Stima del modulo elastico del calcestruzzo in strutture esistenti = Estimation of Elastic Modulus of Concrete in Existing Structures

La stima accurata del modulo elastico (E) del calcestruzzo esistente è fondamentale per una valutazione e un ripristino delle gallerie sicuri ed economici. Tuttavia, i principali codici di progettazione – l'Eurocodice 2 e il Codice Modello CEB-FIP 2010 – sono stati calibrati su calcestruzzi stagionati in laboratorio con età ≤ 90 giorni e omettono il degrado a lungo termine a cui sono soggetti i rivestimenti di gallerie secolari. Questa tesi colma questa lacuna attraverso un programma combinato sperimentale e analitico incentrato sulla vasta rete di gallerie storiche italiane (1864-1991). Undici carote cilindriche estratte da nove gallerie stradali e ferroviarie rappresentative sono state sottoposte a test per la resistenza a compressione (EN 12504-1) e il modulo secante statico (EN 13412). Il confronto diretto ha mostrato che le previsioni grezze dell'Eurocodice 2 e del Codice Modello CEB-FIP 2010 presentano un errore percentuale assoluto medio (MAPE) di circa il 19% e presentano distorsioni individuali di sovra-rigidità fino al +36%. L'analisi per gruppi di epoca ha rivelato una deriva sistematica: i rivestimenti di metà secolo (H2, 1920-1980) sono stati sovrastimati di circa il +10%, mentre i rivestimenti post-1980 (H3) sono stati sottostimati di circa l'–8%. Per conciliare normativa e realtà, è stato sviluppato uno schema di calibrazione pragmatico, mantenendo la struttura portante dell'Eurocodice e introducendo tre fattori di calibrazione facilmente ottenibili – epoca di costruzione (kₑᵣₐ), posizione circonferenziale (kₚₒₛ) e distanza dal portale (k_PD) – e un fattore di sicurezza globale γ=1,15 per la dispersione residua vincolata. Il modello calibrato riduce il MAPE al 17%, riduce la distorsione non conservativa massima al +25% e produce una distorsione media bilanciata (~–2%). Un protocollo passo-passo ed esempi pratici dimostrano come il modulo di progetto corretto migliori le previsioni di esercizio (convergenza, ampiezza delle fessure), influenzando il dimensionamento e i costi di adeguamento fino al 40%. Questo lavoro fornisce il primo metodo specifico per regione e compatibile con le normative per la valutazione della rigidezza del calcestruzzo di gallerie invecchiato in Italia – e, per estensione, in contesti europei simili – che collega le formule di laboratorio con la realtà invecchiata sul campo. Fornisce ai professionisti uno strumento difendibile e immediatamente implementabile, delineando al contempo una roadmap per espandere e perfezionare la calibrazione man mano che saranno disponibili ulteriori dati di base e prove non distruttive.