Avui, Savo Kusić se centra en finestres de fusta, finestres de fusta-alumini, finestres personalitzades, porta i sol·licituds de pressupost. Aquest text es manté com a arxiu tècnic i no és una oferta de disseny geotècnic, proves de laboratori o moviment de terres.
Fases dels materials al sòl
El sòl consta de tres fases: sòlid, líquid i gasós. La fase sòlida està representada per partícules sòlides, aigua líquida i la fase gasosa per aire tancat o vapor d’aigua als porus del sòl. Determinats tipus de sòl poden consistir en una, dues o tres fases, la qual cosa significa que el sòl pot ser un sistema monofàsic, bifàsic o trifàsic. Les propietats físiques del sòl depenen de les fases individuals. El sòl incoherent, com ara sorra o grava completament seca, consta d’una sola fase: partícules sòlides. L’aire que hi ha als porus d’aquell sòl no està tancat i no s’oposa al moviment de les partícules sòlides, per la qual cosa no es pot considerar una fase. El sòl humit coherent per sobre del nivell de les aigües subterrànies, que consta de partícules sòlides i porus tancats, ple d’aigua i en part d’aire o vapor d’aigua, és el sòl del sistema trifàsic. En el cas dels sòlids en moviment, l’aigua i l’aire dels porus del sòl s’oposen alhora. El sòl per sota del nivell freàtic, els porus del qual s’omplen completament d’aigua, de manera que no hi ha aire ni vapor d’aigua, és un sistema bifàsic. Se suposa que el sòl de les capes més profundes és un sistema de dues fases, perquè l’aire tancat als porus del sòl a major profunditat no té un efecte significatiu en les seves propietats físiques, que en aquest cas estan determinades per les propietats de les fases sòlida i líquida.
Composició granulomètrica
Els ingredients sòlids del sòl són matèria mineral o orgànica de diferents mides, que van des de grans còdols i blocs, de la mida de centenars i milers de mil·límetres fins a la mida d’una molècula. Com sabeu, una molècula és una milionèsima part d’un mil·límetre, un mil·límetre. Es considera que la mida més petita dels sòlids del sòl és 20 mo micres.
La mida de les partícules sòlides del sòl té una influència molt gran en les seves propietats físiques. Aquesta rugositat s’expressa per la composició granulomètrica, que representa la relació entre les mides de gra individuals per les seves parts de pes i el pes total del sòl. La divisió del sòl segons la seva composició granulomètrica és diferent en diferents països. La nostra divisió és la següent:
Límits de mida de partícules
Mida2 mm- la frontera entre el sòl de gra gruixut i el de gra fi. Partícules sòlides de fins a2mmmostren l’augment capil·lar de l’aigua al sòl. El sòl de gra gruixut no té capil·laritat. Mida0,2 mm– frontera entre sorra de gra gruixut (afilat) i de gra fi (tova). Mida0,02 mm- el límit fins al qual els grans individuals del sòl es poden reconèixer a ull nu. Mida0,002 mm– Límit entre sòl solt i argila Mida0,0002 mm– el límit entre l’argila i l’argila col·loïdal. Ingredients sòlids de la mida següent0,002 mmtenen una gran influència en les propietats físiques del sòl. Aquests ingredients donen cohesió al sòl, i si són més petits i abundants al sòl, més cohesionat és el sòl. Tanmateix, la cohesió del sòl també depèn de la composició mineral de partícules sòlides més petites que0,002 mm. Si aquestes partícules es formen per la descomposició de minerals molt durs com el quars, aleshores la seva cohesió és molt baixa o inexistent, i la seva absorció d’aigua també és relativament baixa. Si les partícules estan per sota0,002 mmformats per la descomposició de materials argilosos, tenen propietats d’unió que són tant més fortes si les partícules són més petites, mentre que l’absorció d’aigua d’aquestes partícules és molt elevada. La composició granulomètrica del sòl proporciona dades importants i fiables sobre algunes de les seves propietats físiques. Si el sòl està dominat per partícules d’argila d’una mida inferior0,002 mm, aleshores ja en base a això es pot concloure que aquest sòl és plàstic, coherent, higroscòpic, té una alta capil·laritat, baixa permeabilitat i un angle de fricció intern baix. La composició granulomètrica del sòl està representada per les línies de la composició granulomètrica (Fig.1).
Sl.1- Línies de composició granulomètrica del sòl:1- sorra de grava;2- sorra polsosa;3- pols de sorra;4- sòl argilós;5- argila
Les ordenades de les línies de composició granulomètrica mostren la fracció en pes de les partícules sòlides més petites que el diàmetre representat per l’abscissa del punt donat. Per exemple, al punt A de la recta4l’ordenada mostra que n’hi ha92%mida de partícula inferior a2 mm, i que les restants8%mida per sobre2 mm.
Classificació del sòl segons la composició granulomètrica
Els sòls que contenen partícules sòlides més grans que 2 mm es classifiquen segons la divisió general del sòl per composició granulomètrica, mostrada a la fig. 1. En fer-ho, s’adopta com a fracció bàsica la que està més representada al sòl, mentre que les altres són addicionals. Per exemple, si la granulació general del sòl és majoritàriament sorra amb una quantitat menor de grava, llavors aquest sòl es classifica com a sorra de grava, mentre que el contrari seria la grava sorrenca. A la classificació també es poden indicar les quotes de fraccions individuals al sòl. Per exemple, si un sòl conté 15% argila, 45% pols, 30% sorra i 10% grava, es pot classificar com a sòl argilós amb 15% argila i 10% grava.
