Diagnostica e Monitoring
"Quelli che s’innamoran di pratica sanza scienza son
come ‘l nocchier ch’entra in naviglio sanza timone o bussola,
che mai ha certezza dove si vada"
LEONARDO DA VINCI - Pensieri

Introduzione

Con i termini diagnostica e “monitoring” si intende il processo necessario per comprendere la stato di conservazione di un edificio, individuando le problematiche, più o mono gravi, più o meno urgenti soprattutto dal punto di vista della sicurezza, per poter mettere in atto i rimedi necessari, verificando sia lo stato fessurato che in seguito l’efficacia degli interventi posti in opera, attraverso misure a intervalli di tempo determinati di parametri significativi ( ampiezza fessure, cedimenti, temperatura, ecc).

Diagnosi

È principali di diagnosi dei materiali:
  1. osservazione diretta o analisi macroscopica.
  2. osservazione di precisione o analisi microscopica in situ oppure tramite campionatura in laboratorio
Fondamentale è il reperimento delle informazioni storiche sull’edifico, di eventuali modifiche o evoluzioni del corpo di fabbrica originario, per poi passare al rilievo geometrico, materico, del quadro fessurativo e dello stato di degrado, così da poter redigere poi “Progetto delle indagini” e all’esecuzione delle stesse. Grazie a questi passaggi è possibile eseguire una diagnosi per comprendere quali sono i problemi che affliggono l’edificio e impostare un progetto di intervento, che termina nella sua ultima fase con il monitoraggio post-intervento, utile per capire anche l’efficacia del consolidamento messo in opera. Il nostro studio si occupa principalmente delle problematiche legate alla struttura intervenendo nella prima fase fino alla stesura del piano delle indagini necessarie per effettuare una buona diagnosi e poter caratterizzare le proprietà dei materiali strutturali. Ci si affida invece, preferibilmente, ai laboratori universitari come il laboratorio “Pietro Pisa” dell’Università degli Studi di Brescia o al DICA, il laboratorio di Diagnostica e Indagini sui Materiali del Costruito del Politecnico di Milano, oltre che a società specializzate per l’esecuzione delle prove in sito e in laboratorio sui materiali, per poi eseguire spesso congiuntamente l’ultima fase di monitoraggio post-intervento.

Inquadramento storico

Ricerca mediante consultazione di archivi, di documentazioni cartacee, d'immagini o di fotografie d'epoca che permettono di ricostruire un insieme di circostanze storiche in grado di descrivere, raccontare e definire i fatti che hanno portato a determinare le situazioni oggetto d'interesse.
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Evoluzione e carte storiche San Bassiano Pizzighettone
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Catasto lombardo veneto Chiesa Cansero - Cappella Picenardi

Rilievo geometrico e materico

Quando si parla di rilievo geometrico si intende quell'insieme di operazioni che sono necessarie per reperire le informazioni riguardanti l'oggetto della commessa. 
Con il rilevamento delle caratteristiche del fabbricato, dell'appezzamento di terreno o della struttura interessata, poi si passa al suo trasferimento su carta o in formato elettronico per una successiva rielaborazione, per uno studio mirato e per un eventuale nuovo progetto.
Il rilievo può essere sia manuale che strumentale, può riguardare le caratteristiche di una struttura (geometrico) o le specifiche di un terreno o di una strada (topografico). Il rilievo può essere eseguito anche con “laser-scanner”.
Chiesa San Gioacchino - Bosco ex Parmigiano

Quandro fessurativo e stato di degrado

Con il termine quadro fessurativo si intende l'insieme delle lesioni e delle fessurazioni, visibili o meno, che si sono manifestate su un elemento strutturale in particolare o sull'intera opera, a causa di un dissesto o di un degrado derivante da vari fattori (chimico, fisico, biologico). 
Con il termine stato di degrado invece si intende la situazione in qui si trova l'edificio, l'opera o il manufatto al momento del rilievo o dell'indagine. Rappresenta lo stato di abbandono e la situazione attuale dei danni della struttura, causati da vari fattori come gli agenti atmosferici, la vetustà, l'abbandono e l'incuria. 

