Sistemi, Protocolli e Strumentazioni per Indagini
Distruttive e Non Distruttive
Guida Tecnica Professionale Completa
INDICE
1. INTRODUZIONE ALLA DIAGNOSTICA EDILIZIA
2. QUADRO NORMATIVO DI RIFERIMENTO
2.1 Normativa Nazionale
2.2 Normativa Europea e Internazionale
3. CLASSIFICAZIONE DELLE TECNICHE DIAGNOSTICHE
4. TERMOGRAFIA INFRAROSSA
4.1 Origine e Sviluppo Storico
4.2 Principio di Funzionamento
4.3 Applicazioni in Edilizia
5. GEORADAR (GPR – Ground Penetrating Radar)
5.1 Origine e Sviluppo Storico
5.2 Principio di Funzionamento
5.3 Applicazioni
6. PROVE ULTRASONICHE
7. PROVE SONICHE SU MURATURA
7.1 Tomografia Sonica
8. PROVA SCLEROMETRICA
8.1 Limitazioni
9. METODO COMBINATO SONREB
10. INDAGINE PACOMETRICA (MAGNETOMETRIA)
11. PROVE CON MARTINETTI PIATTI
11.1 Martinetto Piatto Singolo
11.2 Martinetto Piatto Doppio
12. PROVA PENETROMETRICA SU MALTA
13. PROVA DI TAGLIO DIRETTO (SHOVE TEST)
14. PROVA DI CARBONATAZIONE
14.1 Test con Fenolftaleina
15. MAPPATURA DEL POTENZIALE DI CORROSIONE
15.1 Interpretazione (ASTM C876-91)
16. ANALISI DELLA CONCENTRAZIONE DI CLORURI
17. DIAGNOSTICA DELL'UMIDITÀ
17.1 Metodo al Carburo di Calcio
17.2 Metodo Ponderale (Gravimetrico)
17.3 Misuratori a Microonde
17.4 Misure di Potenziale Elettrico
17.5 Igrometro Capacitivo (a Sfera)
17.6 Igrometro Resistivo (a Puntali)
17.7 TDR – Time Domain Reflectometry
17.8 FDR – Frequency Domain Reflectometry
17.9 NMR Portatile – Risonanza Magnetica Nucleare
18. RESISTOGRAFIA (DIAGNOSI DEL LEGNO)
18.1 Metodi Complementari
19. PROVA PILODYN
20. INDAGINI ENDOSCOPICHE
20.1 Tipologie di Strumenti
20.2 Applicazioni
21. PROVE DI CARICO STATICHE E DINAMICHE
21.1 Prove Statiche
21.2 Prove Dinamiche
22. CAROTAGGIO E PROVE DISTRUTTIVE
23. PROVA PULL-OUT
24. PROVA PULL-OFF
24.1 Applicazioni
25. SONDA WINDSOR (WINDSOR PROBE TEST)
25.1 Principio di Funzionamento
25.2 Procedura di Prova
25.3 Vantaggi e Limitazioni
26. PROVA BREAK-OFF
26.1 Procedura
26.2 Applicazioni
27. REAZIONE ALCALI-AGGREGATO
27.1 Tipologie
27.2 Manifestazioni del Danno
27.3 Diagnosi
28. PROVE SU STRUTTURE IN ACCIAIO
28.1 Prove Non Distruttive
28.2 Prove Distruttive
29. MONITORAGGIO STRUTTURALE
29.1 Strumentazione
29.2 Sistemi di Acquisizione
30. INDAGINI GEOTECNICHE
30.1 Prove in Situ
30.2 Sondaggi
31. ANALISI DEI SALI E DELLE EFFLORESCENZE
31.1 Principali Sali
32. METODI ELETTRICI A BASSA TENSIONE E FREQUENZA
33. RICERCA PERDITE CON ALTA TENSIONE (HIGH VOLTAGE LEAK DETECTION)
34. TRACCIANTI FLUORESCENTI: LA FLUORESCEINA SODICA
35. TRACCIANTI FUMOGENI PER INFILTRAZIONI D'ARIA
36. BLOWER DOOR TEST – VERIFICA DELLA TENUTA ALL'ARIA DELL'INVOLUCRO EDILIZIO
37. CONCLUSIONI
RIFERIMENTI NORMATIVI E BIBLIOGRAFICI
Normativa Nazionale
Normativa Europea e Internazionale
Enti e Associazioni
1. INTRODUZIONE ALLA DIAGNOSTICA EDILIZIA
La diagnostica edilizia rappresenta oggi un ambito fondamentale dell'ingegneria civile, finalizzato alla conoscenza approfondita dello stato di conservazione delle costruzioni esistenti. La corretta progettazione degli interventi sugli edifici esistenti parte da un'accurata diagnosi strutturale, senza la quale risulta difficile interpretare correttamente sia le resistenze meccaniche dei materiali sia le vulnerabilità insite nella qualità edificatoria.
Le metodiche diagnostiche moderne presentano numerosi vantaggi: permettono di operare all'interno degli edifici senza sospendere le normali attività, con livelli di invasività modulabili in funzione delle necessità conoscitive e delle caratteristiche del manufatto.
Con l'introduzione delle NTC 2018 (D.M. 17 gennaio 2018) e della relativa Circolare esplicativa n. 7 del 21 gennaio 2019, nonché del D.P.C.M. 9 febbraio 2011 per i beni culturali, il legislatore ha posto particolare enfasi sulla necessità di conoscere preventivamente le strutture prima di ogni intervento. Vengono infatti introdotti i fattori di confidenza (FC), strettamente legati al livello di conoscenza (LC) conseguito nelle indagini conoscitive.
2. QUADRO NORMATIVO DI RIFERIMENTO
Il panorama normativo italiano ed europeo relativo alle prove diagnostiche è articolato e comprende numerosi riferimenti che il professionista deve conoscere per operare correttamente.
2.1 Normativa Nazionale
NTC 2018 (D.M. 17 gennaio 2018) – Norme Tecniche per le Costruzioni
Circolare n. 7/2019 (21 gennaio 2019) – Istruzioni per l'applicazione delle NTC
D.P.C.M. 9 febbraio 2011 – Valutazione del rischio sismico del patrimonio culturale
Circolare 633/STC 2019 – Criteri per il rilascio dell'autorizzazione ai laboratori
UNI/PdR 56:2019 – Certificazione del personale tecnico addetto alle PND
UNI 11931:2024 – Prove non distruttive nel campo dell'ingegneria civile
2.2 Normativa Europea e Internazionale
UNI EN ISO 9712:2022 – Qualificazione e certificazione del personale addetto alle PND
UNI EN 12504-2:2012 – Prove sclerometriche sul calcestruzzo
UNI EN 12504-3:2005 – Determinazione della forza di estrazione (Pull-Out)
UNI EN 12504-4:2005 – Determinazione della velocità di propagazione degli ultrasuoni
UNI EN 14630:2007 – Determinazione della profondità di carbonatazione
UNI EN ISO 6781-1:2023 – Prestazione degli edifici – Metodi a infrarossi (sostituisce la UNI EN 13187:2000, ritirata nel novembre 2023)
UNI EN 16714-1:2016 – Prove non distruttive – Termografia
UNI 11121:2004 – Determinazione del contenuto di acqua con metodo al carburo di calcio (ritirata il 3 aprile 2025 senza sostituzione)
UNI 9944:1992 – Determinazione della profondità di carbonatazione
UNI 9535:1989 – Determinazione del potenziale dei ferri di armatura
UNI 10174:2020 – Mappatura di potenziale per strutture in calcestruzzo armato
UNI 11119:2004 – Ispezione in situ per la diagnosi di elementi lignei in opera
UNI 11118:2004 – Identificazione della specie lignosa
UNI 10966:2020 – Rivestimenti resinosi per pavimentazioni (Pull-Off)
ASTM C1196-14a e C1197-14a – Prove con martinetti piatti
ASTM C876-91 – Potenziale di corrosione delle armature
RILEM TC 127-MS – Raccomandazioni per prove soniche su muratura
3. CLASSIFICAZIONE DELLE TECNICHE DIAGNOSTICHE
Le tecniche diagnostiche per l'edilizia si classificano in base al grado di invasività nei confronti della struttura indagata:
CATEGORIA
DESCRIZIONE
TECNICHE PRINCIPALI
Non Distruttive (NDT)
Non alterano il materiale né richiedono asportazione di campioni
Termografia, Georadar, Ultrasuoni, Soniche, Sclerometria, Pacometria, Potenziale di corrosione, Resistografia, Monitoraggio
Semi-Distruttive
Arrecano danno limitato e localizzato al materiale
Martinetti piatti, Carburo di calcio, Endoscopia, Pull-out, Pull-off, Penetrometro su malta, Shove test, Microcarotaggi
Distruttive
Comportano asportazione e distruzione dei campioni prelevati
Carotaggio, Prove di compressione, Prove di carico, Analisi chimiche di laboratorio, Prove su acciaio
4. TERMOGRAFIA INFRAROSSA
Video: https://www.youtube.com/watch?v=t7FBlhGzAeE
4.1 Origine e Sviluppo Storico
Le origini della termografia risalgono al 1800, quando il fisico tedesco-britannico William Herschel scoprì lo spettro infrarosso. Ponendo un termometro a mercurio oltre l'estremità rossa dello spettro della luce solare dispersa da un prisma, Herschel osservò che la temperatura aumentava in una regione dello spettro invisibile all'occhio umano.
