Appunti del corso di Costruzione di opere stradali

A B

La condizione 3/2 serve a richiedere nella parte bassa sufficiente assortimento granulometrico.

c) Caratteristiche della parte fina

Nel caso di strato di fondazione, il limite liquido non deve superare il 25% e l’indice di plasticità non

superiore a 6.

Nel caso di strato di base non protetto, ovvero per strade a traffico leggero, è richiesto che il passante al

setaccio 0.075 mm sia compreso tra l’8 e il 20%, limite liquido fino a 35% e indice di plasticità fra 4 e 9%.

Nel caso di strade protette, ovvero traffico medio e intenso, il passante a 0.075 è richiesto non superiore al

15%, indice di plasticità massimo 6%. In realtà è consigliabile imporre il valore massimo del passante all’8%

e richiedere un materiale non plastico, altrimenti ES massimo 30 o 40.

SECONDO APPUNTI

Per fondazione limitata quantità di fino, in generale inferiore al 15%, NP e con Wl minore o uguale di 6%

Per la base-usura, 8-9% di fino, con IP = 4-5% e Wl minore 35%

d) Portanza

L’indice CBR misurato per provini costipati con energia AASHO modificata, dopo immersione per 4 giorni

dovrà essere di almeno 50% per lo strato di fondazione se distante almeno 20 cm dal piano viabile e per lo

strato di base se distante almeno 10 cm dal piano viabile, in strade protette e non protette, con bassa

intensità di traffico.

Invece per strati di base protetti con traffico intenso e per strati non protetti ma superficiali dovrà essere

non inferiore a 80%.

In ogni caso, come già detto, la richiesta sul CBR va rispettata in un intervallo +2% -2% rispetto all’umidità di

costipamento ottima.

e) Gelività

La percentuale di elementi di dimensioni minori di 0.02 mm deve essere al massimo il 6% (come per il

sottofondo) e la percentuale di materiali teneri provenienti da rocce gelive non deve superare il 7%

f) Posa in opera

La posa in opera del materiale richiede una corretta umidificazione, portando il contenuto d’acqua vicino al

ed un adeguato costipamento, preceduto, se necessario, da un mescolamento per evitare segregazione.

Essa non dovrà essere eseguita durante i periodi di gelo, pioggia o di neve, o su sottofondi saturi.

Per quanto riguarda il costipamento valgono le seguenti prescrizioni, con spessore massimo degli strati di

30 cm e verifica di capacità portante per mezzo di prove di carico su piastra di diametro 30 cm.

Per strati di fondazione di strade a media ed elevata intensità di traffico e posti a distanza dal piano viabile

kg

≥ 800

non minore di 20 cm 2

cm kg

≥ 1000

Per strati di base immediatamente a contatto con il manto di conglomerato bituminoso 2

cm

kg

≥ 400

Per strati di fondazione di strade a limitata intensità di traffico 2

cm kg

≥ 1000

Per strati superficiali di usura non protetti di strade a limitata intensità di traffico 2

cm

Strati di fondazione e base in misti granulari corretti

Per correzione si intende il processo finalizzato a conferire un miglioramento delle qualità di un materiale,

al fine di consentirne l’applicazione, dove in condizioni normali non potrebbe.

Come già detto a pag. 3, si definisce miglioramento, quel trattamento che produce una modifica alle

caratteristiche geotecniche di una terra, come ad esempio la modifica del contenuto d’acqua ottimale o

l’indice di plasticità grazie ad un miglioramento granulometrico, ottenuto per miscelazione di due diversi

materiali, o all’aggiunta di piccole quantità di altre sostanze; invece si definisce stabilizzazione la modifica

delle caratteristiche meccaniche, prodotta dall’aggiunta di una sostanza diversa.

La tecnologia ha consentito lo sviluppo di innumerevoli processi facenti uso di innumerevoli materiali, ma in

seguito tratteremo solo quelli più diffusi. NB: Si possono sovrapporre diversi miglioramenti!

Miglioramento granulometrico

È la soluzione meno conveniente in assoluto, ma può risultare praticabile per motivi economici e di

reperibilità dei materiali, e prevede la realizzazione di una miscela di due materiali, andando a selezionare

le diverse pezzature, ma in generale per migliorare una terra scadente è necessaria una terra di ottima

qualità e il risultato che ne viene fuori è una terra mediocre.

Le prescrizioni relative a questo processo sono le stesse che devono essere rispettate per i misti granulari

non corretti.

Trattamento a calce

Può essere utilizzata la calce viva CaO o la calce idrata Ca(OH)2, e a seconda della quantità che se ne usa,

parleremo di miglioramento o stabilizzazione a calce. Si applica a terreni di classe A6, A7 o A26, A27 che

abbiamo un IP ≥ 10, P0.425 ≥ 35% e P0.063 ≥ 25%

 Miglioramento, ad esempio bonifiche [1-3% in peso della terra]

Effetti a breve termine:

1) Riduzione del contenuto d’acqua per materiali argillosi, di 1% per ogni 1% in peso di CaO

2) Flocculazione, vengono spostati ioni K e Na, così che il Ca si lega ai pacchetti di argilla, formando dei

grumi poco reagenti all’acqua.

3) Riduzione IP

4) Carbonatazione con CO2, ripara fratture che si sono prodotte nei materiali

5) La curva di costipamento viene spostata in basso e a destra, il che è un bene siccome stiamo

lavorando con materiali piuttosto umidi

6) Aumento di CBR, la curva si sposta verso l’alto e verso destra

 Stabilizzazione [3-8% in peso della terra]

La formazione di legami calce-silice-allumina porta alla formazione di resistenze meccaniche, a medio-lungo

termine, che vanno ad aggiungersi a quelli di breve termine prima citati.

