All’interno della monografia sono descritte le caratteristiche fisiche e meccaniche dell’argilla espansa, i principali campi d’impiego nel settore della geotecnica e delle infrastrutture, le raccomandazioni per la posa in opera e le modalità per il controllo della qualità in sito.
Argilla espansa:
proprietà e caratteristiche meccaniche
La norma UNI EN 15732-2012 permette di determinare le proprietà e le prestazioni meccaniche dell’argilla espansa scegliendo tra le diverse prove.
Comportamento a rottura
Il comportamento meccanico a rottura dell’argilla espansa, come per tutti i terreni granulari, è caratterizzato da una resistenza a trazione nulla e una resistenza al taglio che cresce con la pressione di confinamento. Per l’argilla espansa si assume valido il criterio di rottura di Mohr-Coulomb, con il principio degli sforzi efficaci, così descritto (coesione nulla): τ = σ’ tan φ’ dove con φ’ si indica l’angolo di attrito interno del materiale, con τ lo sforzo di taglio e con σ’ la tensione di confinamento.
L’angolo di attrito interno dell’argilla espansa viene ottenuto da prove di compressione triassiale. Il valore massimo ottenuto per l’angolo di resistenza al taglio è pari a 50° fino a raggiungere un valore minimo di 40°.
Deformazione residua per carichi di compressione ciclica (comportamento a fatica)
La resistenza dell’argilla espansa a fatica è definita come la deformazione permanente residua per un carico di compressione ciclica secondo una specifica onda quadra.
Comportamento medio di provini di argilla espansa nella prova di compressione ciclica triassiale
Per tutte le classi granulometriche di argilla espansa tipicamente impiegate per le applicazioni geotecniche, è stato ottenuto un valore di deformazione residua ai primi 1000 cicli di carico non superiore a 0,2% assestandosi a un valore costante dello 0,5% a 2.000.000 di cicli di carico.
Modalità costruttiva dei rilevati leggeri
Rilevati leggeri in sola argilla espansa:
Il metodo costruttivo dei rilevati alleggeriti più comune nel resto di Europa consiste nel realizzare una successione di strati di sola argilla espansa fino al raggiungimento del piano di fondazione stradale, strato tipicamente costituito da misto granulare o misto stabilizzato granulometricamente con uno spessore minimo di 30 cm. La scelta di realizzare rilevati in sola argilla espansa deriva principalmente dalla necessità di massimizzare la prestazione di leggerezza dell’opera, con la possibilità di realizzare rilevati con una densità compresa tra i 4 e i 7 kN/m3.
Rilevati leggeri in sola argilla espansa e misto granulare:
La tecnica più comune per realizzare rilevati alleggeriti in Italia prevede che il terrapieno venga costruito secondo una sequenza alternata di strati più consistenti di argilla espansa Leca e strati di ripartizione più sottili in misto granulare da cava.
Lo spessore degli strati di argilla espansa varia dai 40 cm ai 100 cm in funzione di:
1) destinazione d’uso dell’opera;
2) classe granulometrica di argilla espansa scelta;
3) tipo di mezzo impiegato per la compattazione e relativa energia imposta per massimizzare lo stato di addensamento;
4) sistema di contenimento laterale o quando al rilevato alleggerito siano associate altre tecniche come le terre rinforzate con geogriglie.
Lo strato di misto granulare ha uno spessore variabile tra i 10 cm e i 30 cm, si configura come uno strato ripartitore di carico e viene impiegato per diversi motivi:
• aumentare la capacità portante e la rigidezza del singolo strato di rilevato, soprattutto nei casi di opere autostradali o ferroviarie, in modo che per ogni strato del rilevato vengano sempre raggiunte le prestazioni richieste dai capitolati tecnici delle committenze stradali, autostradali e ferroviarie italiane;
• facilitare le operazioni di compattazione, con la possibilità di impiegare le più comuni tecniche utilizzate per i rilevati tradizionali.
La densità in opera di un rilevato alleggerito a stratigrafia mista varia tra 8 e 11 kN/m3.
Scopri la leggerezza, le caratteristiche tecniche e i vantaggi dell’argilla espansa per le applicazioni in geotecnica e nelle infrastrutture:
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