Nel 1829, il fisico italiano Leopoldo Nobili inventò un semplice dispositivo di termocoppia a contatto, basandosi sull'effetto termoelettrico scoperto da Thomas Johann Seebeck (1821). Negli anni Cinquanta del Novecento, i progressi tecnologici permisero lo sviluppo di telecamere sensibili all'infrarosso per applicazioni militari, e successivamente negli anni Settanta la termografia iniziò ad essere applicata nel settore edilizio.
In Italia, già negli anni Ottanta del Novecento la termografia veniva applicata dall'Istituto Centrale per il Restauro (I.C.R.) di Roma per l'analisi degli elementi architettonici sotto le superfici intonacate o affrescate.
4.2 Principio di Funzionamento
La termografia è una tecnica diagnostica non distruttiva che, misurando la radiazione infrarossa emessa da un corpo, è in grado di determinarne la temperatura superficiale. Ogni corpo a temperatura superiore allo zero assoluto emette radiazione elettromagnetica proporzionale alla sua temperatura secondo la legge di Stefan-Boltzmann.
4.3 Applicazioni in Edilizia
Rilevazione della tessitura di murature intonacate o affrescate
Individuazione di vuoti e discontinuità all'interno degli elementi edilizi
Rilevamento degli impianti elettrici e delle tubazioni
Verifica dell'efficienza dell'isolamento termico e ponti termici
Localizzazione di infiltrazioni e umidità
Diagnosi energetica degli edifici
Controllo post-intervento di consolidamenti mediante iniezioni
Norma di riferimento: UNI EN ISO 6781-1:2023, che dal 16 novembre 2023 sostituisce la UNI EN 13187:2000; UNI EN 16714-1:2016.
5. GEORADAR (GPR – Ground Penetrating Radar)
Video: https://www.youtube.com/watch?v=_guelyTJqTs
5.1 Origine e Sviluppo Storico
Lo sviluppo del georadar risale all'inizio del XX secolo. Il concetto di utilizzare il radar per l'esplorazione del sottosuolo emerse durante la Seconda Guerra Mondiale. In Italia, il georadar fu introdotto nel 1983 da Paolo Bracci presso i monumenti di Piazza dei Miracoli a Pisa.
Nel 1991, IDS GeoRadar ha lanciato i primi sistemi multifrequenza e multicanale, rivoluzionando l'approccio alla diagnostica non invasiva delle infrastrutture.
5.2 Principio di Funzionamento
Il georadar è una metodologia non invasiva che si basa sull'analisi delle riflessioni di onde elettromagnetiche. Un'antenna trasmittente emette impulsi elettromagnetici che si propagano nel mezzo e vengono riflessi quando incontrano discontinuità (variazioni di permittività dielettrica). Le frequenze variano da 10 MHz a oltre 3 GHz.
5.3 Applicazioni
Individuazione delle armature nel calcestruzzo
Rilevamento di cavità e vuoti nelle murature
Mappatura di sottoservizi interrati
Ricerca di strutture murarie sepolte (archeologia)
Verifica dello spessore delle strutture
6. PROVE ULTRASONICHE
Video Istituto Giordano – Prova con Ultrasuoni UNI EN 12504-4: https://www.youtube.com/watch?v=TAw50urj7FA
Le prove ultrasoniche si basano sulla misura della velocità di propagazione di onde meccaniche (ultrasuoni con frequenze superiori a 20 kHz) all'interno del materiale. Una sonda trasmittente emette impulsi ultrasonici che attraversano il materiale e vengono rilevati da una sonda ricevente.
La prova può essere eseguita secondo tre modalità: per trasparenza (sonde su facce opposte – metodo diretto), radiale (su facce perpendicolari – semidiretto) e superficiale (sulla stessa faccia – indiretto).
Le indagini ultrasoniche consentono di determinare: il grado di omogeneità del materiale, la presenza di vuoti e fessure, il modulo elastico dinamico, il coefficiente di Poisson. Norma: UNI EN 12504-4:2005.
7. PROVE SONICHE SU MURATURA
Foto Geom. Antonio Scaramella
Le prove soniche sfruttano lo stesso principio delle prove ultrasoniche, ma utilizzano onde meccaniche con frequenze molto più basse (inferiori a 20 kHz). Per questo motivo risultano più efficaci per materiali fortemente disomogenei come le murature storiche.
La tecnica si basa sulla generazione di onde elastiche mediante percussione con un martello strumentato dotato di interruttore dinamico. Il segnale attraversa la muratura e viene rilevato da un accelerometro.
Per velocità inferiori a 1000 m/s si è in presenza di murature danneggiate; velocità tra 1000 e 2000 m/s indicano murature di media qualità; oltre 2000 m/s murature ben costruite e conservate.
7.1 Tomografia Sonica
Il rilievo delle velocità lungo diversi percorsi consente di effettuare una mappatura (tomografia sonica) mediante specifici algoritmi, ricostruendo una sezione interna del paramento murario. Norma: RILEM TC 127-MS.
8. PROVA SCLEROMETRICA
Video: https://www.youtube.com/watch?v=fZQGJDNMQ10
Lo sclerometro, noto anche come "Martello di Schmidt", fu inventato nel 1948 dallo scienziato svizzero Ernest Schmidt. Il primo modello commerciale fu prodotto nel 1950 dalla PROCEQ di Zurigo.
Lo strumento misura la durezza superficiale del materiale: una molla caricata proietta un pistone contro la superficie e l'entità del rimbalzo viene misurata come "indice di rimbalzo" su scala 10-100.
8.1 Limitazioni
La carbonatazione altera il rimbalzo
Armature o inerti sottostanti falsano i valori
L'inclinazione dello strumento influenza i risultati
Non utilizzabile su calcestruzzi porosi o leggeri
La prova sclerometrica da sola non è riconosciuta per la determinazione della resistenza. Norma: UNI EN 12504-2:2012.
9. METODO COMBINATO SONREB
Video: https://www.youtube.com/watch?v=lDy1ygUfHME
Il metodo SONREB (SONic + REBound) combina i dati delle prove ultrasoniche e sclerometriche per ottenere una stima più affidabile della resistenza meccanica del calcestruzzo. Le curve di correlazione mettono in relazione velocità ultrasonica e indice di rimbalzo con la resistenza a compressione.
La Circolare n. 7/2019 suggerisce di ridurre il numero di prove distruttive sostituendo il 50% con metodi combinati SONREB opportunamente tarati con carotaggi.
10. INDAGINE PACOMETRICA (MAGNETOMETRIA)
Video: https://www.youtube.com/watch?v=MZzPgnl2xoc
L'indagine pacometrica sfrutta il principio delle correnti parassite (correnti di Foucault) o dell'induzione magnetica per localizzare le armature metalliche nel calcestruzzo. Un conduttore metallico immerso in un campo magnetico variabile genera una differenza di potenziale rilevabile dallo strumento.
Consente di: localizzare le barre di armatura, stimare il diametro, misurare lo spessore del copriferro, discriminare tra strutture armate e non. Limite: profondità di indagine generalmente non superiore a 10 cm.
11. PROVE CON MARTINETTI PIATTI
Video singolo e doppio: https://www.youtube.com/watch?v=FOsmP8yVnFA
La tecnica dei martinetti piatti, sviluppata nel 1978, fu originariamente creata per testare le rocce e adattata alle murature negli anni Ottanta. È la prova madre per caratterizzare meccanicamente una muratura in maniera diretta.
11.1 Martinetto Piatto Singolo
Determina lo stato di sollecitazione locale nelle murature. Si pratica un taglio orizzontale, si inserisce il martinetto e si mette in pressione fino a ripristinare le distanze originali. Norma: ASTM C1196-14a.
11.2 Martinetto Piatto Doppio
Determina le caratteristiche di deformabilità (modulo elastico E, coefficiente di Poisson) e stima la resistenza a compressione. Due martinetti in tagli paralleli sollecitano la porzione interposta. Norma: ASTM C1197-14a.
12. PROVA PENETROMETRICA SU MALTA
Video: https://www.youtube.com/watch?v=krGsGxpL6lU
La prova ha lo scopo di fornire informazioni sulla resistenza del giunto di malta alla penetrazione di un ago di acciaio, infisso mediante colpi generati da una massa con energia costante (penetrometro meccanico PNT-G).
