DICEA Dipartimento di Ingegneria
Civile,
Edile 2015
e Architettura
Mantova
17 aprile
Università Politecnica delle Marche – Facoltà di Ingegneria
Mantova 17 aprile 2015
COSTRUZIONE DEL CORPO STRADALE
materiali, modalità esecutive, prove di controllo
Prof. Ing .Maurizio Bocci
Prof. Ing.
Ing. Maurizio BOCCI – Costruzione del corpo stradale
Università Politecnica delle Marche (Ancona)
DICEA Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Architettura
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Mantova 17 aprile 2015
Il corpo stradale
PAVIMENTAZIONE
SOTTOFONDO
PIANO DI POSA
DEL RILEVATO
Prof. Ing.
Ing. Maurizio BOCCI – Costruzione del corpo stradale
RILEVATO
ANTICAPILLARE
DICEA Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Architettura
Università Politecnica delle Marche – Facoltà di Ingegneria
Mantova 17 aprile 2015
La classifica delle terre
norma UNI EN 11531-1 (sostituisce la CNR UNI 10006)
Prof. Ing.
Ing. Maurizio BOCCI – Costruzione del corpo stradale
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Mantova 17 aprile 2015
La classifica delle terre
norma UNI EN 11531-1 (sostituisce la CNR UNI 10006)
Prof. Ing.
Ing. Maurizio BOCCI – Costruzione del corpo stradale
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norma UNI EN 11531-1
Prof. Ing.
Ing. Maurizio BOCCI – Costruzione del corpo stradale
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norma UNI EN 11531-1
Prof. Ing.
Ing. Maurizio BOCCI – Costruzione del corpo stradale
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Le terre da scavo destinate allo
smaltimento possono essere rese
idonee mediante stabilizzazione
• CON CALCE
• CON CEMENTO
• CON CALCE E CEMENTO
Prof. Ing.
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Stabilizzazione a calce
• Bonifica dei piani di posa dei rilevati
• Costruzione del corpo stradale
• Sottofondi (formazione e risanamento)
• Fondazioni stradali (formazione e
risanamento)
Prof. Ing.
Ing. Maurizio BOCCI – Costruzione del corpo stradale
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Quando si può fare
Terre fini con IP > 10 (A6 – A7)
Terre ghiaiose – argillose (A2-6 e A2-7)con passante allo 0,4 mm < 35%
Presenza di sostanze e organiche inferiore al 2% (4%)
Presenza di solfati e solfuri inferiore all’1%
Valore del blu di metilene superiore a 200
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Quando non si può fare
Terre con IP < 5
Presenza di sostanze e organiche superiore al 2% (4%)
Presenza di solfati e solfuri superiore all’1%
Terre contenenti ciottoli e pietre di dimensioni superiori
a 100 mm
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Ing. Maurizio BOCCI – Costruzione del corpo stradale
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Trattamento dei terreni con calce
Miscele:
• terre LIMO-ARGILLOSE CON IP > 10 (gruppi A6 e A7);
• terre GHIAIO-ARGILLOSE (gruppi A6 e A7) con Passante
al setaccio 200 ASTM > 35 %;
Calce:
• viva CaO (terreni UMIDI);
• idrata o spenta Ca(OH)2 (terreni molto secchi);
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Trattamento dei terreni con calce
Meccanismi di reazione a breve termine:
• ESSICCAZIONE dovuta al FISSAGGIO CHIMICO dell’acqua ed alla
EVAPORAZIONE conseguente a un innalzamento della temperatura generato da
una reazione fortemente esotermica
FLOCCULAZIONE dovuta allo scambio di ioni liberi in soluzione Ca++ con i
cationi Na+, K+, ecc., che consente la formazione nelle primissime ore di legami
tra le particelle disperse di argilla che vengono in tal modo agglomerate
AGEVOLANDO LE OPERAZIONI DI MISCELAZIONE E COMPATTAZIONE.
