Analisi di un edificio industriale danneggiato da incendio: esame dello stato di degrado mediante ultrasuoni e valutazione della vulnerabilità sismica. Proposte di intervento di recupero

La velocità delle onde longitudinali, come si è visto, è un parametro che dipende dalle grandezze che definiscono l’elasticità del materiale in esame, ma non dalla sua resistenza: questo significa che non esiste una relazione fisica rigorosa tra la velocità degli ultrasuoni e la resistenza a compressione del materiale del mezzo attraversato, dunque l’utilizzo del metodo degli ultrasuoni per questa finalità risulta difficile.
Tuttavia, come riportato in [12] , si deve osservare che esistono molti fattori che influenzano contemporaneamente queste due grandezze, anche se non necessariamente nello stesso modo o nella stessa misura.
Le proprietà meccaniche degli aggregati e della matrice sono proporzionali sia alle caratteristiche meccaniche del calcestruzzo sia alla velocità di propagazione degli ultrasuoni; la maggiore presenza, in proporzione, degli aggregati rispetto alla malta di cemento fa diminuire il tempo di volo degli ultrasuoni (i quali si propagano più velocemente negli aggregati rispetto che all’interno della malta) e fa crescere la resistenza del calcestruzzo; il rapporto acqua/cemento è inversamente proporzionale sia alla velocità di propagazione sia alle caratteristiche meccaniche del mezzo; l’umidità in un provino di calcestruzzo provoca velocità di propagazione maggiori ma resistente a compressione minori rispetto ad un provino gemello in condizioni asciutte; la maturazione del calcestruzzo risulta, alle brevi stagionature, proporzionale sia alla velocità sia alla resistenza, mentre alle lunghe stagionature, per effetto dell’evaporazione dell’acqua, la resistenza non subisce variazioni significative mentre la velocità può addirittura diminuire.
Queste osservazioni spingono ad affermare che, sebbene non si possa pensare a una correlazione di validità generale tra la velocità degli ultrasuoni e la resistenza meccanica, si possa invece stabilire sperimentalmente una correlazione empirica valida solamente per i calcestruzzi di una stessa tipologia e di una stessa composizione; la loro estensione anche ai calcestruzzi diversi invece è possibile solo mediante una calibrazione specifica delle curve di correlazione, la quale richiede il confronto delle resistenze così stimate con i risultati ottenuti da prove di tipo distruttivo.
Un approccio più rigoroso prevede che la correlazione empirica non sia espressa tramite curve qualitative, ma mediante leggi analitiche che nella maggior parte dei casi possono essere esponenziali, polinomiali o di potenza: tali leggi vengono ottenute sulla base di analisi di tipo statistico su un numero rappresentativo di campioni dello stesso calcestruzzo, confrontando i tempi di volo con i risultati delle prove di schiacciamento e spesso anche con l’integrazione con ulteriori metodi non distruttivi, come le misure tramite sclerometro. [...]