Consente di: misurare l'omogeneità del giunto di malta, verificare fenomeni di degrado e carbonatazione, confrontare porzioni diverse della struttura, stimare qualitativamente la resistenza della malta.
13. PROVA DI TAGLIO DIRETTO (SHOVE TEST)
Video: https://www.youtube.com/watch?v=IBFfTn53Ih4
La prova Shove Test consente di valutare la resistenza a taglio di un singolo elemento in muratura sottoposto ad una forza laterale. Il test consiste nel far slittare orizzontalmente un elemento di laterizio isolato dal resto del paramento.
La forza orizzontale viene trasmessa attraverso un martinetto cilindrico. Unitamente ai martinetti piatti, definisce un quadro completo per la caratterizzazione meccanica delle murature.
14. PROVA DI CARBONATAZIONE
Video: https://www.youtube.com/watch?v=t3AadmUfcYY
La carbonatazione è un processo chimico dove l'anidride carbonica atmosferica reagisce con l'idrossido di calcio del calcestruzzo, abbassando il pH da 12,5-13,5 a circa 8,5-9 e rimuovendo la protezione passivante delle armature.
14.1 Test con Fenolftaleina
Si spruzza sulla superficie del calcestruzzo una soluzione di fenolftaleina all'1% in alcool etilico. La fenolftaleina vira al rosso-magenta con pH superiore a 9 (calcestruzzo sano), rimane incolore per pH inferiori (carbonatato).
Norme: UNI 9944:1992, UNI EN 14630:2007.
15. MAPPATURA DEL POTENZIALE DI CORROSIONE
Video: https://www.youtube.com/watch?v=HA0ZMu2mSko
Tecnica non distruttiva (metodo Half-Cell) per verificare lo stato di corrosione delle armature. La misura del potenziale viene effettuata tra le armature e un elettrodo di riferimento (Cu/CuSO4) su una griglia regolare (50×50 cm).
15.1 Interpretazione (ASTM C876-91)
E > -200 mV: probabilità di corrosione < 10%
-200 mV < E < -350 mV: zona di incertezza
E < -350 mV: probabilità di corrosione > 90%
Norme: UNI 9535:1989, UNI 10174:2020, ASTM C876-91.
16. ANALISI DELLA CONCENTRAZIONE DI CLORURI
L'analisi dei cloruri è fondamentale per valutare il rischio di corrosione. Gli ioni cloruro (da sali disgelanti, ambiente marino, aggregati contaminati) distruggono il film passivo delle armature anche senza carbonatazione, innescando corrosione localizzata (pitting).
I prelievi vengono effettuati mediante carotaggio o polverizzazione a diverse profondità, e analizzati secondo UNI 9944. I profili di concentrazione permettono di stimare la vita utile residua.
17. DIAGNOSTICA DELL'UMIDITÀ
17.1 Metodo al Carburo di Calcio
Metodo quantitativo rapido da cantiere. La norma italiana che lo copriva, la UNI 11121:2004, è stata ritirata il 3 aprile 2025 senza sostituzione: il metodo resta valido in campo, ma il valore che regge in contraddittorio è quello ponderale secondo UNI 11085. Dei riferimenti esteri citati in passato, la BS 812 è anch’essa ritirata (e riguardava gli aggregati), mentre la ASTM D4944, tuttora in vigore, si applica ai terreni. Il campione reagisce con carburo di calcio (CaC2) producendo acetilene, la cui pressione è proporzionale al contenuto d'acqua.
17.2 Metodo Ponderale (Gravimetrico)
Campioni pesati prima e dopo essiccazione in termobilancia. È il metodo più preciso ma richiede laboratorio.
17.3 Misuratori a Microonde
Rilevazioni non invasive fino a 30 cm di profondità, basate sull'assorbimento delle onde elettromagnetiche correlato alla costante dielettrica.
17.4 Misure di Potenziale Elettrico
Tecnica non distruttiva per evidenziare la risalita capillare mediante voltmetro e elettrodi infissi a diverse altezze.
17.5 Igrometro Capacitivo (a Sfera)
Profondità di misura: 20-40 mm (alcuni modelli fino a 100 mm) Principio: Sfrutta la variazione della costante dielettrica dell'acqua (ε ≈ 80) rispetto ai materiali secchi (ε ≈ 2-5) Vantaggi: Non invasivo, lettura rapida
Limitazioni: Molto influenzato dai sali igroscopici – può dare falsi positivi su muri asciutti ma con sali cristallizzati
Strumenti: GANN Hydromette BL Compact, Testo 606-2, PeakTech 5201
17.6 Igrometro Resistivo (a Puntali)
Profondità di misura: Superficiale (3-5 cm) Principio: Due elettrodi misurano la resistenza elettrica tra i punti di contatto; più umidità = minore resistenza Vantaggi: Economico, semplice
Limitazioni: Fortemente influenzato da sali, materiali organici e contatto umano; non affidabile dopo allagamenti
Applicazione: Screening preliminare, non per diagnosi definitiva
METODI AVANZATI DI RICERCA
17.7 TDR – Time Domain Reflectometry
Principio: Misura il tempo di propagazione di impulsi elettromagnetici; la velocità dipende dalla permettività dielettrica (legata all'acqua) Applicazione: Originariamente per suoli, ora applicata anche a murature in tufo (studi Università di Napoli)
Vantaggi: Alta sensibilità alle variazioni di umidità, minimo disturbo del materiale
Norma: Studi scientifici (Mollo & Greco, 2011)
17.8 FDR – Frequency Domain Reflectometry
Principio: Misura la variazione di frequenza del segnale elettromagnetico riflesso
Simile al TDR ma analizza la frequenza invece del tempo
17.9 NMR Portatile – Risonanza Magnetica Nucleare
Principio: Rileva il contenuto di idrogeno nei materiali (completamente non invasivo)
Applicazione: Beni culturali, affreschi, murature storiche (dal 2003) Vantaggi: Mappatura quantitativa dell'umidità in profondità Caso studio: Basilica di San Clemente a Roma, Tempio Mitraico
Limitazioni: Strumentazione costosa e specialistica
18 Sonda a Neutroni (storico)
Principio: Correlazione tra umidità e neutroni "lenti" riflessi dai nuclei di idrogeno
Limitazioni: Costo elevato, restrizioni di sicurezza (radioattività)
Stato: Superato dalle tecnologie TDR/FDR
18.1METODI COMPLEMENTARI
12. Igrometro da Parete (fisso)
Per monitoraggio continuo dell'umidità relativa superficiale
Soglia critica: >12-15% indica risalita o infiltrazione cronica
18. RESISTOGRAFIA (DIAGNOSI DEL LEGNO)
Video: https://www.youtube.com/watch?v=h_LXLioeukE
Lo strumento Resistograph misura la resistenza alla penetrazione di un ago sottile (diametro 3 mm) in acciaio armonico che avanza nel legno con movimento combinato di rotazione e avanzamento a velocità costante.
I dati producono "dendrogrammi" o profili resistografici: grafici profondità/resistenza che evidenziano difetti, marcescenze, attacchi xilofagi, fratture, cipollature e nodi.
Norme: UNI 11119:2004, UNI 11118:2004.
19. PROVA PILODYN
Le prove Pilodyn valutano la consistenza superficiale della matrice legnosa. Un punzone cilindrico (diametro 2,5 mm) viene infisso ad energia costante (6 Joule), misurando la profondità di penetrazione in millimetri.
Dalla profondità si stima la densità del legno tramite correlazioni da letteratura, utile per identificare la specie e lo stato di conservazione superficiale.
20. INDAGINI ENDOSCOPICHE
Tecnica mutuata dalla medicina che permette l'ispezione visiva dell'interno delle strutture attraverso fori di piccolo diametro (8-20 mm).
20.1 Tipologie di Strumenti
Endoscopio rigido (boroscopio): tubo con prismi e lenti
Endoscopio flessibile: fibre ottiche coerenti
Videoendoscopio: micro telecamera CCD con registrazione digitale
20.2 Applicazioni
Stratigrafia muraria e stato di conservazione
Rilevamento di vuoti e cavità
Ispezione di tubazioni e impianti
Verifica orditure strutturali dei solai
21. PROVE DI CARICO STATICHE E DINAMICHE
Video: https://www.youtube.com/watch?v=lKRy0dViHD4
21.1 Prove Statiche
Verifiche sperimentali per determinare la capacità di resistenza delle strutture. Secondo NTC 2018 (Cap. 9), le opere non possono essere poste in esercizio prima del collaudo statico. Le prove utilizzano carichi distribuiti (serbatoi d'acqua, zavorre) o concentrati (martinetti).
