GENESI E STRUTTURA DEI TERRENI
GENESI E STRUTTURA DEI TERRENI
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<strong>GENESI</strong> E <strong>STRUTTURA</strong> <strong>DEI</strong> <strong>TERRENI</strong><br />
Rocce<br />
Terreni<br />
Alterazione: fisico – chimica - organica<br />
Disgregazione meccanica dovuta al trasporto<br />
Accumulo<br />
Caratteristiche degli accumuli: insieme di particelle tra cui non si hanno legami<br />
forti. Se questi esistono sono di ordini di grandezza inferiori rispetto a quelli<br />
che caratterizzano le rocce.<br />
Composizione mineralogica<br />
Dimensioni delle particelle<br />
Corso di Geotecnica - Concetti<br />
Generali<br />
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<strong>GENESI</strong> E <strong>STRUTTURA</strong> <strong>DEI</strong> <strong>TERRENI</strong><br />
Struttura del terreno: rapporti geometrici fra le particelle e legami esistenti<br />
fra di esse<br />
Forze di massa e forze di superficie<br />
Superficie specifica [l 2 /m] Sabbia (2 mm) s = 2 . 10 -4 m 2 /g<br />
Caolino (1 -4 µm) s = 10 – 20 m 2 /g<br />
Montmorillonite (10 A)<br />
s = 800 m 2 /g)<br />
Terreni a grana grossa:<br />
governati dalle forze di massa- Interazione meccanica<br />
Terreni a grana fine:<br />
governati dalle forze di superficie<br />
Corso di Geotecnica - Concetti<br />
Generali<br />
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<strong>GENESI</strong> E <strong>STRUTTURA</strong> <strong>DEI</strong> <strong>TERRENI</strong><br />
Le proprietà dipendono dall’interazione meccanica fra le particelle.<br />
La struttura dipende dalla distribuzione granulometrica delle particelle, dalla<br />
loro forma e dal grado di addensamento<br />
Aumentano il mutuo incastro fra le particelle e dunque la resistenza<br />
Diminuiscono la porosità e la compressibilità<br />
Corso di Geotecnica - Concetti<br />
Generali<br />
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<strong>GENESI</strong> E <strong>STRUTTURA</strong> <strong>DEI</strong> <strong>TERRENI</strong><br />
Nelle argille le interazioni fra le particelle sono determinate dalle forze di superficie.<br />
I minerali che compongono le argille sono silicati idrati e hanno forma del reticolo di tipo tetraedrico<br />
o ottaedrico. I minerali si compongono in reticoli i quali sovrapponendosi danno origine alla<br />
particelle.<br />
Gli ioni metallici (silicio, magnesio, alluminio) sono interni al reticolo che ha alla periferia ioni<br />
ossigeno o ossidrili. Alla periferia e dunque sulla superficie, la particella risulta carica negativamente.<br />
ARGILLE<br />
Struttura orientata<br />
Struttura floculata<br />
Deposizione in acqua dolce.<br />
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Generali<br />
Struttura cellulare (Limi)<br />
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<strong>GENESI</strong> E <strong>STRUTTURA</strong> <strong>DEI</strong> <strong>TERRENI</strong><br />
Struttura floculata<br />
Deposizione acqua salmastra<br />
Struttura floculata - dispersa<br />
Le particelle legate stabilmente, danno origine a fiocchi i quali si dispongono secondo<br />
macrostrutture che a loro volta possono essere disperse o orientate.<br />
Queste strutture sono caratterizzate da una microporosità (legata al fiocco) ed ad una<br />
macroporosità (legata all’insieme dei fiocchi).<br />
Corso di Geotecnica - Concetti<br />
Generali<br />
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<strong>GENESI</strong> E <strong>STRUTTURA</strong> <strong>DEI</strong> <strong>TERRENI</strong><br />
Corso di Geotecnica - Concetti<br />
Generali<br />
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<strong>GENESI</strong> E <strong>STRUTTURA</strong> <strong>DEI</strong> <strong>TERRENI</strong><br />
Corso di Geotecnica - Concetti<br />
Generali<br />
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<strong>GENESI</strong> E <strong>STRUTTURA</strong> <strong>DEI</strong> <strong>TERRENI</strong><br />
Interazione fra le particelle e l’acqua<br />
Le particelle d’argilla, grazie alla loro carica negativa superficiale, attraggono e<br />
legano con forze elettriche l’idrogeno facente parte delle molecole d’acqua che<br />
dunque si dispongono in modo caratteristico rispetto alla particella. Al crescere<br />
della distanza dalla particella stessa, le forze elettriche vengono neutralizzate<br />
