**Nota di sicurità impurtante: ** Questu hè un testu prufessiunale d’archiviu, micca un laboratoriu o manuale di campu attuale. E prucedure descritte includenu mercuriu, fiamme aperte, riscaldamentu, paraffina è altri equipaghji è materiali chì ponu esse periculosi o inaccettabili oghje. Ùn l’applicà micca senza standard validi, valutazione di risicu, schede di dati di sicurezza, laboratoriu adattatu è vigilazione prufessiunale. U testu ùn hè micca parte di l’offerta attuale di prudutti è servizii di Savo Kusić.
Determinazione di u pesu volumetricu di a terra
Ci sò parechji metudi di determinà u pesu volumetricu di a tarra, di quali avemu discrittu i più cumunimenti usati: u metudu di cilindru, u metudu cù l’immersione di a mostra in l’acqua, u metudu cù l’immersione di a mostra in u mercuriu è u metudu cù a sabbia.
Prucedura cù u cilindru
Questa prucedura hè a più utilizata è hè realizata in u campu è in u laboratoriu. Hè appiicata à a terra ligata è libera.
Un cilindru di metallu di u voluminu cunnisciutu, cù un bordu inferjuri affilatu, hè pressatu in a terra o in una mostra indisturbata o artificialmente compactata, in modu chì hè cumplettamente pienu di massa di terra. Dopu à quessa, a superficia di a mostra hè chjappata cù un cuteddu cù i bordi superiore è inferjuri di u cilindru è immediatamente chjusu cù tappe di metalli è pisatu nantu à una scala.
Se W hè u pesu di a mostra cù cilindru è tappi, W0 pesu di u cilindru stessu cù coperchi, V vulume di u cilindru
La densité du sol γ est :
γ = (W - WP)/V
A prucedura cù immerse a mostra in acqua
Questa prucedura hè basatu annantu à a pruprietà fisica chì u voluminu di un corpu immersi in l’acqua hè uguali à u voluminu di l’acqua spustata. Hè aduprata solu per a terra ligata, quandu una mostra di una forma geomètrica regulare ùn pò esse ottenuta.
Da a terra indisturbata o da una mostra più grande, un pezzu di mostra in forma di macaca hè pigliatu è u so pesu W in u so statu naturali hè misuratu nantu à una scala. Allora l’esemplariu hè cupartu di paraffina funnuta, chì ùn deve esse troppu calda, ma solu abbastanza per funnu. Una fina capa di paraffina 1-2 mm duverebbe copre tutta a mostra. Allora a mostra cù paraffina hè pesata nantu à una bilancia è u pesu W’ hè ottenutu. U pesu di paraffina hè W’ - W.
U volume di paraffina VP, ottenuta da a forma: VP * γP = W’ – W,
dove γP hè u pesu volumetricu di paraffina, chì hè cunnisciutu è ammonta à γP = 0,892 p/cm3.
Da l’equazione sopra avemu: VP = (W’ – W)/0,892 [cm3].
Fig. 1. Determinà u pesu volumetricu di a terra sottumettendu a mostra in acqua
Allora, a mostra imballata in paraffina hè appesa à una scala cù un filu di seta fina (fig.1), u equilibriu hè equilibratu, è dopu un vasu cù l’acqua distillata hè tiratu sottu à l’esemplariu, in modu chì tutta a mostra hè sottumessa in acqua. Siccomu, per via di l’apparente perdita di pesu di a mostra in l’acqua, l’equilibriu nantu à a scala hè disturbatu, hè ristabilitu per sguassà i pesi, perchè u pesu di a mostra cù paraffina immersa in l’acqua W hè ottenuta. A diferenza in u pesu di l’esemplariu cù paraffina in u statu unsubmerged è sottumessu dà u pesu di l’acqua spustata, vale à dì se u pesu volumetricu di l’acqua hè YW =1,00, volume di acqua spustata Vw
Sotturà u voluminu di paraffina VP da u voluminu Vw, è uttene u voluminu di a mostra.
Le poids volumétrique du sol est : γ = W/(Vw – VP)*m
induve m hè u coefficient di currezzione per a diferenza di a temperatura di l’acqua, postu chì Y =1,0per a temperatura di l’acqua à4 °C: m = γw,T / γw,4oC.