21.2 Prove Dinamiche
Valutano frequenze proprie, modi di vibrare e smorzamento mediante martello strumentato o vibrodinee. Indicate per livello di conoscenza LC3 e verifica sismica.
22. CAROTAGGIO E PROVE DISTRUTTIVE
Video laboratorio Autorizzato Prove sui Materiali da Costruzione "S. Calvino – G.B Amico" di Trapani: https://www.youtube.com/watch?v=MnSL3xyp8ps
Il carotaggio consiste nell'estrazione di campioni cilindrici (carote) mediante carotatrice con corona diamantata. Diametri tipici: 75-100 mm. Le carote vengono sottoposte a test fenolftaleina e prova di compressione (UNI EN 12390-3).
I risultati calibrano le correlazioni dei metodi non distruttivi (SONREB).
23. PROVA PULL-OUT
Video Istituto Giordano – Prova di estrazione pull-out (UNI EN 12504-3): https://www.youtube.com/watch?v=cuXCee_78Bw
Prova semi-distruttiva che determina la resistenza del calcestruzzo mediante la forza necessaria ad estrarre un tassello metallico ad espansione. L'inserimento può avvenire nel calcestruzzo fresco (tasselli pre-inglobati) o indurito (post-inseriti).
La forza di estrazione è correlata alla resistenza a compressione mediante curve validate. Prova veloce, economica, danno limitato allo strato corticale. Norma: UNI EN 12504-3:2005.
24. PROVA PULL-OFF
Video: https://www.youtube.com/watch?v=6_cqEAjnt9A
A differenza del Pull-Out, il Pull-Off misura l'aderenza superficiale e la resistenza a trazione. Un disco d'acciaio (diametro 50 mm) viene incollato con resina epossidica sulla superficie, dopo incisione con corona diamantata.
24.1 Applicazioni
Analisi danni superficiali del calcestruzzo (es. post-incendio)
Misura aderenza di intonaci e malte
Controllo adesione di rivestimenti isolanti
Verifica adesione di rinforzi FRP (fibrorinforzati)
Efficacia di rivestimenti anticorrosivi e finiture
Norma: UNI 10966:2020 per pavimenti resinosi.
25. SONDA WINDSOR (WINDSOR PROBE TEST)
Video: https://www.youtube.com/watch?v=3M_nYMQXe_M
La sonda Windsor è un metodo semidistruttivo per valutare la resistenza a compressione del calcestruzzo in opera. A differenza dello sclerometro che valuta solo lo strato superficiale, la sonda Windsor interessa sia il legante che l'aggregato, fornendo una stima più rappresentativa.
25.1 Principio di Funzionamento
Una pistola a carica esplosiva calibrata spara sonde di acciaio temprato (diametro 8 mm) nel calcestruzzo. La profondità di penetrazione viene correlata alla resistenza a compressione mediante curve sperimentali che tengono conto della durezza Mohs degli inerti.
25.2 Procedura di Prova
Per ogni punto di indagine si utilizzano tre sonde, disposte ai vertici di un triangolo equilatero (lato 177 mm) definito da una dima. Si misura la porzione di sonda non penetrata e si calcola la media dei tre valori.
25.3 Vantaggi e Limitazioni
Prova veloce (5 minuti) e non indebolisce la struttura
Correlazione con prove distruttive entro il 3%
Risultati influenzati dalla durezza degli aggregati
Richiede calibrazione per il tipo specifico di calcestruzzo
Norma di riferimento: ASTM C 803, BS 1881.
26. PROVA BREAK-OFF
La prova Break-Off è una tecnica semidistruttiva che determina la resistenza a trazione (per flessione) del calcestruzzo in opera mediante la rottura di un provino cilindrico formato in situ.
26.1 Procedura
Si realizza un'incisione circolare (diametro circa 55 mm, profondità 70 mm) nel calcestruzzo mediante corona diamantata, isolando un cilindro collegato alla massa. Un dispositivo applica una forza laterale crescente fino alla rottura per flessione alla base del cilindro.
26.2 Applicazioni
Stima diretta della resistenza a trazione del calcestruzzo
Controllo qualità di getti nuovi
Valutazione del degrado superficiale
Complemento alle prove sclerometriche e ultrasoniche
Il momento flettente alla rottura viene correlato alla resistenza a compressione mediante relazioni sperimentali validate.
27. REAZIONE ALCALI-AGGREGATO
La reazione alcali-aggregato (AAR – Alkite-Aggregate Reaction) è una patologia del calcestruzzo causata dalla reazione chimica tra gli alcali del cemento (sodio e potassio) e alcuni aggregati reattivi contenenti silice amorfa o microcristallina.
Video: https://www.youtube.com/watch?v=CF3dN_OWAHs
Questo stampo viene utilizzato per l’espansione del cemento con l’autoclave ad alta pressione, in conformità alle norme ASTM C151 e ASTM C490, e per valutare l’espansione dovuta alla reazione alcali-silice.
27.1 Tipologie
ASR (Alkali-Silica Reaction): reazione alcali-silice, la più comune
ACR (Alkali-Carbite Reaction): reazione alcali-carbonato, più rara
27.2 Manifestazioni del Danno
La reazione produce un gel espansivo che assorbe acqua e aumenta di volume, causando: microfessurazione diffusa (pattern "a mappa"), espulsione di gel biancastro dai giunti, rigonfiamenti localizzati, riduzione delle proprietà meccaniche nel tempo.
27.3 Diagnosi
Esame visivo: fessurazione caratteristica a mappa
Esame petrografico su sezioni sottili
Analisi al microscopio elettronico (SEM-EDS)
Test accelerati su campioni (ASTM C1260, C1293)
La diagnosi precoce è fondamentale poiché la reazione, una volta innescata, è irreversibile e progressiva.
28. PROVE SU STRUTTURE IN ACCIAIO
Le strutture in acciaio richiedono prove specifiche per verificare qualità, composizione e stato di conservazione.
25.1 Prove Non Distruttive
Magnetoscopia (MT): rileva difetti superficiali e sub-superficiali mediante polveri magnetiche
Video: https://www.youtube.com/watch?v=aoDP5HbG6cQ
Liquidi penetranti (PT): evidenzia discontinuità affioranti mediante contrasto cromatico
Video: https://www.youtube.com/watch?v=2MEPnvCVejc
Ultrasuoni (UT): verifica spessori residui e difetti interni
Radiografia (RT): visualizza difetti interni mediante raggi X o gamma
Video: https://www.youtube.com/watch?v=G7EU2H47DHk
Correnti indotte (ET): rileva difetti superficiali su materiali conduttori
Video: https://www.youtube.com/watch?v=mfFAx0HEA8I
25.2 Prove Distruttive
Prelievo e analisi chimica (composizione, tenore di carbonio)
Prove di durezza (Brinell, Rockwell, Vickers)
Prove di trazione su provini
Esame metallografico
Norme: UNI EN ISO 9712:2022 per qualificazione operatori NDT.
29. MONITORAGGIO STRUTTURALE
Il monitoraggio strutturale consente di seguire nel tempo l'evoluzione di fenomeni di dissesto o deformazione mediante strumentazione dedicata.
26.1 Strumentazione
Fessurimetri: misurano l'apertura e l'evoluzione delle lesioni
Inclinometri: rilevano rotazioni e inclinazioni degli elementi
Estensimetri: misurano deformazioni e tensioni
Trasduttori di spostamento (LVDT): monitorano cedimenti e movimenti
Accelerometri: caratterizzazione dinamica e monitoraggio sismico
Sensori di temperatura e umidità: condizioni ambientali
26.2 Sistemi di Acquisizione
I dati vengono acquisiti da centraline di monitoraggio con trasmissione wireless o cablata, permettendo controllo remoto in tempo reale e archiviazione storica per analisi di lungo periodo.
30. INDAGINI GEOTECNICHE
Ho trovato questo file interessante:
https://www.geologimarche.it/wp-content/uploads/2012/02/Alberto_Jesi_I_II.pdf
Le indagini geotecniche sono essenziali per la valutazione delle fondazioni e del comportamento del terreno.
27.1 Prove in Situ
SPT (Standard Penetration Test): resistenza alla penetrazione dinamica
CPT/CPTU (Cone Penetration Test): penetrazione statica con piezocono
Prove pressiometriche: caratteristiche di deformabilità del terreno
Prove di carico su piastra: modulo di reazione del sottofondo
Prove su pali: capacità portante di fondazioni profonde
27.2 Sondaggi
Carotaggi continui con recupero campioni indisturbati
Prove di laboratorio su campioni (triassiali, edometriche, taglio diretto)
Analisi granulometriche e limiti di Atterberg
31. ANALISI DEI SALI E DELLE EFFLORESCENZE
Questo è mio:
https://www.renzo-arthome.com/sali-nelle-murature-cause-ed-effetti-renzo-spedicato-renzo-arthome/
L'analisi dei sali solubili nelle murature è fondamentale per diagnosticare efflorescenze e sub-efflorescenze.
