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PREFAZIONE ALLA PRIMA EDIZIONE

Questo libro, dedicato alla durabilità ed al restauro delle opere in c.a., è diviso in tre parti.
I primi tre capitoli sono carattere generale: il primo di carattere introduttivo sulla terminologia; il secondo è destinato ai metodi diagnostici per valutare lo stato di conservazione e di funzionalità delle opere in generale; il terzo tratta un argomento specifico (la Fisica dell’acqua) nel settore delle costruzioni.
I restanti cinque capitoli riguardano i meccanismi del degrado la prevenzione de degrado delle opere in c.a. originali e da restaurare, le tecniche del restauro con i materiali cementizi, polimerici e compositi in FRP.
La parte finale comprende tre Appendici. In esse sono descritti i dettagli chimico-fisici, meccanici ed applicativi dei vari materiali da costruzione originali per le strutture in c.a. (calcestruzzo, acciaio), come anche i materiali impiegati per la protezione ed il restauro delle costruzioni degradate (malte a ritiro compensato, resine epossidiche, trattamenti protettivi superficiali, iniezioni consolidanti, ecc.).

Ponzano Veneto, Gennaio 2005



PREFAZIONE ALLA SECONDA EDIZIONE

Questo libro è dedicato ai tecnici del calcestruzzo che vogliano diventare degli specialisti nella diagnosi del degrado del calcestruzzo e del restauro delle strutture in c.a.
Una precedente versione di questo libro, intitolato “Il Calcestruzzo Vulnerabile” è stato completamente riscritto nel capitolo intitolato “Calcestruzzi speciali per il restauro” che in questa versione occupa il Capitolo VI. Sono rimasti pressoché immutati gli altri capitoli e le Appendici dedicate alla chimica dei cementi ed alla tecnologia del calcestruzzo (Appendice I), ai materiali polimerici impiegati negli FRP (Fiber Reinforced Polymer) e ai rivestimenti protettivi dei calcestruzzi in superficie (Appendice II), alla modellazione matematica della penetrazione del cloruro e alla conseguente corrosione delle armature metalliche (Appendice III). La conoscenza approfondita di queste tre Appendici (unitamente a quella dei Capitoli II, III, IV e V) è destinata a chi voglia affrontare l’argomento di questo libro per diventare uno specialista della diagnosi e del restauro del calcestruzzo con un taglio chimico-fisico. Sono state aggiunte due nuove Appendici che riguardano la marcatura CE dei prodotti e dei sistemi per proteggere e riparare le strutture in c.a. (Appendice IV) e l’impiego delle malte e dei calcestruzzi fibro-rinforzati nel restauro delle strutture degradate (Appendice V).Un capitolo molto importante di questo libro rimane il Capitolo VIII dedicato all’impiego dell’FRP nel restauro delle strutture degradate dagli agenti aggressivi o dissestati da eventi traumatici (sisma, guerra, urti, ecc.). Questo capitolo è di fondamentale importanza per chi voglia diventare uno strutturista del restauro con il supporto di un esperto nella diagnosi del degrado e nella tecnologia dei materiali da costruzione cementizi e polimerici.

Ponzano Veneto, Maggio 2010

Costo del libro: Euro 65,00 - ORDINA ON LINE

INDICE DEL LIBRO "DIAGNOSI DEL DEGRADO E RESTAURO DELLE STRUTTURE IN C.A. "

CAPITOLO I - TERMINOLOGIA

1.1 Introduzione

1.2 Il degrado

1.3 La durabilità delle strutture in c.a.

1.3.1 Progettare la prevenzione del degrado

1.3.2 Complessità del restauro strutturale

 

