Flat jack test. Validation for testing prestressed concrete elements

Tests with flat jacks, already widely validated for the estimation of the state of in-situ stress in masonry structures, have recently seen an increasing use also for the estimation of the stress on existing structures in prestressed concrete. This Master Thesis aims to validate the test method with flat jacks for the estimation of the state of stress in prestressed concrete elements, due to the lack of data available in the literature. To achieve this goal, a test campaign was performed, following the methodology suggested by the available standards, in a controlled environment, at the materials laboratory of the Politecnico di Milano on some specimens, to study the accuracy and reproducibility of the method. The trend of the results obtained, except for a few tests, was in line with that expected, demonstrating a certain reproducibility of the method. The tests also highlighted critical issues related to the uncertainties in the definition of the two factors that affect the estimation of the stress: Ka and Km. The tests show that for prestressed concrete elements, which are more rigid than the masonry to which the available standards refer, greater accuracy is required to reduce the uncertainties of the method and obtain more reliable results. In conclusion, to confirm the positivity of the results obtained, it is suggested, as a research development, the execution of a more extensive test campaign with greater control over the uncertainties and the drafting of a rigorous protocol and guidelines for the field application of the method.

Le prove con i martinetti piatti, già ampiamente validate per la stima dello stato di sforzo in-situ in strutture in muratura, recentemente hanno visto un crescente impiego anche per la stima dello sforzo su strutture esistenti in calcestruzzo precompresso. Questa Tesi di Laurea Magistrale si pone come obiettivo la validazione del metodo di prova con i martinetti piatti per la stima dello stato di sforzo in elementi in calcestruzzo precompresso, causa la mancanza di dati reperibili in letteratura. Per raggiungere questo obiettivo, è stata eseguita una campagna di test, seguendo la metodologia suggerita dagli standard disponibili, in ambiente controllato, presso il laboratorio di materiali del Politecnico di Milano su alcuni provini, al fine di studiare l’accuratezza e la riproducibilità del metodo. La tendenza dei risultati ottenuti, salvo alcuni test, è risultata in linea con quella attesa, dimostrando una certa riproducibilità del metodo. I test hanno evidenziato anche criticità legate alle incertezze nella definizione dei due fattori che influiscono sulla stima dello sforzo: Ka e Km. Dai test si evince che per elementi in calcestruzzo precompresso, più rigidi rispetto alla muratura a cui fanno riferimento gli standard disponibili, si richiede una maggior accuratezza per ridurre le incertezze del metodo e ottenere risultati più attendibili. In conclusione, per confermare la positività dei risultati ottenuti si suggerisce, come sviluppo di ricerca, l’esecuzione di una campagna di prove più estesa con maggior controllo sulle incertezze e la stesura di un protocollo rigoroso e linee guida per l’applicazione del metodo in campo.