ORDINE REGIONALE DEI GEOLOGI ORDINE REGIONALE DEI GEOLOGI

Transcript

1 ORDINE REGIONALE DEI GEOLOGI ORDINE REGIONALE DEI GEOLOGI GIORNATA DI DI STUDI I I Geologi e la la Direttiva 89/106/CEE (CPD) Nuove frontiere professionali nell ambito della arcatura CE CE dei dei materiali per le le costruzioni Catania gennaio 2009 GLI AGGREGATI Tecnica di di laboratorio Catania 23 gennaio 2009

2 LA NORATIVA COGENTE LA NORATIVA COGENTE Nella realizzazione delle opere di ingegneria civile non si può prescindere dalla qualifica degli aggregati. L impiego degli aggregati può essere ricondotto sostanzialmente all esecuzione di: A B C anufatti in c.a. c e c.a.p.:.: conglomerati cementizi Opere in terra: rilevati stradali, dighe, argini. Pavimentazioni stradali: conglomerati bituminosi. Premesso che già dal 1 giugno 2004, termine del periodo di coesistenza delle norme armonizzate: UNI EN e UNI EN 13043, esiste l obbligo l della marcatura CE per gli aggregati, tanto il D.. D , che il successivo D.. D prescrivono, per tutti i materiali strutturali, un sistema d attestazione d 2+. Il sistema d attestazione d 2+ prevede che le prove iniziali di tipo (ITT) ed il controllo continuo di produzione (FPC), eseguite a cura del Produttore, vengano certificate da un organismo terzo notificato. Il D.L. D ha l obbligo l prima dell impiego della verifica documentale di tutti i materiali e della accettazione mediante prove di laboratorio orio delle caratteristiche dichiarate. Nello specifico le normative previste per gli aggregati sono le seguenti:

3 NORATIVA AGGREGATI UNI EN Aggregati per Calcestruzzo UNI EN Aggregati per materiali non legati e legati con leganti idraulici per l'impiego in opere di ingegneria civile e nella costruzione di strade UNI EN Aggregati per malta UNI EN Aggregati per miscele bituminose e trattamenti superficiali per strade, aeroporti e altre aree soggette a traffico UNI EN Aggregati per massicciate ferroviarie Catania 23 gennaio 2009

4 AGGREGATI : ARCATURA CE - UNI EN D D Controlli di accettazione I controlli di accettazione da effettuarsi a cura del Direttore dei lavori, sono finalizzati alla determinazione delle caratteristiche tecniche riportate nella Tabella insieme ai relativi metodi di prova. CARATTERISTICHE TECNICHE Descrizione petrografica semplificata Analisi granulometrica e contenuto di fini Indice di appiattimento Dimensione per il filler Forma dell aggregato grosso Resistenza alla frammentazione ETODO DI PROVA UNI EN UNI EN UNI EN UNI EN UNI EN UNI EN 1097/2 Il progettista, nelle proprie prescrizioni, potrà fare utile riferimento alle norme UNI 8520 parti 1 e 2 al fine di individuare i limiti di accettabilità delle caratteristiche tecniche degli aggregati.

5 NORATIVA AGGREGATI (categoria) (d/d) (FI) (SI) etodo di prova UNI EN UNI EN UNI EN (f) (SE) (B) (V - WA) UNI EN UNI EN UNI EN UNI UNI EN (LA) (DE) (VL) (F) (%cl) (%CO2) (SC) UNI EN UNI EN UNI EN UNI EN UNI EN UNI EN UNI EN Catania 23 gennaio 2009

6 Catania 23 gennaio 2009 NORATIVA AGGREGATI (categoria) (%S) etodo di prova UNI EN UNI EN UNI EN (%WA) (%AS) UNI EN (%C) (VLA) (%COP) UNI EN UNI EN UNI EN UNI EN (S)

7 ETODI DI PROVA Analisi Granulometrica UNI EN Prove per determinare le caratteristiche geometriche degli aggregati Determinazione della distribuzione granulometrica - Analisi granulometrica per stacciatura 1) scopo della prova 2) esecuzione 3) Espressione dei risultati La prova viene effettuata per raggruppare in classi di grandezza le particelle costituenti il campione di aggregato in esame. Di ogni classe viene determinata la percentuale in peso rispetto al peso iniziale del campione. La prova consiste nel suddividere, attraverso una serie di setacci (serie base + serie 1 o 2) il materiale in base alle diverse dimensioni delle particelle, classificandolo per dimensioni decrescenti. La colonna di setacci, impilati con apertura di maglie decrescente, viene agitata manualmente o meccanicamente, assicurandosi che non vi sia più materiale passante a ciascun setaccio superiore ad 1%. Il metodo adottato può essere la setacciatura a secco e a umido. Si pesano i singoli trattenuti di ciascun setaccio/crivello con precisione del 0,1% Si calcola il rapporto tra la massa del trattenuto di ogni setaccio in R i e la della massa iniziale 1 e la % cumulativa rispetto alla massa essiccata d origine passante ad ogni setaccio fino a 0,063 mm compreso. In base alle % passanti in massa si determina: la dimensione minima d definita in base ai prospetti riportati nelle norme UNI EN e UNI EN 13043, relativi ai requisiti generali della granulometria. la dimensione massima D definita in base ai prospetti riportati nelle norme UNI EN e UNI EN 13043, relativi ai requisiti generali della granulometria La percentuale di fine passante al setaccio 0,063 f secondo la la seguente relazione: = assa totale essiccata 1 ( ) f = P x100 = assa essiccata dopo lavaggio 2 P = fondo

