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Consolidamento di murature in pietra. Iniezioni di calce idraulica naturale
No full textSi conclude con questa seconda pubblicazione la presentazione dei risultati ottenuti nell’ambito del progetto di ricerca svolto dall’ing. Maria Rosa Valluzzi nella sua tesi di Dottorato dal titolo “Comportamento meccanico di murature consolidate con materiali e tecniche a base di calce” (Università degli Studi di Trieste - 1997-2000), pubblicata in un estratto aggiornato nel primo volume della Collana Scientifica REFICERE “Consolidamento e recupero delle murature” presentato lo scorso marzo presso il Salone del Restauro di Ferrara.
Il lavoro, svolto in collaborazione con il Dipartimento di Costruzioni e Trasporti dell’Università degli Studi di Padova e il Laboratorio Prove del Gruppo Tassullo, si basa sul tema del consolidamento di murature storiche in pietra con iniezioni di calce idraulica naturale.
Si tratta di un tema affascinante e difficile allo stesso tempo, a causa delle numerose incertezze che si incontrano nel definire le “tipologie” di murature, vista la grande variabilità dei materiali impiegati, le particolarità costruttive riscontrabili in sito e il loro comportamento meccanico.
Il quadro si complica ulteriormente se a questo si aggiungono l’uso spesso indiscriminato delle tecniche di consolidamento, la sovrabbondanza sul mercato di prodotti per il restauro di ogni tipo e le carenze normative.
Il testo si concentra sulle problematiche legate alla progettazione dell’intervento di iniezione sulle murature storiche, intesa come momento di sintesi di un processo conoscitivo delle caratteristiche del supporto e dei materiali esistenti, delle prestazioni e delle possibili interazioni dei materiali di apporto con quelli originari, al fine di individuare le scelte più adeguate da attuare.
La scelta del materiale da iniezione, coerentemente con gli attuali indirizzi più attenti ai problemi di conservazione dell’esistente, è ricaduta sui leganti costituiti da calce idraulica naturale, che evitano i problemi di incompatibilità chimico-fisica e meccanica derivanti dall’uso di cementi e resine organiche.
La sperimentazione è alla base di questa ricerca: una vasta campagna di controlli effettuati sui diversi prodotti destinati al consolidamento ha portato a definire le procedure di prova per la caratterizzazione delle proprietà reologiche delle miscele sotto l’aspetto della fluidità e della stabilità in stretto rapporto con le caratteristiche delle murature
Calibration of analytical formulations predicting compressive strength in consolidated three-leaf masonry walls
No full textThis paper presents calibration of analytical models to predict the compressive strength of three-leaf stone masonry before and after consolidation with grout injection. Experimental results from previous campaigns were used, both published (Vintzileou and Tassios, 1995; Valluzzi et al., 2004; Vintzileou and Miltiadou-Fezans, 2008; Mazzon, 2010) [1–4] and from recent laboratory experiments at the University of Padova. As part of the present research work, three-leaf stone masonry panels in 1:1 and 2:3 scales, both in their original condition and consolidated with natural hydraulic lime-grout injections, were tested under monotonic and cyclic simple compression (Silva, 2012; Silva et al., 2014a,b) [5–7].
