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Resine espandenti: ridurre il rischio di collasso strutturale

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L’iniezione di resine polimeriche altamente espandenti, sul terreno di fondazione, mitiga il rischio di crollo di strutture indebolite da fenomeni sismici

Approfondimento Scientifico

Resine espandenti

Esempi di rotture per superamento della capacità portante di fondazioni superficiali ad Adapazari (Turchia)

M. Erdemgil
SMP Engineering, Ankara, Turkey.
S. Saglam and B. S. Bakir
Department of Civil Engineering, Middle East Technical University, Ankara, Turkey.

RIASSUNTO
Il collasso delle fondazioni indotto da eventi sismici può essere innescato dall’incremento del carico oltre la capacità portante o dalla perdita di quest’ultima. Il consolidamento dei terreni di fondazione costituisce un’importante categoria di interventi correttivi per questa tipologia di dissesto. Trattando il caso di strutture esistenti in ambiente urbano, tuttavia, l’applicabilità della grande maggioranza dei metodi appartenenti a questa categoria o non è realizzabile o è seriamente limitata a causa del rumore o delle vibrazioni eccessivi generati durante l’intervento. Al contrario, il consolidamento dei terreni di fondazione attraverso procedimenti di iniezione porta vantaggi eccezionali per la risoluzione di questi problemi e fornisce un livello di efficacia relativamente alto se confrontato con quello delle possibili alternative.

La ricostruzione dopo il terremoto a L’Aquila

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Un intervento eseguito successivamente ai dissesti causati dal sisma registratosi in Abruzzo durante l’ultima primavera.

Case History

La ricostruzione dopo il terremoto a L'Aquila

L’INTERVENTO
Oggetto dell’intervento è un fabbricato ad uso civile situato a L’Aquila, fuori dal centro abitato, e costruito nel 1980.
La fondazione è continua in cls. armato delle dimensioni di 0,6 m di larghezza ed impostata a circa 1,5 m dal piano campagna.
I primi cedimenti si sono avuti in seguito al sisma dello scorso Aprile ed hanno interessato in particolare due spigoli del fabbricato.

L’intervento di consolidamento ha interessato anche zone che non presentavano lesioni apparenti, con l’obiettivo di rendere il terreno di fondazione il più possibile omogeneo con le zone interessate dai dissesti.
Il terreno di fondazione è costituito da limi argilloso-sabbiosi.
L’intervento si è articolato in due fasi distinte e consecutive, su tre livelli complessivi di iniezione, compattando il terreno fino a m 3,0 dal piano di appoggio delle fondazioni e quindi a m 4,5 circa dal piano di calpestio del seminterrato, ovvero circa m 5,8 dal piano campagna.
Mediante il trattamento con iniezioni di resina Uretek Geoplus ®, con pressione di rigonfiamento superiore a 10.000 kPa, si è ottenuto un incremento della capacità portante del terreno di fondazione del 30% rispetto al valore iniziale.

Fase A: compattazione superficiale
In questa fase l’azione espansiva della resina Uretek Geoplus ® si è concentrata nella zona di terreno immediatamente sottostante le fondazioni, allo scopo di migliorarne le caratteristiche geomeccaniche e la resistenza a rottura per sforzi di taglio, riempiendo i vuoti macroscopici eventualmente presenti.

Fase B: consolidamento in profondità
Nella seconda fase le iniezioni sono state eseguite più in profondità, nel volume di terreno maggiormente interessato dai cedimenti dovuti alle tensioni indotte dal carico sovrastante, utilizzando il metodo Uretek Deep Injections (lavorazione protetta da Brevetto Europeo n. 0851064, di proprietà di Uretek).

I lavori si sono conclusi in data 22/10/09.

Consolidare le fondamenta: il caso della Torre Civica di Città di Castello

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Consolidamento edifici storici

Il problema

La Torre Civica di Città di Castello (PG) manifesta un fuori piombo di circa 70 cm.
Una situazione molto prossima ai limiti, per quanto riguarda l’equilibrio, per di più aggravata da uno sciame sismico che nel marzo del 2007 ha determinato un ulteriore incremento del dissesto.

La soluzione

L’intervento si presentava importante e delicato per molti aspetti.

consolidamento fondamenta

La Torre Civica è di epoca medievale, situata nel centro storico. Una struttura di 40 metri ed una base quadrata di circa 7 metri di lato. Per scoprire il modo ottimale di risolvere la situazione con l’iniezione di resine espandenti (tecnologia Deep Injections®), è stata necessaria da parte dei tecnici di Uretek un’analisi attenta: i dati di partenza, elaborati con il Sistema di Calcolo Uretek, hanno permesso al modello, realizzato con un codice di calcolo, agli elementi finiti di fornire una valutazione del comportamento dell’edificio durante le varie fasi d’iniezione previste.
La fondazione della torre si presentava in malta cementizia con immersi frammenti di calcareniti, arenaria e ciottoli a formare un primitivo calcestruzzo.
La fondazione (di 1,4 metri di larghezza, impostata ad una profondità di 2,8 metri) poggia su un terreno con presenza di argille e sabbie limose.
La torre, in seguito all’aggravamento prodotto dallo sciame sismico, era stata sottoposta a tesatura.
L’inserimento dei dati nel Sistema di Calcolo ha permesso di quantificare il grado di miglioramento delle caratteristiche dell’edificio, ottenibile con l’uso della tecnologia Deep Injections® e l’utilizzo di iniezioni di resina espandente.

Il modello si è rivelato utilissimo per stabilire la quantità di resina da iniettare, e per scegliere la sequenza delle iniezioni, nonché la loro ubicazione e profondità nel terreno.
Quindi si è passati all’intervento: è stata eseguita la perforazione e l’iniezione di resina, sotto circa metà della superficie di appoggio della torre fino ad una profondità di 4,5 metri dal piano di fondazione.