8

9 NORATIVA AGGREGATI UNI EN UNI EN 13043

10 Catania 23 gennaio 2009 NORATIVA AGGREGATI UNI EN UNI EN UNI EN UNI EN 13043

11 ETODI DI PROVA Analisi Granulometrica UNI EN Analisi granulometrica per stacciatura Sigla del campione: Inerte Serie di stacci impiegata: Serie di base più serie 2 Classe granulometrica: 12,5 /20 T R A T T E N U T O PASSANTE Apertura Peso Percentuale Percentuale Percentuale mm g parziale progressiva progressiva 63 0,0 0,0 0,0 100,0 40 0,0 0,0 0,0 100,0 31,5 0,0 0,0 0,0 100, ,3 7,7 7,7 92, ,4 36,1 43,8 56, ,1 22,2 66,1 33,9 12,5 893,6 22,2 88,3 11, ,3 10,6 98,9 1,1 8 29,3 0,7 99,6 0,4 6,3 0,0 0,0 99,6 0,4 4 0,0 0,0 99,6 0,4 2 0,0 0,0 99,6 0,4 1 0,0 0,0 99,6 0,4 0,5 0,0 0,0 99,6 0,4 0,25 0,0 0,0 99,6 0,4 0,125 0,0 0,0 99,6 0,4 0,063 0,0 0,0 99,6 0,4 1) Peso del campione asciutto: g 4017,5 2) Peso del campione lavato ed essiccato: g 4011,4 3) Fondo: g 9,4 4) D = mm 20 5) d = mm 12,5 6) Percentuale dei fini passante allo staccio da ,4 Passante [%] ,063 0,125 0,25 0,5 6, , ,5 Con riferimento alla UNI EN l'aggregato è conforme alla seguente categoria: Gc85/20 Con riferimento alla UNI EN il contenuto in polveri è conforme alla seguente categoria: f1,5 Con riferimento alla UNI EN l'aggregato è conforme alla seguente categoria: Gc90/10 Con riferimento alla UNI EN il contenuto in polveri è conforme alla seguente categoria: f0,5 1 2 Dia metro [mm] 4 63

12 ETODI DI PROVA Indice di Forma UNI EN Prove per determinare le caratteristiche geometriche degli aggregati Determinazione della forma dei granuli - Indice di forma 1) scopo 2) esecuzione 3) Espressione La prova viene effettuata per determinare l indice l di forma degli aggregati grossi ovvero il I singoli granuli in un campione di aggregato grosso sono classificati in base al rapporto rapporto tra il volume dei granuli e quello delle sfere circoscritte itte. esistente tra la loro lunghezza L e lo spessore E utilizzando, dove necessario, un calibro a cursore. L indice di forma è il valore percentuale della massa dei granuli, aventi un rapporto di dimensioni L /E maggiore di 3, riferita alla massa secca complessiva dei granuli esaminati. Il metodo di prova dipende dalla composizione granulometrica del materiale (rapporto d/d). a) Campione di prova in cui D<2d: separare la frazione granulometrica predominante d i /D i eseguendo la setacciatura in conformità con la EN e scartando tutti i granuli minori di d i o maggiori di D i. Registrare come 1 la massa della frazione granulometrica predominante di/di. isurare la lunghezza L e lo spessore E di ogni granulo utilizzando il calibro a cursore e separare i granuli aventi un rapporto dimensionale L/E>3. Questi granuli sono classificati come non cubici. Infine determinare la massa dei granuli non cubici e registrare la loro massa come 2. a)si 100 b) Campione di prova in cui D>2d: separare il campione di prova in frazioni granulometriche d i /D i dove risulti D i <2d i eseguendo 1la setacciatura in conformità con la EN Registrare la massa di ogni frazione granulometrica ( 1i ) e determinare la massa 2i dei granuli non 2i cubici. dei risultati b)si = 100 = i 2 1i Catania 23 gennaio 2009