This work focuses on providing a data-enriched formula based on previous proposals by (Vintzileou and Tassios, 1995; Valluzzi et al., 2004; Vintzileou, 2007) [1, 2, 8] and also compiled in (Vintzileou, 2011) [9] to predict the compressive strength of three-leaf stone masonry before and after consolidation, together with analyses of the exploitation ranges of the formulations and grout compatibility. The effects of the reduced scale were also taken into account in the updated formulations
Challenges and perspectives for the protection of masonry structures in historic centers: the role of innovative materials and techniques
No full textLessons learned from natural events which caused severe damage to existing constructions have repeatedly shown the high vulnerability of historically important masonry, often worsened by inaccurate or dubious applications of modern or innovative interventions. Especially in the field of new technologies and materials applied to historical assets, experimental validation integrated at multi-disciplinary level is essential, to implement correct choices able to balance the respect of tradition and the requirements of innovation. The common objective is the transmission of educational values through the conservation of the historical identity of constructions which have survived over time and are still functional today. Planning agreements among academic and industrial research, management and governing bodies constitute preconditions for selecting consistent strategies for the protection of the built environment. However, the effects of technical advances and trends on historical assets should be carefully evaluated when influencing common practices, before recommendations, standards or execution protocols based on sufficiently long-lasting experience are available. This paper discusses a series of issues involved in the complex process of methodological and operative options currently feasible in the field of historical masonry structures. It also focuses on the progressive role of composite materials and the consequent implications on the implementation of preservation criteria
Vulnus Vb 4.0: Procedura automatica per analisi di vulnerabilità sismica di edifici in muratura
No full textAggiornamento ed estensione in Visual basic della procedura VULNUS, di Bernardini-Gori-Modena, 1988. A cura di M.R. Valluzzi, con contributi di Benincà G., Barbetta E., Munari M
Strengthening brick walls with composite materials / Il rinforzo di murature in laterizio con materiali compositi
No full textThe use of composite materials (FRP – fibre-reinforced polymer, SRG/P – steel reinforced grout/polymer) in brickwork has increased considerably in the past decade, particularly in the field of reinforcing and repairing existing structures and their components after damage from earthquakes.
The most commonly used technique consists in applying strips of fibre-reinforced material with organic-base (epoxy resin) matrix or, more recently, an inorganic matrix. Versatile, easy to apply, able to considerably enhance the performance of the wall (improving its pulling strength), and corrosion-proof, this type of strengthening has numerous advantages.
Nonetheless, the effectiveness of the technique is greatly influenced by the adherence of the composite material to the masonry which must allow the forces acting on the brickwork to be transferred to the reinforcement. Research has so far not identified standardized test procedures for adherence, nor has it clarified some critical aspects of the phenomenon relating to the processing of data (constituent laws and models of behaviour), so there are no consistent design rules
Pompei, Terme del Sarno: diagnostica sperimentale e indagini strutturali per la conservazione
No full textIl complesso delle Terme del Sarno è stato indagato mediante uno studio multidisciplinare realizzato da tre dipartimenti dell'Università di Padova in collaborazione con la Soprintendenza Speciale per i Beni Archeologici di Pompei e, successivamente, con il Parco Archeologico di Pompei, mirato alla valutazione delle condizioni dell'avancorpo meridionale, in vista della messa in sicurezza e la conseguente fruizione e valorizzazione del sito. Questo volume presenta i risultati dell'applicazione del percorso di conoscenza al manufatto, integrando l'analisi storica e delle trasformazioni con le evidenze materiche e strutturali, compendiate da procedure di diagnostica sperimentale non invasiva, e impostando modelli di comportamento (sia cinematico che numerico) per definire la sicurezza sismica e simularne il comportamento per le azioni attese.
