Il corretto incollaggio dei rivestimenti e delle guaine alle superfici in calcestruzzo richiede un'adeguata pulizia e, spesso, l'irruvidimento del calcestruzzo per aumentarne la superficie. La rugosità, nota anche come profilo superficiale, può essere conferita al calcestruzzo mediante sabbiatura abrasiva, incisione acida o vari strumenti elettrici a impatto/scarifica. La profondità del profilo superficiale risultante può influenzare l'adesione e le prestazioni del rivestimento. I produttori di rivestimenti e/o i proprietari degli impianti spesso richiedono la pulizia e l'irruvidimento della superficie del calcestruzzo prima dell'installazione del prodotto.
Tradizionalmente, il profilo superficiale (rugosità) del calcestruzzo preparato è stato valutato visivamente con l'uso di chips di profilo superficiale del calcestruzzo (CSP), come quelli descritti nella linea guida n. 310.2R, Selecting and Specifying Concrete Surface Preparation for Sealers, Coatings, Polymer Overlays, and Concrete Repair prodotta dall'International Concrete Repair Institute (ICRI). Questa linea guida riassume le capacità e i limiti dei vari metodi utilizzati per preparare le superfici in calcestruzzo all'applicazione di rivestimenti e riparazioni. I trucioli sono probabilmente il metodo più riconosciuto e frequentemente specificato per valutare la rugosità del calcestruzzo; tuttavia, questo metodo è qualitativo e richiede un certo giudizio da parte del singolo ispettore.
Più recentemente, opzioni digitali come PosiTector SPG TS hanno permesso agli ispettori di misurare il profilo superficiale del calcestruzzo con un metodo digitale e quantitativo, in conformità alla norma ASTM D8271. Sebbene questo metodo presenti notevoli vantaggi, in passato la sua adozione è stata limitata dalla difficoltà di fare riferimenti incrociati tra il metodo CSP Chip (in cui viene riportato il numero di chip che più si avvicina alla finitura superficiale del calcestruzzo) e il metodo Digital Depth Micrometer (in cui viene riportato il profilo in mils).
Tuttavia, in un recente lavoro di Beamish e Corbett (2022)1, è stato intrapreso uno studio per creare una tabella di riferimento incrociato in modo da poter utilizzare i due metodi in modo intercambiabile. I dettagli sulla procedura utilizzata per creare tale tabella sono riportati nell'Appendice A di questo articolo.
I chip ICRI sono disponibili in set da 10 con diversi gradi di rugosità superficiale indicativi dei diversi metodi di preparazione della superficie del calcestruzzo, quali incisione acida, molatura, granigliatura, sabbiatura abrasiva e scarificazione. Queste tessere sono state concepite come comparatore visivo e tattile per identificare il grado di rugosità della superficie. L'utente confronta il calcestruzzo preparato con i chip CSP e riporta il numero del chip che più si avvicina alla superficie. Molti lavori specificano il tipo di preparazione superficiale richiesta.
I chip CSP ICRI hanno una superficie di circa 16 pollici quadrati (3,5" x 4,5") e sono progettati per replicare 10 profili di superficie, come mostrato nella Tabella 1.
ASTM D8271, Standard Metodo di prova per la misurazione diretta del profilo superficiale del calcestruzzo preparato descrive una procedura alternativa per l'acquisizione delle misure direttamente dal calcestruzzo preparato utilizzando un micrometro elettronico di profondità come il PosiTector SPG METODO DI PROVA ASTM D8271, PER LA MISURAZIONE DIRETTA DEL PROFILO SUPERFICIALE DEL CALCESTRUZZO PREPARATO. Questi strumenti hanno una base piatta e una punta caricata a molla che scende nelle valli del profilo superficiale.
La base piatta del calibro PosiTector SPG TS poggia sui picchi più alti e ogni misura è la distanza tra i picchi locali più alti e la particolare valle in cui viene proiettata la punta. Gli strumenti di questo tipo sono ideali per misurare fino a 6 mm di altezza del profilo direttamente sulla superficie, senza dover ricorrere a stucchi di replica o alla vaghezza dei comparatori visivi. Sono ideali per misurare il profilo superficiale del calcestruzzo preparato con sabbiatura, scarificazione, rettifica, incisione acida e altri metodi di preparazione.
A differenza dei comparatori visivi qualitativi, l'ASTM D8271 è quantitativo ma non è ancora ampiamente specificato. È stato condotto uno studio utilizzando repliche rigide, fuse in resina epossidica, di sette dei dieci chip CSP ICRI (CSP 1-7) e il metodo ASTM D8271, utilizzando il micrometro digitale di profondità PosiTector SPG TS.
La tabella di ricerca riportata di seguito consente al prescrittore di convertire facilmente una valutazione qualitativa (ad esempio, ICRI CSP 1-7) in un intervallo quantitativo per il profilo superficiale del calcestruzzo. Gli intervalli sono indicati solo per i CSP 1-7, poiché solo questi sono stati studiati durante questa ricerca e i valori sono arrotondati. Le tolleranze sono state stabilite sulla base dei dati di deviazione di standard .
A differenza delle valutazioni visive soggettive, il calibro digitale PosiTector SPG TS Concrete Surface Profile Gage fornisce una reale analisi quantitativa nel campo della misurazione della rugosità. Il sistema PosiTector SPG , facile da usare, offre una velocità di misurazione di oltre 50 letture al minuto e una memoria integrata per la registrazione, la revisione e la condivisione con altri utenti per ulteriori analisi.