13

14 ETODI DI PROVA Coefficiente di Appiattimento UNI EN Prove per determinare le caratteristiche geometriche degli aggregati Determinazione della forma dei granuli - Coefficiente di appiattimento 1) scopo 2) esecuzione La prova viene effettuata per la determinare il coefficiente di appiattimento degli aggregati e si applica ad aggregati di origine naturale o artificiale, inclusi gli aggregati leggeri. Il procedimento di prova non è applicabile a granulometrie minori di 4 mm o maggiori di 80 mm. La prova consiste in due operazioni di stacciatura. Nella prima si usa le serie convenzionale di setacci di prova (UNI EN 933-1), ed il campione viene classificato e separato per frazioni granulometriche. Successivamente ogni frazione granulometrica viene vagliata usando stacci che hanno aperture parallele pari a Di/2. Il coefficiente di appiattimento globale viene calcolato considerando la massa totale dei granuli che passano attraverso le aperture delle barre, espressa in percentuale della massa totale secca dei granuli. Se necessario l indice di appiattimento di ciascuna frazione granulometrica d i /D i può essere calcolato, per la specifica frazione granulometrica, come percentuale della massa dei granuli passanti attraverso lo staccio corrispondente in funzione della massa della specifica frazione granulometrica. 3) Espressione dei risultati FI = 2 1 x = somma delle massedei granulidi ogni classe granulometrica d /D = somma delle massedei granulidi ogni classe granulometricad passanteattraversolo staccioa barredi larghezzad i [ g] i i /D i i [ g] Catania 23 gennaio 2009

15

16 Catania 23 gennaio 2009 ing. Vincenzo VENTURI 1) scopo 2) esecuzione ETODI DI PROVA assa Volumica - Assorbimento UNI EN Prove per determinare le proprietà meccaniche e fisiche degli aggregati Determinazione della massa volumica dei granuli e dell assorbimento d acqua La prova viene effettuata per la massa volumica e l assorbimento l d acqua d degli aggregati. La norma prevede l esecuzione l di 2 metodi. 1 - etodo con cestello a rete per aggregati passanti al setaccio da 63 mm e trattenuti al setaccio da 31,5 mm: La porzione di prova viene posta nel cestello a rete ed immersa nel recipiente contenente acqua alla temperatura di 22 C con un battente di almeno 50 mm d acqua sopra il bordo superiore. Dopo immersione si rimuove l aria intrappolata nella porzione di prova preparata sollevando il cestello di c.ca 25 mm dal fondo e lasciandolo ricadere 25 volte. Si lascia il cestello completamente immerso in acqua per 24 h quindi si esegue la pesata in acqua ( 2 ). Si estrae cestello ed aggregato dall acqua, si versa l aggregato su un panno asciutto; si rimette il cestello vuoto nell acqua determinando la massa in acqua 3. Si asciuga delicatamente la superficie dell aggregato fino al raggiungimento della condizione satura asciutta (massa 1 ). Si essicca in stufa la porzione di prova fino a raggiungimento della massa costante ( 4 ).

17 ETODI DI PROVA assa Volumica - Assorbimento UNI EN Prove per determinare le proprietà meccaniche e fisiche degli aggregati Determinazione della massa volumica dei granuli e dell assorbimento d acqua 3) Espressione dei risultati ρ a = ρ w 4 ( ) ASSA VOLUICA APPARENTE DEI GRANULI ρ rd = ρ w 1 ( ) ASSA VOLUICA APPARENTE DEI GRANULI PRE- ESSICCATI IN STUFA ρ ssd = ρ w 1 ( ) ASSA VOLUICA APPARENTE DEI GRANULI IN CONDIZIONE SATURA ASCIUTTA WA ( 1 4 ASSORBIENTO = 4 ) ASSORBIENTO D ACQUA PER IERSIONE A 24 ORE Catania 23 gennaio 2009

18 ETODI DI PROVA assa Volumica - Assorbimento UNI EN Prove per determinare le proprietà meccaniche e fisiche degli aggregati Determinazione della massa volumica dei granuli e dell assorbimento d acqua 2) esecuzione 2 - etodo con picnometro per aggregati passanti allo staccio da 31,5 mm e trattenuti a quello da 0,063 mm. umido Nel caso di aggregato con granuli di dimensioni comprese tra 4 e 31,5 mm, il campione viene immerso nel picnometro riempito di acqua,posto in bagno d acqua, per 24 h alla temperatura di 22 C. Al termine del periodo di immersione si determina la massa del picnometro riempito di acqua e dell aggregato ( 2 ). Si toglie l aggregato dall acqua lasciandolo scolare Sensibilmente per alcuni minuti; si determina nel frattempo il peso del picnometro riempito esclusivamente di acqua umido ( 3 ). Si trasferisce su un panno asciutto la porzione di prova, asciugando leggermente la superficie fino al raggiungimento della condizione satura asciutta (massa 1 ). Si essicca l aggregato in stufa ventilata a 105 C fino a raggiungimento della massa costante ( 4 ). Nel caso di aggregato con granuli compresi tra 0,063 Saturo 3 4 mm, la massa del campione saturo asciutto viene determinata esponendo il campione ad una asciutto moderata corrente d aria calda per favorire l evaporazione dell umidità superficiale mescolando frequentemente il campione. Per accertare il raggiungimento della condizione di essiccazione superficiale, si riempe uno stampo metallico tronco-conico e, con un pestello, si costipa per 25 volte la superficie. Quasi Si solleva con cautela lo stampo: se il cono non collassa secco si continua con l essiccazione e si ripete la prova con il cono finchè non si verifichi il collasso al momento della rimozione dello stampo. Catania 23 gennaio 2009

