Il degrado dei materiali da costruzione

Materiali lapidei naturali e artificiali, calcestruzzo, acciaio e legno - Con software per l'individuazione delle cause del degrado e i rimedi da adottare

Questo manuale affronta il tema del degrado dei materiali da costruzione: materiali lapidei naturali ed artificiali, calcestruzzo, acciaio e legno.

Spesso i fenomeni di degrado sono causati dall'attività dell'uomo sia nei processi di lavorazione dei materiali sia durante le operazioni di restauro. I fenomeni naturali, sollecitazioni meccaniche o alterazioni chimiche, possono provocare danni significativi alla struttura soprattutto se si protraggono per un lungo periodo di tempo.

L'analisi e lo studio del degrado costituiscono le fasi fondamentali per l'elaborazione di un buon progetto di restauro, in cui è necessario effettuare, oltre ad un rilievo metrico, un rilievo più approfondito, ovvero: un rilievo materico, per identificare i materiali e le tecniche costruttive; un rilievo stratigrafico, per individuare le fasi costruttive e di trasformazione; il rilievo del degrado, che miri a definire le alterazioni nei vari materiali ed un quadro fessurativo che individui le lesioni e i vari tipi di degrado, mediante prove invasive, prove non invasive e monitoraggi.

Mediante il rilievo del degrado e dall'osservazione del quadro fessurativo si può quindi definire lo stato di conservazione del manufatto architettonico, individuare i dissesti, gli interventi e gli eventuali consolidamenti da eseguire.

I primi capitoli del testo contengono nozioni sul degrado superficiale e strutturale, sulle prove da effettuare nelle strutture in muratura, cemento armato, acciaio e legno. I capitoli successivi trattano i materiali da costruzione: i materiali lapidei naturali e artificiali, il calcestruzzo, gli intonaci, i materiali metallici e il legno; ed infine i metodi di pulitura dei materiali lapidei. Per ogni tipo di materiale trattato sono stati analizzati i fenomeni di degrado che si possono riscontrare e le indagini invasive e non che si possono effettuare.

NOTE SUL SOFTWARE INCLUSO
Parte integrante della pubblicazione è DEGRADO, software dall'interfaccia semplice ed intuitiva che consente di individuare facilmente le cause del degrado e i rimedi da adottare sia per i materiali lapidei che per il cemento armato.

Utilità disponibili con il software: Glossario (principali termini tecnico-normativi); F.A.Q. (domande e risposte più frequenti); Test iniziale (verifica formazione di base); Test finale (verifica concetti analizzati).

Requisiti hardware e software: processore da 2.00 GHz; MS Windows XP/Vista/7/8 (per utenti MS Windows Vista/7/8 sono necessari i privilegi di "amministratore"); 250 MB liberi sull'HDD; 1 GB di RAM; risoluzione monitor consigliata 1600×900.

Vincenzo Calvo, ingegnere edile, svolge principalmente attività di progettazione, calcolo strutturale, gestione di imprese edili, sicurezza nei luoghi di lavoro. Si occupa anche di pubblicazioni editoriali e di sviluppo di programmi tecnico-professionali sulla sicurezza e sul calcolo strutturale.

Elisabetta Scalora, architetto, si occupa di calcolo di strutture in cemento armato, acciaio e legno, architettura degli interni, design e progettazione architettonica e strutturale. Ha al suo attivo diverse pubblicazioni editoriali e programmi tecnico-professionali sulla sicurezza e sul calcolo strutturale.

Indice
INTRODUZIONE

1. DURABILITÀ DEI MATERIALI DA COSTRUZIONE
1.1. Durabilità delle pietre da costruzione
1.2. Durabilità del legno
1.3. Durabilità del cemento armato

2. IL DEGRADO SUPERFICIALE
2.1. Degrado fisico
2.2. Degrado chimico
2.3. Degrado biologico

3. IL DEGRADO STRUTTURALE
3.1. Dissesti delle fondazioni
3.2. Dissesti delle strutture in elevazione
3.2.1. Schiacciamento
3.2.2. Pressoflessione e carico di punta
3.2.3. Spinta
3.2.4. Torsione
3.3. Dissesti delle strutture orizzontali
3.4. Dissesti delle coperture

4. IL RILIEVO DEL DEGRADO
4.1. Tipi di degrado e alterazioni dei materiali

5. INDAGINI E PROVE SULLE STRUTTURE IN CEMENTO ARMATO
5.1. Prove non distruttive
5.1.1. Prove pacometriche
5.1.2. Prove sclerometriche
5.1.3. Prove ultrasoniche
5.1.4. Metodo combinato SONREB
5.1.5. Georadar
5.1.6. Prove termografiche
5.1.7. Prove del potenziale di corrosione
5.2. Prove moderatamente distruttive
5.2.1. Pull Out
5.2.2. Prove penetrometriche: sonda Windsor
5.2.3. Pull Off
5.2.4. Prova di carbonatazione
5.3. Prove distruttive
5.3.1. Prove di compressione su carote di calcestruzzo
5.3.2. Prove di trazione su barre di armatura d'acciaio
estratte dalla struttura

