Un terreno è un aggregato naturale di grani minerali che possono essere allontanati con una semplice agitazione meccanica o con una agitazione in acqua.
I termini più frequenti per descrivere un terreno sono: ghiaia, sabbia, limo, argilla.
Allo stato naturale i terreni sono costituiti da una miscela di due o più di questi costituenti. Le ghiaie e le sabbie sono conosciute come terreni a grana grossa, i limi e le argille come terreni a grana fine.
Un'altra distinzione che si può fare è quella fra terreni coerenti e terreni incoerenti: i primi presentano una resistenza non trascurabile alla trazione, quando sono asciutti, mentre perdono ogni consistenza dopo impregnazione in acqua; i secondi presentano resistenza a trazione sempre nulla.
I terreni a grana grossa vengono riconosciuti basandosi principalmente sulle dimensioni dei grani; la ghiaia ha grani di diametro maggiore di 2 mm, mentre la sabbia è costituita da grani di diametro compreso tra 2 e 0,063 mm.
Fra i terreni a grana fine sono i limi a rappresentare la parte più grossa e a possedere poca o nulla plasticità e coesione. I limi, dal punto di vista granulometrico, sono quelli compresi tra il limite inferiore delle sabbie e 0,002 mm.
Le argille invece sono un aggregato di particelle minerali lamellari microscopiche e submicroscopiche, caratterizzate dalle tipiche capacità colloidali della plasticità, coesione e capacità di assorbire ioni. Distinguere un limo da un'argilla basandosi solo sulle dimensioni delle particelle non è possibile dato che le proprietà fisiche significative dei due materiali sono legate solo indirettamente alle dimensioni delle particelle stesse, perciò in posto generalmente si utilizzano altri criteri.
Per poter dare una descrizione adeguata dei terreni si utilizzano alcune prove di classificazione che portano a definire le proprietà indici.
PARTI COSTITUENTI IL TERRENO
Le caratteristiche dei terreni dipendono sostanzialmente dalle fasi che li costituiscono. Infatti la struttura di un terreno è la conseguenza di processi di interazione tra le stesse particelle e l'ambiente circostante.
Le fasi (figura 1) di cui è costituito un terreno sono:
•fase solida, rappresentata dalle particelle minerali
•fase liquida, rappresentata dall'acqua interstiziale
•fase gassosa, rappresentata dall'aria
Figura 1 - Sezione schematica di un campione di terreno
La fase gassosa generalmente si ritiene priva di peso a differenza della fase solida e della fase liquida che sono dotate di peso. Di solito la densità dell'acqua (gw) viene assunta pari a 1 g/cm3 anche se questo valore è corretto alla temperatura di 4°C.
GRANDEZZE INDICE
Le proprietà indici stabiliscono importanti caratteristiche dei terreni ed esprimono relazioni esistenti tra le varie fasi e i rispettivi pesi e volumi.
Proprietà indici fondamentali sono le seguenti:
Indice dei vuoti e: volume dei vuoti riferito al volume della fase solida.
Risulta maggiore di 1 quando il volume dei vuoti è maggiore del volume delle particelle solide ed è una misura di densità, quindi una delle caratteristiche più importanti per la definizione di un terreno;
Porosità n: volume dei vuoti riferito al volume totale.
Come l'indice dei vuoti, la porosità è una misura della densità del terreno, però trova maggiore applicazione nei problemi di filtrazione. Di solito è espresso in percentuale.
Peso di volume secco γd: rapporto tra peso dell'intero campione e volume totale;
Peso di volume saturo γsat: rapporto tra peso dell'intero campione saturo d'acqua e volume totale;
Peso specifico dei grani γ: rapporto tra peso di volume della parte solida e peso di volume dell'acqua;
Contenuto d'acqua w: rapporto fra peso della fase liquida e peso della fase solida;
Solitamente è espresso in percentuale e viene talvolta indicato come percentuale di umidità. Questo indice è significativo per i terreni poichè può stabilire correlazioni con il comportamento meccanico.
RELAZIONI ESISTENTI FRA LE PROPRIETA'
Tra le varie proprietà indici esistono varie correlazioni riportate nella seguente tabella:
|
© Geostru