Pietra faccia vista e NORMABLOK PIÙ S40 MA per ricostruire i borghi colpiti dal sisma e riportarli al loro caratteristico aspetto originario.

Gli edifici che fanno parte del patrimonio storico del nostro paese risultano spesso particolarmente vulnerabili agli eventi sismici che ciclicamente caratterizzano la nostra penisola.

Le abitazioni storiche, specialmente quelle in pietra a vista, in caso di sisma, sono soggette ai maggiori danneggiamenti; ne è una prova quanto accaduto ai borghi del centro Italia colpiti dal sisma del 2016, in cui molti edifici con pietra a vista sono in parte o totalmente crollati.

Ricostruire “come era, dove era” in zone sismiche e a forte rischio-idrogeologico è un obiettivo importante, ma non è semplice, in quanto comporta la necessità di usare materiali di qualità, tecniche edilizie antisismiche e regole costruttive necessariamente diverse da quelle del passato. L’aspirazione è però quella di rimanere fedeli al disegno originario, ricostruendo in questo caso l’aspetto estetico tipico dei borghi in pietra a vista, ricreandone il valore storico-architettonico e paesaggistico, garantendo al contempo la necessaria sicurezza sismica, la sostenibilità ambientale, la durabilità e non da ultimo il risparmio energetico.

Per soddisfare queste importanti esigenze costruttive Fornaci Laterizi Danesi propone al mercato il sistema in muratura armata NORMABLOK PIÙ S40 MA.

La soluzione consiste nell’ancorare il paramento in pietra a vista alla parete portante NORMABLOK PIÙ S40 MA mediante una speciale rete in fibra di vetro, generando così una struttura monolitica sicura sismicamente. L’efficacia di questa innovativa soluzione costruttiva è testimoniata dai risultati ottenuti su tavola vibrante di seguito riportati.

La parete in muratura armata NORMABLOK PIÙ S40 MA rivestita in pietra a vista, posata con malta di calce, opportunamente ancorata con un’apposita rete in fibra di vetro, è in grado di sostenere, senza mostrare segni di danneggiamento, eventi sismici di intensità doppia rispetto quelli registrati durante la sequenza sismica del terremoto dell’Italia Centrale del 2016.

NORMABLOK PIÙ S40 MA.
Un sistema che resiste alla più alte sollecitazioni sismiche.

Realizzato con laterizio Poroton P800, NORMABLOK PIÙ S40 MA coniuga ai ben noti vantaggi della muratura armata le prestazioni del polistirene espanso additivato con grafite, arrivando così a generare un sistema costruttivo dalle eccellenti performance termiche.
Le pareti realizzate con NORMABLOK PIÙ S40 MA, oltre ad essere sicure sismicamente, raggiungono una trasmittanza termica di 0,21 W/m2K, rendendo inutile la posa di un cappotto a lastre, mantenendo nel tempo le prestazioni.

Muratura Armata con pietra facciavista su tavola vibrante.

Nell’ambito di un ampio progetto di ricerca sviluppato da Università degli Studi di Roma Tre, Università La Sapienza di Roma, ENEA, con il contributo di Regione Lazio e la partecipazione di Fibre Net e Consorzio POROTON^® Italia, è stata sviluppata una tecnologia in muratura armata POROTON^® con paramento in pietrame a vista la cui efficacia antisismica è stata verificata tramite simulazione a scala reale su tavola vibrante sotto azioni sismiche registrate durante la sequenza dell’Italia centrale 2016.

I risultati preliminari provano che la tecnologia sviluppata è in grado di sostenere, senza mostrare segni di danneggiamento, eventi sismici di elevata intensità, finanche doppia rispetto quelli registrati negli eventi sismici dell’Italia centrale nel 2016.

Tecnologia sviluppata per la ricostruzione post-terremoto

L’obiettivo della ricerca è mettere a punto tecniche di ricostruzione che consentano di garantire un’adeguata sicurezza sismica assicurando al contempo il mantenimento della “faccia vista”, tipologia muraria che caratterizza molti centri storici in Italia centrale e non solo e che, però, ha dimostrato di essere particolarmente vulnerabile nei confronti delle azioni sismiche.
Per questo la soluzione messa a punto prevede la realizzazione di una struttura composta da un paramento esterno in pietrame facciavista e da una muratura interna in blocchi di laterizio POROTON^® [fig. 1]. Più precisamente:

• per il paramento esterno facciavista si impiegano le pietre risultanti dal crollo o dalla demolizione della parete a seguito del sisma, al fine di ripristinare il pregio architettonico della facciata con gli stessi materiali delle preesistenze e del contesto, nel rispetto dei vincoli urbanistici e paesaggistici.
  Si tratta di una scelta sostenibile, con un impatto minimo in termini di costi, smaltimento delle macerie ed approvvigionamento di nuovi materiali. Il
  paramento facciavista dello spessore di 20÷22 cm, viene realizzato con le pietre di recupero allettate con una malta a base di calce idraulica naturale di classe M10;
• per il corpo del muro si utilizzano blocchi POROTON^® per muratura armata di spessore 40 cm allettati con malta di cemento di classe M10, che conferiscono buone resistenze meccaniche e sismiche, isolamento termoacustico, garantendo lavorazioni semplici e rapide in cantiere;
• il paramento esterno in pietra è stato collegato al corpo murario in muratura armata POROTON® tramite la malta di calce utilizzata in fase di allettamento delle pietre e mediante il posizionamento, a letti di malta alternati, di una specifica rete in fibra di vetro Fibre Net a maglia larga (135×135 mm) con l’obiettivo di massimizzare la monoliticità del corpo murario nel suo complesso e di impedire fenomeni di disgregazione del paramento in pietra
  facciavista per azioni sismiche.