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Trattamento dei terreni con calce
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Trattamento dei terreni con calce
Effetti sulle miscele a breve termine:
• cambiamento dei Limiti di Atterberg; aumento del limite plastico Wp e
conseguente riduzione di IP;
• modifica della distribuzione granulometrica a causa della flocculazione;
• costipamento: la curva Proctor risulta appiattita e l’optimum di densità secca si
verifica con un tenore in acqua superiore; si rileva una riduzione generale delle
densità per effetto dell’aumento dell’indice dei vuoti;
• riduzione del rigonfiamento e del ritiro a causa sia della diminuzione di affinità
all’acqua dei materiali trattati, sia della formazione di legami stabili che si
oppongono ai cambiamenti di volume;
• l’indice CBR può essere moltiplicato da 4 a 10 volte al termine di 2h.
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Effetti sulle Miscele a Lungo Termine:
• verifica della resistenza delle terre trattate con PROVE DI COMPRESSIONE E/O
DI TRAZIONE INDIRETTA;
• la prova CBR è indicativa della resistenza SOLO nei casi in cui non si è sviluppata
in modo diffuso la cementazione per via di una BREVE stagionatura o di una
limitata reattività del terreno trattato (il test non risulta appropriato per caratterizzate
le miscele stagionate a lungo termine poiché i valori ricavati da tale prova,
superando 100, hanno scarso significato pratico);
• incrementi sensibili di RESISTENZA A TAGLIO (soprattutto in termini di coesione
ed in parte anche di angolo di attrito);
• i valori del MODULO DI ELASTICITA’ aumentano considerevolmente;
• il modulo di Poisson ν varia tra 0.08 e 0.12 per sollecitazioni inferiori al 25% della
resistenza ultima a compressione;
• incrementi significativi della RESISTENZA A FATICA;
• miglioramento della DURABILITA’ sotto l’azione dell’acqua e del gelo.
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Progettazione del trattamento con calce
preliminarmente si richiede l’accertamento che il terreno sia idoneo ad essere
trattato con calce:
• prelievo di campioni di terra da pozzetti esplorativi ogni 2000 m2 e distanze
reciproche minori di 200 m (profondità pari almeno a quella da trattare);
PRINCIPALI PROVE DI IDENTIFICAZIONE DELLE TERRE
• curva granulometrica per setacciatura e sedimentazione;
• limiti di Atterberg;
• caratteristiche di costipamento (prova Proctor); N.B. per le miscele stabilizzate
l’umidità ottima di costipamento è di solito lievemente inferiore (0.5 - 1%) a quella
che consente il raggiungimento delle massime resistenze meccaniche
• contenuto di sostanze organiche (AFNOR NF 94-055);
• determinazione del valore di blu VB (UNI 8520 - 15a)
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Fasi del trattamento a calce
Spianamento o riporto dello strato di terra da stabilizzare
• Lo spianamento si esegue per il trattamento delle terre già presenti in sito (piano di
posa del rilevato o sottofondo);
• Quando si deve stabilizzare un secondo (o ulteriore) strato (formazione del rilevato)
si deve riportare la terra prelevata dal sito di prelievo e livellare per formare lo strato
di adeguato spessore (30 – 40 cm);
• si devono rimuovere tutti i materiali nocivi come RADICI, RESIDUI ERBOSI E
LEGNOSI, INERTI DI GROSSE DIMENSIONI (φ > 70 - 80 mm);
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Spandimento della Calce e dell’Acqua
• metodo “ASCIUTTO” (in assenza di vento); distribuzione di sacchi di calce sulla
superficie da trattare secondo il dosaggio previsto al mq oppure facendo uso di
apposito spanditore meccanico; spandimento non superiore a quello della
superficie lavorabile in 1 giorno per evitare asportazioni a causa del vento e
CARBONATAZIONi;
• metodo “BAGNATO” (in zone ventose); preparazione delle miscele acqua-calce in
MESCOLATORI CENTRALI in movimento continuo per evitare SEDIMENTAZIONI
durante lo stoccaggio.
