Valori indicativi del coefficiente di Poisson (ν) di alcuni Terreni e Rocce

 

Vedi anche: 

Modulo di Poisson

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Manuale del Software Carl 10 della Aztec informatica, sono presenti delle tabelle con vari valori caratteristici: Modulo elasticità, peso specifico, angolo d'attrito ed altro.

Valori indicativi del modulo elastico di alcuni terreni

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Manuale del Software Carl 10 della Aztec informatica, sono presenti delle tabelle con vari valori caratteristici: Modulo elasticità, peso specifico, angolo d'attrito ed altro.

 

Geologia - Consolidazione di un terreno

Consolidazione: graduale riduzione di volume di una terra derivante da un incremento di sollecitazioni compressive.

Consolidazione primaria: riduzione in volume di una terra causata dall’applicazione prolungata di un carico e dovuta principalmente all’espulsione dell’acqua dai vuoti e accompagnata da un trasferimento del carico dall’acqua interstiziale ai granuli;  
Consolidazione secondaria: riduzione in volume di una terra causata dall’applicazione prolungata di un carico e dovuta principalmente al riassetto della struttura interna della terra (deformazione viscosa);  
Curva di consolidazione: curva mostrante la relazione tra: 1) grado di consolidazione e 2) il tempo trascorso dopo l’applicazione di un dato incremento di carico.

 

Prove sulle Terre

1. PROVE SULLE TERRE
Possono essere eseguite in laboratorio o in situ, su campioni indisturbati o rimaneggiati. per determinare le caratteristiche generali o studiare il comportamento dei materiali in esame. Le prove più delicate sono quelle riportate al punto 1.4, che danno utili indicazioni al progettista per decidere il tipo e il dimensionamento delle fondazioni da adottare. Si ricorda a questo proposito che per la progettazione, l'esecuzione ed il collaudo delle opere di fondazione e delle opere di sostegno, è in vigore il decreto ministeriale attuativo della legge 5/11/71 n. 1086.

1.1 Prove di identificazione e classificazione
Trattasi di prove, eseguibili sia su campioni indisturbati che disturbati, per la determinazione di alcuni parametri intrinseci delle terre. Le prove di classificazione, che comprendono l'analisi granulometrica con setacci e la determinazione dei limiti (liquido e plastico) di Atterberg, permettono di classificare il materiale secondo la normativa UNI 10006.

1.1.1 Analisi granulometrica con setacci
Viene eseguita sottoponendo il materiale ad un accurato prelavaggio sul setaccio n. 200 (0.074 mm di apertura delle maglie), per asportare tutta la frazione limo-argillosa, recuperando il trattenuto a detto setaccio e sottoponendolo a vagliatura per determinarne la distribuzione granulometrica e quindi il passante in percentuale a ciascun setaccio. Il quantitativo di materiale, occorrente per la formazione del provino, varia a seconda della dimensione massima degli elementi presenti (da un massimo di 10 Kg per le ghiaie ad un minimo di 400 g per terreni limo-argillosi). Viene eseguita secondo la normativa contenuta nel bollettino CNR n. 23 del 14.12.1971 (ASTM D421 - D2217).

1.1.2 Limiti di Atterberg
Servono per valutare le caratteristiche di plasticità di un terreno. Il limite liquido è definito come il contenuto di umidità che separa lo stato liquido dallo stato plastico; analogamente il limite plastico separa lo stato plastico dallo stato semisolido di un terreno. La differenza numerica tra questi due limiti è chiamata indice plastico. I limiti di Atterberg vengono determinati su un quantitativo di 100-200 g di materiale passante al setaccio 0,425 UNI seguendo la norma CNR-UNI 10014 (ASTM D4318-84).

1.1.3 Classificazione
Con i risultati delle prove di cui ai punti 1.1.1 e 1.1.2, grazie ad opportuni diagrammi 1 - 2, il materiale può essere classificato secondo la norma UNI 10006 (ASTM D3282). Viene indicato un gruppo di appartenenza che varia da A-1 ad A-7 (man mano che peggiorano le caratteristiche tecniche del materiale in esame, vedi la tabella), un eventuale sottogruppo ed infine un indice di gruppo che varia da 0 per i materiali aridi a 20 per quelli di più elevata plasticità. Altri tipi di classificazione possono essere adottati su richiesta del Committente.

1.1.4 Peso specifico
Per le terre viene abitualmente determinato il peso specifico reale con il metodo del picnometro, secondo la normativa ASTM D854. Il provino costituito da 50-100 g di materiale passante al setaccio 0.2 UNI. viene ottenuto per riduzione da un campione di peso variabile a seconda della dimensione massima degli elementi presenti (da un massimo di 2000 ad un minimo di 200 g).

1.1.5 Analisi granulometrica per sedimentazione
Qualora la frazione limo argillosa sia molto elevata, la consueta analisi con setacci, pur valida per la classificazione, è scarsamente significativa. Si ricorre allora all'analisi per sedimentazione per conoscere i contenuti percentuali di sabbia, limo e argilla. La prova è basata sulla diversa velocità di sedimentazione dei granuli di dimensioni diverse in seno ad una apposita soluzione deflocculante. Il quantitativo di materiale rimasto in sospensione viene rilevato, ad intervalli di tempo crescenti. mediante letture con un densimetro. La prova viene eseguita secondo la nonna ASTM D422.