28.1 Principali Sali
Solfati: igroscopici, provocano aumento di volume e disgregazione
Nitrati: origine organica, cristallizzano con U.R. del 50% o inferiore
Cloruri: molto igroscopici, cristallizzano con U.R. vicina al 30%
Carbonati: derivano dalla reazione dell'idrossido di calcio con CO2
Le efflorescenze superficiali sono meno dannose delle sub-efflorescenze, che cristallizzano nei primi 15-20 mm sotto la superficie causando distacchi e disgregazione.
32. METODI ELETTRICI A BASSA TENSIONE E FREQUENZA
Metodo della resistività elettrica
Principio fisico
Il metodo si basa sulla misura delle variazioni di resistenza elettrica dei materiali da costruzione. L'acqua, essendo un buon conduttore, riduce drasticamente la resistività della muratura secca. Utilizzando tensioni di sicurezza (tipicamente 12-48V), è possibile mappare la distribuzione dell'umidità all'interno delle strutture attraverso l'uso di elettrodi di contatto posizionati sulla superficie o inseriti nel materiale.
Applicazione pratica
Gli elettrodi vengono posizionati secondo una griglia predefinita sulla superficie da indagare. Le misure di resistività vengono elaborate per creare mappe bidimensionali che mostrano le zone con maggiore contenuto di umidità. Questa tecnica permette di identificare percorsi preferenziali di infiltrazione, estensione dei danni da acqua e aree critiche dove concentrare ulteriori indagini diagnostiche più approfondite.
Metodo capacitivo/dielettrico
Principio fisico
Questo metodo misura le variazioni della capacità elettrica (costante dielettrica) dei materiali. L'acqua possiede una costante dielettrica molto elevata (circa 80) rispetto ai materiali da costruzione secchi (tipicamente 3-10 per laterizi, calcestruzzo, legno). La presenza di umidità aumenta quindi significativamente la capacità elettrica del materiale, consentendo di rilevare e quantificare il contenuto d'acqua.
Vantaggi del metodo
Il principale vantaggio rispetto al metodo resistivo è la possibilità di effettuare misure senza contatto diretto con la parete, utilizzando sensori a piastra che vengono semplicemente appoggiati sulla superficie. Questo rende il metodo più rapido e meno invasivo, particolarmente utile per ispezioni preliminari su ampie superfici o per il monitoraggio periodico durante i processi di asciugatura.
Campi di applicazione comuni
I metodi a bassa tensione sono impiegati per:
Mappatura della distribuzione dell'umidità in murature, solai, massetti
Individuazione di percorsi preferenziali di infiltrazione attraverso strutture multistrato
Verifica dell'estensione di danni causati da eventi alluvionali o perdite idriche
Monitoraggio dell'efficacia di interventi di deumidificazione
Controllo di aree sospette prima di procedere con indagini più invasive
Vantaggi generali
Metodo non distruttivo che preserva l'integrità delle superfici
Sicurezza operativa grazie alle basse tensioni utilizzate
Possibilità di creare mappe dettagliate della distribuzione dell'umidità
Costi contenuti rispetto ad altre tecniche diagnostiche
Adatto sia per indagini preliminari che per monitoraggio nel tempo
Limitazioni
Precisione inferiore rispetto al metodo ad alta tensione nella localizzazione puntuale
Le misure possono essere influenzate dalla presenza di sali igroscopici nelle murature
Interferenze dovute ad armature metalliche o impianti elettrici possono alterare i risultati
Profondità di indagine limitata (tipicamente 5-30 cm a seconda dello strumento)
33. RICERCA PERDITE CON ALTA TENSIONE (HIGH VOLTAGE LEAK DETECTION)
Principio di funzionamento
La tecnica ad alta tensione si basa sull'applicazione di una corrente elettrica ad alta tensione (tipicamente 15-30 kV) sulla superficie della membrana impermeabilizzante. Il metodo sfrutta la proprietà conduttiva dell'acqua presente sotto la membrana: quando un difetto (foro, taglio, giunto difettoso) permette il passaggio della corrente verso il substrato umido sottostante, si crea un arco elettrico che identifica con precisione millimetrica il punto esatto della perdita.
Metodologie applicative
Spazzola elettrica mobile
Un operatore passa una spazzola elettrificata sulla superficie asciutta della membrana. Quando la spazzola attraversa un difetto, l'arco elettrico genera un segnale acustico e/o visivo. Questo metodo consente di testare rapidamente ampie superfici (fino a 1000 m²/ora) ed è particolarmente efficace per l'ispezione finale prima della posa di massetti o pavimentazioni.
Griglia fissa di elettrodi
Sistema di elettrodi permanenti installato sotto la membrana impermeabilizzante per il monitoraggio continuo nel tempo. Questa configurazione è utilizzata in applicazioni critiche dove è necessario rilevare eventuali perdite durante l'intera vita utile della struttura, come nelle coperture di edifici industriali o nelle vasche di contenimento.
Campi di applicazione
La tecnica è particolarmente indicata per:
Test di qualità su membrane bituminose, PVC, TPO, EPDM prima della copertura finale
Identificazione di forature accidentali durante la posa
Verifica dell'integrità di giunti e sovrapposizioni
Test su coperture piane, terrazze, fondazioni impermeabilizzate
Controllo di grandi superfici dove altri metodi risulterebbero troppo lenti o imprecisi
Vantaggi
Precisione millimetrica nella localizzazione del difetto
Rapidità di esecuzione (fino a 1000 m²/ora)
Capacità di rilevare difetti anche molto piccoli (<1 mm di diametro)
Metodo non distruttivo che non danneggia la membrana
Possibilità di verificare l'intera superficie prima della copertura definitiva
Limitazioni
Applicabile solo su membrane scoperte e con superficie asciutta
Richiede la presenza di acqua o umidità nel substrato sottostante per creare il circuito elettrico
L'operatore deve essere adeguatamente formato per la sicurezza elettrica
Non utilizzabile su membrane già ricoperte da pavimentazioni o massetti
34. TRACCIANTI FLUORESCENTI: LA FLUORESCEINA SODICA
Caratteristiche del tracciante
La fluoresceina sodica è un colorante fluorescente giallo-verde utilizzato come tracciante per individuare percorsi occulti di infiltrazione negli edifici. Si tratta di una sostanza non tossica, biodegradabile, che presenta un'altissima visibilità anche in concentrazioni estremamente basse (fino a 1:40.000.000). Queste caratteristiche la rendono ideale per il tracciamento di flussi idrici all'interno di strutture complesse dove altri metodi diagnostici non risultano conclusivi.
Principio di funzionamento
La fluoresceina emette una fluorescenza giallo-verde intensa quando esposta a luce ultravioletta (lampada di Wood, lunghezza d'onda 365 nm). Questa proprietà permette di visualizzare tracce infinitesimali del tracciante anche dopo che l'acqua ha percorso tragitti complessi attraverso murature multistrato, intercapedini, cavità o lungo interfacce tra materiali diversi. Il metodo è particolarmente efficace quando termografia o igrometria non forniscono informazioni sufficienti sulla localizzazione precisa della sorgente di infiltrazione.
Metodologia di applicazione
Fase 1: Introduzione del tracciante
La fluoresceina viene introdotta nell'area sospetta di infiltrazione (copertura, terrazza, giunto, fessura) disciolta in acqua. La concentrazione dipende dall'estensione dell'area da testare e dalla lunghezza presunta del percorso che l'acqua deve compiere. In alcuni casi si effettua una vera e prova di tenuta con acqua addizionata di tracciante, in altri si sfruttano eventi meteorici naturali dopo aver applicato il colorante nelle zone critiche.
Fase 2: Tempo di attesa
Si attende che l'acqua contenente il tracciante percorra il suo tragitto attraverso la struttura. I tempi variano da poche ore a diversi giorni a seconda della permeabilità dei materiali, della geometria della struttura e dell'entità dell'infiltrazione. Durante questo periodo è importante monitorare le condizioni ambientali che possono influenzare il flusso (temperatura, umidità relativa, eventuali piogge).
Fase 3: Ispezione con luce UV
Si ispezionano con lampada UV tutte le zone dove l'acqua potrebbe emergere: soffitti, pareti, angoli, giunti, attraversamenti impiantistici. La fluorescenza giallo-verde brillante identifica con precisione i punti di uscita dell'infiltrazione e permette di ricostruire il percorso dell'acqua all'interno della struttura. È consigliabile operare in condizioni di scarsa illuminazione per massimizzare il contrasto della fluorescenza.
