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Controllo dell'alterazione superficiale subita da un elemento di marmo: verifica dell'attendibilità di prove di caratterizzazione non distruttive.

Attilio Casa

Controllo dell'alterazione superficiale subita da un elemento di marmo: verifica dell'attendibilità di prove di caratterizzazione non distruttive.

Rel. Maurizio Gomez Serito, Eduardo Rulli. Politecnico di Torino, Corso di laurea in Architettura, 2010

Abstract:

L'aspirazione di saggiare la capacità portante di una struttura o di rilevare i difetti senza alterarla o comprometterne le funzionalità è, ovviamente, molto antica. Ciò nonostante, le prime applicazioni di prove non distruttive sono quelle indirizzate al campo delle strutture di ferro verso la metà del XIX secolo, e bisognerà aspettare un secolo per parlare di prove non distruttive intese nel loro significato attuale. Un notevole contributo è dato dai progressi dell'elettronica che hanno consentito realizzazioni in campo strumentale, prima difficilmente immaginabili. L'utilizzo più comune delle tecniche non distruttive è finalizzato all'individuazione di difetti interni all'oggetto da esaminare: fratture, vuoti, porosità, delaminazioni e scollamenti. Altre applicazioni prevedono il riconoscimento del tipo di materiale, la misura dello spessore e il monitoraggio delle condizioni superficiali. Gli oggetti da testare possono variare dalle materie prime ai prodotti finiti; in particolare sono esaminati materiali metallici, plastica, vetro, ceramica, lapidei, cemento, marmo e materiali compositi. Lo scopo di questa ricerca nell'ambito delle tecniche non distruttive è quello di sviluppare sistemi capaci di produrre informazioni relative caratteristiche interne al materiale (posizione, forma geometrica, dimensioni, alterazioni superficiali) e di fornire risultati in un tempo ragionevolmente limitato. A tal fine si è utilizzato per il presente studio un marmo Bardiglio delle Alpi Apuane [3]-[4] e precisamente al Bardiglio Cappella, coltivato in località Pietrasanta (Lucca) geologicamente collocato al periodo Giurassico. Trattandosi di una lapide tombale, per certo sappiamo la data del manufatto (in quanto epigrafica), ed il cimitero di provenienza. I metodi per la caratterizzazione non distruttiva, in letteratura sono numerosi: si potrebbero elencare i metodi ad ultrasuoni, metodi elettromagnetici e a microonde, metodi meccanici, metodi ottici, metodi a raggi X e a raggi Y, di rilevamento delle variazioni termiche del materiale e molti altri. In questo testo verranno descritte tra quelli appena citati, le tecniche ad ultrasuoni per il ruolo primario che esse svolgono nella valutazione delle indagini eseguite nel presente studio e, per la caratterizzazione, la prova di assorbimento di acqua di alcuni campioni ricavati dallo stesso litotipo; infine sugli stessi provini è stata eseguita la prova di resistenza a flessione. Poiché il materiale lavorato in lastre non necessita di una verifica a compressione, tale prova non verrà eseguita. I risultati ottenuti con le prove non distruttive sono stati correlati correlate con le caratteristiche di resistenza meccanica ottenute con le prove distruttive eseguite sullo stesso litotipo degradato; i dati sono stati trattati in forma statistica e comparati con quelli di un campione dello stesso litotipo non degradato. Le prove sopra citate entrano nel protocollo dei controlli raccomandati dalle nome UNI - EN per la caratterizzazione e la catalogazione delle rocce ornamentali più usate in architettura.
Relatori: Maurizio Gomez Serito, Eduardo Rulli
Tipo di pubblicazione: A stampa
Soggetti: G Geografia, Antropologia e Luoghi geografici > GH Scienze Ambientali
S Scienze e Scienze Applicate > SC Chimica
Corso di laurea: Corso di laurea in Architettura
Classe di laurea: NON SPECIFICATO
Aziende collaboratrici: NON SPECIFICATO
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/1921
Capitoli:

