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Mi puo dare informazioni su alcuni strumenti di diagnostica di strutture lignee esistenti?
stefano michieletto, TV (Ingegnere): Dovendo realizzare il ripristino di una testa di trave in legno massiccio di un solaio volevo sapere se esiste uno strumento per la misura dell'umidità del legno in situ e uno strumento che per capire la resistenza meccanica del legno (una sorta di "sclerometro" in situ).
ultimo aggiornamento
30.09.2014 (18.10.2010)
Nr.: 11036
Risposta team esperti :
Misure di umidità
Per determinazioni rapide di umidità si possono usare misuratori elettrici di resistenza (UNI EN 13183-2:2003): questi strumenti, che prevedono l’infissione di elettrodi nel legno, danno letture dipendenti dalla specie legnosa, dalla temperatura e dall’orientamento della fibra e devono essere quindi calibrati di conseguenza (comunque, i valori letti sono affidabili solo nel campo da circa 7% a circa 27%).
Ulteriore fonte di variabilità delle misure, della quale tener conto nella fase operativa, è costituita dalla sensibile dipendenza dei valori di resistenza elettrica dalle direzioni anatomiche del legno. Da tale evidenza sperimentale discende pertanto l’indicazione operativa di porre gli elettrodi così che il flusso di corrente avvenga parallelamente alla fibratura, in modo quindi da evitare riduzioni fittizie nelle letture di umidità . Al fine di ottenere il valor medio di umidità per un dato elemento strutturale è opportuno ripetere le misure in modo da ottenere un campione sufficientemente rappresentativo.
Inoltre la profondità di infissione degli elettrodi deve essere sufficiente a garantire misure rappresentative per la sezione in esame e non inficiate dalle condizioni superficiali dell’elemento ligneo (presenza di strati salini, sostanze igniritardanti, pellicole di ghiaccio, umidità ): ricerche sperimentali hanno evidenziato a tale proposito che per profondità di penetrazione pari a 1/4à·1/5 dello spessore s dell’elemento strutturale si ottengono valori di umidità consistenti con il valor medio u relativo alla sezione di prova.
Complessivamenti i misuratori elettrici di resistenza sono uno strumento molto rapido e sufficientemente affidabile per le misure in cantiere, ed offrono una chiara indicazione dei valori di umidità presenti nel materiale.
Misure di penetrazione dinamica
Esistono delle tecniche di penetrazione dinamica del legno che consistono nella correlazione individuabile tra resistenza alla penetrazione e qualità (locale) dell’elemento: nel caso specifico, dalla misura dell’entità della penetrazione è possibile ricavare informazioni attinenti alla densità relativa e allo stato di conservazione nel punto esaminato.
L'elemento si configura come una sorta di "sclerometro" per il legno, cioè un dispositivo con un meccanismo a molla all'interno, in grado di rilasciare una massa battente su cui è fissata una asticella cilindrica con punta tronca. L'energia elastica caricata sulla molla (a seconda del modello 6, 12 o 18 J), consente l'affondamento della punta all'interno del legno, per una profondità di penetrazione che puo dipendere da diversi fattori (densità del legno, stato di degrado, direzione anatomiche), e che viene misurata dalla strumento su apposita scala millimetrica.
Vantaggio fondamentale di questo strumento è l’estrema rapidità e facilità nell’eseguire la misurazione; tale caratteristica ne rende ideale l’impiego in opera, quale prima indagine orientativa, da approfondire preferibilmente con strumenti di maggior precisione e che consentano indagini in profondità . Inoltre, considerato il piccolo diametro della punta infissa, l’intervento così eseguito è minimamente invasivo. Gli aspetti maggiormente limitativi riguardano il carattere puramente superficiale e qualititativo dell'indagine sullo stato di conservazione dell'elemento.
Misure di resistenza alla perforazione
Esistono inoltre altri strumenti molto interessanti per l'indagine in opera, come per esempio i trapani strumentati per la misura della resistenza alla perforazione. Questo strumento consiste in un trapano opportunamente adattato per attivare e regolare l’avanzamento e la rotazione della punta e nel dispositivo che permette di
registrare simultaneamente, in scala 1 : 1, la resistenza alla perforazione in funzione della profondità di penetrazione.
La resistenza alla perforazione viene rilevata durante l'avanzamento della punta con velocità costante all'interno della sezione analizzata; i dati ottenuti possono inoltre essere memorizzati, sia graficamente che elettronicamente, attraverso dei profili di densità che possono dare delle indicazioni qualitative molto interessanti dello stato di conservazione anche all'interno dell'elemento analizzato.
L’effetto di azioni degradative puo essere infatti letto e interpretato da personale esperto attraverso i profili "resistografici" registrati, per via della presenza di nette riduzioni del livello medio o di brusche cadute e improvvisi appiattimenti del tracciato.
I principali vantaggi di questo sistema consistono nella facilità ed estrema rapidità di esecuzione delle misurazioni; nella restituzione simultanea del profilo resistografico e possibilità di memorizzare al contempo i valori ottenuti per download a computer, analisi ed elaborazione grafica mediante software apposito; nell'elevata risoluzione dei profili in grado di offrire un quadro dettagliato del tratto interessato dalla punta (chiara distinzione tra legno primaticcio e tardivo, dimostrata corrispondenza tra andamento del diagramma e variazioni di densità , o riduzioni anomale di resistenza a causa di attacchi biotici o cavità interne).
misure di umidità
Misure di penetrazione dinamica
Misure di penetrazione dinamica
Misure di resistenza alla perforazione
Misure di resistenza alla perforazione