Apparecchiature di laboratorio, parte 1

CONDIZIONI DRENATE

La variazione di stato tensionale avviene molto lentamente rispetto al tempo necessario per la

dissipazione delle sovrappressioni neutre.

Le pressioni interstiziali assumono il valore imposto dalle condizioni al contorno e possono essere

determinate risolvendo il processo di filtrazione. Note le pressioni interstiziali, è possibile calcolare

le pressioni efficaci σ’ e correlarle alle azioni tangenziali τ.

CONDIZIONI NON DRENATE

La variazione di stato tensionale avviene molto rapidamente rispetto al tempo necessario per la

dissipazione delle sovrappressioni neutre.

Il volume non subisce variazione. Le sovrappressioni aumentano (positive) o diminuiscono

(negative) ma non sono note a priori. Non è possibile calcolare le pressioni efficaci σ’, e pertanto la

relazione τ = τ(σ)viene determinata in termini di pressioni totali (attraverso prove non drenate).

OSSERVAZIONE SPERIMENTALE

τ = σ’*tgΦ’

τ = f(σ)

SPERIMENTAZIONE DI LABORATORIO

Nella sperimentazione di laboratorio i piccoli campioni di terreno sono sottoposti a vari stati

tensionali che si possono riprodurre attraverso le apparecchiature di laboratorio. A seconda dello

stato tensionale riprodotto sul campione avremo un tipo di prova.

1) PROVA DI COMPRESSIONE TRIASSIALE VERA

Questo è un campione a forma cubica.

Sulle facce della stessa dimensione agiscono 3 tensioni normali

(tensioni principali).

Otteniamo una prova che si chiamerà PROVA DI COMPRESSIONE

Triassiale vera perché le tre tensioni σ , σ σ

TRIASSIALE VERA. 1 2, 3

sono dette tensioni principali e sono una indipendente dall’altra.

Questa prova di compressione triassiale vera si distingue dalla prova di

compressione triassiale in ci cui si sfrutta una simmetria del

campione.

2) PROVA DI COMPRESSIONE CILINDRICA (TRIASSIALE)

In questo caso il campione è un cilindro.

Su questo cilindro agiscono tensioni radiali che sono uguali (σ = σ ),

2 3

mentre la σ è indipendente dalla σ .

1 3

Abbiamo la compressione triassiale ma non è la triassiale vera,

perché in questo caso c’è una simmetria, una ASSIAL-SIMMETRIA

o che comporta il fatto che le tensioni

SIMMETRIA CILINDRICA

radiali sono uguali, quindi la condizione meccanica che noi

imponiamo al campione è σ ≠ σ = σ .

1 2 3

Questa si chiama PROVA DI COMPRESSIONE CILINDRICA.

A noi dal punto di vista della sperimentazione sono questi casi (1-2), in particolare la compressione

cilindrica che sarà l’oggetto del nostro studio.

3) PROVA DI COMPRESSIONE UNIASSIALE SEMPLICE

Questa compressione si effettua per misurare la resistenza allo

schiacciamento di un volume di calcestruzzo.

Questa è una particolare compressione cilindrica in cui le sezioni radiali

sono nulle, quindi il campione è sollecitato solo assialmente, è sottoposto

ad uno sforzo di taglio al suo interno ma le tensioni radiali che chiameremo

sono nulle.

TENSIONI DI CONFINAMENTO,

È una prova che viene usata anche in geotecnica, ma è una prova

convenzionale nel senso che non conosciamo esattamente lo stato

tensionale del campione, mentre nel caso 2) lo stato del campione è

completamente determinato in ogni fase della prova.

Questo perché se conosciamo σ e σ in ogni fase della prova possiamo tracciare i cerchi di MOHR

1 3

che corrispondono ad ogni stato tensionale che caratterizza il provino.

rappresenta tutti gli stati tensionali che

Il cerchio di MOHR

attraversano la superficie.

Per ogni punto possiamo determinare gli stati tensionali su

ciascuna delle direzioni.

Se conosco le due tensioni principali per tutta la prova ho il

vantaggio di poter conoscere completamente lo stato tensione

che agisce sul provino, ciò è un grande vantaggio dal punto

perché si può conoscere

di vista meccanico tutta l’evoluzione

tensionale del provino.

Cosa che non posso fare nel caso 3) nella compressione

semplice.