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produce quando un indentatore scalfisce la superficie di un materiale relativamente
fragile. Tuttavia, mentre nella corona diamantata vi è una serie di piccoli risalti che
producono una abrasione diffusa, nel caso della perforazione vi è un unico tagliente di
maggiori dimensioni su cui agisce un percussore. In questo secondo caso si ha dunque una
maggiore concentrazione degli sforzi e una più profonda propagazione delle fratture, che
è più evidente nei materiali più duri e fragili [9].
perforazione
tempo lavoro 1.0
sclerometro perforazione sclerometro
1.0 ultrasuoni ultrasuoni lavoro tempo
relativo carotaggio capo test carotaggio relativo carotaggio tempo
lavoro
compressione
lavoro
tempo
valore 0.5 valori a 20°C valore 0.5 leggero - valori a 20°C capo test
compressione Rcm = 50.4N/mm 2
compressione Rcm = 51.1N/mm 2
V = 4290 m/s
ultrasuoni
V = 3850 m/s
sclerometro IR ( = 0°) = 48 ultrasuoni IR ( = 0°) = 45.1 resistenza a
sclerometro
capo test F = 33.4 kN compressione
perforazione tempo = 0.154 s/mm capo test F = 23.3 kN
(Ø = 10 mm) lavoro = 33.6 J/mm perforazione tempo = 0.099 s/mm
carotaggio tempo = 2.00 s/mm (a) (Ø = 10 mm) lavoro = 21.5 J/mm
(Ø = 44 mm) lavoro = 700 J/mm carotaggio tempo = 0.57 s/mm (b)
0.0 (Ø = 44 mm) lavoro = 350 J/mm
0 200 400 600 800 0.0 0 200 400 600 800
temperatura (°C) temperatura (°C)
Figura 3. Sensibilità ad un danno termico uniforme di diverse tecniche di indagine applicate
ad un calcestruzzo ordinario con aggregato siliceo e ad un calcestruzzo leggero con
aggregato di argilla espansa.
Per questo motivo la resistenza alla perforazione può risultare inferiore in calcestruzzi di
buona qualità integri, rispetto al caso in cui questi, avendo già subito un lieve
danneggiamento, esibiscano una maggiore deformabilità e quindi una attenuazione dei
fenomeni di frattura [8].
Queste considerazioni sono confermate dai risultati sperimentali, soprattutto se si guarda
all’energia spesa nelle due tecniche di perforazione, che tende a rimanere costante o
addirittura a crescere in presenza di un danno termico di modesta entità (Fig. 3). Il tempo
necessario per l’avanzamento della corona diamantata è invece un parametro che
dimostra fin da subito una buona sensibilità al degrado del materiale, del tutto
confrontabile con altre proprietà particolarmente indicate per questo tipo di
identificazione, come la velocità degli ultrasuoni [10] e la resistenza all’estrazione di inserti
(capo test) [7]. È però evidente il vantaggio offerto dalla tecnica basata sul carotaggio, che
consente di eseguire una “scansione” delle condizioni del calcestruzzo a profondità
crescenti.
Per verificare questa potenzialità, gli stessi due calcestruzzi sono stati utilizzati per
preparare dei pannelli di piccole dimensioni (275x550x80 mm), che sono stati sottoposti
ad un forte gradiente termico (>5°C/mm) esponendo una delle facce alla temperatura di
750°C, mentre quella opposta è stata mantenuta a temperatura ambiente (Fig. 4a). A
partire dal profilo delle temperature massime raggiunte, misurato mediante 3