CAPITOLO II - PRESCRIZIONE ED INTERPRETAZIONE DELLE PROVE IN SITO ED IN LABORATORIO

2.1 Analogie tra diagnosi media e quella di strutture in c.a.

2.2 La diagnosi e le prove

2.3 Prove non distruttive

2.3.1 Fotografia

2.3.2 Termografia

2.3.3 Endoscopia

2.3.4 Magnetometria

2.3.5 Gammagrafia

2.3.6 Auscultazione sonica

2.3.7 Rilevamento degli ultrasuoni

2.3.8 Sclerometria

2.3.9 Il monitoraggio delle fessure

2.4 Prove distruttive

2.4.1 Analisi chimica elementale

2.4.2 Diffrazione dei raggi X

2.4.2.1 L'equazione di Bragg

2.4.3 Analisi termica

2.4.3.1 L'analisi termogravimetrica: TG e DTG

2.4.3.2 L'analisi termica differenziale: DTA

2.4.4 Spettroscopia a raggi IR

2.4.5 Microscopia elettronica a scansione

2.4.6 Porosimetria

2.4.6.1 Determinazione dell'assorbimento d'acqua

2.4.6.2 Porosimetria a mercurio

2.4.6.3 Adsorbimento a condensazione di gas

2.4.7 Permeabilità all'acqua

2.4.8 Prove meccaniche

 

CAPITOLO III - LA FISICA DELL'ACQUA NELLE COSTRUZIONI

3.1 La poro-meccanica

3.2 Adsorbimento e assorbimento dell'acqua

3.3 Condensazione capillare

3.4 Condensazione capillare ed adsorbimento

3.5 La formazione del ghiaccio nei materiali da costruzione esposti all'acqua ambientale

3.6 La teoria della pressione idraulica

3.7 La solidificazione dell'acqua nei micro-pori delle costruzioni in assenza di pioggia o di acqua ambientale

3.8 La risalita capillare dell'acqua nei solidi porosi

3.9 La risalita dell'acqua nelle murature dalla fondazione

3.10 L'equilibrio igrometrico fondazione-muratura-ambiente

3.11 Efflorescenza e subflorescenza

3.12 La distribuzione dei sali idrosolubili nelle murature

3.13 L'influenza dell'acqua sulle alterazioni biologiche

 

CAPITOLO IV - IL DEGRADO DEL CALCESTRUZZO ARMATO

4.1 Quantità e qualità del calcestruzzo

4.2 Durabilità del materiale e della struttura

4.2.1 Fattori che influenzano la durabilità del calcestruzzo

4.2.1.1 Influenza del rapporto acqua/cemento sulla durabilità

4.2.1.2 Influenza della lavorabilità sulla durabilità

4.2.1.3 Influenza della stagionatura sulla durabilità

4.3 Classificazione delle cause di degrado

4.4 Cause chimiche di degrado

4.4.1 Attacco dei solfati

4.4.1.1 Attacco solfatico esterno (ESA)

4.4.1.2 Attacco solfatico interno (ISA)

4.4.2 Attacco dei solfuri

4.4.2.1 Attacco aggressivo delle acque di fognatura

4.4.3 Attacco dell'anidride carbonica

4.4.3.1 Dilavamento del calcestruzzo

4.4.3.2 Carbonatazione del calcestruzzo e corrosione dei ferri

4.4.4 Attacco del cloruro

4.4.4.1 Corrosione dei ferri per azione dei cloruri

4.4.4.2 Degrado del calcestruzzo per azione dei cloruri

4.4.4.2.1 Il cloruro di sodio e la reazione alcali-aggregato

4.4.4.2.2 L'azione del cloruro di calcio sul calcestruzzo

4.4.5 Reazioni alcali-aggregato

4.4.6 Attacco da sali ammoniacali e magnesiaci

4.5 Cause fisiche di degrado

4.5.1 Variazioni termiche

4.5.1.1 Alternanze termiche ambientali e cicli di gelo-disgelo

4.5.1.2 Variazioni termiche artificiali: incendio

4.5.1.2.1 Il ruolo del calcestruzzo

4.5.1.2.2 Il ruolo del copriferro: qualità e spessore

4.5.1.2.3 Il ruolo del carico in servizio

4.5.1.3 Variazioni termiche per effetto del calore di idratazione del cemento

4.5.2 Variazioni igrometriche

4.5.2.1 Fessure da ritiro plastico

4.5.2.2 Fessure da ritiro igrometrico

4.5.2.3 Fessure da ritiro autogeno

4.6 Cause meccaniche di degrado

4.6.1 Degrado per abrasione

4.6.2 Degrado per erosione e cavitazione

4.6.3 Degrado per urti

4.7 Cause biologiche di degrado

 