Questo procedimento può essere adottato per la formazione di strati di sottofondo e fondazione.

Le resistenze sviluppate, dovranno rispettare le seguenti prescrizioni a seconda dello strato per cui il

materiale è destinato.

Di seguito invece si mostra l’andamento della resistenza a compressione, per un determinato materiale con

diversi quantitativi di calce.

Il trattamento da effettuare deve prevedere però la completa rimozione della coltre vegetale e la

polverizzazione della terra che si vuole trattare. Solo una volta che sono effettuate queste operazioni si

procede allo spandimento della calce, mediante mezzi spandicalce appositi, per passare poi alla

miscelazione e al costipamento.

Concluse le operazioni vanno condotte le misure in sito di CBR e grado di costipamento, se questo è

impossibile si procede alla valutazione del modulo di deformazione, immediatamente dopo il

costipamento, per mantenere quella umidità, che non deve essere inferiore ai seguenti valori:

150 daN/cm² per bonifiche

400 daN/cm² per sottofondi

800 daN/cm² per fondazione (400 se traffico leggero)

1000 daN/cm² per base (800 se traffico leggero)

Trattamento a cemento

Terre che hanno già subito un miglioramento, oppure misti granulari selezionati, possono subire, mediante

l’aggiunta di legante cementizio una modifica delle loro proprietà, a seconda della quantità di cemento

utilizzata. Nel primo caso parleremo di terre-cemento, nel secondo di misti cementati.

L’azione prodotta da questo trattamento è duplice:

- Esplica un’azione fisica-chimica correttiva della plasticità della frazione fine, quindi limo-argillosa,

rendendo la terra non plastica e quindi non sensibile all’acqua. Questo effetto è ottenibile anche

per modeste quantità di cemento, in genere < 2.5 % in peso della terra. Miglioramento.

- Con tenori invece superiori al 5% viene prodotta una vera e propria azione legante, in grado di

conferire coesione alla miscela. Stabilizzazione.

Terra-cemento [4-12% in peso di cemento]

L’insieme di terre a cui si applica il trattamento è molto ampio, anche se le argille danno problemi di

miscelazione, però la normativa CNR-UNI 10006 riporta le seguenti prescrizioni per l’aggregato:

La dimensione massima non deve superare 1/3 dello spessore finito dello strato (comunque ≤ 50 mm)

P0.075 ≤ 50% Wl ≤ 40% IP ≤ 18 %

La terra non deve contenere più del 2% di materiali organici o sali, che influenzano negativamente la presa,

ed inoltre sono sconsigliati i cementi ad alta resistenza, perché il loro forte ritiro e la presa rapida,

potrebbero dare origine a fessurazioni e impedire il corretto svolgimento di tutte le operazioni necessarie.

NB: Non c’è un limite preciso di quantità di cemento oltre il quale la miscela peggiora di qualità. Il

quantitativo di legante sarà dettato da considerazioni economiche e di controllo di fessurazioni. Si dovrà

cioè dosare il legante in modo da assicurare una resistenza meccanica sufficiente a sopportare i carichi e

tale che le tensioni interne generate da variazioni di temperatura e dal ritiro producano una fessurabilità

limitata, diffusa entro la massa. Va limitata la quantità di cemento! È questa la sostanziale differenza tra

terra-cemento e un calcestruzzo magro; nella prima la fessurazione deve rimanere capillare, diffusa nella

massa in modo da non creare larghe fessure di contrazione ricorrente a distanza fissa (da 5 a 10 m), nelle

seconde invece si ammette la creazione di queste fessure, ed anzi mediante falsi giunti (sezioni più deboli)

si controlla la loro ubicazione.

Le prescrizioni sulle caratteristiche meccaniche, da norma CNR-UNI 10006, riportano:

1) Fondazione, no gelo. La resistenza a compressione, misurata singolarmente su 4 provini e poi

calcolata come media, 20 kg/cm^2 < Rc < 70 kg/cm^2, dopo 7 giorni di stagionatura.

2) Fondazione soggetto all’azione del gelo, è necessario rieseguire la valutazione della resistenza a

compressione, dopo aver sottoposto i provini a 12 cicli di gelo e disgelo. Inoltre essi non devono

presentare lesioni o distacchi, e la deformazione volumetrica non deve superare il valore del 2%.

3) Per uno strato di usura, non soggetto a gelo, 35 kg/cm^2 < Rc < 90 kg/cm^2, ma la valutazione deve

essere condotta non solo in condizioni normali, come per la fondazione, ma anche sottoponendo i

provini a 12 cicli di saturazione/essiccamento e valutare le stesse cose della fondazione con gelo.

4) Usura, con gelo, stessa prova dell’usura no gelo ma i cicli saranno di gelo/disgelo

Posa in opera

Seguendo le prescrizioni previste nella normativa francese, si consiglia di operare con temperature non

inferiori ai 4°C, in condizioni non piovose e con il sottofondo non saturo di umidità. Il grado di costipamento

richiesto è il 95% con riferimento alla procedura AASHO modificata, con contenuto d’acqua prossimo a

quello ottimale. Solo in queste condizioni si può poi lasciare stagionare il tutto.

Misti cementati [3-5% in peso di cemento]

Il quantitativo di cemento da utilizzare è di solito modesto per garantire una scarsa fessurazione, però, per

evitare che questa fess