Comportamento fisico:
dipende da:
proprietà dei granuli solidi, considerati
sia come granuli singoli sia come aggregati formati dall’insieme dei granuli solidi e dalle altre fasi
presenti, caratteristiche di stato fisico, storia geologica

Proprietà dei granuli:
criterio granulometrico di classificazione
Distinzione preliminare (“spontanea”) fra granuli distinguibili ad occhio nudo (FRAZIONE GROSSOLANA) e granuli distinguibili al microscopio (FRAZIONE FINE) Limite convenzionale tra 0.60 e 0.075 mm

DESCRIZIONE GEOLOGICO-TECNICA:
deve essere svolta sia in sito, che in laboratorio o durante la preparazione di log di sondaggio
In generale, le terre vengono distinte in TRE GRUPPI PRINCIPALI:

• TERRE A GRANA GROSSA

  
  

  – formate in prevalenza da frazioni grossolane,

  
  

  – non possiedono né plasticità, né coesione, né

  
  

  resistenza a trazione né resistenza allo stato secco,

  
  

  – dotate di elevata permeabilità

  
  

  – dotate di compressibilità da bassa a bassissima;

  
  

• TERRE A GRANA FINA (o COESIVE, o COERENTI):

  
  

  – formate in prevalenza da frazioni fini inorganiche

  
  

  – possiedono, in maggiore o minor misura, plasticità, coesione, resistenza a trazione, resistenza allo stato secco,

  
  

  – dotate di bassa o bassissima permeabilità,

  
  

  – dotate di compressibilità da media ad elevata;

  
  

• TERRE ORGANICHE (o FORTEMENTE ORGANICHE):

  
  

  – formate in prevalenza da resti vegetali

  
  

  – hanno un comportamento simile a quello delle terre a grana fina, con

  
  

  caratteri di elevata compressibilità.

In Sito:
percentuale in volume dei diversi fusi granulometrici, definiti questi in base a ben definiti standard internazionali (poco precisa) va intesa a fini interpretativi
e/o di creazione di un modello concettuale geologico-tecnico(ASTM (American standard for Testing and Materials) e AGI (Associazione Geotecnica Italiana))

in laboratorio(più precisa):
-Quartatura del campione

• Essicazione del campione in forno la temperatura
  non dovrebbe superare i 105°C
• Separazione in due fusi granulometrici principali, sotto e sopra dei 75 µm (setaccio n° 200)
• Analisi per setacciatura del materiale con dimensione superiore ai 75 µm
• Pesata del materiale trattenuto a ciascun setaccio
• Calcolo delle percentuali in peso per ciascun fuso granulometrico passato o trattenuto a un determinato setaccio
• Tracciamento della curva granulometrica su carta semilogaritmica
• Le particelle con dimensione < 75 µm devono essere analizzate per sedimentazione
• Il materiale è posto in un cilindro graduato riempito fino a 1000 cm3 e immerso in una soluzione di acqua distillata e antiflocculante
• cilindro graduato immerso in una vasca termoregolata
• La densità della soluzione è misurata ad intervalli prefissati tramite impiego di un densimetro. Infatti con lo svolgersi della sedimentazione delle particelle la densità della sospensione varia nel tempo
• I risultati dell'aerometria vanno posti in coda a quelli della setacciatura
• E' possibile calcolarsi alcuni parametri importanti quali il coefficiente di uniformità del terreno: Cu e il
  coefficiente di Curvatura: Cc

Importanza e impieghi dei parametri granulometrici:

D10= consente di apprezzare la percentuale di contenuto in frazione fine, quale fattore significativo agli effetti della permeabilità e della resistenza al taglio di una terra
CU= fattore significativo agli effetti della resistenza al taglio( CU alto= resistenza alta) (1-5 =Uniforme sedimenti eolici; 5-15 = Disuniforme sedimenti da trasporto acqua; >15 = Molto disuniforme depositi glaciali)