Applicazioni specifiche
Individuazione di perdite in coperture complesse con più strati e sovrapposizioni
Tracciamento di flussi idrici in murature multi-strato o con intercapedini
Identificazione di connessioni occulte tra ambienti (es. infiltrazioni da terrazzi superiori)
Verifica dell'efficacia di interventi di impermeabilizzazione
Test su strutture dove termografia e igrometria non sono conclusive
Vantaggi rispetto ad altri metodi
Metodo non invasivo che non richiede demolizioni o perforazioni estese
Identificazione precisa del percorso anche in strutture molto complesse
Possibilità di tracciare simultaneamente più percorsi usando coloranti diversi
Costo contenuto rispetto a indagini più complesse
Efficace anche quando altri metodi diagnostici (termografia, igrometria) non forniscono risultati conclusivi
Limitazioni
Richiede che l'acqua sia effettivamente in movimento (non rileva umidità statica)
Non quantifica il volume di infiltrazione
Può essere assorbita da materiali molto porosi alterando la lettura
Richiede attesa (anche giorni) per completare il test
Necessaria buona conoscenza delle caratteristiche costruttive per interpretare correttamente i risultati
35. TRACCIANTI FUMOGENI PER INFILTRAZIONI D'ARIA
Principio di funzionamento
I generatori di fumo producono un fumo denso, bianco, non tossico e non corrosivo che viene immesso in ambienti, cavità o sistemi di ventilazione per visualizzare i percorsi di flusso dell'aria. Il fumo, essendo visibile e seguendo i moti convettivi e i gradienti di pressione, rivela con immediatezza le vie di infiltrazione d'aria attraverso involucro edilizio, giunti, fessure o difetti di posa. Questa tecnica è particolarmente efficace per identificare perdite d'aria che causano dispersioni termiche, condense interstiziali o problemi di qualità dell'aria indoor.
Tipologie di generatori
Fumogeni portatili a penna
Dispositivi compatti, manuali, che producono piccoli volumi di fumo per ispezioni localizzate. Sono utilizzati per verificare puntualmente la tenuta di serramenti, giunti tra elementi costruttivi, passaggi di impianti. L'operatore avvicina la penna fumogena alla zona sospetta e osserva se il fumo viene aspirato attraverso fessure o discontinuità, rivelando difetti di tenuta all'aria.
Generatori ad alta capacità
Macchine professionali che producono grandi quantità di fumo per saturare interi ambienti o sezioni di edificio. Vengono utilizzati in combinazione con il Blower Door Test: si crea una depressione controllata nell'edificio e si immette il fumo all'interno; le infiltrazioni diventano visibili all'esterno dove il fumo fuoriesce attraverso i punti deboli dell'involucro. Questa metodologia è fondamentale nelle verifiche di tenuta all'aria degli edifici ad alta efficienza energetica.
Metodologia applicativa
Test in pressione positiva
Il fumo viene immesso in un ambiente chiuso, cavità o condotto e si osserva dove fuoriesce. Questo metodo è utilizzato per verificare la tenuta di sistemi di ventilazione, intercapedini, camere d'aria, o per identificare connessioni non volute tra ambienti che dovrebbero essere separati. È particolarmente utile per individuare vie di propagazione di inquinanti, odori o umidità tra unità abitative contigue.
Test in depressione (combinato con Blower Door)
Si crea una depressione nell'edificio mediante ventilatore calibrato (Blower Door) installato in una porta o finestra. Il fumo viene immesso all'interno e l'operatore ispeziona l'esterno dell'edificio per identificare i punti di fuoriuscita. Questa tecnica è prevista dalle normative sulla prestazione energetica degli edifici e permette di localizzare con precisione i difetti di tenuta all'aria che compromettono l'efficienza del sistema edificio-impianto.
Campi di applicazione
Verifica della tenuta all'aria dell'involucro edilizio in edifici ad alta efficienza energetica (Passivhaus, NZEB)
Identificazione di infiltrazioni d'aria attraverso serramenti, cassonetti, giunti strutturali
Controllo della tenuta di barriere al vapore e membrane freno vapore in coperture e pareti
Verifica della compartimentazione antincendio e dei sistemi di controllo fumo
Individuazione di vie di propagazione di radon dal terreno
Diagnosi di problemi di qualità dell'aria indoor causati da infiltrazioni indesiderate
Test di impianti di ventilazione meccanica controllata per verificare assenza di by-pass
Vantaggi
Visualizzazione immediata e inequivocabile dei percorsi di infiltrazione
Metodo non distruttivo che non danneggia le strutture
Possibilità di documentare fotograficamente o in video i difetti rilevati
Applicabile sia in fase di costruzione che su edifici esistenti
Costo contenuto rispetto ai benefici informativi
Complementare ai test di pressurizzazione quantitativi (Blower Door)
Limitazioni e precauzioni
Necessaria ventilazione adeguata dopo il test per evacuare completamente il fumo
Possibile attivazione di rilevatori di fumo: è necessario avvisare o disattivare temporaneamente i sistemi
Il fumo può depositarsi temporaneamente su superfici (solitamente rimovibile con semplice pulizia)
Condizioni di vento forte possono interferire con i risultati nelle prove in esterno
Il metodo identifica le vie di passaggio ma non quantifica i flussi d'aria
Richiede esperienza nella lettura e interpretazione dei flussi visualizzati
Normative di riferimento
La verifica della tenuta all'aria dell'involucro edilizio è richiesta dalle normative sulla prestazione energetica degli edifici. Le norme UNI EN ISO 9972 e UNI EN 13829 definiscono le metodologie per la misura quantitativa della permeabilità all'aria, mentre i test con fumogeni rappresentano un complemento qualitativo essenziale per localizzare i difetti e guidare gli interventi correttivi. Gli edifici passivi (Passivhaus) e gli edifici a energia quasi zero (NZEB) richiedono valori di tenuta all'aria molto stringenti, rendendo indispensabile l'uso combinato di test quantitativi e visualizzazione con fumogeni.
Sinergia con altri metodi diagnostici
I fumogeni sono particolarmente efficaci quando utilizzati insieme a: termografia a infrarossi (che rivela dispersioni termiche ma non sempre il punto esatto di infiltrazione), anemometri (che misurano la velocità dell'aria in corrispondenza di fessure), e Blower Door Test (che quantifica la permeabilità complessiva). Questa combinazione permette sia la quantificazione del problema che la localizzazione precisa dei difetti, ottimizzando gli interventi di sigillatura e garantendo il raggiungimento degli obiettivi di prestazione energetica.
36. BLOWER DOOR TEST – VERIFICA DELLA TENUTA ALL'ARIA DELL'INVOLUCRO EDILIZIO
Principio del metodo
Il Blower Door Test è una procedura diagnostica standardizzata che consente di misurare quantitativamente la permeabilità all'aria dell'involucro edilizio. Il test prevede l'installazione di un ventilatore calibrato, dotato di manometri digitali, in una porta o finestra dell'edificio. Il ventilatore crea una differenza di pressione controllata tra interno ed esterno (tipicamente ±50 Pa), simulando l'effetto di un vento di circa 32 km/h che agisce uniformemente su tutte le superfici dell'involucro. Misurando il flusso d'aria necessario a mantenere questa differenza di pressione, si quantifica il volume di aria che attraversa le discontinuità dell'involucro per infiltrazione.
Strumentazione
Componenti del sistema
L'apparecchiatura è costituita da un telaio regolabile che si adatta alle dimensioni standard di porte o finestre, un telo in nylon impermeabile che sigilla l'apertura, un ventilatore assiale a portata variabile con motore elettronico, e un sistema di misura computerizzato che rileva simultaneamente la portata d'aria, le pressioni differenziali interna ed esterna, temperatura e umidità. I sistemi moderni sono dotati di software che elabora automaticamente i dati secondo le normative applicabili e genera rapporti conformi agli standard internazionali.
Calibrazione e precisione
Gli strumenti devono essere calibrati annualmente secondo le specifiche del produttore. La precisione della misura dipende dalla corretta calibrazione dei sensori di pressione (±1 Pa) e dalla caratterizzazione della curva portata-pressione del ventilatore. I sistemi professionali garantiscono un'incertezza di misura inferiore al 5% sulla portata d'aria misurata, prerequisito fondamentale per la certificazione degli edifici ad alta efficienza energetica.
Metodologia di esecuzione
Preparazione dell'edificio
Prima del test è necessario definire il confine dell'involucro da testare e preparare l'edificio secondo protocolli standardizzati. Tutte le aperture intenzionali verso l'esterno (finestre, porte, serrande di ventilazione) vengono chiuse. Le aperture funzionali che devono rimanere permeabili (cappa cucina, scarichi bagno, ventilazione meccanica) vengono sigillate temporaneamente. Le porte interne vengono aperte per creare un volume unico in comunicazione. Camini e stufe richiedono attenzione particolare: devono essere sigillati o collegati direttamente all'esterno per evitare misure falsate.