La soluzione tecnologica sviluppata per la ricostruzione post-terremoto consiste in una struttura composta dalla muratura armata POROTON^® sul lato interno e dalla muratura in pietrame di recupero facciavista esterna opportunamente connesse anche con l’impiego di reti Fibre Net.

Tavola vibrante: prototipo e segnali di input sismico

Il comportamento sismico della tecnologia proposta è stato indagato tramite prove in scala reale su tavola vibrante, allo scopo di analizzarne e validarne le prestazioni in vista di un suo impiego negli interventi di ricostruzione post-sisma.

Gli input sismici assegnati alla tavola sono stati selezionati per essere rappresentativi della sequenza che ha colpito il centro Italia nel 2016-2017 e, precisamente, si tratta dei segnali registrati a Norcia e ad Amatrice il 24/08/2016, a Castelsantangelo sul Nera il 26/10/2016 e ad Amatrice il 30/10/2016. Le registrazioni, acquisite dalle stazioni della Rete Accelerometrica Nazionale, sono rese disponibili dall’INGV e inserite nello European Strong Motion Database (ESD). La scelta di quattro diverse registrazioni relative a tre diversi eventi (24 agosto, 26 ottobre, 30 ottobre) in tre località diverse e appartenenti a regioni diverse è volta a dare la massima generalità ai risultati della sperimentazione. Tenuto conto dell’assetto di prova, i segnali sono applicati nella direzione orizzontale ortogonale al piano della parete e nella direzione verticale, con fattori di scala progressivamente crescenti con step incrementali pari a 0.20.

Di seguito abbiamo selezionato tre input sismici particolarmente intensi, oltre che significativi, tralasciando i test con fattore di scala inferiore all’unità per concentrare direttamente l’attenzione sulla risposta del prototipo sollecitato con le azioni sismiche registrate durante la sequenza dell’Italia centrale 2016 (Amatrice 30/10/2016 e Amatrice 24/08/2016 con fattore di scala x1.0) e con l’input sismico che ha indotto la maggiore PGA tra i test eseguiti (Amatrice 30/10/2016 con fattore di scala x2.0).

Video 1 – Risposta sismica al Test 15 – Amatrice 30/10/2016 – fattore di scala x1.0 – PGA_h 0.53 g

Video 2 – Risposta sismica al Test 22 – Amatrice 24/08/2016 – fattore di scala x1.0  – PGA_h 0.84 g

Video 3 – Risposta sismica al Test 31 – Amatrice 30/10/2016 – fattore di scala x2.0 – PGA_h 1.06 g

Risultati preliminari

Al crescere dell’intensità dei segnali sismici applicati si è potuta constatare una sostanziale assenza di danneggiamenti sull’intera parete, che ha mantenuto la propria monoliticità fino al termine delle prove, quando si è raggiunto il fattore di scala 2.2 per la registrazione di Norcia 24/08/2016, senza presentare al contempo fenomeni di disgregazione del paramento in pietra facciavista.

Conclusioni

I risultati preliminari delle prove dinamiche mostrano l’efficacia della tecnologia sviluppata, in grado di sostenere senza visibili danneggiamenti, eventi sismici di intensità doppia rispetto quelli registrati durante la sequenza sismica del terremoto dell’Italia Centrale (2016-2017), mantenendo la propria monoliticità ed evitando fenomeni di disgregazione del paramento in pietra facciavista.
La soluzione tecnologica sviluppata, che prevede la realizzazione di una struttura composta da una muratura armata POROTON® con paramento esterno in pietrame di recupero opportunamente collegati anche con l’impiego di specifiche reti Fibre Net, risulta quindi essere sismicamente sicura ed adatta per l’impiego negli interventi di ricostruzione post sisma, nell’ottica inoltre della salvaguardia del valore architettonico della costruzione e del contesto paesaggistico in cui è inserita.

Ringraziamenti

Le attività di ricerca del progetto hanno avuto il sostegno finanziario della Regione Lazio con i progetti SICURA “Tecnologie sostenibili per la protezione sismica del patrimonio Culturale” e RIPARA “Sistemi integrati di miglioramento sismico del patrimonio architettonico” in seno al Distretto Tecnologico beni e attività Culturali. Un ringraziamento va anche alla comunità di Accumoli che ha sostenuto le attività di ricerca di questo progetto con partecipazione ed
interesse.

Tratto da Newsletter POROTON® n.144 “Muratura armata con pietra facciavista su tavola vibrante”, De Felice*, De Santis*,
Sangirardi*, Mosele**
* Dipartimento di Ingegneria, Università degli Studi Roma Tre
** Consorzio POROTON® Italia