How Close are the Edges of
a Closed Fracture?
Luigi Sambuelli, Corrado Calzoni
DITAG – Politecnico di Torino
GNGTS 2008, Trieste
Mercoledì 8 Ottobre 2008
La Cappella del Guarini
• 1667 - Padre Guarino Guarini incaricato da
Carlo Emanuele II di Savoia per la
realizzazione della cappella nella quale
conservare la Sacra Sindone.
• 1694 – Termine dei lavori.
• 1997 – Incendio durante i lavori di restauro.
GNGTS 2008 -How Close are the Edges of a Closed Fracture? Sambuelli L., Calzoni C.
Introduzione
1
Le misure sul blocco integro
• Blocco di Marmo Bigio di Frabosa
• Acquisizione contemporanea di due polarizzazioni (TT,LL), lungo
due direzioni d’acquisizione
• Processing:
– move start time,
– time cut,
– dewow,
– diffraction migration,
GNGTS 2008 -How Close are the Edges of a Closed Fracture? Sambuelli L., Calzoni C.
Il blocco integro
2
Determinazione della velocità
twt
V = 0.097±0.5*10-3 m/ns
GNGTS 2008 -How Close are the Edges of a Closed Fracture? Sambuelli L., Calzoni C.
Il blocco integro
3
La simulazione
Simulazione del blocco Integro
GNGTS 2008 -How Close are the Edges of a Closed Fracture? Sambuelli L., Calzoni C.
Simulazione
4
La simulazione
Simulazione del blocco con frattura aperta di 3mm
GNGTS 2008 -How Close are the Edges of a Closed Fracture? Sambuelli L., Calzoni C.
Simulazione
5
La simulazione
Simulazione del blocco con frattura aperta di 9mm
GNGTS 2008 -How Close are the Edges of a Closed Fracture? Sambuelli L., Calzoni C.
Simulazione
6
La simulazione
Simulazione del blocco con frattura aperta di 18 mm
GNGTS 2008 -How Close are the Edges of a Closed Fracture? Sambuelli L., Calzoni C.
Simulazione
7
La simulazione
Simulazione del blocco con frattura aperta di 30 mm
GNGTS 2008 -How Close are the Edges of a Closed Fracture? Sambuelli L., Calzoni C.
Simulazione
8
Il taglio del blocco
GNGTS 2008 -How Close are the Edges of a Closed Fracture? Sambuelli L., Calzoni C.
Il blocco tagliato
9
Le misure sulla frattura aperta
3mm
30 mm
12 mm
9 mm
21 mm
0 mm
12 mm
24 mm
3 mm
15 mm
27 mm
6mm
18 mm
30 mm
27 mm
15 mm
24 mm
18 mm
21 mm
GNGTS 2008 -How Close are the Edges of a Closed Fracture? Sambuelli L., Calzoni C.
Il blocco tagliato
10
Le misure con i materiali di riempimento
La misura
Foglio d’alluminio
Polvere di segaggione
secca
Acqua
Polvere di segaggione
satura
GNGTS 2008 -How Close are the Edges of a Closed Fracture? Sambuelli L., Calzoni C.
Il blocco tagliato
11
Processati
Dati grezzi
Il confronto dei radargrammi
Blocco Intatto
Blocco tagliato (0 mm)
Blocco tagliato (Al)
GNGTS 2008 -How Close are the Edges of a Closed Fracture? Sambuelli L., Calzoni C.
Analisi dei risultati
12
Il 3D dei Dati Sperimentali
Blocco integro
Frattura aperta, spessore 3 mm
GNGTS 2008 -How Close are the Edges of a Closed Fracture? Sambuelli L., Calzoni C.
Analisi dei risultati
13
Il confronto tra le tracce di diverse prove
GNGTS 2008 -How Close are the Edges of a Closed Fracture? Sambuelli L., Calzoni C.
Analisi dei risultati
14
Gli spettri dei segnali di riflessione
GNGTS 2008 -How Close are the Edges of a Closed Fracture? Sambuelli L., Calzoni C.
Analisi dei risultati
15
L’analisi del coefficiente di riflessione
Coefficiente di riflessione
da misure GPR
Coefficiente di riflessione
da teoria dello strato sottile
f
GHz
Marmo
/ Aria
R
r
ta=2mm
ta=9mm
ta=18mm
ta=27mm
1.6
0.5-i1.510-4 0.010-i0.09 0.18-i0.34
0.47-i0.4
0.67-i0.31
2.0
0.5-i1.210-4
0.58-i0.36
0.75-i0.21
0.016-i0.11 0.25-i0.38
GNGTS 2008 -How Close are the Edges of a Closed Fracture? Sambuelli L., Calzoni C.
Analisi dei risultati
16
La stima dell’apertura della frattura
GNGTS 2008 -How Close are the Edges of a Closed Fracture? Sambuelli L., Calzoni C.
Analisi dei risultati
17
Conclusioni
• La frattura risulta evidente con tutti i materiali di riempimento testati.
• Con la sola analisi dei tempi è impossibile discriminare l’apertura
della frattura.
• E’ possibile dare un’indicazione sull’apertura della frattura
confrontando le ampiezze di riflessione con quelle di un riflettore
perfetto (|R|=1).
• Buona corrispondenza tra i coefficienti di riflessione calcolati dai dati
sperimentali e dalla teoria dello strato sottile.
GNGTS 2008 -How Close are the Edges of a Closed Fracture? Sambuelli L., Calzoni C.
Conclusioni
18
Ringraziamenti
• Si ringrazia:
– la Direzione Regionale per i Beni Culturali e Paesaggistici del
Piemonte per aver finanziato questo progetto di ricerca,
– la ditta Fratelli Catella S.r.l. Per la disponibilità nella
preparazione del blocco tagliato e per il supporto logistico
durante le misure
GNGTS 2008 -How Close are the Edges of a Closed Fracture? Sambuelli L., Calzoni C.
Ringraziamenti
19