Esecuzione della misura
Il test viene eseguito in due modalità: depressurizzazione (il ventilatore estrae aria dall'edificio) e pressurizzazione (il ventilatore immette aria nell'edificio). Per ciascuna modalità si misurano almeno 5 punti di portata a pressioni crescenti (tipicamente da 10 a 60 Pa). I dati vengono interpolati secondo l'equazione della permeabilità Q = C·ΔPⁿ, dove Q è la portata, ΔP la differenza di pressione, C il coefficiente di flusso e n l'esponente di flusso (teoricamente 0,5 per flusso turbolento, 1 per flusso laminare). Il test completo richiede 45-90 minuti a seconda delle dimensioni dell'edificio.
Parametri di valutazione
n50: ricambi d'aria a 50 Pa
Il parametro principale è l'indice n50, che esprime quante volte il volume dell'edificio viene completamente ricambiato in un'ora quando sottoposto a una differenza di pressione di 50 Pa. Si calcola dividendo la portata d'aria misurata a 50 Pa (m³/h) per il volume riscaldato dell'edificio (m³). Valori tipici: edifici tradizionali 3-10 h⁻¹, edifici moderni conformi a normativa 0,6-3 h⁻¹, standard Passivhaus ≤0,6 h⁻¹. Questo indice permette confronti diretti tra edifici di dimensioni diverse.
q50: permeabilità specifica
La permeabilità specifica q50 esprime il flusso d'aria per unità di superficie disperdente a 50 Pa, calcolata come Q50/Aenv dove Aenv è la superficie dell'involucro edilizio (m²). Questo parametro è richiesto dalle normative europee sulla prestazione energetica ed è particolarmente significativo per edifici con rapporti superficie/volume molto diversi. Valori di riferimento: q50 < 3 m³/(h·m²) per edifici conformi, q50 < 0,6 m³/(h·m²) per standard Passivhaus.
Interpretazione dei risultati
Localizzazione delle perdite
Durante il test in depressione, l'aria esterna viene aspirata attraverso tutte le discontinuità dell'involucro. Questo è il momento ideale per utilizzare traccianti fumogeni, termocamera a infrarossi o anemometri per localizzare le perdite principali. I punti critici più frequenti sono: cassonetti per avvolgibili, giunti tra serramento e muratura, attraversamenti impiantistici, giunti tra elementi prefabbricati, connessioni parete-copertura, connessioni parete-solaio, prese elettriche su pareti perimetrali. La localizzazione permette di intervenire con sigillature mirate.
Esponente di flusso n
L'esponente n fornisce informazioni sulla tipologia di perdite: valori prossimi a 0,5 indicano predominanza di fessure larghe con flusso turbolento (tipico di difetti macroscopici come guarnizioni danneggiate), mentre valori superiori a 0,65 suggeriscono perdite attraverso percorsi lunghi e stretti con flusso laminare (materiali porosi, giunti mal sigillati). Questa informazione guida la scelta delle strategie di sigillatura più efficaci.
Normative di riferimento
Standard europei
La norma UNI EN ISO 9972 "Prestazione termica degli edifici – Determinazione della permeabilità all'aria degli edifici – Metodo di pressurizzazione mediante ventilatore" definisce la metodologia standard. La norma UNI EN 13829 specifica i requisiti per la certificazione energetica degli edifici. In Italia, il D.Lgs. 192/2005 e s.m.i. richiede valori limite di permeabilità per edifici nuovi e ristrutturazioni importanti.
Standard internazionali
Lo standard Passivhaus Institute richiede n50 ≤ 0,6 h⁻¹. Gli standard LEED e BREEAM includono criteri sulla tenuta all'aria con limiti variabili secondo il livello di certificazione. La direttiva EPBD (Energy Performance of Buildings Directive) 2010/31/UE richiede che gli edifici a energia quasi zero (NZEB) abbiano involucri ad altissima tenuta all'aria, rendendo il Blower Door Test una verifica obbligatoria in molti Stati membri.
I Gas Traccianti nella Diagnostica Edilizia
I gas traccianti rappresentano una delle tecnologie diagnostiche più efficaci e innovative per l'individuazione di perdite, infiltrazioni e difetti di tenuta negli edifici e negli impianti. Questa metodologia non invasiva consente di localizzare con precisione anomalie che sfuggirebbero ai metodi tradizionali, riducendo drasticamente i costi e i tempi di intervento.
La tecnica si basa sull'insufflazione di gas inerti all'interno di tubazioni, sistemi impermeabilizzanti o cavità edilizie. La molecola del gas, grazie alle sue dimensioni estremamente ridotte, è in grado di attraversare materiali porosi come terreno, murature, massetti e pavimentazioni, risalendo in superficie dove viene rilevata mediante strumentazione specifica.
Principali Tipologie di Gas Traccianti
Miscele Idrogeno-Azoto (H₂/N₂)
La miscela più comunemente utilizzata nel settore edilizio è composta da 95% di azoto e 5% di idrogeno. Questa composizione garantisce la massima sicurezza operativa, essendo non infiammabile, inodore e completamente inerte.
Caratteristiche principali:
Molecola di idrogeno estremamente piccola (la più piccola in natura insieme all'elio)
Elevata capacità di permeare materiali da costruzione
Densità inferiore all'aria, quindi risale rapidamente in superficie
Rilevabile mediante sensori elettrochimici ad alta sensibilità
Lettura in parti per milione (ppm)
Elio (He)
Gas nobile inerte, utilizzato principalmente per applicazioni che richiedono estrema sensibilità di rilevamento. L'elio presenta una molecola di dimensioni paragonabili a quella dell'idrogeno, con eccellente capacità di penetrazione attraverso micro-fessurazioni. La rilevazione avviene mediante spettrometria di massa, garantendo precisione a livelli molto elevati. Il costo superiore rispetto alle miscele H₂/N₂ ne limita l'utilizzo a contesti particolari.
Gas Perfluorocarburi (PFT)
I gas perfluorocarburi trovano applicazione specifica nella diagnosi energetica degli edifici per la misurazione delle infiltrazioni d'aria e la determinazione del tasso di ricambio d'aria. Sono disponibili sei diversi PFT che permettono test simultanei in differenti zone dell'edificio, consentendo di determinare non solo il tasso di infiltrazione per ogni zona, ma anche i flussi d'aria tra zone diverse (ad esempio tra seminterrato e piano primo).
Applicazioni nella Diagnostica Edilizia
Ricerca Perdite su Tubazioni
Il gas viene insufflato all'interno della tubazione da verificare, aumentando la pressione interna. In corrispondenza del punto di rottura o lesione, il gas fuoriesce e, grazie alla sua leggerezza, risale verticalmente attraverso terreno, massetti, pavimentazioni o murature fino a raggiungere la superficie, dove viene rilevato da appositi detector.
Applicabile a:
Reti idriche interrate
Impianti di riscaldamento sotto traccia
Sistemi di irrigazione
Condotte di scarico
Collaudo Sistemi Impermeabilizzanti
Uno degli impieghi più efficaci dei gas traccianti riguarda il collaudo di guaine e membrane impermeabilizzanti. Il sistema si rivela particolarmente vantaggioso rispetto alla tradizionale prova di invaso (allagamento), che presenta numerose limitazioni operative.
Limitazioni della prova di invaso tradizionale:
Impossibilità di esecuzione in presenza di pendenze insufficienti
Rischio di danni strutturali per sovraccarico
Difficoltà nel rilevare infiltrazioni quando l'acqua imbibisce coibentazioni senza gocciolamento
Tempi di esecuzione prolungati (permanenza acqua minimo 24-48 ore)
Il gas tracciante supera queste criticità: viene immesso al di sotto della guaina impermeabile mediante installazione di una valvola. La pressurizzazione obbliga il gas a risalire attraverso eventuali punti di ammaloramento o difetti della membrana, individuabili in tempi rapidi con strumentazione dedicata.
Diagnosi Energetica e Tenuta all'Aria
La tecnica PFT (Passive Tracer Gas Technology) permette di misurare il tasso di infiltrazione d'aria dell'involucro edilizio su periodi prolungati, fornendo dati più rappresentativi rispetto al blower door test. Gli emettitori rilasciano lentamente il gas tracciante, mentre i ricevitori ne assorbono campioni. La concentrazione media di gas risulta proporzionale alla tenuta dell'edificio: maggiore è la concentrazione, migliore è la tenuta all'aria.
Individuazione Esalazioni Maleodoranti
I gas traccianti permettono di individuare l'origine di esalazioni di miasmi o odori sgradevoli (es. odore di fogna) attraverso l'insufflazione nei sistemi di scarico. Il percorso del gas evidenzia connessioni anomale, rotture nelle barriere odorigene o difetti nelle ventilazioni primarie/secondarie.