CAPITOLO V - DIAGNOSI DEL DEGRADO NELLE STRUTTURE IN CALCESTRUZZO

5.1 Complessità della diagnosi

5.2 Esame Visivo

5.3 Raccolta dei dati "storici"

5.4 Prove in situ

5.5 Prove di laboratorio

5.5.1 Diagnosi dell'attacco solfatico

5.5.2 Diagnosi dell'attacco dei cloruri

5.5.3 Diagnosi dell'aggressione da anidride carbonica

5.5.4 Diagnosi del degrado provocato dalla reazione alcali-aggregato

5.5.5 Diagnosi del degrado provocato da cicli di gelo-disgelo

 

CAPITOLO VI - CALCESTRUZZI SPECIALI PER IL RESTAURO

6.1 Quando impiegare un calcestruzzo per il restauro

6.2 Pre-Requisito per l'impiego di un calcestruzzo nel restauro: durabilità negli ambienti aggressivi

6.2.1 Il calcestruzzo per restaurare le strutture in classe di esposizione XC: corrosione dei ferri per carbonatazione

6.2.2 Il calcestruzzo per restaurare le strutture in classe di esposizione XD: cloruri di origine non marina

6.2.3 Il calcestruzzo per restaurare le strutture in classe di esposizione XS: cloruri di origine marina

6.2.4 Il calcestruzzo per restaurare le strutture in classe di esposizione XF: gelo-disgelo e sali disgelanti

6.2.5 Il calcestruzzo per restaurare le strutture a contatto di ambienti chimicamente aggressivi in classe di esposizione XA

6.2.5.1 Il calcestruzzo per restaurare le strutture a contatto di terreni chimicamente aggressivi

6.2.5.2 Il calcestruzzo per restaurare le strutture a contatto di acque chimicamente aggressive

6.3 Caratteristiche dei calcestruzzi da adottare nel restauro delle strutture degradate

6.4 Calcestruzzo autocompattante per il restauro

6.5 Requisiti del calcestruzzo autocompattante per il restauro

6.5.1 Produzione dell'SCC

6.5.2 Messa in opera dell'SCC

6.5.3 Prescrizione dell'SCC

6.6 Stagionatura e protezione del calcestruzzo

6.6.1 Il calcestruzzo auto-stagionante

6.6.2 Il calcestruzzo durabile, SCC e autostagionante

6.7 Ritiro termo-igrometrico

6.8 Gli agenti espansivi

6.8.1 Vantaggi del CaO come agente espansivo

6.8.2 Calcestruzzo auto-precompresso

6.9 Calcestruzzo auto-stagionante ed auto-compresso con additivo SRA ed espansivo a base di ossido di calcio

6.10 3 Self-Concrete

6.11 Il calcestruzzo durabile per il restauro: autocompattante, autostagionante ed autocompresso

6.12 Idoneità degli ingredienti per prevenire il degrado

6.12.1 Additivi inibitori di ASR

6.12.2 Aggiunte minerali per inibile l'ASR

6.13 Misure preventive-protettive in condizioni di aggressione ambientale estrema

 

CAPITOLO VII - IL RESTAURO DELLE OPERE IN CALCESTRUZZO CON MALTE CEMENTIZIE O POLIMERICHE

7.1 La scelta dei materiali e della tecnica esecutiva

7.2 Prodotti a base cementizia

7.2.1 Applicazione dei prodotti a base cementizia

7.2.1.1 Intervento a spruzzo o a cazzuola

7.2.1.2 Intervento per colaggio

7.2.1.3 Intervento per iniezione

7.2.1.4 Applicazioni di inibitori di AAR

7.3 I prodotti a base polimerica

7.3.1 Confronto prestazionale tra prodotti cementizi e polimerici

7.3.2 Trattamenti superficiali con silano

 

CAPITOLO VIII - L'IMPIEGO DELL'FRP NEL RESTAURO DELLE OPERE IN C.A.

