Martinetti piatti: come funziona questa tecnica d’indagine

Le prove con martinetti piatti costituiscono una metodologia d’indagine sempre più utilizzata nell'ambito della diagnostica strutturale per gli edifici in muratura. Questa prova consente di misurare lo stato di sforzo locale e le proprietà deformative di una muratura, in modo affidabile e meno invasivo possibile.

La tecnica di analisi prevede l’inserimento di un sottile martinetto piatto all’interno di un taglio precedentemente eseguito nel giunto di malta. La liberazione delle tensioni nel muro provoca una chiusura del taglio, che viene rilevata misurando la convergenza tra coppie di punti posti in posizione simmetrica rispetto allo stesso. Collegando una pompa idraulica al martinetto è possibile ristabilire gradualmente la pressione interna alla muratura fino ad annullare la convergenza misurata in precedenza tra le coppie di basi di misura incollate al paramento murario prima di praticare il taglio. In queste condizioni la pressione all’interno del martinetto è pari alla sollecitazione preesistente nella muratura.

Indagini con i martinetti piatti, applicazioni e vantaggi

Questa tecnica consente di ottenere informazioni di tipo numerico, direttamente in situ, sulle proprietà meccaniche degli elementi strutturali in muratura come pareti e pilastri. In particolare è possibile ricavare informazioni circa lo stato di sforzo locale e i parametrici meccanici come il modulo elastico E e la resistenza alla rottura. Questi parametri consentono di raffinare i modelli di calcolo usati dai progettisti per le verifiche strutturali.

La prova venne inizialmente ideata come specifica per le murature in mattoni, ma è oggi utilizzata anche su murature di pietra composte da elementi di forma regolare e irregolare, o ancora su strutture murarie con giunti di malta sottili o di spessore rilevante, come nel caso di strutture bizantine. Può essere utilizzata anche per la verifica delle murature consolidate mediante iniezioni, confrontando i risultati prima e dopo l’intervento.

Nonostante il diffuso impiego di questa prova in Italia, non esistono ancora delle normative ad hoc e, per la corretta esecuzione, si fa riferimento alle norme americane ASTM (American Society for Testing and Material standards) o alle norme Rilem francesi, revisionate nel corso del tempo a partire dalla seconda metà degli anni ‘80.

I vantaggi di questa metodologia d’indagine sono molteplici:

• in primo luogo, i martinetti piatti consentono di effettuare analisi poco invasive, senza compromettere l'integrità strutturale dell'edificio;

• permettono di ottenere informazioni precise e affidabili sulle condizioni della struttura, consentendo di valutare lo stato di sforzo locale (compressione del muro) e il comportamento tenso-deformativo (modulo elasticità);

• infine, i martinetti piatti hanno il vantaggio di poter essere utilizzata prima e dopo un intervento con iniezioni con lo scopo di verificare l’efficacia dell’intervento di consolidamento.

Uso dei martinetti piatti in configurazione singola o in configurazione doppia

Nell attività di diagnostica strutturale degli edifici in muratura, l'utilizzo dei martinetti piatti può essere effettuato in configurazione singola e/o doppia. L’impiego di un metodo rispetto all’altro dipende dagli obiettivi che si intendono raggiungere.

Il martinetto piatto singolo viene utilizzato per la misura dello stato di sforzo locale in una determinata parte dell’elemento strutturale. L’utilizzo dei martinetti piatti in coppia, invece, consente di valutare il comportamento deformativo della porzione di muratura compresa tra le due piastre di metallo. In questa particolare configurazione di prova si effettuano cicli di carico e scarico a livelli di sollecitazione sempre crescenti per determinare il modulo di elasticità della muratura fino a raggiungere il valore di prima fessurazione di muratura ed eventualmente quello di rottura (se il carico di contrasto lo permette). A questo proposito è importante sottolineare come risulti difficile condurre la prova su edifici di pochi piani. In questi casi il basso contrasto, offerto dall’esiguo numero di piani sovrastanti la zona di prova, può provocare un accrescimento delle distanze tra le basi di misura, anziché un accorciamento, a causa dell’instaurarsi di sforzi di trazione. In tal caso la continuità della muratura deve essere ripristinata velocemente ristirando con malta il giunto tagliato.

L’impiego di entrambe le tecniche di prova consente di ottenere tutta i parametri meccanici significativi per valutare le condizioni statiche della struttura in muratura.