Analisi della granulometria e delle proprietà meccaniche dei terreni

Influenza della granulometria

Il comportamento meccanico dei terreni è fortemente influenzato dalla granulometria, perché in base alla dimensione dei granuli, essi esplicheranno l'uno con l'altro dei contatti, facendo prevedere in alcuni casi un'interazione di tipo meccanico, come quella che tipicamente si ha quando i granuli sono grandi, o un'interazione di tipo elettrostatico quando i granuli presentano granulometria molto fine. nelle applicazioni siamo in generale più interessati a scoprire le proprietà e i comportamenti dei materiali a grana fine.

In base alla dimensione dei grani possiamo distinguere dei terreni a grana grossa, e dei terreni a grana fine, con delle particelle che non superano una certa dimensione.

Caratteristiche dei terreni a grana grossa

I terreni a grana grossa presentano una superficie specifica piccola e i granuli sono inerti, pertanto non abbiamo interazioni di carattere elettrico ma abbiamo solo relazioni tra particelle di natura meccanica. La struttura iniziale dipende molto dall'assortimento granulometritico, dalla forma e dalla condizione di deposizione delle particelle. La struttura non necessariamente è stabile, ovvero possono esistere insieme diverse configurazioni sotto la stessa tensione. Se terreni a grana grossa vengono visti come terreni in sede, bisogna determinare le loro proprietà fisiche e meccaniche. Ci si reca sul luogo di studio, si prelevano dei campioni disturbati in cui si fa il riconoscimento stratigrafico, l'analisi granulometrica e la determinazione del peso specifico. Chiaramente non ha senso determinarne la porosità, in quanto essi sono stati disturbati. La porosità viene infatti stimata solo attraverso delle prove in sito.

Densità relativa e porosità

Un terreno incoerente è un terreno con una data granulometria che è caratterizzato da varie configurazioni geometriche delle particelle, con indice dei pori che può variare all'interno di un intervallo. L'indice massimo è l'indice compatibile con la granulometria del terreno, mentre l'indice minimo è il minimo compatibile con la granulometria del terreno. La densità relativa è un parametro dimensionale attraverso cui è possibile esprimere la porosità allo stato naturale. Essa mette in correlazione l'indice dei pori naturale e definisce lo stato di addensamento. In particolare la densità relativa si calcola facendo il rapporto tra la differenza dell'indice massimo e l'indice naturale e la differenza tra indice massimo e indice minimo.

La densità relativa di un deposito di terreni a grana grossa non si può misurare direttamente, perché non è possibile prelevare campioni indisturbati, pertanto viene stimata con delle prove in sito. La densità relativa descrive lo stato di addensamento di un terreno a grana grossa e in base a tale valore il terreno viene qualificato come sciolto, poco addensato, mediamente addensato, addensato e molto addensato.

Importanza dell'arrotondamento degli spigoli

Il grado di arrotondamento degli spigoli è molto influente sul comportamento meccanico delle terre e da esso dipende la qualità dell'inerte utilizzato per i calcestruzzi. Le particelle più adatte sono quelle a spigoli vivi.