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Spandimento della Calce e dell’Acqua
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Miscelazione e polverizzazione della terra
Si esegue con passate successive del pulvimixer
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Miscelazione e polverizzazione della terra
una miscelazione uniforme è garantita da una adeguata polverizzazione della terra
in sito, quindi per terre fortemente argillose si procede in due tempi:
• prima aggiunta di calce che da inizio al processo di essicazione e flocculazione;
• dopo 24 - 48 ore seconda aggiunta di calce che può omogeneizzarsi meglio fino
alla riduzione delle zolle di argilla in forma sabbiosa passante almeno per il 65%
al setaccio 4 ASTM.
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Compattazione
• da eseguirsi subito dopo la miscelazione finale e comunque non più tardi di una
settimana;
• densità pari al 98% di quella determinata con la prova Proctor modificata;
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Stabilizzazione con calce
e cemento
Terre con 5 < IP < 10
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La stabilizzazione a calce e cemento
SS 620 Provincia di Bolzano
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Stabilizzazione con cemento
Terre con IP < 5
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Mantova 17 aprile 2015
Risanamento della fondazione stradale
SS 76 Val d’Esino (AN)
Prof. Ing.
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Mantova 17 aprile 2015
Materiali di riciclo (C&D)norma UNI EN 11531-1
Prof. Ing.
Ing. Maurizio BOCCI – Costruzione del corpo stradale
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Università Politecnica delle Marche – Facoltà di Ingegneria
Mantova 17 aprile 2015
Compattazione (norma UNI EN 11531-1)
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Ing. Maurizio BOCCI – Costruzione del corpo stradale
DICEA Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Architettura
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Mantova 17 aprile 2015
Controlli (norma UNI EN 11531-1)
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Controllo della densità in situ
METODO DEL VOLUMOMETRO A SABBIA
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Controllo della portanza
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Controlli (norma UNI EN 11531-1)
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La piastra dinamica leggera (LWD)
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Mantova 17 aprile 2015
Controllo della densità in situ
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Controlli (norma UNI EN 11531-1)
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Mantova 17 aprile 2015
Controllo della densità in situ
I capitolati prescrivono gs sito ≥ 95 ÷ 98 % gs max laboratorio
γs soffice = 1,6 kg/dm3
γs costipato = 2,0 kg/dm3
Addensamento = γs costipato - γs soffice
=
2,0 - 1,6
= 0,4 kg/dm3
90 % di γs costipato = 0,9 • 2,0 = 1,8 kg/dm3
1,8 - 1,6 = 0, 2 kg/dm3
⇒
50 % di carenza di costipamento
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Anticapillare
Gli strati anticapillari sono strati di rilevato costituiti da materiali
granulari ad alta permeabilità eventualmente protetti da geotessili
con funzione anticontaminante.
Lo strato anticapillare in materiale naturale, dallo spessore in genere
compreso tra 25 e 40 cm, deve essere costituito da terre granulari
(ghiaia, ghiaietto ghiaino), con granulometria compresa tra 2 e 50 mm,
con passante al setaccio da 2 mm non superiore al 15% in peso e,
comunque, con un passante al setaccio 0,075 mm non superiore al 3%.
Il materiale deve risultare del tutto esente da componenti instabili
(gelive, tenere, solubili, etc.) e da resti vegetali; è ammesso l'impiego di
materiali frantumati ovvero riciclati.
Salvo maggiori e più restrittive verifiche, il controllo qualitativo dello
strato anticapillare va effettuato mediante analisi granulometriche.
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Anticapillare
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Anticapillare
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Questions - ?
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Grazie per l’attenzione
Prof. Ing. Maurizio BOCCI – Costruzione del corpo stradale