Infuence of Grout Injection on the Dynamic Behaviour of Stone Masonry Buildings

Il territorio italiano, così come quello europeo, è caratterizzato da un’ampia diffusione di strutture appartenenti all’edilizia storica minore. Lo stato di degrado, in cui talvolta si trovano tali edifici, rende spesso necessari interventi strutturali volti a garantirne l’integrità. In tale senso, negli ultimi decenni sono state sviluppate nuove metodologie d’intervento, sfruttando sia di materiali tradizionali che innovativi, per preservare tali strutture da ulteriori danni, in particolare quelli indotti da eventi sismici. Tuttavia, nuovi materiali e tecniche d’intervento vengono spesso commercializzati ed applicati senza l’esecuzione di un esaustivo studio preliminare che ne verifichi l’applicabilità e l’efficacia. La presente ricerca si inserisce in questo contesto prendendo in considerazione le murature multi-strato in pietra, una delle tipologie costruttive maggiormente impiegate nell’edilizia storica minore. Tale muratura è costituita da più paramenti accostati ed è caratterizzata da un’alta percentuale di vuoti interni. Inoltre, si considera l’impiego dell’iniezione di miscela, a base di calce idraulica naturale, come tecnica di consolidamento applicabile a tale tipologia muraria. Lo studio si propone di validare l’impiego di questa metodologia d’intervento, già da tempo ampiamente utilizzata sfruttando materiali di diversa composizione chimica, mediante la realizzazione di un’ampia campagna sperimentale e di una successiva modellazione numerica. La prima fase sperimentale comprende una serie di prove dinamiche su modelli di edificio, in scala ridotta, realizzati in muratura multi-strato di pietra, successivamente sottoposta ad iniezione di miscela. L’esecuzione di tali prove su tavola vibrante ha permesso di valutare l’influenza della tecnica di consolidamento considerata sul comportamento dinamico globale della struttura su cui si interviene. Inoltre, si è potuto valutare l’incremento di resistenza oltre che la variazione della risposta sismica dei modelli di edificio. Una complementare fase sperimentale ha coinvolto numerose ed ulteriori prove di laboratorio, realizzate in ambito quasi-statico, su singoli elementi strutturali.L’esecuzione di prove di compressione ha permesso di verificare sia l’incremento di resistenza di tali elementi strutturali che la variazione delle loro modalità di rottura a seguito dell’iniezione di miscela legante. Ulteriori prove di taglio e compressione hanno fornito importanti indicazioni riguardo al comportamento meccanico di singoli elementi strutturali soggetti a forze cicliche nel piano. Infine, si è sviluppata una modellazione numerica del comportamento meccanico di campioni sottoposti a carico di compressione monoassiale. Quest'analisi ha dunque permesso di approfondire lo studio della distribuzione delle tensioni e delle modalità di rottura di singoli elementi strutturali, soggetti ad intervento di consolidamento mediante iniezioni di miscela legante.