Metodologia Operativa
Il protocollo diagnostico mediante gas tracciante si articola nelle seguenti fasi:
Preparazione del sistema: isolamento della porzione da testare, installazione delle valvole di insufflazione e messa in pressione del sistema
Insufflazione del gas: immissione della miscela tracciante e mantenimento della pressione di esercizio
Tempo di diffusione: attesa necessaria affinché il gas attraversi i materiali e raggiunga la superficie (variabile in funzione della stratigrafia)
Rilevamento: scansione sistematica dell'area mediante detector portatile, con lettura in tempo reale delle concentrazioni in ppm
Mappatura: localizzazione precisa dei punti critici e documentazione fotografica/planimetrica
Interpretazione qualitativa: sebbene la lettura strumentale sia quantitativa (ppm), l'interpretazione della criticità viene effettuata in modo qualitativo, poiché la fuoriuscita del gas dipende non solo dalla dimensione della rottura ma anche dall'eterogeneità dei materiali e dalle condizioni specifiche del contesto edilizio
Vantaggi della Metodologia
Elevata sensibilità: capacità di individuare anche perdite di minima entità
Localizzazione precisa: riduzione delle demolizioni esplorative a zone circoscritte
Non invasività: preservazione dell'integrità delle strutture durante l'indagine
Versatilità: applicabilità a tubazioni, impermeabilizzazioni, sistemi complessi
Rapidità: tempi di esecuzione ridotti rispetto ai metodi tradizionali
Sicurezza: utilizzo di gas inerti e non pericolosi
Economicità: riduzione significativa dei costi complessivi di intervento grazie alla minimizzazione delle demolizioni
Limitazioni e Fattori Condizionanti
L'efficacia della metodologia può essere condizionata da specifici fattori:
Condizioni meteorologiche: vento intenso, temperature estreme o precipitazioni possono interferire con le misurazioni
Presenza di barriere impermeabili: strati come polietilene non microforato o barriere al vapore continue possono impedire la risalita del gas, fornendo false indicazioni
Eterogeneità della stratigrafia: la complessità delle stratigrafie edilizie rende ogni contesto unico, richiedendo competenza nell'interpretazione dei dati
Necessità di operatori specializzati: la corretta esecuzione e interpretazione richiedono formazione specifica e esperienza
Investimento strumentale: i detector professionali rappresentano un costo iniziale significativo
Integrazione con Altre Tecniche Diagnostiche
Per massimizzare l'efficacia diagnostica, i gas traccianti vengono frequentemente integrati in protocolli multi-tecnica che prevedono l'impiego combinato di:
Termografia all'infrarosso per mappatura termica e individuazione zone umide
Igrometria per quantificazione del contenuto d'acqua nei materiali
Geofono e correlatori acustici per perdite su impianti in pressione
Videoispezione endoscopica per verifica visiva interna
ELD (Electric Leak Detection) per sistemi impermeabilizzanti conduttivi
Georadar (GPR) e Moisture Mapping Tomography per mappatura tridimensionale dell'umidità
Questo approccio olistico, definito da alcuni operatori come protocollo M.I.R.A. (Mapping for Infiltration Recognition and Analysis), consente di passare dall'osservazione qualitativa all'evidenza scientifica, fornendo diagnosi chiare, documentabili e difendibili anche in sede legale.
Conclusioni
I gas traccianti rappresentano oggi uno strumento indispensabile nella diagnostica edilizia moderna. La capacità di individuare con precisione l'origine di perdite e infiltrazioni, riducendo drasticamente le demolizioni esplorative, si traduce in significativi risparmi economici e temporali per committenti e professionisti.
L'evoluzione tecnologica degli ultimi anni ha reso disponibili detector di ultima generazione caratterizzati da elevata sensibilità, stabilità di lettura e riduzione delle interferenze, ampliando ulteriormente il campo applicativo di questa metodologia.
La corretta applicazione della tecnica richiede tuttavia competenza specifica, conoscenza approfondita dei materiali e dei sistemi costruttivi, e capacità di interpretazione critica dei risultati. Solo attraverso l'integrazione con altre tecniche diagnostiche e l'esperienza dell'operatore è possibile garantire diagnosi affidabili e interventi risolutivi definitivi.
37. CONCLUSIONI
La diagnostica delle patologie edilizie si avvale oggi di un vasto arsenale di tecniche e strumentazioni, frutto di oltre un secolo di sviluppo scientifico e tecnologico. Dalla termografia al georadar, dalle prove soniche alla resistografia, ogni metodologia risponde a specifiche esigenze conoscitive.
L'approccio ottimale prevede l'integrazione di diverse tecniche: le prove non distruttive per una mappatura estesa; le prove semi-distruttive per approfondimenti mirati; le prove distruttive per la taratura e validazione dei risultati. Solo attraverso questa sinergia è possibile raggiungere un adeguato livello di conoscenza, presupposto irrinunciabile per qualsiasi intervento di conservazione, restauro o adeguamento sismico.
La Circolare n. 7/2019 sottolinea come il buon risultato di un progetto di recupero strutturale fondi la sua validità nella fase iniziale di conoscenza. Investire in diagnostica significa risparmio economico nell'esecuzione degli interventi, che risulteranno meno invasivi e più efficaci.
La redazione di questo documento ha richiesto un significativo investimento di tempo per organizzare in modo sistematico le informazioni relative alle principali tecniche diagnostiche utilizzate nell'ambito delle patologie edilizie. L'autore è pienamente consapevole che l'ampio panorama degli strumenti e delle metodologie disponibili per le indagini nel settore delle costruzioni è molto più vasto di quanto qui descritto, e che numerosi altri metodi diagnostici, seppur non trattati in questa sede, rivestono anch'essi un ruolo importante nella pratica professionale.
Tuttavia, i metodi qui presentati rappresentano in linea di massima le tecniche più comunemente impiegate nelle indagini diagnostiche nel campo delle patologie edilizie, in particolare per quanto riguarda le problematiche legate all'umidità, alle infiltrazioni d'acqua e d'aria, e alla tenuta dell'involucro edilizio. Queste metodologie costituiscono la base operativa per la maggior parte delle diagnosi condotte sul campo e forniscono gli elementi essenziali per l'identificazione e la caratterizzazione dei difetti costruttivi e dei fenomeni degenerativi negli edifici.
Si auspica che questo documento possa rappresentare un riferimento utile per i professionisti del settore e per tutti coloro che si occupano di diagnostica edilizia, pur nella consapevolezza che la continua evoluzione tecnologica e normativa richiederà periodici aggiornamenti e integrazioni.
RIFERIMENTI NORMATIVI E BIBLIOGRAFICI
Normativa Nazionale
D.M. 17 gennaio 2018 – Norme tecniche per le costruzioni
Circolare n. 7 del 21 gennaio 2019 C.S.LL.PP.
D.P.C.M. 9 febbraio 2011 – Rischio sismico patrimonio culturale
Circolare 633/STC 2019
UNI 11931:2024 – PND ingegneria civile
Normativa Europea e Internazionale
UNI EN ISO 9712:2022 – Qualificazione personale PND
UNI EN 12504-2:2012 – Prove sclerometriche
UNI EN 12504-3:2005 – Forza di estrazione (Pull-Out)
UNI EN 12504-4:2005 – Velocità ultrasuoni
UNI EN 12390-3 – Resistenza a compressione
UNI EN 14630:2007 – Profondità carbonatazione
UNI EN ISO 6781-1:2023 – Termografia degli edifici (sostituisce la UNI EN 13187:2000)
UNI EN 16714-1:2016 – Termografia PND
UNI 11121:2004 – Metodo carburo di calcio (ritirata il 3/4/2025, senza sostituzione)
UNI 9944:1992 – Carbonatazione e cloruri
UNI 9535:1989 – Potenziale armature
UNI 10174:2020 – Mappatura potenziale
UNI 11119:2004 – Diagnosi elementi lignei
UNI 11118:2004 – Identificazione specie legnosa
UNI 10966:2020 – Rivestimenti resinosi (Pull-Off)
ASTM C1196-14a – Martinetto piatto singolo
ASTM C1197-14a – Martinetto piatto doppio
ASTM C876-91 – Potenziale di corrosione
RILEM TC 127-MS – Prove soniche muratura
ASTM C 803 – Prova di penetrazione Windsor
ASTM C1260 – Reazione alcali-silice accelerata
ASTM C1293 – Reazione alcali-silice a lungo termine
Enti e Associazioni
AIPnD – Associazione Italiana Prove non Distruttive
CICPND – Centro Italiano Coordinamento PND
Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici – STC
Istituto Centrale per il Restauro (ICR) – Roma
Renzo-ArtHome
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Ditta Renzo-ArtHome
di Spedicato Oronzo
Specialista in risanamenti di interrati e umidità di risalita
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