8.1 Introduzione

8.2 Le fibre di carbonio

8.3 Le fibre di aramide

8.4 Le fibre in vetro

8.5 I tessuti

8.6 Parametri caratteristici dei tessuti

8.7 I manufatti pultrusi

8.8 Il rinforzo delle strutture mediante impregnazione in opera di tessuti

8.8.1 Valutazione della qualità del sottofondo

8.8.2 Preparazione del sottofondo

8.8.3 Posa in opera dei tessuti

8.8.3.1 Dry lay up

8.8.3.2 Wet lay up

8.9 Il rinforzo delle strutture mediante incollaggio di lamine pultruse

8.10 Travi rinforzate a flessione con materiali FRP - Analisi del contributo esplicato dal rinforzo

8.11 Gli stati limite ultimi per sollecitazione flettente

8.11.1 Meccanismi di collasso di una trave in c.a. rinforzata con FRP

8.11.2 Ipotesi di calcolo per il progetto e la verifica a flessione

8.11.3 Tensioni di calcolo

8.11.4 Momento di progetto

8.11.5 Procedura di progetto

8.11.6 Verifica dell'aderenza (delaminazione)

8.12 Il rinforzo a taglio mediante fasciatura in FRP

8.13 Il confinamento degli elementi compressi

 

APPENDICE I - MATERIALI LEGANTI E CALCESTRUZZO

I/1 Introduzione

I/2 Gesso

I/3 Calce

I/4 Calce idraulica

I/5 Cemento Portland

I/5.1 Produzione del cemento Portland

I/5.2 Idratazione del cemento Portland

I/5.3 Calore di idratazione del cemento Portland

I/5.4 Presa del cemento Portland

I/5.5 Indurimento e resistenza meccanica della pasta di cemento Portland

I/6 Cementi speciali

I/6.1 Il cemento bianco e colorato

I/6.2 Il cemento ferrico

I/6.3 Il cemento soprasolfatato

I/6.4 I cementi espansivi

I/6.5 Il cemento alluminoso

I/6.6 Cementi di miscela

I/6.6.1 Cemento Pozzolanico

I/6.6.2 Il cemento d'altoforno

I/6.7 Classe di resistenza dei cementi

I/7 Gli inerti

I/7.1 Sostanze indesiderabili negli inerti

I/7.2 Distribuzione granulometrica degli inerti

I/8 Gli additivi

I/8.1 Additivi acceleranti

I/8.2 Additivi ritardanti

I/8.3 Additivi fluidificanti

I/8.4 Additivi superfluidificanti

I/8.5 Additivi aeranti

I/9 Il calcestruzzo fresco

I/9.1 Lavorabilità del calcestruzzo fresco

I/9.2 Segregazione del calcestruzzo fresco

I/10 Il calcestruzzo indurito

I/10.1 Resistenza meccanica

I/10.2 Modulo elastico

I/10.3 Ritiro e deformazione viscosa

I/10.4 Durabilità

I/11 Calcestruzzi speciali

 

 

APPENDICE II - MATERIALI POLIMERICI

II/1 Introduzione

II/2 Resine epossidiche

II/3 Resine poliuretaniche

II/4 Resine alchidiche

II/5 Resine acriliche e viniliche

II/6 I silani

 

APPENDICE III - MODELLAZIONE DELLA PENETRAZIONE DEL CLORURO NELLE STRUTTURE IN C.A.: QUANTIFICAZIONE DELLA VITA DI SERVIZIO

III/1 Introduzione

III/2 Processi di penetrazione del cloruro

III/2.1 Assorbimento capillare

III/2.2 Permeazione

III/2.3 Aspirazione

III/2.4 Combinazione

III/3 Meccanismi di corrosione dell'acciaio nel calcestruzzo

III/4 Modellazione dei processi di penetrazione

III/4.1 Modello di diffusione

III/4.2 Modello di diffusione e combinazione

III/4.3 Modello di penetrazione convettivi

III/5 Modelli per predire la vita di servizio

 

APPENDICE IV - NORMATIVA PER LA MARCATURA CE DEI PRODOTTI E SISTEMI PER LA PROTEZIONE E LA RIPARAZIONE DELLE STRUTTURE IN CALCESTRUZZO

 

APPENDICE V - CONGLOMERATI CEMENTIZI FIBRO-RINFORZATI PER IL RIPRISTINO

V/1 Introduzione

V/2 Impiego delle malte fibro-rinforzate

V/3 Proprità della malta allo stato indurito

V/3.1 Resistenza a trazione

V/3.2 Resistenza a compressione

V/3.3 Modulo elastico

V/3.4 Durabilità

V/4 Progettazione dell'intervento

V/5 Malte fibrorinforzate per il ringrosso dei pilastri