19 ETODI DI PROVA assa Volumica - Assorbimento UNI EN Prove per determinare le proprietà meccaniche e fisiche degli aggregati Determinazione della massa volumica dei granuli e dell assorbimento d acqua 3) Espressione dei risultati ρ a = 4 ( ) ASSA VOLUICA APPARENTE DEI GRANULI ρ rd = 1 ( ) ASSA VOLUICA APPARENTE DEI GRANULI PRE- ESSICCATI IN STUFA 1 ρ = ssd ASSA VOLUICA APPARENTE DEI GRANULI IN WA 24 1 ( ( 4 3 ) ) CONDIZIONE SATURA ASCIUTTA 1 4 = ASSORBIENTO ASSORBIENTO D ACQUA PER IERSIONE A 24 ORE Catania 23 gennaio 2009

20

21 ETODI DI PROVA Equivalente in Sabbia UNI EN Prove per determinare le caratteristiche geometriche degli aggregati - Valutazione dei fini - Prova dell'equivalente in sabbia 1) scopo La prova viene effettuata per determinare il valore di equivalenza in sabbia, negli aggregati fini e negli aggregati misti, della frazione granulometrica 0/2 mm. 2) esecuzione Una porzione di prova di sabbia e una piccola quantità di soluzione flocculante vengono versati in un cilindro graduato tenuto in verticale e lasciati riposare per almeno 10 min. Al termine di tale periodo, sigillare il cilindro utilizzando dei tappi di gomma e fissare il cilindro nella macchina agitatrice per rimuovere il rivestimento argilloso dalle particelle di sabbia nella porzione di prova. La sabbia viene quindi "irrigata" utilizzando ulteriore soluzione flocculante che forzi le particelle fini in sospensione sulla sabbia. Dopo 20 min, il valore equivalente di sabbia (SE) viene calcolato come l altezza del sedimento espressa come percentuale dell altezza complessiva del materiale flocculato nel cilindro. 3) Espressione dei risultati SE h = h Catania 23 gennaio 2009

22 h1 h2

23 Catania 23 gennaio 2009 ETODI DI PROVA Valore di Blu UNI EN Prove per determinare le caratteristiche geometriche degli aggregati - Valutazione dei fini - Prova del blu di metilene 1) scopo La prova viene effettuata per determinare il valore del blu di metilene della granulometria 0/2 mm in aggregati fini o aggregati misti (B). Tale prova qualifica il tenore di materiale limoargilloso presente nell aggregato. 2) esecuzione 3) Espressione dei risultati Gocce di una soluzione di blu di metilene vengono aggiunte in successione ad una sospensione del campione in acqua. L'assorbimento della soluzione colorata da parte del campione viene verificato dopo ogni aggiunta di soluzione osservando la macchia su carta filtrante per rilevare la presenza di colorante libero. La prova viene considerata positiva se, nella zona bagnata, si forma attorno al deposito centrale un alone, consistente in un anello persistente di colore blu chiaro di circa 1 mm. Quando la presenza di colorante non assorbito viene confermata, il valore del blu di metilene B viene calcolato ed espresso come grammi di colorante assorbito per kilogrammo della frazione provata. B F g kg = V 1 1 [ g] 1 = massa campione 10 V1 = volume totale soluzione iniettata [ ml ]

24 Catania 23 gennaio 2009 ETODI DI PROVA Contenuto di conchiglie UNI EN Prove per determinare le caratteristiche geometriche degli aggregati - Determinazione del contenuto di conchiglie - Percentuale di conchiglie negli aggregati grossi 1) scopo 2) esecuzione La prova viene effettuata per determinare il contenuto di conchiglie negli aggregati grossi. Essa si applica alla ghiaia o all aggregato misto contenente ghiaia. La prova consiste nel selezionare manualmente conchiglie e frammenti di conchiglia da un campione di prova di aggregato grosso. Determinare la massa delle conchiglie e dei frammenti ed annotare la loro massa 2. Il contenuto di conchiglie SC viene determinato come rapporto percentuale tra la massa delle conchiglie e frammenti di conchiglie 2 rispetto alla massa del campione di prova 1. 3) Espressione 2 dei risultati SC = x100 1

