Indagine videoendoscopica e georadar

-Oggetto e scopo dell'intervento

Al fine di verificare, la presenza di travi in ferro "piattabande" alla sommità delle finestre e di ferro tondino collocato nella muratura "consolidamento strutturale", abbiamo eseguito delle verifiche a campione all'interno di un appartamento posto al 1° Piano, ed al Piano Terra - Ingresso (parti comuni) del fabbricato in oggetto.

I punti di campionatura sono stati scelti nell'ambiente vano d'angolo confinante con l'esterno (vedi fig.1) e nel cantonale sinistro Ingresso Piano Terra (vedi fig.2); le prove relative al 1° Piano sono state eseguite sulla muratura e sulla finestra confinante con l'esterno, mentre le prove relative al Piano terra, sono state eseguite sulla muratura del cantonale sinistro; ed è stato realizzato quanto andremo a descrivere.

-Indagini eseguite

Le indagini sono state effettuate secondo le seguenti Tecniche d'intervento :

•  Diagnostica Distruttiva :
•  Spicconatura degli intonaci su area prestabilita
•  Carotaggio di muratura su area prestabilita

•  Diagnostica non Distruttiva :
•  Videoendoscopia a colori
•  Prospezione Georadar

Diagnostica Distruttiva:

-Sulla muratura campione è stata individuata una finestra ed è stata effettuata una indagine attraverso la rimozione degli intonaci sui lati superiori sinistro e destro in eventuale corrispondenza dell'appoggio laterale della piattabanda, ed è stato visualizzato quanto andremo a descrivere:

FOTO 1 Rimozione Intonaci lato destro	FOTO 2 Rimozione Intonaci lato sinistro

Come si evince dall'immagine fotografica, le parti di muratura soggette ad indagini si presentano nello stato originario di conservazione, non vi è mai stato eseguito nessun lavoro di taglio ne tanto meno di inserimento di piattabande.

Inoltre sulla muratura campione è stata individuata una area centrale ad altezza uomo di circa 1,5 m 2 con spessore totale di circa 70 cm, dove sono stati eseguiti con l'uso di una carotatrice (Carotatrice Hilt D100) fori di diametro Ø 20 mm, con spessore variabile tra i 20 ed i 45 cm, in verticale con equidistanza 25 cm e in orizzontale con equidistanza 30 cm.

FOTO 3
Immagine dell'area soggetta a carotatura

Il materiale restituitoci dalla carotatura è risultato essere tufo di natura zeolitica, non inquinato da altri materiali, pertanto si esclude presenza di ferro, cemento o calce all'interno della stessa.

-Diagnostica non Distruttiva

  •  Videoendoscopia a colori

Il Sistema impiegato è costituito da un Videoendoscopio Welch Allyn, MicroTelecamera con sensore CCD, illuminato da fibre ottiche ed elaboratore d'immagini, con videoregistrazione VHS.

Tale tecnica, previa predisposizione di opportuni carotaggi nella muratura campione, permette di visionare l'interno della muratura per valutare la consistenza della stessa e verificare l'eventuale presenza di barre di consolidamento in acciaio.

Si è scelta la Muratura "A" come campione di riferimento ( vedere fig. 1 ) .

Sono stati realizzati n. 10 Fori con Diametro 20 mm e lunghezza variabile da 200 a 450 mm, di seguito rappresentata :

FOTO 4
Predisposizione dei fori su muratura campione

Per l'ispezione di ogni foro si è effettuata una doppia scansione con registrazione delle immagini sia in ingresso che in uscita da ogni foro.

L'intera ispezione visiva e le immagini ottenute sono state registrate su supporto magnetico VHS e riversata su CD-DVD, allegato alla presente relazione ed è stato possibile evidenziare quanto segue :

-Il materiale restituitoci dalla carotatura è risultato essere tufo di natura zeolitica, non inquinato da altri materiali, pertanto si esclude presenza di ferro, cemento o calce all'interno della stessa.

-Nei fori si è potuto accertare che le singole cavità hanno presentato sezioni compatte e pulite e senza la presenza alcuna di materiali estranei al tufo, pertanto si esclude con prova visiva la presenza di ferro, cemento o calce all'interno della stessa.

-Prospezione Georadar

Per dare una completezza all'indagine videoendoscopica si sono sottoposte n. 2 superfici murarie ad indagine con prospezione Georadar al fine di individuare la presenza di barre in acciaio all'interno della muratura.

Per accertarsi della adeguata sensibilità d'esame, si è realizzato un foro simulacro con diametro di 20 mm e lunghezza di 20 cm e parallelo all'asse principale della muratura. All'interno di esso è stata inserita una barra di acciaio del diametro simile a quello del ferro di cui se ne cerca la presenza.

L'indagine georadar, è stata effettuata, dopo alcuni profili di prova, attraverso la realizzazione di due griglie di profili radar, secondo direzioni verticali e orizzontali, con nodi distanziati mediamente di 25 cm.

Per la realizzazione del rilievo si è utilizzata la strumentazione illustrata in foto della G.S.S.I. (USA), che rappresenta un sistema d'acquisizione multicanale, costituito da un'unità principale digitale (DC - 2°), un vero e proprio PC portatile con capacità d'acquisizione sino a 3.0 GB e comprensivo di monitor a colori da 21 cm ad alta risoluzione (LCD VGA 640-x480 pixels), mediante il quale è possibile avere, in tempo reale, la visualizzazione, in falsi colori, delle sezioni radar ed il controllo del segnale per il processing dei dati; il tutto funzionante con un sistema d'alimentazione in corrente continua a 12 volt.

