Campioni degradati in dimensioni reali

Da RiMiDiA.

Realizzazione delle prove con trapano dinamometrico

(bozza non corretta) Lo scopo di questo intervento è quello di fornire al gruppo di lavoro dei dati sulla base dei quali effettuare un confronto di tipo qualitativo fra risultati forniti dalla tecnologia Ram e dalle tecnologie ispettive e tradizionalmente applicate in campo diagnostico su strutture lignee in opera, nella fattispecie quella a trapano dinamometrico. In particolare, l'impostazione delle prove pone l'accento sulle modalità e le eventuali differenze con cui i due strumenti forniscono evidenze sia sulle caratteristiche morfologiche degli elementi studiati che sul tipo e l'entità del degrado presente su campioni in dimensioni reali. A questo scopo, sono stati selezionati dalla xiloteca della società LegnoDOC srl tre campioni degradati prelevati da strutture esistenti, di tipologie diverse:

Descrizione dei campioni

CAMPIONE 1

Aspetto del Campione n° 1 prima dell'inizio delle prove di confronto

Porzione dell'appoggio destro della catena della capriata C6 proveniente dai lavori di consolidamento (effettuati a partire dall'anno 2005) della Chiesa di S. Caterina d'Alessandria d'Egitto in Pisa, contenente degrado causato da carie fungina. Il legno degradato è riconoscibile sulle sezioni trasversali (Sx e Dx) dove appare come una zona circolare più o meno centrale di colore più scuro. Oltre al degrado sono presenti fessurazioni da ritiro, nodi, irregolarità superficiali, fori lasciati da chiodi e chiodi e, sulla faccia estradossale, uno scasso aperto a profilo triangolare. L’elemento è stato conservato in condizioni asciutte per anni e quindi il legno è attualmente equilibrato e con umidità <20%. Le dimensioni dell'elemento sono, approssimativamente: 385 mm x 385 mm x 1080 mm.

CAMPIONE 2

Aspetto del Campione n° 2 durante le prove con Ram
Porzione di trave antica con superficie periferica interessata da evidente attacco di insetti. Provenieinza ignota. Dimensioni approssimative del campione: 1200 mm x 220 mm x 220 mm, con smussi di circa 70 mm su tutta la sezione, che risulta essere quasi circolare.

CAMPIONE 3

Pseudo-ortofoto del Campione n° 3: individuazione della grglia di riferimento per le prove sulla faccia integra, e corrispondente immagine speculare della faccia degradata
Probabile antica componente di tavolato estradossale oppure, in un'ipotesi alternativa, parte del rivestimento di una trave, con la faccia A presumibilmente a vista. Provenienza ignota. Dimensioni: circa 660x290x25 mm, con faccia A superiore quasi piana (leggermente svergolata) e lavorata a pialla. Il degrado da insetti (probabilmente anobidi) è presente sui margini della faccia A e sulla faccia B, fortemente degradata, fino ed oltre 1 cm di profondità, a zone. Nodi presenti non degradati. Incluso midollo sull'asse longitudinale (tavola radiale); foro di chiodo indicativamente sull'asse longitudinale in prossimità dell'estremità destra.

Preparazione dei campioni

CAMPIONE 1

Svolgimento delle prove resistografiche sul campione n° 1
Sul campione sono stati riportati i riferimenti necessari per le prove con RAM (4 righe e 10 colonne su entrambe le facce misurate). Le prove resistografiche hanno utilizzato gli stessi riferimenti. Sul campione è stata preventivamente effettuata un'operazione di classificazione a vista e di rilievo dei principali difetti e anomalie (fessurazioni, cipollature, smussi, ecc.).
Individuazione della griglia di riferimento per le prove sul campione n° 1 (sopra) e, nell'immagine elaborata e resa speculare (sotto), corrispondenti fori d'uscita delle punte del trapano dinamometrico
Elaborazione grafica per stimare l'andamento delle punte all'interno del campione n° 1

Modalità di svolgimento delle prove

CAMPIONE 1

I riferimenti adottati per la descrizione delle caratteristiche di questo elemento (morfologiche, tecnologiche e relative al degrado) sono gli stessi utilizzati per la sua descrizione quando era in opera (sinistro Sx, destro Dx, anteriore A, posteriore P, intradosso, estradosso) ciò al fine di mettere in relazione i risultati con la situazione in opera. Le prove effettuate sono state in totale 57, 28 sulla faccia A e 29 sull'intradosso. Per ciascuna prova sono stati presi i riferimenti anche dei fori di uscita, al fine di valutare l'andamento delle punte nell'elemento.

