Stabilizzazione dei terreni con calce: studio delle proprietà e delle prestazioni mediante l’impiego degli ultrasuoni

La tecnica di riutilizzare le terre non idonee in campo stradale mediante la miscelazione con calce è una pratica nota da diversi anni. In effetti tale tecnica rappresenta un’economica alternativa, rispettosa dell’ambiente, all’impiego dei misti granulari i cui costi stanno crescendo in diversi paesi. Lo studio di tali miscele però richiede, in fase progettuale, un considerevole impegno di tempo e lavoro. Infatti, per indagare sugli effetti della stabilizzazione ed individuare la miscela ottimale, occorre disporre di un elevato numero di provini da sottoporre a diversi tipi di prove. Il problema può essere in parte superato ricorrendo ai metodi cosiddetti “non distruttivi”, abbastanza diffusi in molti settori che si occupano del controllo di qualità dei materiali, ma a tutt’oggi scarsamente impiegati nell’analisi delle terre stabilizzate. Nella presente memoria si è appunto studiata la propagazione degli ultrasuoni nelle terre miscelate con calce al fine di determinare delle leggi empiriche che correlano la misura non distruttiva della velocità, che può essere effettuata più volte sullo stesso campione, con le caratteristiche delle terre stabilizzate con calce. Tale risultato risulta fondamentale perché i tempi di reazione della calce con l’argilla, dai quali dipendono le stesse caratteristiche meccaniche del terreno trattato, non sono noti a priori in quanto fortemente dipendenti dai diversi minerali argillosi presenti nel terreno. In particolare il monitoraggio delle velocità di propagazione degli ultrasuoni su campioni differenti per umidità e per contenuto di calce, ha permesso di interpretare, attraverso un modello matematico, l’evoluzione nel tempo dei valori delle velocità. In tal modo si sono potute ottenere indicazioni pratiche relative ai periodi di stagionatura da adottare per una corretta realizzazione dell’opera stradale. Inoltre è stata studiata una relazione matematica fra la velocità degli ultrasuoni e le caratteristiche fisiche del terreno trattato che dipende non solo dalla densità, come avviene ad esempio nei calcestruzzi, ma anche dalla quantità di acqua, essendo il terreno un mezzo polifase. Ben più utile e di carattere pratico è il risultato ottenuto correlando i valori di velocità con i parametri meccanici a rottura dei provini. In particolare sono state trovate relazioni non lineari, analoghe a quella dei calcestruzzi, capaci di fornire i valori di resistenza e di modulo, noti i valori di velocità, tenendo conto anche del contenuto in acqua. L’efficacia di tali formule risulta accentuata dalla loro possibilità di applicazione che può essere effettuata indipendentemente dalla percentuale di calce e dai tempi di stagionatura adottati. In definitiva i risultati di questa ricerca hanno potuto confermare l’utilità e la convenienza dell’impiego degli ultrasuoni come mezzo di indagine delle terre trattate con calce, così come già avviene in altri settori.