Il sistema è completato da una serie di trasduttori, di cui si sono utilizzati i seguenti:

•  Antenna a medio-alta risoluzione, con frequenza centrale di 400 MHz, durata dell'impulso 4 ns (nanosecondi), profondità massima circa 3 mt.

•  Antenna ad alta risoluzione, con frequenza centrale di 900 MHz, durata dell'impulso 1.6 ns (nanosecondi), profondità massima 1.5 mt.

Per il rilievo si è utilizzata, dopo alcuni profili di prova, l'antenna da 900 MHz , che con i range temporali di ascolto utilizzati (15-25 ns), ha permesso di investigare l'intero spessore della parete, circa 70 cm. L 'analisi dei dati raccolti ha evidenziato complessivamente che i segnali radar sono di discreta qualità, le prove effettuate con l'antenna da 400 MHz non hanno, data la risoluzione inferiore di questo tipo d'antenna, dato risultati significativi e quindi non si è ritenuto opportuno il suo utilizzo. Per avere un termine di paragone reale si è proceduto a realizzare un foro, nella parete n°1, lungo circa 20 cm all'interno del quale si è infilato un tondino di ferro della misura richiesta, quindi si è realizzato un profilo radar verticale per verificare la caratteristica dell'anomalia radar corrispondente, riportato nel radargramma sotto.

FOTO 7
Immagine di anomalia

Qui appare ben evidente l'anomalia iperbolica generata dal tondino di ferro ubicato a circa 20 cm di profondità nella parete (riquadro magenta) che dà origine ad una piccola anomalia iperbolica, tipica degli oggetti a sezione circolare.

Per fenomeni di diffrazione, infatti, i bersagli puntiforni (tondeggianti come le tubature o i tondini di ferro) determinano tracce di forma iperbolica la cui ampiezza dipende matematicamente dalla velocità di propagazione degli impulsi elettromagnetici nel mezzo, all'inverso, dalla misura della geometria si risale alla V (velocità in m/nsec).

E' stato così determinato un intervallo di velocità di propagazione delle onde elettromagnetico intorno a 0.095 m/nsec.

-Elaborazione ed interpretazione dei dati

L'analisi dei dati ha avuto lo scopo di individuare con maggior precisione le eventuali anomalie elettromagnetiche indicative presenti nella muratura investigata, anche quelle poco evidenti al radargramma originale per la presenza di disturbi di varia origine.

Si è effettuata un'analisi in frequenza sui dati registrati in modo da verificare la frequenza di risonanza dell'antenna. L'analisi dei segnali è stata preceduta da una fase di pre-processing durante la quale ad ogni profilo radar sono stati applicati diversi filtraggi con lo scopo di mettere in risalto le riflessioni reali dovute ad interfacce magnetiche rimovendo i disturbi causati da fattori esterni. Infatti, utilizzando alcuni software dedicati (radan3-winrad, reflex, ecc.) si sono potuti effettuare filtraggi passabanda che hanno eliminato i disturbi di frequenza, processati i dati per analizzare le tracce e gli spettri di frequenza e per effettuare uno studio di dettaglio delle anomalie di maggior rilievo.

I profili più significativi, che hanno subito i vari processi di filtraggio, sono riportati in allegato.

-Discussione dei dati

Il rilievo georadar ha interessato due pareti del fabbricato: la prima ubicata nell'appartamento della Committente; la seconda in corrispondenza dell'androne d'ingresso dell'edificio. L'indagine ha visto la realizzazione di due reticoli di profili radar eseguiti con l'antenna ad alta risoluzione da 900 MHz.

Lo scopo era quello di verificare l'eventuale presenza di rinforzi in ferro, quali tondini d'armatura, nelle pareti perimetrali dell'edificio.

Dall'analisi dei dati ottenuti e dalla comparazione sia con i risultati ottenuti da precedenti interventi similari sia con la prova realizzata in loco con l'introduzione di un tondino di ferro nella parete n°1, il georadar non segnala anomalie tipiche attribuibili alla presenza di strutture di rinforzo del tipo tondini di ferro nella parete n°2 (zona ingresso fabbricato); mentre mostra alcune anomalie isolate nella parete n°1 (interno appartamento), che però non mostrano una continuità lineare e sono quindi da attribuire ad eterogeneità della muratura, piccoli vuoti, ecc.

Qui di seguito si riportano alcuni radargrammi esemplificativi del rilievo realizzato:

Parete n°1

Profili V10 ant. 900 MHz (progr.0-2.5) (Il radargramma è stato posizionato con la parete in senso orizzontale superiormente) E' visibile una zona "anomala" (riquadro magenta) tra le profondità di 15 e 30 cm con, in particolare, tre anomalie principali dovute a cavità, la prima ad un'altezza, rispetto il pavimento (in alto) di circa 50 cm, la seconda intorno al metro e la terza intorno ad 1,80 m .

Parete n° 2

Profili V10-V50 ant. 900 MHz (progr.0-2.0) .

I profili non mostrano, zone anomale evidenti, solo nel profilo V50 (sotto) c'è un'unica anomalia localizzata ma non attribuibile a strutture di rinforzo tipo tondini ad una profondità di circa 50 cm nella parete (cerchietto rosso).