Innovative approaches for the structural maintenance of Italian heritage in Reinforced Concrete. Development of a methodology for structural diagnosis and monitoring

Negli ultimi decenni, opere strutturali ed infrastrutturali realizzate in calcestruzzo armato hanno spesso mostrato evidenti e prematuri segni di degrado, a danno dell’integrità strutturale. Non di minor importanza, prematuri cedimenti e crolli hanno interessato differenti opere civili, causando danni ingenti alla popolazione, in termini di mortalità, operabilità strutturale ed infrastrutturale ed economici. La manutenzione ordinaria risulta un importante e fondamentale mezzo di prevenzione del degrado; tuttavia, quando quest’ultima manca o non rispetta le necessità di intervento dell’opera, il metodo di prevenzione diviene inefficace. Lo Structural Health Monitoring (SHM) mediante monitoraggio periodico e continuo di parametri statici e dinamici, insieme con metodi di indagine non distruttiva (NDT) si coniugano al fine di convergere ad una conoscenza integrata ed integrale dello stato strutturale e la conseguente prescrizione di manutenzione ordinaria “ad hoc”. A tal proposito, il presente studio di ricerca nell’ambito del corso di dottorato, mira a valutare la salute strutturale di edifici ed infrastrutture esistenti in c.a. impiegando nuove tecnologie nel rilevamento di difetti e criticità strutturali, locali e globali, presumendo di proporre una metodologia innovativa. In particolare, in prima battuta si approfondisce lo stato dell’arte di metodi e tecnologie impiegate tradizionalmente per il SHM e l’indagine non distruttiva, nell’ambito del degrado del patrimonio in calcestruzzo armato. A tal proposito, si approfondisce la nuova tecnologia in fibra ottica di sensori quasidistribuiti Fiber Bragg Grating, mediante prove di laboratorio per la conoscenza della stessa e la valutazione delle potenzialità. Ne consegue l’applicazione per un monitoraggio continuativo su un caso studio appartenente al patrimonio italiano in c.a., edificio alto di particolare complessità, unico nella soluzione architettonica ed ingegneristica. Il fine è di fornire una metodologia critica per il progetto, la manutenzione ed il controllo del setup e dell’elaborazione per l’interpretazione e validazione dei dati acquisiti, provenienti da sensori che monitorano grandezze ambientali e strutturali, con l’obiettivo di fornire una visione completa di vantaggi e deficit della tecnologia e, nel dettaglio, della applicazione. Per ciò che concerne le criticità ed i difetti che interessano il patrimonio in c.a., prima localmente e poi nella performance strutturale, in tale sede, si impiegano tecniche di natura elettrochimica per l’indagine non distruttiva, avendo individuato un caso studio di notevole interesse, tra le infrastrutture che appartengono all’architettura della città di Roma. L’obiettivo è di acquisire misure in situ e, tramite l’interpretazione delle stesse, di contribuire ad un modello previsionale utile alla stima dei tempi di intervento, tenendo conto di condizioni osservate qualitativamente e quantitativamente.