25 Catania 23 gennaio 2009 ing. Vincenzo VENTURI ETODI DI PROVA Descrizione Petrografica UNI EN etodi di prova per determinare le proprietà generali degli aggregati Procedura e terminologia per la descrizione petrografica semplificata. 1) scopo La prova viene effettuata come procedura di base per l'esame petrografico degli aggregati con finalità di classificazione generale. Tale procedura non è adatta per lo studio petrografico dettagliato di aggregati destinati ad utilizzi specifici e riguarda solamente aggregati naturali, sabbia e ghiaia o roccia frantumata e i relativi materiali originari. 2) esecuzione La descrizione dei campioni (o delle frazioni di grani) deve comprendere: a) Una breve informazione sulla forma, le condizioni superficiali e rotondità delle particelle. b) Un identificazione petrografica basata sul conteggio di un numero sufficientemente rappresentativo di particelle. Le particelle trattenute da uno staccio di 4 mm possono essere esaminate ad occhio nudo o preferibilmente con una lente o con un microscopio stereoscopico; il microscopio stereoscopico deve essere usato per i grani più fini.

26 Catania 23 gennaio 2009 ing. Vincenzo VENTURI ETODI DI PROVA Descrizione Petrografica UNI EN etodi di prova per determinare le proprieta' generali degli aggregati Procedura e terminologia per la descrizione petrografica semplificata. 2) esecuzione In alcuni casi può essere necessario utilizzare altri metodi quali sezioni sottili da usare col microscopio polarizzatore (NORAL 14/83 UNI EN 12670). La porzione di materiale lapideo viene lappata mediante l utilizzo di una macchina lappatrice, caricando sulla macchina le porzioni di aggregato, con la faccia migliore rivolta verso il basso. La lappatura viene eseguita tramite l impiego di una soluzione abrasiva costituita da una miscela di acqua e SiC a grana variabile.le rocce lappate vengono lavate, pulite con vasca ultrasonica e asciugate in forno a 105±5 C. ediante l impiego di una resina epossidica si incolla la faccia lappata della roccia sulla faccia di un vetrino preliminarmente lappata.i campioni vengono posti su una pressa di incollaggio e lasciati ad asciugare fino all indurimento della resina. I campioni vengono sottoposti ad una ulteriore lappatura per portare il campione a uno spessore finale standard che è in genere di 30 ±2 micron. Per la realizzazione di sezioni sottili lucide, dopo la lappatura si passa all operazione di lucidatura delle sezioni sottili, che avviene mediante l impiego di panni di pulitura diamantati, lubrificati con soluzioni in cui vengono dispersi diamanti policristallini di granulometria variabile.

27 Catania 23 gennaio 2009 ing. Vincenzo VENTURI ETODI DI PROVA Descrizione Petrografica 2) esecuzione La caratterizzazione mineralogica dell aggregato viene eseguita attraverso analisi diffrattometrica ai raggi X (UNI 12407, UNI 12670). Il procedimento utilizzato consiste nell analisi delle fasi cristalline presenti nel campione oggetto d indagine mediante misura della diffrazione di raggi X. Il campione, previa macinazione con l ausilio di un apposito mulino a sfere di Zirconia, viene irradiato da un fascio di raggi X paralleli e monocromatici. L interazione dei raggi X con la materia cristallina produce, in condizioni angolari opportune, quali quelle indicate della relazione di Bragg nλ=2dsenθ, un segnale di interferenza che viene letto da un rivelatore. Eseguendo una scansione angolare attorno al campione, vengono rilevati i piani di diffrazione del materiale cristallino, dando luogo allo spettro di diffrazione di raggi X. Poiché ciascun materiale cristallino ha una struttura differente rispetto agli altri e data la peculiarita di ogni spettro di diffrazione e possibile, analizzando lo spettro di un materiale, conoscere il contenuto e la tipologia delle fasi cristalline presenti.

28 Catania 23 gennaio 2009 ing. Vincenzo VENTURI ETODI DI PROVA Reattività alcali-silice UNI Aggregati per confezioni di calcestruzzi - Determinazione della potenziale reattività degli aggregati in presenza di alcali 1) scopo La prova viene eseguita per la determinazione della potenziale reattività agli alcali di aggregati contenenti alcune forme di silice, al fine di stabilire la loro idoneità all'impiego nel calcestruzzo. Si applica ad aggregati nei quali a seguito di esame petrografico sia stata accertata la presenza di minerali reattivi nei confronti degli alcali (K 2 O Na 2 O) come silice amorfa, silice criptocristallina e fibrosa (calcedonio), quarzo cristallino oppure inclusioni di miche, ossidi e solfuri metallici. 2) esecuzione La prova accelerata di espansione consiste nel confezionare provini di malta immersi in soluzione contenente NaOH, e valutarne le variazioni di lunghezza provocate dalla reazione chimica dello ione idrossido proveniente dagli alcali (sodio e potassio) in condizioni definite di maturazione dei provini. L'aggregato è considerato non reattivo e quindi idoneo all'impiego nel calcestruzzo, quando l'espansione dopo 16 giorni risulta <0,10%. In caso contrario, si esegue la prova a lungo termine di espansione con provini di malta mantenuti in ambiente umido a 38 C (durata da 3 a 6 mesi).