Il quadro fessurativo e lo stato di degrado vanno di pari passo e spesso sono uno la concausa dell'altro. 
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Quadro fessurativo San Bassiano Pizzighettone
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QF Basilica di San Lorenzo a Cremona
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QF Palazzo La Marmorma - Biella
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QF Palazzo Radaelli Cremona
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QF Via Bissolati Cremona
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Stato di degrado Condominio Mirabello - Cremona
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Stato di degrado Torretta CCIAA - Cremona
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Condominio di Via Palestro a Cremona

Indagini conoscivive e monitoraggio

Indagini conoscitive: insieme di procedure ed operazioni mediante le quali si ha una visione d'insieme dello stato di conservazione della struttura o dell'opera in oggetto, della bontà dei materiali e degli elementi che la costituiscono, del quadro fessurativo e dei dissesti, utili a comprendere le cause dei dissesti e i rimedi. 
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Basilica di San Lorenzo a Cremona
In base alla commessa, possiamo utilizzare:
- Prove soniche e ultrasoniche: Prove Non Distruttive (PND) mediante onde meccaniche che hanno origine dalla deformazione elastica dell'elemento oggetto d'indagine. La velocità di propagazione in un materiale dipende dal suo modulo elastico (coefficiente di Poisson). La risposta alla sollecitazione e la frequenza di tali onde consentono l'analisi indiretta della resistenza meccanica. Utilizzate principalmente per prove su elementi di calcestruzzo o su murature. 
Prove soniche a San Bassiano
- Prove con martinetti piatti: prove per la diagnostica di edifici e strutture in muratura che consentono un'indagine sulle condizioni e caratteristiche statiche della struttura, sullo stato tensionale e sul modulo elastico. Per il rilevamento dei dati vengono impiegati martinetti piatti singoli per la determinazione dello stato tensionale; 
Per determinare il modulo elastico del materiale vengono impiegati due martinetti piatti. 
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Martinetti doppi piatti Vighizzolo CR02
- Prove di taglio Shove Test: prove per la diagnostica di edifici e strutture in muratura. La prova di taglio diretto è finalizzata alla determinazione del valore medio di resistenza a taglio in situ della muratura. La prova consiste nel far slittare orizzontalmente un elemento di laterizio opportunamente isolato lateralmente dal resto della muratura.
Prove di taglio su mattone Vighizzolo CR
- Carotaggi: prove per la diagnostica di edifici e strutture in cemento armato. È un metodo distruttivo che consente di determinare il valore della resistenza a compressione del conglomerato cementizio mediante prove di compressione eseguite in laboratorio sulle “carote” (provini cilindrici) prelevate in sito mediante una macchina carotatrice. 
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Prove di carotaggio capennone Moglia

- Prove sclerometriche: Prove Non Distruttive che vengono realizzate mediante sclerometro per determinare la resistenza meccanica di un elemento che può essere in calcestruzzo, in muratura o roccia. Sono fatte direttamente sull'elemento e in base alla sua durezza, si legge il dato fornito dal rimbalzo della massa metallica costituente lo sclerometro dopo la percussione sul materiale oggetto d'indagine. 



- Prove SonReb (Sonic Rebound): prove accoppiate di ultrasuoni e prove sclerometriche.




- Prove Georadar: è un metodo d'indagine elettromagnetico. Consiste nella riflessione del segnale radar emesso da un antenna che penetra nei materiali e in base alle loro caratteristiche elettriche, viene riflesso. Questa riflessione viene registrata, valutata ed analizzata.
I segnali non vengono registrati come forme d'onda, ma codificate con colori. 




- Prove tensionamento catene: determinazione del tiro al quale sono sottoposte le catene, principalmente di archi o volte, che hanno il compito di evitare i fenomeni di sganciamento della struttura. Possono essere in legno, ferro o acciaio, sono elementi strutturali e sono utilizzate fin dall'antichità. Possono essere inserite durante la costruzione oppure in una fase successiva di consolidamento strutturale. Questi elementi strutturali, vengono vincolati alle murature mediante dei capochiave, i quali possono essere a paletto singolo o doppio e a piastra.




- Pull out: Prova Non Distruttiva di estrazione, indagine meccanica, che permette di valutare la qualità e la bontà delle strutture in calcestruzzo e della sua resistenza a compressione. Caratterizzata dall'inserimento e poi dalla successiva estrazione di tasselli, per valutare la resistenza media a compressione del cls. L'inserimento dei tasselli può essere effettuato in due modi, quando il calcestruzzo è ancora fresco oppure quando è già indurito. L'estrazione a maturazione avvenuta, comporta l'utilizzo di macchinari appositi.




