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(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.