Dai Diatoni ai Diatonos

DIATONI ARTIFICIALI AD ESPANSIONE

Murature costituite da più paramenti non ingranati tra loro sono ricorrenti nelle costruzioni storiche. I meccanismi di danno che coinvolgono questi elementi, principalmente identificabili nel distacco di paramenti dovuto alla nascita di spinte interne in pannelli murari soggetti all’azione di carichi verticali e nel comportamento non monolitico di pannelli soggetti a ribaltamento per effetto dell’azione sismica, sono spesso la causa della vulnerabilità degli organismi edilizi ed il loro controllo rappresenta il primo obiettivo di qualsiasi intervento di prevenzione.

Nelle murature costruite “a regola d’arte” l’impiego dei diatoni, blocchi tessuti ortogonalmente al piano del pannello murario e di lunghezza tale da realizzare ingranamento tra i paramenti, assumeva un carattere sistematico, mentre le murature più scadenti ne risultano per la maggior parte sprovviste o caratterizzate da un numero insufficiente di elementi. In questi casi, un intervento che prevede l’inserimento di diatoni artificiali può essere determinante per il miglioramento della riposta del pannello in termini di:

ridistribuzione dei carichi nello spessore murario
resistenza alla sollecitazione di trazione ovvero alle spinte interne allo spessore murario, che nascono per effetto dell’azione dei carichi verticali agenti su pannelli costituiti da una tessitura muraria per lo più irregolare
resistenza all’azione tangenziale che provoca lo scorrimento tra i paramenti per effetto dell’azione di ribaltamento del pannello in modo da garantire il collegamento tra i paramenti che non risponderanno al momento ribaltante in modo isolato ma con un assetto monolitico, capace di offrire un maggiore effetto stabilizzante

Rispetto alle tecniche tradizionali descritte in letteratura e richiamate come efficaci per realizzare un adeguato collegamento tra i paramenti murari nelle NTC e nella direttiva del 2007, gli ancoraggi ad iniezione controllata, permettono, grazie alla espansione della calza che esercita una compressione sulla parete del perforo nella fase di iniezione in pressione della malta, il ripristino del flusso originario delle tensioni, deviato nella fase di esecuzione del carotaggio. Un diatono “inerte”, inserito in un perforo precedentemente realizzato nel substrato, costituirà un riempimento dello stesso ma difficilmente potrà farsi carico di quelle azioni verticali deviate in corrispondenza delle aree adiacenti (fig.1).

I vantaggi che derivano dall’utilizzo degli ancoraggi ad iniezione controllata per la realizzazione di diatoni artificiali si riflettono anche sugli aspetti legati alla conservazione ed al rispetto della compagine muraria esistente: un diametro di perforazione ridotto rispetto alle soluzioni proposte dalle tecniche tradizionali e la sicurezza che la malta di iniezione non venga dispersa all’interno delle murature oltre all’utilizzo di elementi resistenti in acciaio inossidabile a garanzia della durabilità nel tempo dell’intervento (fig.2a/2b).

DAI DIATONI AI DIATONOS

La recente attività di ricerca, condotta in collaborazione con il Prof. Ing. Antonio Borri dell’Università degli Studi di Perugia, ha avuto come principali obiettivi lo studio approfondito del comportamento dei diatoni artificiali a espansione ed il loro incremento prestazionale introdotto mediante la pre-sollecitazione e lo svaso (fig3). Questo sistema, che prende il nome di “diatonos” associa ai benefici dell’intervento con diatoni artificiali a espansione i vantaggi derivanti dagli interventi con tirantini antiespulsivi, noti in letteratura (fig.4a/4b).

La pre-sollecitazione viene introdotta, preventivamente alla fase di iniezione coassiale di malta (fig.5), al fine di incrementare l’ingranamento esistente tra i paramenti che risulta di norma molto basso nelle muratura a paramenti poco o per nulla ammorsati.

Andando a pre-sollecitare il rinforzo con una forza di trazione applicata con apposita chiave dinamometrica (fig.6), successivamente alla maturazione della malta di iniezione ed alla rimozione degli elementi di contrasto provvisori, lo sforzo viene trasmesso, in termini di azioni di compressione trasversale, ai paramenti.

Lo svaso alle estremità, realizzato con carotaggio a diametro variabile (fig.7/8), migliora il meccanismo di trasmissione della compressione trasversale alla muratura, grazie alla nascita di componenti orizzontali dell’azione di compressione sul carotaggio svasato che vanno a sommarsi alle azioni tangenziali sulla superficie del carotaggio .

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APPROFONDIMENTI

Borri A., Savelli R., “Diatoni artificiali a espansione”,Relazione sull’attività sperimentale, Laboratorio Lastru, Polo Scientifico-Didattico di Terni , Università degli Studi di Perugia, 2012.
Borri A., Savelli R., Poverello E., “Diatoni artificiali attivi a espansione: alla ricerca di un comportamento monolitico del pannello murario” in ANIDIS 2013, XV Convegno ANIDIS L’Ingegneria Sismica in Italia, 30 Giugno- 4 Luglio, Padova, 2013.