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Moderne tecnologie per il monitoraggio del calcestruzzo

Il monitoraggio del calcestruzzo gettato in opera con Concremote di Doka presso il ponte B1329, sull’Autostrada N4 in Sudafrica

In Africa la creazione di un sistema viario efficiente è un requisito fondamentale per lo sviluppo del sistema economico. Dal 1995, la Trans African Concessions (TRAC) si sta occupando della costruzione e gestione di una nuova autostrada che collega Sudafrica e Mozambico: la N4. Il progetto prevede la trasformazione della strada esistente in un’autostrada a pagamento a due corsie per senso di marcia. Il tratto di autostrada fra Rockdale e Arnot nella provincia sudafricana di Mpumalanga è stato aggiudicato all’Impresa Murray & Roberts Infrastructure che, nel lotto assegnato, ha dovuto realizzare anche il ponte su fiume Klein Oliphants.

La geometria del ponte

Si tratta di un ponte post-teso completamente gettato in opera, della lunghezza totale di 71 m e su quattro campate. La sezione trasversale, di larghezza 11,7 m, è composta da due travi principali di dimensione 1,2×2 m, completate dall’impalcato stradale con spessore medio di 20 cm, gettata in un’unica soluzione.

  • I sensori a cavo fissati alle armature prima del getto
    I sensori a cavo fissati alle armature prima del getto
  • Il sensore di superficie posizionato Italia SpA sul piano di carreggiata alla fine del getto
    Il sensore di superficie posizionato Italia SpA sul piano di carreggiata alla fine del getto
  • La fase di getto dell’impalcato
    La fase di getto dell’impalcato
  • Il posizionamento dei sensori sulla struttura
    Il posizionamento dei sensori sulla struttura
  • La curva di maturazione per i diversi sensori posizionati in punti specifici della struttura
    La curva di maturazione per i diversi sensori posizionati in punti specifici della struttura

Il monitoraggio del calcestruzzo

Dal punto di vista operativo, i tempi di realizzazione dell’opera sono stati la sfida più impegnativa per l’Impresa di costruzione. L’obiettivo era di ottimizzare i cicli di lavoro e le attrezzature di sostegno del getto, spostando la puntellazione alla campata successiva, non appena raggiunta la resistenza a compressione minima stabilita dal Progettista. Dal punto di vista strutturale, era inoltre fondamentale monitorare il diverso comportamento nella fase di maturazione del getto massivo delle travi rispetto alla parte più sottile del piano stradale. Per far fronte ad entrambe queste esigenze, l’Impresa Murray & Roberts Infrastructure si è affidata all’innovativa tecnologia di monitoraggio del calcestruzzo offerta da Doka con il sistema Concremote.

Concremote: l’innovativa tecnologia di monitoraggio del calcestruzzo

Concremote, basato sul metodo della maturità pesata di De Vree, consente di determinare la resistenza a compressione del calcestruzzo in tempo reale, per mezzo di sensori direttamente a contatto con il getto realizzato. Il sistema offre diverse tipologie di sensori: di superficie, da collocare direttamente sul getto finito, e cablati, che possono essere annegati in qualsiasi posizione all’interno di una sezione di calcestruzzo. I dati registrati vengono trasmessi, grazie alla tecnologia wireless, alla centrale di calcolo e restituiti su un portale online, accessibile da remoto su qualsiasi dispositivo elettronico. Nel caso specifico, in accordo con il Progettista si è deciso di posizionare un sensore cablato tripolare nella sezione della trave principale per registrare il livello di maturazione sul fondo dell’impalcato, al centro del getto massivo e all’intradosso della trave. Altri tre dispositivi di superficie sono stati impiegati all’estradosso del piano di carreggiata in sezioni di diverso spessore.

Il monitoraggio della struttura in punti specifici, unito alla capacità di Concremote di fornire i dati di maturazione correlati con le condizioni atmosferiche in cui il calcestruzzo sviluppa la propria resistenza, ha restituito un’immagine globale del comportamento della struttura nelle condizioni ambientali reali. Analisi che non sarebbe stata possibile se basata su prove di rottura tradizionali. L’impiego di questa tecnologia innovativa ha consentito all’Impresa il disarmo nei tempi minimi consentiti dal mix design utilizzato e dalle condizioni atmosferiche, in completa sicurezza, senza sovrastimare il comportamento e lo sviluppo della resistenza del calcestruzzo.