Che cos’è

Le prove soniche sfruttano la propagazione nel materiale di onde elastiche di compressione generate da un breve impatto elasto-meccanico sulla superficie, per indagare la condizione del materiale nel suo interno, ovvero per localizzare eventuali disomogeneità, vuoti e difetti presenti nella sezione indagata.

A cosa serve?

La prova sonica viene effettuata allo scopo di indagare lo stato di aggregazione complessivo di una muratura. Operativamente essa consiste nella misura del tempo impiegato da un’onda elastica a bassa frequenza (generata da un impulso meccanico) per coprire un percorso rettilineo (all’interno del materiale da indagare) tra il punto di battuta e il punto di ricezione.

L’impulso meccanico, che funge anche da “start” per il conteggio del tempo (detto tempo di volo), viene impartito in un punto della muratura per mezzo di un martello dotato di un interruttore dinamico. L’onda elastica provocata attraversa il materiale e viene ricevuta, sull’altra faccia della muratura da un accelerometro di sensibilità opportuna.

I punti di battuta e i punti di ricezione sono collocati, per comodità, su di un reticolo che viene preventivamente riportato sulla muratura. Tale reticolo copre alcuni m² di superficie per avere indicazioni statisticamente rappresentative sulla muratura. Il risultato finale della prova consiste nella registrazione dei valori dei “tempi di volo” dell’onda elastica all’interno del materiale, tempi convertiti in velocità in base alle distanze tra i punti di eccitazione (battuta) e i punti di ricezione. Poiché la velocità di trasmissione di un’onda elastica è direttamente proporzionale alla densità del mezzo questo valore è dunque legato in modo diretto allo stato complessivo di aggregazione dei vari componenti della muratura e fornisce un’affidabile misura qualitativa della zona oggetto di indagine.

L’apparecchiatura consiste:

– in un martello strumentato (con un interruttore dinamico) per la sollecitazione della muratura con onde elastiche

– in un accelerometro per la ricezione degli impulsi meccanici che attraversano la muratura.

L’accelerometro è a sua volta collegato con una centralina che registra il tempo di attraversamento del mezzo da parte dell’onda elastica (tempo di volo) da cui, come si è detto, si ricaverà la relativa velocità di propagazione.

I valori di velocità normalmente rilevati possono suddividersi in tre range:

• V < 1000 m/s: individua murature fortemente danneggiate con presenza di grossi vuoti interni;  
• 1000 m/s < V < 2000 m/s: presenza di vuoti e difetti, irregolarità nelle giunzioni;
• V > 2000 m/s: indica murature accuratamente costruite e conservate con elevata resistenza a compressione.

Normative di riferimento

• UNI EN 12504-4: 2005 Prove sul calcestruzzo nelle strutture – Parte 4: Determinazione della velocità di propagazione degli impulsi ultrasonici
• Raccomandazioni CNR-ICR NorMaL 42:1993 Criteri generali per l’applicazione delle PnD
• Raccomandazioni CNR-ICR NorMaL 22: 1986 Misura della Velocità di Propagazione del Suono
• RILEM TC 127 MS D.5 – Recommendations of RILEM TC 127-MS: Tests for masonry materials and structures
• UNI EN 13554:2011 Non–destructive testing – Acoustic emission testing – General principles
• NF P 18-418 Béton – Auscultation sonique – Mesure du temps de propagation d’ondes soniques dans le béton