Geotecnica

Appunti di Geotecnica basati su appunti personali del publisher presi alle lezioni della prof. Maio dell’università degli Studi di Basilicata - Unibas, facoltà di ingegneria, Corso di laurea in ingegneria civile, facoltà di ingegneria. Scarica il file in formato PDF!

Esame Geotecnica

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. Di Maio Caterina

Università Università degli studi della Basilicata

Publisher sismizone1980

A.A. 2021-2022

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ARGILLE

La classifica MIT trova delle discordanze, mentre per noi ingegneri è valido ciò, in mineralogia le argille

sono classificate come “fillosilicati idrati”. A volte noi possiamo trovare delle argille che sono dei

fillosilicati idrati ma hanno un diametro diverso da quello enunciato e viceversa.

Le argille sono costituite da un’unità tetraedrica (silicio al centro e ossigeno ai vertici) e da un’unità

ottaedrica (silicio e alluminio al centro e il gruppo OH ai vertici), unite tra loro in modo da formare piani.

Le due unità strutturali fondamentali che hanno formato dei foglietti di tetraedro o ottaedro, possono

combinarsi tra loro in vario modo, a seconda delle condizioni ambientali, formando diversi tipi di argille. I

foglietti vanno a costituire un pacchetto elementare legando tra loro foglietti di tetraedro e ottaedro

(pacchetto O-T), o due foglietti di tetraedro con uno di ottaedro (pacchetto T-O-T). I vari pacchetti si

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legheranno a loro volta in modo differente. Le argille sono interessate da sostituzioni isomorfe, ovvero

alcuni cationi nelle unità tetraedriche o ottaedriche vengono sostituiti da cationi di valenza minore.

Questa sostituzione conferisce allo strato e alle particelle di argille una carica negativa netta, che tende

ad attrarre cationi che a loro volta attraggono anioni. Le forze di legame che vengono a formarsi sono

molto intense andando ad influenzare le caratteristiche del minerale stesso. I minerali argillosi più

conosciuti sono:

- Caolinite, composta da strati tetraedrici alternati a strati ottaedrici. Una particella di caolinite ha

un rapporto larghezza-spessore compreso tra 5 e 10 ed è costituita da circa cento pacchetti

sovrapposti, tenuti insieme dalle forze di van der Waals e dal legame tra l’idrogeno degli

ossidrili e gli ioni ossigeno. (Materiali argillosi non espansivi poiché le forze di legame sono

molto forti, quindi non rigonfiano)

- Montmorillonite, composta da uno strato ottaedrico posto tra due strati tetraedrici. Lo spazio

tra i pacchetti contiene molecole d’acqua e cationi. Nello strato ottaedrico avviene la parziale

sostituzione dell’alluminio con magnesio e del magnesio con ferro. Il conseguente

sbilanciamento elettrostatico è compensato da cationi che si dispongono tra i pacchetti, sulla

superficie e sui bordi delle particelle. I legami tra pacchetti sono dovuti a forze di van der Waals

ed ai cationi. (La particella di montmorillonite è molto più piccola di quella della caolinite, hanno

forze di legami più deboli e i pacchetti hanno un elevato potere di idratazione, ovvero l’acqua

entra ed essi si allontanano)

Per fare in modo di uniformare i risultati vengono utilizzati i pesi specifici.

I terreni argillosi sono saturi d'acqua al piano campagna (sono formati da piccole particelle, in cui spesso

Vv > Vs sono riempiti d’acqua Sr= 100%).

Allora nel piano di Mohr l'acqua influenza le tensioni normali, quindi se la pressione dell’acqua è alta,

diminuisce la tensione normale e di conseguenza quelle tangenziali.

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′ ()

⎧ − à = =

⎪

′ )

(

− à = =

⎪

⎪ ′ ′ )

(

− à

⎪

′ )

(

à = =

−

⎪

⎪ ′ ′

(′)

− à = −

⎪ ′ à

⎪ ()

− = = ′ ′

⎪ ′ à

)

(

− = =

⎨ ′ ′

⎪ ′

⎪

′ ()

− = =

⎪

− à () = = = ( %)

⎪

()

− à = =

⎪

⎪ ′

⎪ )

( = =

− ′

⎪

→ = 0% → = 100%

⎩

A questo punto noi possiamo misurare sperimentalmente alcune grandezze e di conseguenza possiamo

calcolarci le altre. Misuriamo:

- Peso dell’unità di volume

- Peso dell’unità di volume delle parti solide

- Contenuto d’acqua

Calcoliamo:

- Peso dell’unità di volume del terreno secco

- Porosità

- Indice di porosità

- Grado di saturazione

Peso dell’unità di volume

Per misurare il peso dell'unità di volume se il materiale è a grana fine e comprimibile in modo

indisturbato utilizziamo delle fustelle, ovvero dal campione ricaviamo un pezzo di volume noto, poiché

inglobato nella fustella, successivamente si ricava il peso, in modo da specificare il rapporto tra peso e

volume. ( + ) − ( )

Se invece il materiale no

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