CARATTERISTICHE FISICHE DELLE TERRE

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1 CARATTERISTICHE FISICHE DELLE TERRE Fase gassosa Fase liquida volumi vuoti Vg V Vw v V pesi P w P Fase solida Vs V Vg+ Vw +Vs V v + Vs P s

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3 CARATTERISTICHE FISICHE DELLE TERRE Fase gassosa vuoti volumi Vg pesi Fase liquida Vw V v V P w P Fase solida Vs P s V Vg+ Vw +Vs V v + Vs Porosità n V v /V INDICE DEI VUOTI n e e n 1+ e 1- n e V v / Vs Relazione tra porosità ed indice dei vuoti e rappresenta sinteticamente le variazioni di volume (il denominatore V s rimane costante nell ipotesi di particelle incompressibili) Grado di saturazione S r V w / V V (S r 0-100%) Terreno asciutto Terreno saturo

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5 Contenuto d acqua W P w /P s ( W si determina in laboratorio, essiccando in stufa a 110 C un elemento di terra in tal modo è possibile ricavare immediatamente P s e per differenza P w ) Peso unità di volume Peso specifico dei granuli Peso specifico dell acqua γ P/V γ S P S /V S γ W P W /V W Peso volume del secco γ d P S /V Peso volume sommerso γ b γ - γ W Alcune relazioni: S γ γ r γ b b d γsw γ e W γ γs 1+ W 1+ e γs γ W eγ W 1+ e γs γ W 1+ e (1 S r ) Terreno parzialmente saturo Terreno saturo (S r 1)

6 Grado di addensamento Per particelle sferiche di ugual diametro: Sistemazione cubica semplice Sistemazione esagonale Max porosità (47.6%) min porosità (26.0%) DENSITÀ RELATIVA D r e e max max e e min e max indice dei vuoti stato di addensamento max e min indice dei vuoti stato di addensamento min e indice dei vuoti stato di addensamento naturale

7 CLASSIFICAZIONE DELLE TERRE Un sistema di classificazione, per essere universalmente accettato, deve individuare una terra in termini precisi, prendendo in considerazione quelle caratteristiche di una terra che non variano al mutare dei fattori ambientali, del tempo, e/o delle sollecitazioni applicate composizione mineralogica dei granuli forma dimensioni Elementi di classificazione (INTRINSECI) peso di volume porosità contenuto d acqua... Caratteristiche fisiche non costanti e caratterizzanti stati particolari di una terra

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10 Classificazione granulometrica La relazione tra i diametri delle particelle e i corrispondenti quantitativi di terra, per le terre più grosse viene stabilita attraverso una vagliatura per d> 5mm, una setacciatura per d<5 mm Serie di crivelli UNI mm Serie di setacci UNI mm Serie ASTM: 4, 3, 2, 1.5,n.4,10,20, 40,80,200 Fondo di raccolta bilancia avente portata 10 kg e sensibilità 1 g bilancia avente portata 0.8 kg e sensibilità 0.1 g una stufa per essiccare il materiale un essiccatore per contenere il materiale prima della vagliatura

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13 Classificazione granulometrica (MIT: Massachussetts Institute of Technology) ARGILLA LIMO SABBIA GHIAIA CIOTTOLI F M G F M G F M G F M G F M G 0.2 µm 0.6 µm 6 µm 20 µm 200 µm 600 µm 6 mm 20 mm 200 mm 600 mm diam 0.06µm 2µm 60µm 2mm 60mm 2000mm scala semilog

14 Analisi granulometrica M t massa totale di materiale secco si annotano le masse M 100, M 71,... M 5 M 2, M 1... M M raccolta sul fondo Il peso del materiale contenuto in ogni setaccio (+ quello dei setacci che lo precedono dall alto), riferito al peso totale, viene detto: % di trattenuto o trattenuto Il complemento a 100 della % di trattenuto è: % di passante o passante Passante % A L S C Curva granulometrica Scala semilog diam particelle

15 Sul passante a 0.075mm viene fatta ANALISI PER SEDIMENTAZIONE la quale si basa sulla Legge di Stokes, per la quale la velocità di sedimentazione di particelle sferiche dipende da: - diametro particelle - viscosità mezzo - rapporto densità

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17 % maggiore Nome della terra con >25% -oso % debol.te oso 5-15 %

18 Esercizio Il terreno naturale di una cava ha le seguenti caratteristiche: Determinare: W 12%; e 0,54; γ s 2,65 t/m 3 A: il peso di volume della terra in cava B: il n dei camions necessari per il trasporto dalla cava del materiale occorrente alla formazione di un rilevato di m 3 sapendo che il terreno dopo la posa in opera ed il costipamento ha un γ d 1,83 t/m 3 ed il peso del materiale trasportato mediamente da ogni camion è di 6,2 t. C: il volume scavato nella cava dopo l asportazione del materiale

19 A: il peso di volume della terra in cava γ γ γ s d 1+ w 1+ e γ s 2, 65 ( 1 + 0, 12) γ ( 1 + w ) 1, 93t mc 1 + e 1 + 0, 54 / B:il peso di terreno dopo la posa in opera Ps γ P γ d V s Il peso dell acqua: w Pw P s P P + P w s d V P w P w s n camion camion 6. 2 t 1, t 0, t C:il volume scavato nella cava γ P V V P γ , m 3

20 Esercizio Note le quantità Q in grammi presenti su ogni setaccio costruire la curva granulometrica e classificare il terreno: Setaccio D (mm) Q (gr) 1 25,4 22 3/4 19,1 8-15,0 9 1/8 12,7 9 3/8 9, , , , , , , , FONDO 77 Tot. gr. 400 T i P P i Pesi trattenuti dai singoli setacci Q P TOT 100 TOT i T i gr. T T T T T , 5 % P 94, 5 % , 5 % P 92, 5 % , 75 % P 90, 25 % % P 88 % % P 86 % 5 400

21 SI COSTRUISCE LA NUOVA TABELLA Diametro (mm) T i % P i % 25,4 5,5 94,5 19,1 7,5 92,5 15,0 9,75 90,25 GHIAIA 12, , ,75 29,75 70,25 2,00 45,75 54,25 SABBIA 1,00 56,50 43,50 0, ,00 0,25 72,75 27,25 0,177 75,25 24,75 0,074 80,75 19,25 FONDO 100 0,00 GHIAIA 45,75% SABBIA 35% LIMO E ARGILLA 19,25% GHIAIA CON SABBIA LIMO ARGILLOSA ARGILLA LIMO E Si riportano ora i dati nella TABELLA DELL ANALISI GRANULOMETRICA e si costruisce la curva