1.1.6 Equivalente in sabbia
È una prova molto rapida. eseguibile anche in cantiere, che permette di caratterizzare convenzionalmente la presenza della frazione limo-argillosa di una terra. Un quantitativo normalizzato del materiale in esame viene versato in una soluzione flocculante e, dopo opportuna agitazione, lasciato sedimentare per 20 minuti. Il rapporto, espresso in percentuale, fra l'altezza del materiale depositato sul fondo della provetta e l'altezza del materiale ancora in sospensione è chiamato "equivalente in sabbia". La prova viene spesso eseguita per una valutazione grossolana della quantità e della qualità del finissimo presente in un inerte per calcestruzzi. La norma di riferimento è contenuta nel Bollettino CNR n° 27 del 30 marzo 1972.
Per saperne di più.....

Proprietà di stato dei Terreni

I terreni a grana grossa sono quelli la cui dimensione predominante, più del 50%, è maggiore di 0.075 mm (sono trattenuti dal setaccio 200 ASTM).

I terreni fini sono quelli la cui dimensione predominante (più del 50%) è uguale o inferiore a 0.075 mm (passano per il setaccio 200 ASTM).

  

COMPRESSIBILITÀ E CONSOLIDAZIONE EDOMETRICA

Tratto da: Dipartimento di Ingegneria Civile – Sezione Geotecnica, Università degli Studi di Firenze J. Facciorusso, C. Madiai, G. Vannucchi – Dispense di Geotecnica (Rev. Settembre 2006)

COMPRESSIBILITÀ E CONSOLIDAZIONE EDOMETRICA

La risultante delle deformazioni verticali che si manifestano in un terreno è comunemente indicata con il termine cedimento e di tale grandezza, nella pratica ingegneristica, interessa di solito conoscere sia l’entità sia l’evoluzione nel tempo.
I principali meccanismi che contribuiscono allo sviluppo dei cedimenti sono:
− compressione e inflessione delle particelle di terreno per incremento delle tensioni di contatto (tale fenomeno produce deformazioni in gran parte reversibili, ovvero elastiche);
− scorrimento relativo dei grani indotto dalle forze di taglio intergranulari (tale fenomeno produce deformazioni in gran parte irreversibili, ovvero plastiche);
− frantumazione dei grani in presenza di elevati livelli tensionali (le conseguenti deformazioni sono irreversibili);
− variazione della distanza tra le particelle dei minerali argillosi, dovuta a fenomeni di interazione elettrochimica (le conseguenti deformazioni sono in parte reversibili e in parte irreversibili in relazione alle caratteristiche del legame di interazione);
− compressione e deformazione dello strato di acqua adsorbita (le conseguenti deformazioni sono in gran parte reversibili, ovvero elastiche);
In definitiva, le deformazioni (e quindi i cedimenti) conseguono direttamente alla:
1. compressione delle particelle solide (incluso lo strato di acqua adsorbita);
2. compressione dell’aria e/o dell’acqua all’interno dei vuoti;
3. espulsione dell’aria e/o dell’acqua dai vuoti.

 

Per i valori di pressione che interessano nella maggior parte dei casi pratici, la deformabilità delle particelle solide è trascurabile. Inoltre, se il terreno è saturo, come spesso accade per i terreni a grana fine, anche la compressibilità del fluido interstiziale (acqua e/o miscela aria-acqua) può essere trascurata, essendo trascurabile la quantità di aria presente e l’acqua praticamente incompressibile. Pertanto, il cedimento nei terreni è dovuto prevalentemente al terzo termine ed in particolare all’espulsione dell’acqua dai vuoti(1).
Via via che l’acqua viene espulsa dai pori, le particelle di terreno si assestano in una configurazione più stabile e con meno vuoti, con conseguente diminuzione di volume.
Il processo di espulsione dell’acqua dai vuoti è un fenomeno dipendente dal tempo (ovvero dal coefficiente di permeabilità del terreno), l’entità della variazione di volume è legata alla rigidezza dello scheletro solido.
Si distinguono quindi i due concetti di compressibilità e consolidazione.

Compressibilità è la risposta in termini di variazione di volume di un terreno sottoposto ad un incremento dello stato tensionale (efficace, in base al principio delle pressioni efficaci).

È necessario studiare la compressibilità di un terreno per stimare le deformazioni volumetriche ed i conseguenti cedimenti.

Consolidazione è la legge di variazione di volume del terreno nel tempo. È necessario studiare la consolidazione per stimare il decorso delle deformazioni volumetriche e dei conseguenti cedimenti, nel tempo. Sebbene in linea di principio si possano applicare i concetti di compressibilità e di consolidazione sia a terreni granulari che a terreni a grana fine, in pratica interessano soprattutto questi ultimi, e particolarmente le argille, perché di norma responsabili di cedimenti maggiori e di tempi di consolidazione molto più lunghi. 
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