I risultati ottenuti realizzano una base di partenza solida per la definizione mirata delle prossime strategie conservative da applicare al complesso, e forniscono un esempio metodologico estendibile ad altre realtà simili in campo archeologico e architettonico. / The Sarno Baths complex was investigated through a multidisciplinary study conducted by
three departments of the University of Padua in collaboration with the Special Superintendency
for the Archaeological Heritage of Pompeii and, afterward, with the Archaeological Park of
Pompeii. The study aimed to assess the condition of the southern forepart of the complex, with
a view to securing the site and its subsequent use and valorization. This volume presents the
results of applying the knowledge path to the complex: historical and transformation analyses
were integrated with material and structural evidences, and complemented by non-invasive
experimental diagnostic procedures. This allowed developing behavioral models (both kinematic
and numerical) to define the seismic safety of the structure and simulate its behavior for the
expected actions. The results provided a solid starting point for the targeted definition of future
conservation strategies to be applied to the complex. At the same time, they constitute a methodological example that can be extended to other similar archaeological and architectural sites
Consolidamento e recupero delle murature
No full textLo studio delle murature in pietra costituisce un tema affascinante ed arduo al tempo stesso, dovuto alle numerose incertezze, non solo del comportamento meccanico, ma finanche in sede di definizione delle “tipologie” (doveroso è infatti il plurale) ad esse afferenti, legate alla grande variabilità dei materiali impiegati e delle particolarità costruttive riscontrabili in sito. Se, a questo, si aggiungono l’uso spesso indiscriminato delle tecniche di consolidamento, la sovrabbondanza, sul mercato, di prodotti per il restauro di ogni tipo, e le carenze normative, purtroppo ancora in atto, il quadro si complica ulteriormente. Semplificazioni ed approssimazioni (pur sempre necessarie, soprattutto in contesto tecnico), non supportate da adeguate indagini, sia in fase preliminare (per la conoscenza del manufatto) che di controllo degli interventi (esecuzione e prestazioni, durabilità), diventano la regola, con conseguenze spesso disastrose. Un esempio significativo, oramai ben noto, è fornito dalle osservazioni dei centri colpiti dal sisma Umbria-Marche del 1997, da cui è emerso il cattivo funzionamento di molti edifici riparati con tecniche di larga diffusione (iniezioni, paretine armate) mal eseguite o addirittura mal concepite già in principio.
Il punto di partenza, fondamentale, è invece che, nel contesto delle murature storiche, qualsiasi generalizzazione può essere arbitraria, in quanto le specifiche realtà richiedono un atteggiamento critico da assumere già in partenza, ed una sensibilità e cautela, già in sede di approccio, che necessitano di una speciale educazione ai diversi problemi. In tal senso, le difficoltà insite nella conoscenza delle murature in pietra rendono complessa anche la formulazione di modelli analitici generalizzabili per l’interpretazione del comportamento strutturale; le riproduzioni in laboratorio per gli studi sperimentali, le indagini di caratterizzazione in sito e l’osservazione diretta su murature reali si rivelano quindi mezzi di diagnosi indispensabili a riguardo.
Sulla scia di ricerche già disponibili in letteratura, si è cercato di proporre e mettere a punto una metodologia per il consolidamento di murature in pietra multistrato con tecniche d’intervento caratterizzate dall’impiego di prodotti a base di calce, ossia di materiali a maggior compatibilità chimico-fisica e meccanica con quelli originari, mirate alla risoluzione dei problemi strutturali specifici di tali murature
On the vulnerability of historical masonry structures: analysis and mitigation
No full textThis work presents a methodological approach to the study of historical structures in particularly hazardous conditions. Preliminary knowledge, diagnostic methods and assessment procedures are selected and proposed for specific structural problems, in order to define proper improvement techniques to increase safety levels according to preservation and restoration criteria. Both stone and brick masonry structures, and their performance under severe horizontal (seismic) and vertical (high-compression) actions, respectively, are examined. The use of traditional, modern and innovative materials and techniques is also discussed, in the light of experimental validation, in order to calibrate analytical and numerical models for reliable analyses and simulations
Masonry Strengthening with Composites
No full textMain problems related to the use and application of composites in masonry
structures concern the clarification of bond and shear phenomena, for which design
formulation are still under study. The paper presents an overview of data available in
literature, pointing out the lacking aspects, as well as the possible developments on the
field. As for shear, an estimation of the contribution of composites calibrated on
experimental diagonal-compression test results, based on the definition of effectiveness
curves, is proposed. Moreover, some correlation functions between the bond strength
under loads orthogonal to the plane of masonry and the mechanical characteristics of
bricks are discussed. Finally, to promote cooperation among researchers in the field of
composites in masonry constructions, some indications on the work in progress and the
first products of an international committee are reported
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