Classificazione CNR-UNI e AGI:
per cui il terreno è scomposto in frazioni (A, B, C, etc.)
a diversa granulometria e diversa percentuale (in volume o in peso) Il terreno viene chiamato con il nome del fuso granulometrico più abbondante, A, seguito
dalla descrizione per il fuso successivo B, con le seguenti regole:

• "con B", se 25 % < % B < 50 %
• "B-oso", se 10 % < % B < 25 %
• "debolmente B-oso", se 5 % < % B < 10 %
• "con tracce di B", se % B < 5 %
  Nel caso esistano diversi fusi componenti, ossia più frazioni C, D

Classificazione AASHTO:

• serve alla caratterizzazione dei materiali di sottofondo
  o di strade in materiale granulare
• classificabile in 7 gruppi principali (da A-1 ad A-7) con qualità, inversamente proporzionali al gruppo
• gruppi A-1/A-3 passa attraverso il setaccio standard n. 200 (0.075 mm)
• A-4, A-5, A-6 e A-7 limi e argille.
  
  

granulometria:

• Blocchi e ciottoli: se presenti (>75 mm) vengono esclusi dal campione
• Ghiaia: è compresa nell’intervallo granulometrico 2 mm (n. 10) - 75 mm;
• sabbia: 0.075 mm (n. 200) - 2 mm (n. 10);
• Limo e Argilla: inferiori a 0.075 mm
  

Indice di Gruppo:

• per la valutazione della qualità di un terreno come materiale di sottofondo:
  GI = (F -35)[0.2+0.005( LL-40)] +0.01(F -15)(IP-10)
• ove F è la percentuale di materiale passante al setaccio n. 200, LL è il limite liquido e IP l’indice di plasticità
• 1° termine dell’indice di gruppo è funzione solo del limite liquido e del valore di F tale per cui si annullerà per materiali dei gruppi A1 e A3 (F<35).
• 2° termine è funzione dell’indice plastico e si annulla sempre per terreni dei gruppi A1 e A3
• se GI risulta negativo viene posto pari a 0
• GI è pari a 0 per terreni dei gruppi da A-1 a A-3
• per terreni dei gruppi A-2-6 e A-2-7 si userà solo il secondo termine per il calcolo di GI
  GI = 0.01(F -15)(IP-10)
• il valore dell’indice di gruppo è inversamente proporzionale alla qualità

Classificazione USCS:
La classificazione nella sua forma attuale è riassunta in Tabelle:

• terreni grossolani: sabbie (S) e ghiaie (G) con percentuale di passante al setaccio n. 200 inferiore al 50% e classificabili come bene (W) o mal gradate (P) in
  funzione dei coefficienti di uniformità e di curvatura
• terreni fini: limi (M) e argille (C) inorganiche e terreni organici (O) con passante al setaccio n. 200 superiore al 50% terreni a bassa (L, se il limite liquido è <50%) o alta (H,>50%) plasticità
• termini doppi: GW-GC, GP-GM, etc. sono necessari qualora la percentuale di fini sia compresa tra il 5 ed il 12%, o per intervalli particolari della carta di plasticità
• termini di confine: sono quelli da adottare per terreni le cui proprietà variano in modo tale da non consentire una precisa identificazione in un singolo gruppo

limite liquido:

• utilizza la cosiddetta cucchiaia di Casagrande: In tale cucchiaia si pone il terreno opportunamente mescolato con acqua e vi si pratica un solco con apposito utensile, la caduta ripetuta della cucchiaia su una base in materiale standard e il conteggio del numero di cadute necessarie affinchè il solco realizzato si chiuda per una lunghezza di almeno 13 mm in corrispondenza di 25 colpi.
  Poiché è estremamente difficile trovale il contenuto d'acqua
  che consenta esattamente la chiusura per i 25 colpi, si procede all'esecuzione di più prove a contenuti d'acqua
  leggermente differenti
• cono a caduta o cono svedese. La prova è condotta
  tramite un penetrometro a caduta con punta conica. contenuto d'acqua per cui la profondità di penetrazione di un cono di massa pari a 60 g e con angolo di apertura di 60° è pari a 10 mm
  

LIMITE PLASTICO:
Il materiale, a contenuto d'acqua inferiore a quello del limite liquido, viene impastato e lavorato fino a formare uno spaghetto . Quando uno spaghetto di terreno del diametro di 3 mm si crepa e rompe, ossia perde la sua lavorabilità, si è in corrispondenza del limite plastico Anche in questo caso la valutazione del contenuto d'acqua viene fatta per essicatura dello spaghetto e per avere un valore rappresentativo si ripete la prova più volte e si calcola la media.