Introduzione(CR) (CR) CAPITOLO 1(CR) LE ROCCE ORNAMENTALI, PARAMETRI SEDIMENTOLOGICI, MAGMATICI E GEODINAMICI(CR) (CR) 1.1 Premessa: la classificazione scientifica delle rocce(CR) 1.2 Rocce ignee(CR) 1.3 Rocce sedimentarie(CR) 1.3.1 Rocce detritiche o clastiche(CR) 1.3.2 Rocce chimiche(CR) 1.3.3 Rocce organogene(CR) 1.3.4 Rocce residuali(CR) 1.4 Rocce metamorfiche(CR) (CR) CAPITOLO 2(CR) LE RISORSE MINERARIE(CR) 2.1 Metodi di coltivazione(CR) 2.2 Lavorazione manuale delle rocce ornamentali(CR) 2.3 Lavorazione meccanica delle rocce ornamentali(CR) 2.4 Prodotti della lavorazione(CR) (CR) CAPITOLO 3(CR) CENNI STORICI(CR) 3.1 I marmi dell'Impero Romano(CR) 3.2 Riconoscimento del materiale lapideo naturale(CR) 3.3 Criteri d'impiego(CR) 3.3.1 II fattore geologico(CR) 3.3.2 La durevolezza(CR) 3.3.3 La lavorabilità(CR) 3.3.4 L'aspetto estetico(CR) 3.3.5 II colore delle pietre naturali(CR) 3.4 La denominazione commerciale delle rocce ornamentali(CR) 3.5 Classificazione commerciale(CR) (CR) CAPITOLO 4(CR) FENOMENI MACROSCOPICI DI ALTERAZIONI DI MATERIALI LAPIDEI(CR) 4.1 Fenomeni di alterazioni (CR) (CR) 4.1.1 Senza peggioramento delle condizioni (CR) (CR) 4.1.2 Perdita di materiale (CR) 4.1.3 Perdita della morfologia (CR) 4.1.4 Prodotti secondari (CR) 4.1.5 Riduzione della resistenza (CR) 4.1.6 Forme di alterazione (CR) 4.2 Caratteristiche d'impiego delle pietre naturali(CR) (CR) CAPITOLO 5(CR) MISURA DELLE CARATTERISTICHE FISICHE(CR) 5.1 Introduzione(CR) 5.2 Prove di qualificazione tecnica (CR) 5.2.1 Descrizione petrografia(CR) PROVE DI QUALIFICAZIONE TECNICA(CR) 5.2.2 Massa volumica apparente(CR) 5.2.3 Assorbimento d'acqua a pressione atmosferica(CR) 5.2.4 Resistenza a compressione(CR) 5.2.5 Resistenza a flessione(CR) 5.2.6 Modulo di elasticità dinamico(CR) 5.2.7 Microdurezza Knoop(CR) 5.2.8 Coefficiente di dilatazione lineare termica(CR) 5.2.9 Determinazione dell'energia di rottura(CR) 5.2.10 Determinazione della resistenza al gelo(CR) 5.2.11 Determinazione della resistenza all'abrasione (CR) 5.3 La marcatura CE(CR) (CR) CAPITOLO 6(CR) IL METODO ULTRASONICO Premessa(CR) 6.1 Principi fisici(CR) 6.2 Propagazione delle onde ultrasoniche(CR) 6.3 Approfondimenti teorici(CR) 6.4 Riflessione e trasmissione degli ultrasuoni(CR) 6.5 Attenuazione delle onde ultrasoniche(CR) 6.6 I mezzi accoppiatori(CR) 6.7 Qualità di un mezzo accoppiatore(CR) 6.8 La produzione degli ultrasuoni(CR) 6.9 Struttura dei trasduttori ultrasonici(CR) 6.10 Campo acustico di un trasduttore(CR) 6.11 Tecniche di ispezione(CR) 6.12 Localizzazione dei difetti(CR) (CR) CAPITOLO 7(CR) CASO DI STUDIO DELLE TECNICHE ULTRASONICHE ALLE STRUTTURE DI MARMO(CR) Premessa(CR) Introduzione(CR) Le diverse fasi della sperimentazione(CR) 7.1 Esame di una pietra cimiteriale(CR) 7.1.1 II marmo(CR) 7.1.2 La lapide(CR) 7.1.3 Rilievo geometrico(CR) 7.1.4 Test ad ultrasuoni(CR) 7.1.5 Procedimento in laboratorio(CR) 7.1.6 Conclusioni(CR) 7.2 Taglio della lastra in provini(CR) 7.3 Prova dell'assorbimento acqua a pressione atmosferica (CR) Premessa(CR) 7.3.1 Prova di assorbimento(CR) 7.3.2 Conclusioni(CR) 7.4 Prova di resistenza alla flessione con carico concentrato Introduzione(CR) 7.4.1 Prova di resistenza a flessione(CR) 7.4.2 Conclusioni(CR) (CR) ALLEGATI (CR) (CR) BIBLIOGRAFIA
Bibliografia:

