Tecniche geofisiche per il monitoraggio di cedimenti fondali in edifici in cemento armato
L’uso di tecniche di diagnostica non invasiva, abili a fornire informazioni sempre accurate sullo stato di salute di manufatti edilizi e infrastrutture civili, rappresenta uno degli obiettivi strategici della ricerca in campo ingegneristico. La geofisica fornisce tecnologie e metodologie di analisi in grado di evidenziare criticità e difetti, strutturali e non, imputabili ad errori di progettazione, di costruzione e di manutenzione senza interferire con la normale vita delle strutture nonché con i processi produttivi regolarmente svolti. L’approccio di minima invasività è di fondamentale importanza in contesti in cui è difficile operare per motivi logistici come nel caso delle aree industrializzate e urbanizzate. Per tale ragione, negli ultimi anni si è giunti a definire una nuova branca della geofisica applicata chiamata “Urban Geophysics” (UG) volta a studiare le migliori metodologie di tipo geofisico da adottare per caratterizzare il sottosuolo al fine di proteggere le risorse, naturali e antropiche, in esso contenute.
In questo quadro di azione, tuttavia, è possibile notare che, se da un lato le tecniche di tipo elettromagnetico basato sull’uso della metodologia del georadar si stanno sviluppando rapidamente, le tecniche di resistività sono state impiegate limitatamente, se non addirittura trascurate. Al fine dunque di evidenziare le potenzialità (e i limiti) delle tecniche elettriche la ricerca presentata sulla rivista internazionale Surveys in Geophysics, ha preso in esame i contributi più recenti con oggetto misure di tipo geoelettrico per l’investigazione di problematiche a scala variabile, dalle indagini su campione, per analisi dei problemi di corrosione delle armature e umidità dei materiali, alle indagini su scala reale per lo studio della conservazione di murature storiche e infrastrutture civili.
Lo sforzo effettuato ha, dunque, mirato da un lato a rilanciare le tecniche di resistività elettriche in campo ingegneristico, dall’altro ad evidenziare la forte integrabilità del dato geoelettrico con quello elettromagnetico ad alta frequenza. Sono stati studiati con tecniche del georadar e della geoelettrica due strutture inserite in contesto urbano ed industriale un centro commerciale e un’autorimessa per autobus. Attraverso l’utilizzo di tecniche di misurazione geoelettrica anche non convenzionale basate su disposizione multielettrodiche ad “L” (figura 1) e l’integrazione con dati georadar (figura 2), si sono identificate le possibili cause dei cedimenti fondali differenziali senza l’interruzione dei servizi svolti dalle strutture. Le ricerche, svolte anche in collaborazione con l’Istituto di Protezione Idrogeologica di Bari, hanno permesso di identificare la presenza di eterogeneità nel terreno responsabili dei dissesti visibili in superfici e fornendo gli strumenti per la risoluzione dei problemi. Le informazioni, così ottenute, validate da dati diretti ottenuti con sondaggi realizzati in prossimità delle anomalie di tipo geofisico, hanno mostrato in modo inequivocabile le potenzialità dei metodi elettrici integrati con quelli elettromagnetici per lo studio di problematiche ingegneristiche, in particolare quelle relative ai cedimenti fondali
Figura 1: Risultato della misura geoelettrica di tipo 3D con l’identificazione delle aree di maggiore vulnerabilità (volumi in rosso ad alta resistività) in prossimità delle fondazioni superficiali dei pannelli prefabbricati della struttura caratterizzata da cedimenti differenziali.
Figura 2: Risultati ottenuti con applicazione della metodologia della geoelettrica (a) e del georadar (b) con evidenziazione delle anomalie verticali riconducibili ai cedimenti caratterizzanti il fabbricato.
Per informazioni
Luigi Capozzoli, CNR-IMAA, Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.
Approfondimenti
Capozzoli, L., De Martino, G., Polemio, M. et al. Geophysical Techniques for Monitoring Settlement Phenomena Occurring in Reinforced Concrete Buildings. Surv Geophys 41, 575–604 (2020)
https://doi.org/10.1007/s10712-019-09554-8