Prucedura cù l’immersione di a mostra in u mercuriu
Questa prucedura hè appiicata per i terreni ligati, ancu in i casi induve hè necessariu di rinunzià à piglià una mostra di una forma geomètrica regulare, chì hè u casu, per esempiu, quandu si determinà i limiti di a diminuzione di a terra.
Sl.2. Determinà u pesu volumetricu di a terra immerse a mostra in mercuriu
U campionu hè immersu in un vasu cumpletamente pienu di mercuriu (fig. 2) è cù l’aiutu di un vetru di vetru cù punte sottili di metallu hè pressatu in modu chì hè completamente immersa in mercuriu. U mercuriu pressatu hè versatu in un vasu più grande, da induve u so pesu hè pigliatu è misuratu. Se W hè u pesu di u campione, Wz hè u pesu di mercuriu spustatu, γz hè u pesu volumetricu di mercuriu, Vz=V hè u voluminu di mercuriu spustatu chì hè uguali à u voluminu di u campione;
Vz * γz = Wz * Vz = Wz/ γz
poi u pesu volumetricu di a terra hè:
γ =W*γz /Wz.
Prucedura di sabbia
Questa prova hè realizata in u campu è hè più spessu appiicata à terreni sbulicati, ghiaia, sabbia di ghiaia, materiale di morena è in altri casi, quandu l’estrazione di campioni indisturbati cù cilindri ùn hè micca pussibule. U principiu di sta prucedura consiste à scavà un pirtusu in a terra è poi chjappà cù sabbia nurmale di pesu volumetricu cunnisciutu, basatu nantu à quale u voluminu di u burcu hè determinatu. U pesu volumetricu di a terra hè determinatu da u pesu di a massa scavata è u voluminu di u burato.
A superficia di u tarritoriu, chì u pesu volumetricu deve esse determinatu, hè rializatu in modu chì hè horizontale, dopu un platu di stagno di circa.40x40 cm(fig.3), cù un mudellu tagliatu à mezu à u diametru Ø =20 cm, spessore5 mm, per scavà un pirtusu in terra. A piastra di stagno hè appiccicata nantu à a terra è fissata cù pegs. Un pirtusu cù un diametru di20 cm, prufundità ca20 cm, preferibile cù pareti verticali, ma micca fora di u mudellu è pulite bè. Tuttu u materiale scavatu hè pusatu nantu à a piastra, dopu immediatamente dopu à scavà, mentre chì hà sempre a so umidità naturali, hè pesatu nantu à una scala è u so pesu W hè determinatu. Per determinà più tardi l’umidità naturale, a mostra hè posta in una scatula di stagno cù tappi, per esse purtatu à a sala di secca dopu chì u travagliu di campu hè finitu. Immediatamente dopu, a sabbia normale secca hè versata in u pirtusu scavatu, chì u pesu volumetricu γd hè determinatu da a misurazione, vale à dì da a prova di laboratori realizata prima, versendu a sabbia per u stessu funnel è da a listessa altezza, h casca cum’è in a prova di campu.
Sl.3. Determinà u pesu volumetricu di a terra cù a prova di sabbia
Prima di inizià a prova, misurà u pesu di a sabbia nurmale in tazzi di misurazione, è dopu dopu avè riempitu u pirtusu in a terra cù quella sabbia à a superficia superiore di a piastra di stagno, cù quale hè allinatu cù un regnu d’acciaio di lunghezza.40 cm, Pesa u restu di a sabbia in u beaker, cusì chì u pesu esatta Wd di a sabbia normale secca in u pirtusu à a superficia superiore di a foglia hè ottenuta. U voluminu Vd di u pirtusu scavatu finu à a superficia superiore di a foglia hè determinatu nantu à a formula Vd = Wd/γd.
U voluminu V di u pirtusu in a terra hè ottenutu sottraendu u voluminu v di l’apertura di u mudellu di stagnu:
Pesu volumetricu di a terra γ hè: γ = W/V, induve W hè u pesu di a terra scavata da a fossa misurata immediatamente dopu l’escavazione. Hè nutatu chì u gesso, l’oliu o l’asfaltu friddu hè utilizatu invece di sabbia, chì sò menu sensittivi in u tempu umitu. Inoltre, ci sò ancu dispusitivi speciali per u travagliu più faciule è più veloce nantu à a prova cù a sabbia.