[1] AA.VV., 1993, Rocce ornamentali italiane: Catalogo del Museo di arte e giacimenti minerari, Sezione rocce ornamentali., Fac. di Ingegneria "Georisorse", Università degli Studi di Roma "La Sapienza", Roma.(CR) (CR) [2] I marmi colorati della Roma Imperiale / a cura di DE NUCCIO M., UNGARO L. MARSILIO, 2002(CR) (CR) [3] AA.VV., 1980, I marmi apuani. Schede merceologiche., Ertag, Firenze.(CR) (CR) [4] Marmi Italiani, guida tecnica Ist. Commercio Estero (I.C.E.), F.lli Vallardi Editore 1982(CR) (CR) [5] R. Bugini, L. Folli, Lezioni di petrografia applicata CNR 2008(CR) (CR) [6] A. BOTTI; M. GOMEZ SERITO, Pietre bresciane, Massetti Rodella Editori, 2006(CR) (CR) [7] II Metodo Ultrasonico (UT), www.pdfonline.com (consultato in data 12.12.09)(CR) (CR) [8] E. Bozzi, M. Chimenti, O. Salvetti, A. Zucchelli "Rassegna sulle tecniche non distruttive per la caratterizzazione dei difetti all'interno dei materiali lapidei" Rapporto tecnico ISTI, 2003-B4-24 aprile 2003(CR) (CR) [9] E. Bozzi, M. Chimenti, O. Salvetti, A. Zucchelli "Ispezioni mediante ultrasuoni di materiali lapidei; risultati preliminari su campioni di marmo" Rapporto tecnico ISTI, 2003-B4-27(CR) (CR) [10] 1989 M. CARDU; GOMEZ SERITO M.; R. MANCINI, Non destructive testing for soundness of stone architectural pieces, In: Atti European Symposium science, technology and european cultural heritage (ITA), European Symposium science, technology and European cultural heritage, Bologna 13-16 giugno 1989, pp. 583-586, 1989(CR) (CR) [11] 1989 A. FRISA MORANDINI; R. MANCINI; GOMEZ SERITO M; G. COMAZZI, Comportamento di manufatti di pietra nei riguardi degli agenti di degrado atmosferici, In: Atti Convegno Internazionale Situazione e Prospettive dell'Industria Lapidea (ITA), Convegno Internazionale Situazione e Prospettive dell'Industria Lapidea, Cagliari 3-5 aprile 1989, pp. 380-384, 1989(CR) (CR) [12] NORME UNI EN 14579:2005 Determinazione della velocità di propagazione del suono(CR) (CR) [13] NORME UNI EN 14146:2005 Determinazione del modulo elastico dinamico tramite misurazione della frequenza fondamentale di risonanza(CR) (CR) [14] NORME UNI EN 13755:2008 Determinazione dell'assorbimento d'acqua a pressione atmosferica(CR) (CR) [15] NORME UNI EN 12372:2006 Determinazione della resistenza a flessione con carico concentrato
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