29 ETODI DI PROVA Los Angeles UNI EN Prove per determinare le proprieta' meccaniche e fisiche degli aggregati - etodi per la determinazione della resistenza alla frammentazione 1) scopo 2) esecuzione La prova viene effettuata per determinare la resistenza alla frammentazione degli aggregati grossi. Vengono definiti due metodi: a) la prova Los Angeles (metodo di riferimento); b) la prova d urto (metodo alternativo). In un cilindro rotante viene fatto rotolare un campione di aggregato insieme alle sfere di acciaio. Completata la rotazione, viene determinata la quantità di materiale trattenuta da uno staccio con luce di maglia di 1,6 mm. La massa del campione inviato al laboratorio viene setacciata con stacci da 10 mm, 11,2 mm e 14 mm fino ad ottenere una porzione di prova ±5 g a seguito delle operazioni di lavaggio ed essiccazione in stufa. In un cilindro rotante vengono introdotte delle sfere d acciaio quindi il campione di prova. SI avvia il rotolamento dell aggregato assieme alle sfere d acciaio facendo compiere alla macchina 500 giri a velocità costante compresa fra 31 giri/min e 33 giri/min. Ultimata la prova, si versa l aggregato in un vassoio collocato sotto l apparecchiatura facendo attenzione che l apertura si trovi esattamente sopra il vassoio per evitare la perdita di materiale. Si analizza il materiale del vassoio lavandolo e vagliandolo con uno staccio da 1,6 mm. Essiccare la porzione trattenuta sullo staccio da 1,6 mm a una temperatura di (110±5) C fino a quando non raggiunga massa costante ( 2 ). 3) Espressione dei risultati L.A.. = Catania 23 gennaio 2009

30

31 ETODI DI PROVA icro Deval UNI EN Prove per determinare le proprietà meccaniche e fisiche degli aggregati - Determinazione della resistenza all'usura (micro-deval) 1) scopo 2) esecuzione grammo. 3) Espressione dei risultati La prova viene effettuata per la misurazione della resistenza all usura di un campione di aggregato. Normalmente il campione viene sottoposto a prova a umido, ma la prova può essere condotta anche a secco. La prova deve essere condotta su un aggregato avente massa 1 pari a 500 g con granulometria compresa tra 10 mm e 14 mm a seguito delle operazioni di lavaggio, stacciatura ed essiccazione in forno a 110 ± 5 C. Collocare in ogni tamburo un provino. Aggiungere un numero sufficiente di sfere di acciaio in modo tale da ottenere una carica di ± 5 g ed aggiungere 2,5 ± 0,05 d acqua in ogni tamburo. Fissare un coperchio su ogni tamburo e collocare ciascuno di essi su due alberi. Far rotare i tamburi a una velocità di (100 ± 5) min-1 per ( ± 10) giri. Dopo la prova, raccogliere l aggregato e le sfere di acciaio in un vassoio, evitando perdite di aggregato. Versare il materiale e l acqua di lavaggio in uno staccio da 1,6 mm protetto da uno staccio da 8 mm. Lavare i materiali con un getto di acqua pulita. Separare accuratamente le particelle di aggregato. Per fare questo è possibile estrarre a mano le particelle di aggregato oppure rimuovere le sfere con un magnete. Collocare le particelle di aggregato trattenute sullo staccio di protezione da 8 mm in un vassoio. Aggiungere sullo stesso vassoio il materiale trattenuto sullo staccio da 1,6 mm. Essiccare vassoio e contenuto in un forno a (110 ± 5) C. Completare la determinazione della massa trattenuta sullo staccio da 1,6 mm in conformità ad UNI EN Registrare la massa 2 trattenuta sullo staccio da 1,6 mm arrotondandola al DE 1 = 1 2 *100 Catania 23 gennaio 2009