INDICI DI CONSISTENZA:
Gli indici di consistenza utilizzati sono l'indice di liquidità e quello plastico. L'indice plastico è l'ampiezza del
campo di umidità per cui un materiale si comporta in modo plastico e quindi è definito dall'intervallo:
Ip = WL - WP (0 / +infinito)
L'indice liquido è definito come: IL=(W-WP) / (WL-WP) (-infinito / +infinito)
𝑤 è il contenuto naturale d'acqua del provino
ed è utilizzato per localizzare lo stato di un terreno argilloso rimaneggiato

STATO DI CONSISTENZA DELLE TERRE COESIVE:
allo stato rimaneggiato è definibile in base all’Indice di Consistenza
Relativa:
IC= WL-WP (-infinito / +infinito)
allo stato indisturbato è definibile in base ai valori di resistenza a compressione non confinata, qu

ARGILLE SENSITIVE:
sensitività St=(resist non drenata allo stato indisturbato /resistenza rimaneggiata) qu/qr (1/infinito)
la resistenza è misurata in entrambi i casi con una prova non confinata, e sul materiale rimaneggiato con w = wo.
In sito è determinabile con delle prove scissometriche
Le argille sensitive hanno in genere origine in depositi marini in ambiente glaciale. Il successivo
sollevamento e la percolazione di acque dolci e lisciviazione di cationi (K, Na).
Si generano quindi delle strutture molto aperte (Wo>WL) e collassabili Presentano una elevata pericolosità specie su pendii.
Un’argilla con St > 16 è extrasensitiva e viene detta quick clay e si possono avere valori anche superiori a 200

TISSOTROPIA:

• Esistono materiali che mostrano una perdita di resistenza quando rimaneggiati e una crescita di resistenza mentre sono a riposo
• Il rimaneggiamento crea una struttura che è compatibile con il processo meccanico

VALUTAZIONE DELLA RIGIDEZZA E DELLA RESISTENZA DELLE PROVE INDICE:
Resistenza al taglio non drenata: (su = (0.11 + 0.37 IP) s'vo kN/m²) dove
s'vo = sforzo verticale efficace in sito
Rigidezza: La pendenza della linea allo stato critico può essere stimata come:
λ = IP Gs / 461
L’indice di compressibilità può essere stimata come:
Cc = λ ln10 = IP Gs / 200
IP è in unità percentuali

Arrotondamento:
indice di arrotondamento: Iarr= (2r/L)1000
ove r è il minor raggio di curvatura e L è la lunghezza dell'asse maggiore
(Raggio medio degli angoli e degli spigoli / Raggio del massimo cerchio inscritto)

colore:

• importante per definire il tipo di alterazione subita,
• per identificare materiali con origine da unità geologiche simili
• per valutare la presenza di sostanze organiche
  
  

Il colore andrà riportato per campioni in condizioni umide e se possibile verrà dato anche per condizioni asciutte La presenza di macchie, livelli e inclusioni di diverso colore va descritta.

Standardizzazione:si suggerisce l’impiego della Munsel Soil Color Charts ove il colore viene definito tramite 3 variabili:

• colore spettrale dominante (Hue): esprime la lunghezza d'onda e per valori crescenti si hanno lunghezze minor
• luminosità: (Value o quantità di luce riflessa) con sigla numerica che varia tra 0 (nero assoluto) e 10 (bianco assoluto) e in genere compresa tra 2.5 e 8
• purezza (Chroma) o intensità (ossia grado di mescolamento del colore principale con i colori neutri) anch’essa con sigla numerica variabile tra 0 e 20