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Aug 17, 2023

Come valutare e gestire i post

Di Christopher Fulton, P.Ing. Sebbene rinforzate convenzionalmente, le strutture in cemento mostrano tipicamente segnali di allarme visibili ed evidenti poiché si indeboliscono e spesso deteriorano le strutture post-tensionate

Di Christopher Fulton, P.Ing. Mentre le strutture in calcestruzzo rinforzate convenzionalmente mostrano tipicamente segnali di allarme visibili ed evidenti man mano che si indeboliscono, il deterioramento delle strutture post-tensionate spesso rimane nascosto, ritardando l’azione correttiva. Questo deterioramento può portare al cedimento dei singoli trefoli post-tensione (cioè i trefoli perdono tensione, simile alla rottura di un elastico allungato), che riduce istantaneamente la capacità di carico della struttura. Quel che è peggio, il risultato di un cedimento del filamento è imprevedibile. Anche se il problema spesso rimane nascosto all'interno della struttura, i fili possono anche essere espulsi dalla soletta in cemento (Figura 1).

Mentre il primo scenario può portare a condizioni non sicure – in cui la capacità di carico di una struttura è compromessa all’insaputa dei proprietari e degli occupanti dell’edificio – il secondo può avere conseguenze gravi, come danni materiali, lesioni personali e la percezione di una situazione strutturalmente non sicura. edificio (che può essere vero o meno).

Valutazioni delle condizioni opportunamente tempestive sono fondamentali per garantire la sicurezza delle strutture post-tensionate. Queste valutazioni aiutano ingegneri e proprietari di edifici a determinare il rischio di cedimento dei trefoli, consentendo loro di prevedere il tasso di deterioramento, pianificare e budget per la manutenzione e le riparazioni di capitale e sviluppare una strategia globale per la gestione del sistema post-teso durante la vita utile della struttura . Questa conoscenza consente l’implementazione tempestiva di misure che possono mitigare il deterioramento, ridurre i rischi per la sicurezza e limitare o rinviare le riparazioni, facendo risparmiare ai proprietari degli edifici notevoli costi/interruzioni e riducendo la responsabilità. La revisione e la documentazione regolari delle condizioni del sistema post-teso possono anche aumentare il valore della proprietà, fornendo ai potenziali inquilini e acquirenti la fiducia che stanno investendo in una struttura solida e ben gestita.

Cos'è la posttensione? La post-tensione è una forma di calcestruzzo precompresso in cui trefoli di acciaio ad alta resistenza vengono gettati in una lastra o trave di cemento e tensionati ad un elevato grado di sollecitazione dopo la maturazione. I trefoli tesi sono ancorati alle due estremità, con conseguente compressione del calcestruzzo tra i punti di ancoraggio. La precompressione del calcestruzzo riduce la debolezza intrinseca del materiale alla tensione, consentendo strutture più leggere, lastre più sottili, deflessioni ridotte e luci più lunghe rispetto al cemento armato convenzionalmente.

La post-tensione può essere legata o non legata. Il primo, utilizzato più spesso nella costruzione di ponti, viene cementato a pressione dopo il tensionamento, che agisce per fissare l'acciaio in posizione. La post-tensione non legata (comunemente utilizzata nella costruzione di edifici e strutture di parcheggio) rimane separata dal calcestruzzo circostante, tranne nei casi in cui il carico viene trasferito sugli ancoraggi. Questo sistema non legato è il fulcro di questo articolo.

Un sistema post-teso non incollato comprende diversi componenti chiave (Figura 2):

L'insieme completo di trefolo di acciaio, grasso, guaina e ancoraggi viene definito tendine post-teso. Ogni trefolo di acciaio ha tipicamente la propria guaina e viene definito monotrefolo.

Evoluzione del sistema di post-tensioneBrevettato per la prima volta nel 1800 da PH Jackson a San Francisco, il post-tensionamento è stato perfezionato nella sua forma contemporanea alla fine degli anni '20 da Eugene Freyssinet in Francia, guadagnando popolarità in Nord America negli anni '60.

Come per tutte le tecnologie di costruzione, la post-tensione si è evoluta man mano che gli operatori del settore hanno imparato dai fallimenti del passato e i progressi tecnologici hanno migliorato la durabilità (Figura 3). Il primo sistema consisteva in un filo unto avvolto in carta. L'involucro di carta forniva scarsa protezione contro l'umidità e l'ingresso di cloruro e alla fine fu sostituito con una guaina di plastica impermeabile. Le forme iniziali di tendini rivestiti in plastica venivano fabbricate avvolgendo un pezzo piatto di plastica attorno ai trefoli unti e sigillando la lunghezza sovrapposta (definiti sistemi “termosaldati” o “a sigaretta”). In alternativa, i trefoli ingrassati venivano spinti attraverso la guaina preformata (definiti sistemi “imbottiti” o “push-through”).