32

33 ETODI DI PROVA CLA UNI EN Prove per determinare le proprietà meccaniche e fisiche degli aggregati - Determinazione del valore di levigabilità 1) scopo 2) esecuzione La prova viene effettuata per la determinazione del valore di levigabilità (VL) di un aggregato grosso impiegato per il rivestimento della superficie stradale. La prova è eseguita su aggregati con massa di circa 2 kg e su un campione di circa 1 kg di pietra di riferimento, passanti allo staccio con luce di maglia di 10 mm e trattenuti dallo staccio a barre con luce di maglia di 7,2 mm. Si preparano 4 provini per l aggregato e 4 provini per la pietra di riferimento, incollando su stampi con l ausilio di una resina indurente un numero di granuli compreso fra 36 e 46. La prova consta di 2 fasi. 1)LEVIGABILITÀ ACCELERATA DEI PROVINI Si posizionano sulla ruota portaprovini 14 provini, di cui 6 coppie numerati da 1 a 12 costituiti dall aggregato di prova, mentre i provini 13 e 14 sono costituiti con la pietra di riferimento. A temperatura ambiente si esegue la levigatura dei provini, facendo girare la ruota portaprovini ad una velocità di 320±5 min -1 e mettendo a contatto la ruota di gomma colore scuro con la superficie dei provini. ediante il dispositivo di alimentazione, si alimenta sulla ruota porta-provini lo smeriglio granulare trasportato con acqua al ritmo di 27±7 g/min per 180±1 minuti. Si rimuovono I provini e si lava la smerigliatrice per eliminare tracce di granuli di smeriglio. Si monta la ruota di colore chiaro (smeriglio fine) e si mette in funzione la levigatrice per altri 180±1 minuti, flussando la carica abrasiva fine con acqua avente una portata di 3±1,0 g/min. Terminate le prove si lavano accuratamente i provini rimuovendo eventuali residui di polvere abrasiva. Dopo la pulizia, si ripongono i provini in acqua con i granuli rivolti verso il basso ad una temperatura di 20±2 C per un periodo compreso tra 30 minuti e 120 minuti. Catania 23 gennaio 2009

34 Catania 23 gennaio 2009 ing. Vincenzo VENTURI ETODI DI PROVA CLA UNI EN Prove per determinare le proprietà meccaniche e fisiche degli aggregati - Determinazione del valore di levigabilità 2) esecuzione 2)PROVA DI ATTRITO Fissare saldamente il primo provino in modo che il suo lato più lungo si trovi sulla traiettoria del pendolo a frizione e sia in posizione centrale rispetto al cursore in gomma ed all asse di sospensione del pendolo. Regolare l altezza del pendolo, in modo che, quando il cursore in gomma passa lungo il provino, rimanga a contatto per una lunghezza di 76±1 mm e per tutta la lunghezza. Eseguire la prova di attrito per 5 volte su ciascun provino, bagnandone ogni volta la superficie, registrando la media delle ultime 3 letture, approssimandola allo 0,1 più prossimo. Sottoporre a prova sette provini nell ordine seguente: 13, 1, 10, 3, 5, 12, 8. Rovesciare il cursore ed utilizzare il secondo bordo di lavoro per sottoporre a prova gli altri sette provini nell ordine seguente: 7, 11, 6, 4, 9,2, 14. 3) Espressione dei risultati VL = S+ (52,5) C S C = media relativa ai 4 = media relativa ai 4 provini di aggregato provini di pietra di verifica divl

35

36 Catania 23 gennaio 2009 ETODI DI PROVA Gelività UNI EN Prove per determinare le proprietà termiche e la degradabilità degli aggregati - Determinazione della resistenza al gelo e disgelo 1) scopo La prova viene effettuata fornendo le necessarie informazioni sul comportamento degli aggregati quando sono soggetti a cicli di gelo e disgelo. I risultati forniscono il mezzo per valutare la resistenza degli aggregati a questa forma di gelo. La prova è applicabile ad aggregati aventi dimensione dei granuli tra 4 mm e 63 mm. 2) esecuzione Le frazioni di prova degli aggregati a granulometria omogenea, aventi massa 1, immersi in acqua distillata o demineralizzata a pressione atmosferica, sono soggetti a 10 cicli di gelo-disgelo. Ciò comporta un raffreddamento fino a -17,5 C sott acqua e un successivo scongelamento in bagno d acqua a circa 20 C. Terminati i cicli di gelo-disgelo ( che ognuno deve essere completato entro le 24h), il contenuto di ogni recipiente viene versato su uno staccio di prova con dimensione di maglia che sia la metà di quella dello straccio inferiore utilizzato per preparare il campione di prova. Lavare e stacciare a mano il campione, essiccare il trattenuto sullo staccio a (110 ± 5) C fino ad ottenere una massa costante, raffreddare a temperatura ambiente e pesare immediatamente ( 2 ). 3) Espressione dei risultati F =

37 ETODI DI PROVA Analisi chimica UNI EN Prove per determinare le proprieta' chimiche degli aggregati - Analisi chimica 1) scopo 2) esecuzione La presente norma europea specifica i procedimenti per l'analisi chimica degli aggregati, individuando il tenore delle sostanze chimiche quali cloruri, solfati, zolfo, composti organici, carbonati. La porzione di prova, ottenuta a seguito di macinatura con mulino a sfere viene posta su un filtro di carta all interno di un crogiuolo preventivamente scaldato e tarato. Si asciuga e si lascia incenerire lentamente in atmosfera ossidante nte, senza sviluppare fiamme fino a completa combustione. Si lascia calcinare per almeno 1 h, quindi si fa raffreddare il crogiuolo a temperatura ambiente in un essiccatore e si determina la massa del crogiuolo e del contenuto. Le determinazioni chimiche vengono eseguite considerando l intorbidamento l che l elemento l chimico indagato induce sulla porzione di prova a seguito di trattamento con reagenti enti chimici. L intorbidamento che ne deriva viene misurato col fotometro (metodoturbidimetrico metodoturbidimetrico), con il quale si riesce a misurare la densità ottica della soluzione (lunghezze d onda d vicine a 525 nm e 815 nm) e quindi la concentrazione della soluzione. 1) CONTENUTO DI CLORURI 5g ±0,0005 g di materiale vengono calcinati dopo trattamento 10 ml di HNO 3 concentrato e 90 ml di acqua distillata; dopo avere portato a volume all interno di un matriaccio (250 ml), si preleva 1 ml di soluzione con una micropipetta, che viene introdotta nel fotometro per determinare la concentrazione di cloruri (Cl - ) in mg/l. La percentuale in peso sull aggregato è data da: Cl - (%)=(C/10P)*(V/1000) Dove: C = concentrazione di cloruri al fotometro [mg/l]; P = massa porzione di prova [g]; V = Volume finale della soluzione [ml]. Catania 23 gennaio 2009

