Ripristino e consolidamento del calcestruzzo e di strutture esistenti in cemento armato: dalla diagnosi alle soluzioni di intervento

• l’uso della costruzione possa continuare senza interventi; 
• l’uso debba essere modificato (declassamento, cambio di destinazione e/o imposizione di limitazioni e/o cautele nell’uso); (Beni Culturali, strutture strategiche); 
• sia necessario aumentare la sicurezza strutturale mediante interventi locali, di miglioramento e/o di adeguamento sismico. 

La valutazione della sicurezza e la progettazione degli interventi delle costruzioni esistenti devono tenere conto, inoltre, dei seguenti aspetti della costruzione: 

• lo stato delle conoscenze al tempo della sua realizzazione;
• difetti insiti ma non palesi di impostazione e di realizzazione;
• azioni, anche eccezionali, i cui effetti non siano completamente manifesti;
• degrado e/o modifiche significative, rispetto alla situazione originaria.

Pertanto, è necessario conoscere la geometria e i particolari costruttivi, le proprietà meccaniche dei materiali e dei terreni ed i carichi permanenti agenti sulla struttura. 

Infine, si fa notare che la valutazione della sicurezza degli edifici esistenti deve essere effettuata in funzione di due parametri introdotti dalle NTC2018 che rappresentano il confronto tra l’azione sopportabile della struttura esistente e quella richiesta per il nuovo: 

• ζ_E definito come il rapporto tra l’azione sismica massima sopportabile dalla struttura e l’azione sismica massima che si utilizzerebbe nel progetto di una nuova costruzione sul medesimo suolo e con le medesime caratteristiche 
• ζ_V definito come il rapporto tra il valore massimo del sovraccarico verticale variabile sopportabile dalla parte i-esima della costruzione e il valore del sovraccarico verticale variabile che si utilizzerebbe nel progetto di una nuova costruzione. 

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Indagini diagnostiche per la caratterizzazione dei materiali per le strutture esistenti in c.a.

Una conoscenza approfondita dello stato di fatto dell’opera e dei suoi materiali costituisce la base per una valutazione della sicurezza e per eventuali interventi.

In particolare, le indagini diagnostiche sul calcestruzzo hanno lo scopo di determinare il valore della resistenza alle sollecitazioni e l’eventuale stato di degrado presente.
Relativamente alla caratterizzazione dei materiali, la Circolare Esplicativa al DM 17/01/2018 (§ C8.5.3.2) distingue 3 livelli di prova:

• prove limitate che prevedono un numero limitato di prove in-situ o su campioni, impiegate per completare le informazioni sulle proprietà dei materiali, siano esse ottenute dalle normative in vigore all’epoca della costruzione o dalle caratteristiche nominali riportate sui disegni costruttivi o nei certificati originali di prova;
  
• prove estese che consistono in prove in-situ o su campioni più numerose rispetto alle prove limitate e finalizzate a fornire informazioni in assenza sia dei disegni costruttivi, sia dei certificati originali di prova o quando i valori ottenuti con le prove limitate risultino inferiori a quelli riportati nei disegni o sui certificati originali;
  
• prove esaustive che prevedono prove in-situ o su campioni più numerose rispetto alle prove estese e finalizzate a ottenere informazioni in mancanza sia dei disegni costruttivi, sia dei certificati originali di prova, o quando i valori ottenuti dalle prove, limitate o estese, risultino inferiori a quelli riportati sui disegni o nei certificati originali, oppure nei casi in cui si desideri una conoscenza particolarmente accurata.

Per numero e localizzazione delle prove in situ in base al livello di conoscenza richiesto si dovrà pertanto considerare quanto previsto nelle NTC e cioè la combinazione degli effetti quali l’analisi storico-critica, la documentazione progettuale disponibile e il rilievo geometrico. Inoltre, è importante eseguire verifiche preliminari della sicurezza statica e della vulnerabilità sismica della struttura al fine di identificare ulteriori prove in situ.

Le prove devono identificare per il calcestruzzo la resistenza e il modulo elastico mentre per l’acciaio lo snervamento, la rottura e l’allungamento.

Una premessa fondamentale a tutto quanto si dirà nel seguito è che un'errata o non perfetta esecuzione delle prove può influenzare significativamente i risultati dell'indagine al punto da compromettere la validità delle valutazioni sulla sicurezza dell’opera e delle decisioni progettuali, a partire da quella principale, riguardante la sua conservazione o la demolizione.

Non è superfluo sottolineare che rispetto a quest’ultimo punto, una cattiva esecuzione delle indagini conoscitive dei materiali e della struttura possono condurre a incrementi di spesa ingiustificati e, nel caso in cui tale spesa sia a carico dello Stato, a un danno erariale.

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