COSTRUZIONE DEL CORPO STRADALE materiali, modalità esecutive, prove di controllo

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1 DICEA Dipartimento di Ingegneria Mantova Civile, 17 aprile Edile 2015 e Architettura COSTRUZIONE DEL CORPO STRADALE materiali, modalità esecutive, prove di controllo Prof. Ing.Maurizio Bocci Università Politecnica delle Marche (Ancona)

2 Il corpo stradale PAVIMENTAZIONE SOTTOFONDO PIANO DI POSA DEL RILEVATO RILEVATO ANTICAPILLARE

3 La classifica delle terre norma UNI EN (sostituisce la CNR UNI 10006)

4 La classifica delle terre norma UNI EN (sostituisce la CNR UNI 10006)

5 norma UNI EN

6 norma UNI EN

7 Le terre da scavo destinate allo smaltimento possono essere rese idonee mediante stabilizzazione CON CALCE CON CEMENTO CON CALCE E CEMENTO

8 Stabilizzazione a calce Bonifica dei piani di posa dei rilevati Costruzione del corpo stradale Sottofondi (formazione e risanamento) Fondazioni stradali (formazione e risanamento)

9 Quando si può fare Terre fini con IP > 10 (A 6 A 7 ) Terre ghiaiose argillose (A 2-6 e A 2-7 )con passante allo 0,4 mm < 35% Presenza di sostanze e organiche inferiore al 2% (4%) Presenza di solfati e solfuri inferiore all 1% Valore del blu di metilene superiore a 200

10 Quando non si può fare Terre con IP < 5 Presenza di sostanze e organiche superiore al 2% (4%) Presenza di solfati e solfuri superiore all 1% Terre contenenti ciottoli e pietre di dimensioni superiori a 100 mm

11 Trattamento dei terreni con calce Miscele: terre LIMO-ARGILLOSE CON IP > 10 (gruppi A6 e A7); terre GHIAIO-ARGILLOSE (gruppi A6 e A7) con Passante al setaccio 200 ASTM > 35 %; Calce: viva CaO (terreni UMIDI); idrata o spenta Ca(OH)2 (terreni molto secchi);

12 Trattamento dei terreni con calce Meccanismi di reazione a breve termine: ESSICCAZIONE dovuta al FISSAGGIO CHIMICO dell acqua ed alla EVAPORAZIONE conseguente a un innalzamento della temperatura generato da una reazione fortemente esotermica FLOCCULAZIONE dovuta allo scambio di ioni liberi in soluzione Ca++ con i cationi Na+, K+, ecc., che consente la formazione nelle primissime ore di legami tra le particelle disperse di argilla che vengono in tal modo agglomerate AGEVOLANDO LE OPERAZIONI DI MISCELAZIONE E COMPATTAZIONE.

13 Trattamento dei terreni con calce

14 Trattamento dei terreni con calce Effetti sulle miscele a breve termine: cambiamento dei Limiti di Atterberg; aumento del limite plastico Wp e conseguente riduzione di IP; modifica della distribuzione granulometrica a causa della flocculazione; costipamento: la curva Proctor risulta appiattita e l optimum di densità secca si verifica con un tenore in acqua superiore; si rileva una riduzione generale delle densità per effetto dell aumento dell indice dei vuoti; riduzione del rigonfiamento e del ritiro a causa sia della diminuzione di affinità all acqua dei materiali trattati, sia della formazione di legami stabili che si oppongono ai cambiamenti di volume; l indice CBR può essere moltiplicato da 4 a 10 volte al termine di 2h.

15 Effetti sulle Miscele a Lungo Termine: verifica della resistenza delle terre trattate con PROVE DI COMPRESSIONE E/O DI TRAZIONE INDIRETTA; la prova CBR è indicativa della resistenza SOLO nei casi in cui non si è sviluppata in modo diffuso la cementazione per via di una BREVE stagionatura o di una limitata reattività del terreno trattato (il test non risulta appropriato per caratterizzate le miscele stagionate a lungo termine poiché i valori ricavati da tale prova, superando 100, hanno scarso significato pratico); incrementi sensibili di RESISTENZA A TAGLIO (soprattutto in termini di coesione ed in parte anche di angolo di attrito); i valori del MODULO DI ELASTICITA aumentano considerevolmente; il modulo di Poisson ν varia tra 0.08 e 0.12 per sollecitazioni inferiori al 25% della resistenza ultima a compressione; incrementi significativi della RESISTENZA A FATICA; miglioramento della DURABILITA sotto l azione dell acqua e del gelo.