CAMPIONE 2

CAMPIONE 3

La zona ispezionata è la porzione superiore destra della faccia A, per circa ¼ della superficie totale, secondo un reticolo di tre righe per sette colonne. Righe distanziate di 5 cm, colonne di circa 4,5 cm.

Elaborazione dei dati ricavati

Valutazione qualitativa del profilo cartaceo fornito dall'apparecchio utilizzato per uno dei profili eseguiti sul campione n° 1
L'elaborazione dei dati è stata seguita secondo la stessa procedura operativa per ciascuno dei tre campioni. Una prima fase ha riguardato l'analisi e la valutazione dei grafici densitometrici cartacei ottenuti dallo strumento utilizzato. Per ogni tracciato sono state individuate tre tipologie di profilo: legno sano, legno degradato e, ove presente, zone di "transizione" o di "degrado intermedio". Le valutazioni sono state effettuate con precisione al centimetro. I risultati delle valutazioni sono stati riportati in modo schematico su griglie centimetrate corrispondenti alle varie sezioni di ciascun elemento: dieci sezioni trasversali, tre longitudinali verticali e tre longitudinali orizzontali per il campione 1; una sezione longitudinale verticale per il campione 2; sette sezioni trasversali per il campione 3. Le zone di legno sano, di degrado intermedio e di degrado grave sono state trascritte rispettivamente in colore blu, giallo e rosso, seguendo la traiettoria approssimativa della punta nell'elemento (approssimata come perfettamente ortogonale). Per ciascuna sezione, queste traiettorie hanno consentito l'individuazione per interpolazione dell'estensione e della morfologia dell'area degradata: in taluni casi, questo endamento è stato anche reso graficamente. Affiancando in sequenza le sezioni, ed osservando lo sviluppo delle aree così ricavate, è stato possibile approssimare l'andamento del degrado all'interno dell'elemento.
Restituzione grafica di uno dei profili registrati dal trapano dinamometrico sul campione n° 1, con individuazione delle zone sane (blu), di quelle debolmente degradate (giallo) e di quelle fortemente degradate (rosso)

Risultati e conclusioni

Risultati schematici delle prove resistografiche realizzate sul Campione n°1 - Sezioni trasversali da 1 a 10
Risultati schematici delle prove resistografiche realizzate sul Campione n°1 - Sezioni longitudinali orizzontali
Risultati schematici delle prove resistografiche realizzate sul Campione n°1 - Sezioni longitudinali verticali
Risultati schematici delle prove resistografiche realizzate sul Campione n°2 - Sezione longitudinale verticale
Risultati schematici delle prove resistografiche realizzate sul Campione n°3 - Sezioni trasversali

CAMPIONE 1

Le prove resistografiche hanno permesso di accertare la presenza di degrado all’interno dell’elemento e la sua estensione (in termini di distribuzione e proporzione). Il degrado è dovuto a carie (marciume causato dall’azione di funghi). La parte degradata costituisce sostanzialmente un nucleo interno leggermente decentrato rispetto all’asse (spostato verso l’intradosso). La transizione tra legno sano e legno nettamente degradato (così come li si può distinguere in base ai profili resistografici che sono sempre valutati su base comparativa e in modo soggettivo) è graduale e spesso si riconosce una zona intermedia di varia estensione con caratteristiche intermedie.
Restituzione grafica del degrado presente sul campione n° 1, con individuazione - per interpolazione - delle zone degradate in sezione longitudinale (orizzontale e verticale), affiancate dal rilievo a vista e dai risultati della scansione con RASCAN
Restituzione grafica del degrado presente sul campione n° 1, con individuazione - per interpolazione - delle zone degradate in sezione trasversale

CAMPIONE 2

CAMPIONE 3

Il degrado è dovuto a insetti xilofagi ed è presente/evidente sulla faccia “B” del campione per una proporzione variabile dello spessore, che al max raggiunge il 50%. Il legno definibile sano costituisce rispetto ai 27mm nominali indicativamente i primi 14-15mm (dalla faccia “A”) con minimo di 8-10mm (punti R3C7 e R1C4 risp.) e max di 17-18mm (punti R2C4, R1C6, R2C6 e R1C5). Lo spessore residuo è composto da legno debolmente degradato e legno gravemente o totalmente degradato (mancante). Nella zona compresa tra le righe R1-R3 e le colonne C5-C7 c’è un nodo con rimargino.

Confronto con risultati RAM e RASCAN

CAMPIONE 1

CAMPIONE 2

CAMPIONE 3

Strumenti personali