Carotaggio

Il carotaggio è un metodo per il prelievo di calcestruzzo indurito, da destinare alla preparazione di provini su cui possono essere eseguite diverse tipologie di prove. Questa metodologia di analisi è considerata di tipo semidistruttivo.

Carotaggio su viadotto

Estrazione della carota

Campo di applicazione

Il metodo è adottato nell’Ingegneria Civile per indagini in situ sul calcestruzzo con i seguenti fini:

La metodologia è codificata da norma UNI.

Prelievo del calcestruzzo

Il prelievo consiste nell’estrazione di saggi dalle strutture in opera, aventi forma cilindrica.

Carota estratta

L'operazione è eseguita mediante un’apposita macchina, munita di un utensile che consente di perforare a umido il calcestruzzo e trattenere il materiale tagliato.
La normativa prevede che il criterio generale di tali prelevamenti sia quello di ridurre al minimo il danneggiamento ed il disturbo sul campione.
A tale scopo sancisce quale diametro minimo deve avere il campione, in relazione alle dimensioni degli aggregati costituenti il calcestruzzo. Inoltre specifica che deve essere menzionato nel verbale di prelievo la direzione di estrazione rispetto a quella del getto.
Le operazioni di prelievo dovranno anche essere effettuate in modo da non arrecare danno alla stabilità della struttura.

Sperimentazioni

Dai campioni estratti sono ricavati, successivamente, i relativi provini per l’effettuazione delle diverse tipologie di prova. I provini sono ottenuti mediante tagli ortogonali alla lunghezza della carota. A tale lavorazione si provvede con macchine per il taglio di materiali litoidi. Successivamente si procede con la rettifica delle facce mediante mola diamantata al fine di rispettare i parametri di tolleranza sulle dimensioni (diametro e altezza) e sulla geometria della carota (planarità e perpendicolarità) imposti dalla normativa.
I provini così ricavati possono essere sottoposti a diverse tipologie di prova da cui possono ricavarsi le seguenti informazioni sul materiale:

Apparato di prelievo

L’apparato (carotatrice) si compone di un basamento dotato di una colonna di sostegno provvista di guide scorrevoli. Un carrello scorre lungo le guide mediante un sistema a cremagliera azionato da un volantino.
Il carrello porta un motore elettrico dotato di un porta utensile che consente l’attacco di una fustella, mediante un innesto rapido o a vite.
La fustella è un utensile di acciaio di forma cilindrica, munita all’estremità di una corona diamantata, che è messa in rotazione dal motore elettrico. Il sistema a cremagliera ne consente l’avanzamento e quindi la penetrazione nel materiale eseguendo il taglio del calcestruzzo: carotatura.
Tutta l’operazione deve essere condotta a leggero bagno d’acqua per il raffreddamento della corona, che si surriscalda durante il taglio, e per l’asportazione del materiale residuo di taglio.

Fustella

Corona Diamantata

È indispensabile che la macchina sia opportunamente ancorata alla struttura su cui dovranno essere effettuati i prelievi, per evitare che eventuali vibrazioni, indotte dal meccanismo, producano inceppamento della corona nel foro.

Macchina in dotazione al Laboratorio

La carotatrice in dotazione al laboratorio è una Hilti con motore da 2000 W e regolatore di velocità: da 500 a 2000 giri al minuto. Provvista di un porta utensile ad attacco rapido per fustelle da 25 a 130 mm di diametro. Munita di due basamenti intercambiabili per l’ancoraggio: uno mediante tassellatura, l’altro, con l’ausilio di una pompa di aspirazione, mediante formazione di un vuoto d’aria nell’intercapedine tra basamento e superficie del manufatto.

Nota

Indagini sperimentali, mostrano che i risultati delle prove a compressione eseguite su provini cilindrici, ricavati mediante carotaggio, non corrispondono a quelli che si otterrebbero con prove standard condotte su provini cubici o cilindrici confezionati durante il getto.
La causa principale è dovuta al danno prodottosi nel materiale, durante l’operazione di estrazione: Inoltre la resistenza meccanica del calcestruzzo dipende dal rapporto Altezza/Diametro della carota. I dati ottenuti vanno quindi opportunamente rielaborati per valutare eventuali coefficienti di correzione.

A cura di Vincenzo Di Vasto