Docente: Ing. Giuseppe Scasserra

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Luigina Coco
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Prima Facoltà di Architettura Ludovico Quaroni LABORATORIO DI COSTRUZIONI DELL ARCHITETTURA II MODULO DI GEOTECNICA E FONDAZIONI Docente: Ing.

1 Prima Facoltà di Architettura Ludovico Quaroni LABORATORIO DI COSTRUZIONI DELL ARCHITETTURA II MODULO DI GEOTECNICA E FONDAZIONI Docente: Ing. Giuseppe Scasserra Dipartimento di Ingegneria Strutturale e Geotecnica Via A. Gramsci Roma tel: [email protected]

2 LEZIONE 1B: ANALISI E CLASSIFICAZIONE DEI TERRENI

3 ALCUNE DEFINIZIONI FONDAMENTALI I terreni sono mezzi polifase costituiti da una fase solida (granuli), da una fase liquida (acqua) e/o da una fase gassosa (aria) Granuli solidi : particelle solide elementari Scheletro solido: insieme costituito dai granuli solidi di una terra

4 ALCUNE DEFINIZIONI FONDAMENTALI Dimensioni dei granuli delle terre microscopio ad occhio nudo Dimensioni dei granuli (mm) Terre coesive Terre granulari o incoerenti Terre a grana fina Terre a grana grossa

5 ALCUNE DEFINIZIONI FONDAMENTALI Dimensioni dei granuli delle terre

6 TERRENI INCOERENTI ghiaia fine 5 mm sabbia grossa 1 mm sabbia fine 0.1 mm

7 TERRENI INCOERENTI Granulometria uniforme

8 TERRENI INCOERENTI Granulometria assortita

9 ALCUNE DEFINIZIONI FONDAMENTALI

10 ALCUNE DEFINIZIONI FONDAMENTALI

11 RELAZIONI TRA LE FASI DI UN TERRENO Separazione ideale delle fasi di un terreno V v = volume Vuoti = V g + V w P g = 0 V = vol. totale = V v + V s = V g + V w + V s P = P w + P s

12 RELAZIONI TRA LE FASI DI UN TERRENO Si introducono grandezze definite in termini di: rapporti tra i volumi delle fasi rapporti tra i pesi delle fasi rapporti tra pesi e volumi delle fasi

13 RELAZIONI TRA LE FASI: RAPPORTI TRA VOLUMI

14 RELAZIONI TRA LE FASI: RAPPORTI TRA PESI (%)

15 RELAZIONI TRA LE FASI: RAPPORTI TRA PESI Determinazione del contenuto d acqua w T=110 ºC 1) 2) 3) 150 g 90 g P = 150 g P s = 90 g P w w (%) = X 100 = P s P- P s P s = X 100 w = 66.6 %

16 RELAZIONI TRA LE FASI: RAPPORTI TRA PESI E VOLUMI

17 RELAZIONI TRA LE FASI: RAPPORTI TRA PESI E VOLUMI Pw Peso specifico dell acqua ã = kn/m 3 w = V w

18 RELAZIONI TRA LE FASI: RAPPORTI TRA PESI E VOLUMI Peso immerso dell unità di volume γ ã' = P' V = P! ã V w V = P V! ã w = ã! ã w Equivale all applicazione del principio di Archimede: Un corpo immerso in un liquido è soggetto ad una spinta dal basso verso l alto pari al peso del liquido spostato (uguale al volume del corpo) P=γV γ w V P = γ V

19 VALORI TIPICI DI ALCUNE PROPRIETA INDICI

20 INDICE DI ADDENSAMENTO (O DENSITA RELATIVA) stato minimo addensamento stato di massimo addensamento

21 CLASSIFICAZIONE DEI TERRENI Finalità della classificazione: confronto fra esperienze acquisite in condizioni geotecniche simili, correlazione con le proprietà meccaniche (resistenza, rigidezza) Requisito dei sistemi di classificazione: procedure semplici, possibilità di realizzazione anche nei laboratori di cantiere La classificazione deve prendere in considerazione quelle caratteristiche di una terra che non variano al mutare dei fattori ambientali o per effetto del tempo o delle sollecitazioni applicate: composizione mineralogica, forma e dimensioni dei granuli

22 CLASSIFICAZIONE GRANULOMETRICA Serve a determinare le dimensioni delle particelle che compongono un campione di terreno e stabilire le percentuali in peso delle varie frazioni granulometriche Terreno a grana grossa Terreno a grana fina vagliatura meccanica sedimentazione

23 COSTRUZIONE DELLA CURVA GRANULOMETRICA 0,002 0, mm 10% 60% 10% 20%

24 DENOMINAZIONE DEI TERRENI il terreno viene denominato con il nome della frazione granulometrica più abbondante seguito dai nomi delle frazioni secondarie. La denominazione della frazione secondaria è: preceduta dalla congiunzione "con" se compresa tra il 25% ed il 50% seguita dal suffisso "oso" se compresa tra il 10 % ed il 25 % seguita dal suffisso "oso" e preceduta da "debolmente" se compresa tra il 5 % ed il 10 % Esempio : GHIAIA= 6 % SABBIA=55 % LIMO=28 % ARGILLA = 11 % Sabbia con limo, argillosa e debolmente ghiaiosa

25 CARATTERISTICHE DI PLASTICITA DEI TERRENI A GRANA FINA Le proprietà dei terreni coesivi non dipendono tanto dalle dimensioni dei granuli quanto dalla loro natura, e non è perciò possibile fondare un sistema di classificazione di queste terre sulla sola granulometria Lo stato fisico delle terre coesive è determinato soprattutto dalle azioni che si scambiano i granuli e che dipendono dall attività chimicofisica dei minerali che li costituiscono Quanto più un argilla è attiva dal punto di vista chimico-fisico tanto più grande è la quantità di acqua che può trattenere (n.b. acqua libera) Si può perciò indirettamente riconoscere la costituzione mineralogica di una terra argillosa misurando il contenuto d acqua in condizioni fisiche precisamente definite

26 LIMITI DI CONSISTENZA (O DI ATTERBERG) Sono contenuti d acqua che corrispondono al passaggio da uno stato di consistenza ad un altro Sono caratteristici di un dato terreno dipendono dalla sua composizione mineralogica w P w L W (%) 0 Limite Plastico Limite liquido solido plastico liquido

27 INDICE DI PLASTICITA Indice di plasticità I P Campo all interno del quale il terreno rimane in uno stato plastico I P = limite liquido - limite plastico = w L - w P w P w L W (%) 0 Limite Plastico Limite liquido plastico

28 INDICE DI CONSISTENZA Indice di consistenza I C per w = w L I C = 0 I C = w L! w w L! w P = w L! w I P per w = w P I C = 1 per w < w P I C > 1 Il valore di I C può fornire una stima delle proprietà meccaniche (resistenza e compressibilità) di un dato terreno: ad un aumento di I C corrispondono un incremento della resistenza al taglio e una riduzione della compressibilità

29 LIMITI DI CONSISTENZA (O DI ATTERBERG)

30 CARTA DI PLASTICITA DI CASAGRANDE

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