Il cross-hole è un metodo di analisinon distruttivo, che, permette di effettuare un’accurata verifica, ad alta risoluzione, della qualità delle strutture di fondazione profonde (quali palidiaframmi, ecc…), mediante l’utilizzo degli ultrasuoni.

Lo scopo dell’analisi è quello di valutare la profondità effettiva delle strutture di fondazione, la loro integrità, l’omogeneità del materiale che le costituisce e l’assenza di difetti costruttivi quali nidi di ghiaia, dilavamenti, restrizioni intrusioni di materiale spurio.

La prova cross-hole si basa sulla misura della velocità di propagazione in un mezzo delle onde sonore, nel caso specifico sul principio che la velocità dell’onda ultrasonica e la sua energia sono fortemente influenzate dalla densità e dalle proprietà elastiche del materiale attraversato.

In un calcestruzzo di buone caratteristiche meccaniche, integro, omogeneo e compatto, si hanno velocità di propagazione delle onde ben definite e di valore elevato.

Se il calcestruzzo presenta dei difetti (discontinuità, vespai, inclusione di terra, ecc.), si manifesta un maggiore tempo di attraversamento dell’onda con conseguente diminuzione della velocità di propagazione.

In generale se la velocità di propagazione delle onde è > 4000 m/s il calcestruzzo è di ottima qualità, fino a valori pari a 2500 m/s il calcestruzzo si può ritenere accettabile; per valori più bassi la qualità del calcestruzzo è scadente.

Per effettuare la prova è necessario annegare, durante le fasi di getto del palo, parallelamente a quest’ultimo, dei tubi in acciaio o in PVC del DN 100 mm in numero variabile: per i pali sono in genere 3, disposti a triangolo equilatero in pianta.

Di questi tubi deve essere nota la reciproca distanza (distanza tra sorgente e ricevitore) in modo che, determinato il tempo di propagazione delle onde, sia possibile stimare in maniera accurata le velocità di propagazione in senso orizzontale.

Per la rilevazione si utilizzano tre sonde: una trasmittente, una ricevente ed un’altra sia ricevente che trasmittente (detta bifida) che vengono calate simultaneamente all’interno dei tubi preventivamente riempiti con acqua, fino a raggiungere il fondo degli stessi. Con l’ausilio di specifico software di acquisizione dati, si impostano le caratteristiche geometriche (mutua distanza orizzontale tra le sonde) e si rilevano le posizioni delle singole sonde emittenti/riceventi, successivamente la prova può avere inizio. Le sonde trasmittenti producono degli impulsi ultrasonici con frequenza prestabilita, che sono captati dalle sonde riceventi dopo aver attraversato il materiale interposto. Il sistema di acquisizione registra il tempo di propagazione dell’onda relativo a ciascun impulso emesso, oltre alla posizione delle sonde lungo l’altezza del palo al momento dell’acquisizione.

Mentre le sonde vengono recuperate, viene monitorata la velocità di risalita e contemporaneamente il sistema registra il segnale che viene memorizzato nella apparecchiatura. Vengono pertanto registrati i tempi di percorrenza del segnale e, conoscendo la distanza tra i tubi, si risale alla velocità che è direttamente correlata con le caratteristiche meccaniche del calcestruzzo; il tutto reso poi disponibile a mezzo di diagrammi (o diagrafie) che riportano le grandezze misurate e che quindi espongono graficamente i risultati del test.

Eventuali interruzioni di getto, o la presenza di vuoti, o l’inclusione di altri materiali viene immediatamente evidenziata con una riduzione repentina o interruzione del segnale.

Infine è bene ribadire che questo test non dà informazioni sull’interazione palo-terreno, e dunque sulla sua effettiva capacità portante, ma solo sulla presenza o meno di difetti lungo il fusto del palo.

Riferimenti Normativi:

  • UNI 9524:1989 + A1:1992 Calcestruzzo indurito. Rilievi microsismici mediante impulsi d’onde vibrazionali ad alta frequenza, in campioni o strutture di calcestruzzo semplice, armato o precompresso;
  • UNI EN 12668-1:2005 Prove non distruttive – Caratterizzazione e verifica delle apparecchiature per esame ad ultrasuoni – Parte 1: Apparecchi;
  • UNI EN 1330-4:2005 Prove non distruttive – Terminologia – Parte 4: Termini usati nel controllo con ultrasuoni.

 

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