Dotato di una potente modalità statistica per visualizzare la media, la deviazione standard e la profondità minima e massima del profilo, il sistema americano PosiTector SPG è ideale per analizzare rapidamente e con precisione superfici di grandi dimensioni. L'allarme HiLo avverte in modo acustico e visivo quando le misure superano i limiti specificati dall'utente. Grazie alla superficie di usura in allumina e alla punta della sonda in carburo di tungsteno, PosiTector SPG è stato costruito per garantire una lunga durata e una precisione costante.
Per determinare la conformità alle specifiche del profilo superficiale del calcestruzzo, l'AMPP Standard Practice SP21513, Procedure for Determining Conformance to Concrete Surface Profile Requirements (Procedura per la determinazione della conformità ai requisiti del profilo superficiale del calcestruzzo ) indica dove effettuare le misurazioni e il numero di misurazioni da effettuare e fornisce indicazioni su come identificare le aree non conformi. Questa standard descrive una procedura adatta all'uso in laboratorio e sul campo per determinare la conformità al profilo superficiale specificato su substrati di calcestruzzo utilizzando il Metodo 1: Micrometro di profondità come descritto in ASTM D8271 e il Metodo 2: Chip di profilo superficiale del calcestruzzo (CSP) (CSP 1-10) come descritto nella Linea Guida ICRI n. 310.2R.
Il progetto dello studio era inizialmente composto da metodologie scelte appositamente per consentire ai prescrittori di convertire le tecniche di valutazione del profilo superficiale da qualitative a quantitative.
I CSP Chips dell'ICRI sono realizzati in un materiale di gomma grigia e flessibile, accettabile per la maggior parte delle applicazioni, ma problematico per questa ricerca. La sonda del micrometro digitale di profondità che si intendeva utilizzare per ottenere misure del profilo superficiale su questi CSP Chips contiene una punta conica a 60° in acciaio inossidabile, caricata a molla, che avrebbe penetrato la gomma malleabile e generato valori falsamente elevati. Pertanto, sono stati realizzati stampi in silicone di CSP 1-7 e in ogni stampo è stata colata una resina epossidica nera, creando così repliche esatte di CSP 1-7 in resina epossidica indurita che non sarebbe stata influenzata dalla sonda micrometrica e dalla pressione.
Una volta che l'epossidica è stata completamente indurita, 6 tecnici (in modo indipendente) hanno ottenuto tre sub-lotti di 15 letture ciascuno sulle repliche di CSP 1-7 utilizzando un micrometro di profondità digitale (calibro; Figura 6) PosiTector SPG TS con una gamma fino a 250 mils e hanno memorizzato il calibro per la successiva analisi.
In tutti i casi, le repliche di stucco epossidico (metodo di misurazione indiretto) hanno prodotto un'altezza del profilo superficiale maggiore rispetto al metodo di misurazione diretto (cioè le misurazioni direttamente dai chip CSP) e la deviazione standard dei dati è stata maggiore.
La Tabella 2 contiene i risultati; il Grafico 2 illustra i dati.
Il corretto incollaggio dei rivestimenti e delle guaine alle superfici in calcestruzzo richiede un'adeguata pulizia e, spesso, l'irruvidimento del calcestruzzo per aumentarne la superficie. La rugosità, nota anche come profilo superficiale, può essere conferita al calcestruzzo mediante sabbiatura abrasiva, incisione acida o vari strumenti elettrici a impatto/scarifica. La profondità del profilo superficiale risultante può influenzare l'adesione e le prestazioni del rivestimento. I produttori di rivestimenti e/o i proprietari degli impianti spesso richiedono la pulizia e l'irruvidimento della superficie del calcestruzzo prima dell'installazione del prodotto.
I chip CSP prodotti dall'ICRI sono probabilmente il metodo più riconosciuto e più frequentemente specificato per valutare la rugosità del calcestruzzo; tuttavia, si tratta di un metodo qualitativo che richiede un certo giudizio. Le procedure descritte nella norma ASTM D8271 sono quantitative, ma non sono ampiamente specificate al momento della stesura di questo documento.
Questo studio ha rivelato che esistono differenze tra l'esecuzione di misure dirette su superfici note (ad esempio, i pannelli ICRI CSP) e l'ottenimento di misure indirette da una colata di stucco epossidico di quelle stesse superfici note. Pertanto, è importante che il committente indichi il metodo da utilizzare quando si invocano metodi quantitativi nei documenti contrattuali (ASTM D8271).
La tabella di ricerca consente al prescrittore di convertire facilmente un metodo qualitativo in una gamma quantitativa di profili superficiali sul calcestruzzo. Gli intervalli sono indicati solo per i CSP 1-7, poiché solo questi sono stati studiati nel corso di questa ricerca. I valori sono arrotondati. Inoltre, poiché la misurazione diretta dal calcestruzzo è fattibile, non ha molto valore generare repliche della superficie del calcestruzzo con lo stucco epossidico (e successivamente misurarla con un micrometro), a meno che non si desideri una registrazione permanente della rugosità del calcestruzzo.
1 Beamish M. & Corbett, W, Correlating Qualitative Surface Profile Assessment Methods to Quantitative Methodology on Prepared Concrete. Conferenza AMPP 2022, San Antonio, Texas.
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