I valori apprussimati di i pesi volumetrichi di a terra sò datu in a tavula 1, cù una nota chì in l’analisi geomeccanica in ogni casu, u pesu volumetricu di a terra deve esse determinatu per esperimentu in u laboratoriu o in u campu.
Determinazione di l’umidità di a terra
A prova di determinazione di l’umidità di a terra hè realizata in parechje manere, vale à dì u metudu di laboratoriu utilizendu un secadoru elettricu, metudi di campu chì utilizanu l’asciugatura nantu à un focu apertu, utilizendu carburu, misurà sottu à l’acqua è utilizendu un picnometru d’aria. Quì descriveremu solu i primi dui metudi, chì sò più spessu appiicati in u nostru paese.
Metudu di laboratoriu cù l’asciugatrice elettrica
Stu metudu hè u più affidabile è più largamente applicatu per tutti i tipi di terra. Un pezzu di terra da una mostra indisturbata hè piazzata trà dui vetri cuncavi, chjamati hourglasses, chì sò fissati cù una pinza metallica è pisatu inseme nantu à una bilancia analitica, è poi mette in un secadoru elettricu induve si secca à 105°C finu à chì u pesu hè constantu (fig. 4). A diferenza di temperatura durante l’asciugatura ùn deve esse più grande di ±2°C, postu chì à una temperatura più bassa l’asciugatura cumpleta ùn hè micca realizata, è à una temperatura più alta l’ingredienti organici in a mostra pò brusgià. A durata apprussimativa di l’asciugatura di a mostra cù un hourglass in l’asciugatrice hè di circa 6 ore per a sabbia, è di circa 12 ore per l’argilla. Dopu à l’asciugatura, a mostra chjusa in vetri d’ora cù una pinza hè posta in un dessiccatore per rinfriscà à a temperatura di l’ambienti, dopu à quale hè misurata di novu.
Fig. 4. Essiccazione di campioni in vetri di ora cù pinza
Se W hè u pesu di a mostra in u statu naturali di l’umidità cù u vetru di l’ora è a pinza, Ws u pesu di a mostra in u statu seccu cù l’ora è a pinza, Wt u pesu di l’ora è a pinza, l’umidità di a terra w secondu u pesu di l’acqua di Atterberg, chì hè divisu in u pesu di l’acqua in u statu di Atterberg, cusì hè divisu in u pesu di l’acqua secca. hè: w = W-Ws / Ws-Wt * 100 [%].
Determinazione di a porosità di a terra è u coefficient di porosità
A prova hè fatta nantu à una mostra indisturbata, basta chì u so voluminu pò esse determinatu in un statu indisturbati.
Pressu un cilindru di metallu di u voluminu cunnisciutu in a terra indisturbata o in una mostra di dimensioni più grande, livellemu a superficia superiore di a mostra cù i bordi di u cilindru è mette à secca.105°Cfinu à chì u pesu hè constantu, poi lasciate rinfriscà à a temperatura di l’ambienti, è pisà dinò nantu à a scala cù u cilindru.
Se V hè u voluminu internu di u cilindru, Vm hè u voluminu di solidi di a terra senza pori, Wd hè u pesu seccu di a mostra, γs hè u pesu di voluminu di e particelle solide, a porosità di a terra n hè
Determinemu u voluminu Vm basatu annantu à u pesu seccu di a mostra Wd:
vale à dì in percentuale di u voluminu tutale di a terra
Siccomu γd = Wd/V, vale à dì u pesu volumetricu seccu di a terra, pò esse
n =100* (1– γd/ γs) [%].
U coefficient di porosità hè ottenutu da a forma e = n/(1-n).
Per u disignu, u cuntrollu di qualità o l’esecuzione di l’opere, aduprate i regolamenti attuali, metudi di prova standardizati è un laboratoriu autorizatu. Stu testu hè cunsirvatu cum’è una risorsa educativa storica.