16 Progettazione del trattamento con calce preliminarmente si richiede l accertamento che il terreno sia idoneo ad essere trattato con calce: prelievo di campioni di terra da pozzetti esplorativi ogni 2000 m 2 e distanze reciproche minori di 200 m (profondità pari almeno a quella da trattare); PRINCIPALI PROVE DI IDENTIFICAZIONE DELLE TERRE curva granulometrica per setacciatura e sedimentazione; limiti di Atterberg; caratteristiche di costipamento (prova Proctor); N.B. per le miscele stabilizzate l umidità ottima di costipamento è di solito lievemente inferiore (0.5-1%) a quella che consente il raggiungimento delle massime resistenze meccaniche contenuto di sostanze organiche (AFNOR NF ); determinazione del valore di blu VB (UNI a )

17 Fasi del trattamento a calce Spianamento o riporto dello strato di terra da stabilizzare Lo spianamento si esegue per il trattamento delle terre già presenti in sito (piano di posa del rilevato o sottofondo); Quando si deve stabilizzare un secondo (o ulteriore) strato (formazione del rilevato) si deve riportare la terra prelevata dal sito di prelievo e livellare per formare lo strato di adeguato spessore (30 40 cm); si devono rimuovere tutti i materiali nocivi come RADICI, RESIDUI ERBOSI E LEGNOSI, INERTI DI GROSSE DIMENSIONI (φ > mm);

18 Spandimento della Calce e dell Acqua metodo ASCIUTTO (in assenza di vento); distribuzione di sacchi di calce sulla superficie da trattare secondo il dosaggio previsto al mq oppure facendo uso di apposito spanditore meccanico; spandimento non superiore a quello della superficie lavorabile in 1 giorno per evitare asportazioni a causa del vento e CARBONATAZIONi; metodo BAGNATO (in zone ventose); preparazione delle miscele acqua-calce in MESCOLATORI CENTRALI in movimento continuo per evitare SEDIMENTAZIONI durante lo stoccaggio.

19 Spandimento della Calce e dell Acqua

20 Miscelazione e polverizzazione della terra Si esegue con passate successive del pulvimixer

21 Miscelazione e polverizzazione della terra una miscelazione uniforme è garantita da una adeguata polverizzazione della terra in sito, quindi per terre fortemente argillose si procede in due tempi: prima aggiunta di calce che da inizio al processo di essicazione e flocculazione; dopo ore seconda aggiunta di calce che può omogeneizzarsi meglio fino alla riduzione delle zolle di argilla in forma sabbiosa passante almeno per il 65% al setaccio 4 ASTM.

22 Compattazione da eseguirsi subito dopo la miscelazione finale e comunque non più tardi di una settimana; densità pari al 98% di quella determinata con la prova Proctor modificata;

23 Stabilizzazione con calce e cemento Terre con 5 < IP < 10

24 La stabilizzazione a calce e cemento SS 620 Provincia di Bolzano

25 Stabilizzazione con cemento Terre con IP < 5

26 Risanamento della fondazione stradale SS 76 Val d Esino (AN)

27 Materiali di riciclo (C&D)norma UNI EN

28 Compattazione (norma UNI EN )

29 Controlli (norma UNI EN )

30 Controllo della densità in situ METODO DEL VOLUMOMETRO A SABBIA

31 Controllo della portanza

32 Controlli (norma UNI EN )

33 La piastra dinamica leggera (LWD)

34 Controllo della densità in situ

35 Controlli (norma UNI EN )

36 Controllo della densità in situ I capitolati prescrivono g ssito % g s max laboratorio γ s soffice = 1,6 kg/dm 3 γ s costipato = 2,0 kg/dm 3 Addensamento = γ s costipato - γ s soffice = 2,0-1,6 = 0,4 kg/dm 3 90 % di γ s costipato = 0,9 2,0 = 1,8 kg/dm 3 1,8-1,6 = 0, 2 kg/dm 3 50 % di carenza di costipamento

37 Anticapillare Gli strati anticapillari sono strati di rilevato costituiti da materiali granulari ad alta permeabilità eventualmente protetti da geotessili con funzione anticontaminante. Lo strato anticapillare in materiale naturale, dallo spessore in genere compreso tra 25 e 40 cm, deve essere costituito da terre granulari (ghiaia, ghiaietto ghiaino), con granulometria compresa tra 2 e 50 mm, con passante al setaccio da 2 mm non superiore al 15% in peso e, comunque, con un passante al setaccio 0,075 mm non superiore al 3%. Il materiale deve risultare del tutto esente da componenti instabili (gelive, tenere, solubili, etc.) e da resti vegetali; è ammesso l'impiego di materiali frantumati ovvero riciclati. Salvo maggiori e più restrittive verifiche, il controllo qualitativo dello strato anticapillare va effettuato mediante analisi granulometriche. Prof. Ing. Maurizio BOCCI Costruzione del corpo stradale

38 Anticapillare Prof. Ing. Maurizio BOCCI Costruzione del corpo stradale

39 Anticapillare Prof. Ing. Maurizio BOCCI Costruzione del corpo stradale

40 ????? Questions -? Prof. Ing. Maurizio BOCCI Costruzione del corpo stradale

41 Grazie per l attenzionel Prof. Ing. Maurizio BOCCI Costruzione del corpo stradale