e le molecole d’acqua non risentono più di esse. Queste molecole costituiscono<br />
l’acqua libera o interstiziale.<br />
L’insieme delle cariche negative superficiale e delle molecole d’acqua<br />
adsorbite, formano il doppio strato elettrico.<br />
Corso di Geotecnica - Concetti<br />
Generali<br />
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IL TERRENO COME SISTEMA TRIFASE<br />
Scheletro solido<br />
Vuoti<br />
Porosità:<br />
Indice<br />
dei vuoti<br />
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Generali<br />
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Grado di Saturazione<br />
Contenuto d’acqua<br />
Peso spec. TOTALE<br />
Peso spec. del SOLIDO<br />
Peso specifico solido varia fra limiti poco estesi<br />
Peso spec. SECCO<br />
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Generali<br />
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- Determinazione del contenuto d’acqua w<br />
e= (Vt-Vs) / Vs = (Vt-Ws/Gs) / Ws/Gs<br />
e= (Gs-γ d ) /γ d = 0.62<br />
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γ sat<br />
= Gs (1-n) + n γ w<br />
S<br />
331/185 = 2.67 (1-n) + n<br />
n = 0.527<br />
e = 1.12<br />
w = Ww/Ws = n 1 / Gs (1-n)<br />
w = 0.42<br />
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Generali<br />
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Classificazione dei terreni<br />
Classificazione granulometrica dei terreni in<br />
Ciottoli<br />
Ghiaia<br />
Sabbia<br />
Limo<br />
Argilla<br />
d>60 mm<br />
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Analisi Granulometrica<br />
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Generali<br />
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CURVA GRANULOMETRICA<br />
100,00<br />
97,50<br />
CURVA CUMULATA<br />
Passante (%)<br />
79,40<br />
34,10<br />
67,26<br />
26,04<br />
18,10<br />
12,14<br />
7,12<br />
2,5<br />
µm<br />
37,16<br />
74 149 420 840 2380 4760<br />
26,04<br />
Coefficiente di Uniformità<br />
74 149 420 840 2380 4760<br />
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<strong>TERRENI</strong> NON COESIVI O GRANULARI - Densità relativa<br />
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<strong>TERRENI</strong> COESIVI O A GRANA FINE<br />
Limiti di Atterberg<br />
Lo stato fisico di un terreno fine dipende dal suo contenuto d’acqua.<br />
Il contenuto d’acqua per cui avviene il passaggio varia da argilla ad argilla e può essere<br />
usato per classificare e caratterizzare il terreno.<br />
Il comportamento (resistenza e deformabilità) di una argilla dipende dal contenuto d’acqua<br />
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LIMITE LIQUIDO w L - CUCCHIAIO DI CASAGRANDE<br />
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Generali<br />
18
DETERMINAZIONE DEL LIMITE LIQUIDO w L<br />
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Generali<br />
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LIMITE PLASTICO w P<br />
LIMITE DEL RITIRO w S<br />
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Generali<br />
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INDICE DI PLASTICITA’<br />
Per un terreno argilloso, l’indice di plasticità dipende dalla percentuale e dal tipo di argilla<br />
INDICE DI ATTIVITA’<br />
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Generali<br />
21
I parametri di resistenza dipendono dall’Indice di Plasticità<br />
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Generali<br />
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INDICE DI CONSISTENZA<br />
IC = (w L -w N ) / (w L -w P )<br />
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Generali<br />
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Sistemi basati sulla granulometria<br />
CLASSIFICAZIONE <strong>DEI</strong> <strong>TERRENI</strong><br />
Non vanno bene per i terreni fini in quanto il loro comportamento non<br />
dipende dalla sola granulometria.<br />
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Plasticità<br />
ARGILLE<br />
Linea A:<br />
LIMI<br />
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I = 0.2 a + 0.05 a c + 0.01 b d<br />
a: passante a 0.074 mm >35% e 15% e 40 e < 60 - numero fra 0 e 20<br />
d: percentuale di wL > 10 e < 30 - numero fra 0 e 20<br />
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