No obstant això, per a sòls de gra fi que contenen partícules sòlides més petites que 2 mm, la classificació en funció de la seva composició granulomètrica es fa normalment segons un diagrama triangular. Hi ha diversos diagrames d’aquest tipus, dels quals enumerarem el més bàsic de l’Oficina de Sòls dels Estats Units, fig. 2.
Fig. 2 - Diagrama triangular de l’Oficina de Sòls dels EUA
El diagrama consta de tres eixos de coordenades plegats en un triangle equilàter, en el qual cada eix representa una fracció, és a dir, sorra, pols i argila en % en pes de tota la massa del sòl. La superfície del diagrama es divideix en zones 10, cadascuna de les quals representa un tipus de sòl independent. Cada costat del triangle representa una abscissa a partir de la qual s’aixequen ordenades paral·leles a les altres dues abscisses.
Cada punt d’aquest diagrama té3coordenades que representen els percentatges indicats3fraccions en un sòl determinat i determinar el tipus de sòl. Així, per exemple, el punt M del diagrama representa l’argila. S’obté de la manera que a partir del diagrama de la composició granulomètrica fig.1determinar les faccions individuals, que en aquest cas serien (línia4a la fig.1):35%argila,25%pols,40%sorra, on la quantitat de8%grava descuidat ja que ascendeix a menys de10%.
Aquesta classificació fa referència a les fraccions de sorra, pols i grava segons la divisió americana, però s’adopta com a tal pels valors comparatius i l’experiència que té amb aquesta classificació.
Grau de desnivell del sòl
Segons Allen Hazen, el grau de desnivell del sòl és la relació (fig.3)
U=d60/d10
on d60diàmetre de gra corresponent a l’ordenada60%, i d10 diàmetre de gra corresponent a l’ordenada10%.
Per a U< 5 tlo je ravnomernog sastava,
per U =5-15la composició del sòl és moderadament irregular,
per U >15el sòl és de composició irregular.
Quan la línia de composició granulomètrica és pronunciada, el valor del grau de desnivell U és petit, mentre que el d’una línia plana és gran. El valor més petit de U és1. Si la línia de composició granulomètrica és més plana, el valor de U és més alt. Per a la sorra sol ser U=1-15, per a sòls argilosos U=10-90, però en el cas de sòls de composició molt desigual, U pot tenir valors molt grans.
Sl.3- Determinació del diàmetre del gra d60i d10
Regla de filtre
Aquesta regla es basa en la composició granulomètrica del filtre, la tasca de la qual és reduir el gradient hidràulic en el contacte entre el sòl i la capa de drenatge de pedra per la mida del gra de transició, per tal d’evitar el rentat de petites partícules del sòl per les aigües subterrànies. Les condicions bàsiques que ha de complir la capa filtrant són que sigui permeable a l’aigua i estable. Hi ha diverses regles per a la composició dels filtres, entre les quals només la regla de Terzaghi apareixerà aquí com la més coneguda.
Regla de Terzaghi
La regla de Terzaghi diu: La granulació del filtre ha de ser tal que els seus grans a la quantitat15%parts en pes de tota la massa del filtre (F15) ser el menys4vegades més gran que les partícules de sòl més gruixudes sobre les quals descansa el filtre (bases) en la quantitat15%de parts en pes de la base (B15), sense ser més gran que4vegades B85, que és la mida de les partícules més petites a85%parts en pes de la base. Aquesta regla es pot expressar amb les relacions:
F15/B15>4i F15/B85< 4.
La primera relació garanteix la permeabilitat a l’aigua del filtre, mentre que la segona garanteix la seva estabilitat.
Sl.4- La regla del filtre de Terzaghia
Les partícules més petites i més grans de la base es presenten a la fig.4línies de frontera1i2. Les línies límit del filtre són3i4. Condició F15>4_B15_ es representa amb el punt a a la línia límit3, condició F15< 4_B85_ tačkom b na liniji 4.
Es recomana que la línia de la composició granulomètrica del filtre sigui aproximadament paral·lela a la línia de la composició granulomètrica de la base.
En lloc de dues línies extremes de la composició granulomètrica de la base com a la fig.4, pot ser una línia de granulació mitjana. En aquest cas, els punts B15 i B85 estan a la mateixa línia (com a la fig.5).
Molt sovint, la diferència de granulació entre la base i la capa de drenatge és tal que una zona de filtre no és suficient per a la transició entre la base i la capa. En aquest cas, el filtre consta de diverses zones de filtre, que es determinen segons la mateixa regla, fins que s’assoleix la mida més gran del dipòsit de drenatge.
Sl.5- Exemple de càlcul de capes filtrants
Les divisions, mides límit i regles anteriors es transfereixen d’una font històrica i no substitueixen una classificació geotècnica actual, un informe de laboratori, un disseny de filtre o un pla de rendiment. El sòl real i el sistema de drenatge requereix un mostreig representatiu, les proves adequades, la comprovació de les aigües subterrànies i superficials, l’erosió i l’estabilitat interna, així com una avaluació per part d’un expert autoritzat d’acord amb la normativa i condicions aplicables del projecte concret.