- Pull-Off: misura della resistenza a trazione del calcestruzzo.




- Prova termografica: Prova Non Distruttiva che si basa sull'analisi delle immagini nel campo dell'infrarosso di un elemento, rilevate mediante una termocamera. In base allo studio e allo spettro che si ricava, si possono spiegare e descrivere le cause del degrado di un edificio in relazione ad infiltrazioni d'acqua ed umidità oppure si possono ricercate parti costruttive nascoste, senza rendere necessari interventi di sondaggio o demolizione.
- Rilievi laser scanner: Operazioni che utilizzano un insieme di sensori che dialogano tramite un fascio laser. La rielaborazione della “nuvola” dei dati di ritorno, permette di rilevare modelli tridimensionali di oggetto, edifici o strutture, quadri fessurativi. Si possono impiegare per rilievi geometrici interni di edifici, sagome esterne di facciate o la loro verticalità. Spesso usata anche come monitoraggio nel tempo di strutture, cedimenti, quadri fessurativi.
Laser scanner San Gioacchino
- Prove di carico: Operazioni che permettono di verificare la corrispondenza tra i dati teorici e quelli reali forniti dall'esame dalla struttura oggetto di indagine. Questo tipo di prove può essere effettuato su elementi orizzontali come travi, mensole e solai, oppure su elementi inclinati come coperture a falde o scale. 
Le prove possono essere effettuate: 
- con carichi distribuiti impiegando serbatoi ad acqua o zavorre di vario tipo;
- con carichi concentrati, mediante cilindri oleodinamici o serbatoi pensili.



- Esami visivi: insieme dei controlli che vengono effettuati su una singola parte strutturale o sull'intera opera. Esame che verifica il degrado causato dagli agenti atmosferici, da infiltrazioni d'acqua per risalita, il danno causato da sollecitazioni o movimenti della struttura, mutamenti rispetto al quadro iniziale, sviluppo e propagazione di cavillature e fessurazioni. In alcuni casi questo tipo di esami viene riassunto in testimoniali di stato, documenti nei quali viene elencato e descritto minuziosamente ciò che si è rilevato, stanza per stanza, ambiente per ambiente, con ricchezza di particolari, foto generiche e di dettaglio e planimetrie schematiche. Una volta completati e firmati da tutte le parti in causa, si può procedere al giuramento in tribunale dei documenti, per poi essere depositati nelle cartelle di competenza e agli atti.

Diagnosi

La diagnosi è l'insieme delle cause e della natura dei mutamenti di una struttura per effetto di azioni antropiche di rilievo.
La diagnosi è pertanto la sintesi dello studio sistematico delle cause ed effetti di azioni sulla struttura, derivante da una serie programmata di indagini di monitoraggio, condotte nel tempo che dipendono dalla tipologia di struttura che si intende analizzare.
"Nessun effetto è in natura senza 
Cagione: intendi la ragione e non
Ti bisognerà l’esperienza."

                                LEONARDO DA VINCI - Pensieri

Rimedi e consolidamento

Rimedi: possibili soluzioni alle cause del degrado e al quadro fessurativo che si è presentato su una determinata struttura o su un'intera opera.
In base alla tipologia d'intervento, ci possono essere rimedi più o meno invasivi (iniezioni di malta o resine, scuci cuci), più o meno articolati (demolizioni/ricostruzioni, fibre PBO oppure FRCM).
Interventi su elementi in cemento armato
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Intervento post sisma - Capannoni a Moglia - MN
Interventi con fibre
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Intervento post sisma - Moglia - MN
Interventi con fibre
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Torretta CCIA di Cremona
Interventi sulle murature
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San Gioacchino - Bosco ex Parmigiano
Interventi sulle murature
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Basilica di San Lorenzo a Cremona
Interventi su elementi in legno
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Condominio Via Dante 63 Cremona
Interventi su elementi in legno
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Basilica di San Lorenzo a Cremona

Monitoraggio in corso d’opera o post intervento

Insieme di fasi che vengono realizzate nella fase successiva dell'intervento, per monitorare nel tempo la corretta esecuzione dell'opera e che non si presentino successivi movimenti, successive lesioni, o nuovi danneggiamenti.
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Monitoraggio lesioni
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