38 Catania 23 gennaio 2009 ing. Vincenzo VENTURI ETODI DI PROVA Analisi chimica UNI EN Prove per determinare le proprieta' chimiche degli aggregati - Analisi chimica 2) CONTENUTO DI ZOLFO TOTALE 1g ±0,0005 g di materiale viene mescolato in una bottiglia di Erlenmeyer con 3 ml di acqua ed 1 ml di bromo; la miscela, sotto cappa, viene agitata per un minuto, ed addizionata con 15 ml di HNO 3. Dopo l aggiunta di 30 ml di acqua, si porta ad ebollizione la miscela fino a che non cessa la formazione di fumi. Si aggiungono quindi 5 ml di acido cloridrico concentrato e 10 ml di acqua. L ulteriore bollitura viene seguita dall aggiunta di carta filtro con addizione di ammoniaca NH 4, al fine di rendere alcalina la soluzione. L ulteriore aggiunta di 5 ml di acido cloridrico HCl e 70 ml di acqua calda viene seguita da bollitura con aggiunta di 10 ml della soluzione di cloruro di bario riscaldata appena al di sotto del punto di ebollizione. Si determina a tal punto la massa del precipitato. Il contenuto totale di zolfo dell aggregato è dato da: Dove: m 5 = è la massa del precipitato [g] m 4 = massa porzione di prova [g]; S (%)=m 5 /m 4 x13,74 [%]

39 ETODI DI PROVA Analisi chimica UNI EN Prove per determinare le proprieta' chimiche degli aggregati - Analisi chimica 3) CONTENUTO DI SOLFATI 2g ±0,0005 g di materiale vengono calcinati dopo trattamento 10 ml di HCl concentrato e 90 ml di acqua distillata; dopo avere portato a volume all interno di un matriaccio (250 ml), si prelevano 5 ml di soluzione con una micropipetta, che vengono mescolati con cloruro di bario nella cuvetta che viene poi inserita nel fotometro per determinare la concentrazione di cloruri (SO4 -- ) in mg/l. La percentuale in peso sull aggregato è data da: SO4 -- (%)=(C/10P)*(V/1000) Dove: C = concentrazione di solfati al fotometro [mg/l]; P = massa porzione di prova [g]; V = Volume finale della soluzione [ml]. Catania 23 gennaio 2009

40 ETODI DI PROVA Analisi chimica UNI EN Prove per determinare le proprietà chimiche degli aggregati - Analisi chimica 4) CONTENUTO DI SOSTANZE ORGANICHE 2g ±0,0001 g di materiale di materiale macinato con un mulino a sfere e passante al setaccio da 2 mm, vengono inseriti in una beuta da 300 ml; si aggiungono 10 ml di K 2 Cr 2 O 7, 20 ml di H 2 SO 4 ed alcuni cristalli di AgSO 4. La soluzione viene agitata, quindi lasciata a riposo per 30 minuti. A seguito di raffreddamento della soluzione, si aggiungono alcune gocce di ferroina; si procede quindi a titolazione con (NH 4 ) 2 Fe(SO 4 ) 2 6H 2 O e se ne rilevano i ml impiegati per la titolazione. Si ripete la procedura per la preparazione del bianco omettendo l aggiunta del campione. Si indica con: P = assa del campione in g B1 = ml di (NH 4 ) 2 Fe(SO 4 ) 2 6H 2 O utilizzato per il bianco B2= ml di (NH 4 ) 2 Fe(SO 4 ) 2 6H 2 O utilizzato per il campione Il tenore di carbonio organico in [g/kg] è pari a: Il tenore di sostanza organica C [g/kg] è pari a: 1000 C = [( B B ) 10 0,003] B P 0,77 Sos tanza organica = C 1,724 Catania 23 gennaio 2009

41 Catania 23 gennaio 2009 ing. Vincenzo VENTURI NORATIVA AGGREGATI

42 Catania 23 gennaio 2009 FINE