontana da zone con finestre, porte, spigoli o zone con vistose lesioni e occorre verificare che il carico gravante su di essa sia sufficiente a contrastare la forza esercitata dai martinetti.

Eseguiti i tagli, vengono introdotti due martinetti piatti che, realizzando un circuito idraulico in modo da avere una pressione assolutamente identica in entrambi i martinetti, permettono di applicare alla porzione di muratura interposta uno stato di sollecitazione monoassiale. Si possono quindi misurare, con estensimetri meccanici rimovibili dislocati in modo opportuno, sia le deformazioni assiali che trasversali e, incrementando la pressione fin oltre il limite elastico determinando la fessurazione della muratura.

La valutazione dei risultati ottenuti va però valutata molto attentamente in quanto le condizioni che caratterizzano tale tipo di prova sono influenzate da numerose variabili dovute: alla particolare struttura, alle modalità esecutive e in generale dalle disomogeneità del materiale

Un’evoluzione agli estensimetri, consiste nell’uso di strumenti di tipo elettronico con sistemi di registrazione automatica dei dati sia del carico applicato (trasduttori di pressione) che delle deformazioni (trasduttori di spostamento).

Terminata la prova si ottengono una serie di risultati rappresentabili su di un diagramma cartesiano deformazione-pressione applicata (carico) che esprime con chiarezza i limiti e le caratteristiche della porzione di muratura in prova.

La termografia applicata alla diagnostica è metodo strumentale di indagine non distruttiva studiato per individuare discontinuità termiche.

Esso sfrutta il principio fisico secondo cui qualunque corpo (con temperatura superiore dello zero assoluto) emette energia sotto forma di radiazione infrarossa.

Lo strumento utilizzato in termografia, la termocamera, converte l’energia (onde elettromagnetiche infrarosse) emessa da un corpo in un segnale digitale rappresentato da un’immagine a colori, grazie all’abbinamento di una palette di colori con una scala di temperature. L’immagine ottenuta non è altro che la mappatura termica superficiale dell’oggetto.

L’osservazione strumentale permette di individuare disomogeneità termiche che, applicate ai principi della trasmissione del calore e alla conoscenza dei particolari costruttivi, può permettere di individuare:

- dispersioni termiche: al fine di progettare gli interventi che potrebbero migliorare l’efficienza energetica degli edifici;

- elementi portanti: in campo della diagnostica strutturale si possono facilmente studiare lo scheletro strutturale, l'orditura dei solai, la presenza o meno dei rompitratta, l'individuazione delle travi principali e di quelle secondarie. Permette, in casi particolari, di individuare irregolarità nelle luci e nelle geometrie;

- presenza di cavedi, canne fumarie, fessure, eventuali preesistenze storico/architettoniche, disomogeneità in pareti murarie;

difetti: la sensibilità di misurazione permette di rilevare la presenza di infiltrazioni, umidità e stati ammalorati che spesso producono il deperimento del laterizio, dello strato di intonaco o del rivestimento, causandone il successivo distacco.