Caratterizzazione meccanica di isolatori elastomerici con tecniche di nanoindentazione per applicazioni di ispezione e diagnostica

I sistemi di isolamento ricoprono un ruolo fondamentale nella protezione sismica delle strutture. I dispositivi di isolamento di utilizzo più frequente sono costituiti da isolatori elastomerici, eventualmente accoppiati a sistemi dissipativi. Gli elastomeri sono soggetti a fenomeni di invecchiamento che ne modificano le caratteristiche meccaniche. Per garantire che le caratteristiche del sistema di isolamento si mantengano il più possibile prossime a quelle di progetto, le norme prevedono che i sistemi di isolamento siano soggetti a piani di ispezione visiva e manutenzione periodici. Tuttavia, la sola ispezione visiva, potrebbe rivelarsi inefficace. Pertanto, in generale, è necessario sottoporre un certo numero di dispositivi a prove di laboratorio, in alternativa si può dotare la struttura di un sistema di monitoraggio in grado di rivelare il modificarsi nel tempo dell’intero sistema. Ciò non esclude in assoluto l’esecuzione di prove di laboratorio periodiche. Determinare le caratteristiche della mescola tramite tecniche di nanoindentazione potrebbe fornire un metodo alternativo per effettuare tali indagini, permettendo così una procedura di ispezione più economica e mantenendo al contempo una qualità elevata dei controlli. Il vantaggio di tale tecnica è dovuto alla dimensione estremamente ridotta dei campioni necessari ad effettuare i test (3mm di diametro) i quali possono essere carotati dai dispositivi in opera, senza comprometterne il funzionamento e senza la necessità della loro rimozione. Un confronto preliminare fra test sperimentali tradizionali e prove di nanoindentazione ha evidenziato una buona correlazione tra i risultati ottenuti, gettando così le basi per uno studio approfondito, sia su base teorica che sperimentale, sull’efficacia dell’utilizzo di tale tecnica al fine di una campagna di ispezione di un sistema di isolamento costituito, in tutto o in parte, da dispositivi elastomerici.