6. INDAGINI E PROVE SULLE STRUTTURE IN MURATURA
6.1. Prove non distruttive
6.1.1. Prove visive
6.1.2. Prove soniche
6.1.3. Caratterizzazione della malta
6.1.4. Prove penetrometriche
6.2. Prove moderatamente distruttive
6.2.1. Martinetti piatti
6.2.2. Carotaggi
6.2.3. Endoscopie

7. INDAGINI E PROVE SULLE STRUTTURE IN ACCIAIO
7.1. Prove non distruttive
7.1.1. Prove sclerometriche
7.1.2. Prove di durezza
7.1.3. Indagini ultrasoniche
7.1.4. Indagini magnetoscopiche
7.1.5. Indagini con liquidi penetranti

8. INDAGINI E PROVE SULLE STRUTTURE IN LEGNO
8.1. Prove non distruttive
8.1.1. Ultrasuoni
8.1.2. Raggi X
8.1.3. Prove penetrometriche: Pilodyn
8.1.4. Prove resistografiche
8.2. Prove semi distruttive
8.2.1. Carotaggi
8.2.2. Endoscopie

9. MATERIALI LAPIDEI
9.1. Materiali lapidei naturali: pietra
9.2. Materiali lapidei artificiali: laterizi
9.3. Degrado dei materiali lapidei
9.3.1. Degrado di tipo chimico
9.3.2. Degrado di tipo fisico
9.3.3. Degrado di tipo biologico

10. LEGANTI
10.1. Calci aeree
10.1.1. Gesso
10.1.2. Cemento magnesiaco (cemento Sorel)
10.2. Calci idrauliche
10.2.1. Calce idraulica naturale in zolle
10.2.2. Calci idrauliche in polvere e calce eminentemente idraulica naturale o artificiale
10.2.3. Calce idraulica artificiale pozzolanica
10.2.4. Calce idraulica artificiale siderurgica
10.3. Cemento
10.3.1. Cemento Portland
10.3.2. Cemento romano (o a presa rapida)

11. MALTA E CALCESTRUZZO
11.1. Malta
11.2. Calcestruzzo
11.3. Il degrado del calcestruzzo armato (c.a.)
11.3.1. Aggressioni di tipo chimico
11.3.2. Aggressioni di tipo fisico
11.3.3. Aggressioni di tipo meccanico
11.4. Come ripristinare e proteggere il cemento armato

12. INTONACI
12.1. Il degrado degli intonaci
12.2. Le cause del degrado degli intonaci

13. MATERIALI METALLICI
13.1. Acciaio
13.2. Corrosione dei materiali metallici
13.2.1. Corrosione secca
13.2.2. Corrosione umida
13.3. Degrado dei materiali metallici
13.3.1. Corrosione per contatto
13.3.2. Corrosione per vaiolatura (pitting)
13.3.3. Corrosione interstiziale
13.3.4. Corrosione intergranulare
13.3.5. Corrosione sotto sforzo

14. LEGNO
14.1. Difetti del legno
14.1.1. Nodi
14.1.2. Cipollature
14.1.3. Fenditure radiali
14.1.4. Eccentricità del midollo
14.2. Patologie del legno
14.2.1. Patologie vegetali
14.2.2. Patologie animali
14.3. Durabilità e degrado biologico del legno
14.3.1. Insetti
14.3.2. Muffe e Funghi
14.4. Trattamenti preservanti

15. LA PULITURA DEI MATERIALI LAPIDEI
15.1. Solventi
15.2. Biocidi
15.3. Metodi di pulitura3
15.3.1. Pulitura mediante spray di acqua a bassa pressione
15.3.2. Pulitura mediante idropulitrice a pressione controllata
15.3.3. Pulitura mediante spray d'acqua nebulizzata
15.3.4. Pulitura mediante acqua atomizzata
15.3.5. Pulitura meccanica
15.3.6. Pulitura mediante impacchi assorbenti a base di acqua
15.3.7. Pulitura mediante impacchi assorbenti a base di sostanze chimiche
15.3.8. Pulitura mediante impacchi assorbenti a base di carbonato e bicarbonato di ammonio
15.3.9. Pulitura mediante impacchi assorbenti a base di resine a scambio anionico
15.3.10. Pulitura mediante apparecchi aeroabrasivi
15.3.11. Pulitura mediante sabbiatura controllata
15.3.12. Pulitura a secco con spugne Wishab
15.3.13. Rimozione di macroflora6
15.3.14. Rimozione di microflora6

16. INSTALLAZIONE DEL SOFTWARE DEGRADO 1.0
16.1. Note sul software incluso
16.2. Requisiti hardware e software
16.3. Download del software e richiesta della password di attivazione
16.4. Installazione e attivazione del software

17. GUIDA OPERATIVA DEL SOFTWARE DEGRADO 1.0
17.1. Barra degli strumenti
17.2. Uso del software

DOMANDE FREQUENTI
TEST DI INGRESSO
TEST DI USCITA
GLOSSARIO
BIBLIOGRAFIA