ANALISI GRANULOMETRICA
La granulometria viene rappresentata graficamente dalla “curva granulometrica” da cui risultano le dimensioni prevalenti dei grani.
La curva, definita curva caratteristica della roccia, viene riportata su un diagramma semilogaritmico nel quale sulle ascisse sono segnate in scala logaritmica le dimensioni medie delle particelle in mm, e sulle ordinate le percentuali in peso, rispetto al totale. La curva caratteristica si ottiene per punti, riportando in corrispondenza di ogni diametro la percentuale in peso delle particelle di roccia che hanno diametro medio inferiore ad esso. Questo valore si definisce percentuale passante, in peso, e la complementare percentuale trattenuta.
Sul grafico sono indicate le varie denominazioni delle frazioni: ghiaia, sabbia, limo, argilla, in base alla classifica convenzionale proposta dall’AGI. In gene per fine si intende la roccia passante al setaccio da 0,06 mm, e per grosso la roccia di granulometria superiore.
Per la denominazione delle rocce sciolte, che rientrano in più di un campo di definizione, l’AGI consiglia di:
- far precedere dalla preposizione “con” la denominazione della frazione secondaria se compresa tra il 50 ed il 25% (argilla con limo)
- farla seguire dal suffisso “oso” se fra il 25 ed il 15% (limo argilloso)
- definire “debolmente .....oso” se fra il 15 ed il 5% (sabbia debolmente limosa)
1.GHIAIA CON SABBIA DEBOLMENTE LIMOSA |
Terreno non coesivo, ben classato |
2. SABBIA DEBOLMENTE LIMOSA |
Terreno monogranulare; U = D60/D10 ≈3 |
3.LIMO ARGILLOSO DEBOLMENTE SABBIOSO, di bassa plasticità (ML), non attivo |
wl = 32; wp = 26; Ip = 6; A = 0,3 |
4.LIMO CON ARGILLA, di bassa plasticità (CL) non attivo |
wl = 45; wp = 25; Ip = 20; A = 0,5 |
5.LIMO CON ARGILLA, altamente plastico (CH) attivo |
wl = 80; wp = 30; Ip = 50; A = 1,2 |
5. ARGILLA CON LIMO, altamente plastica (CH), non attiva |
wl = 62; wp = 24; Ip = 8; A = 0,6 |
6. ARGILLA TORBOSA (OH), organica |
wl = 154; wp = 53; Ip = 101; A = 0,28 |
A secondo che la curva granulometrica di una roccia sia compresa in un intervallo più o meno ristretto, la roccia è a granulometria uniforme o disuniforme.
La curva granulometrica dà un’idea dell’ambiente di sedimentazione: se la modalità deposizionale è stata del tutto casuale, la curva cumulativa è adagiata comprendendo la maggior parte dei diametri e la roccia si dice ben gradata (curva 1), presentando una variazione continua di dimensione dei grani. Una roccia sciolta ben gradata, anche se povera di fine, non diminuisce facilmente di volume per cause esterne.
Se la curva è spostata verso le ghiaie, è indice di trasporto veloce. La curva può presentare due flessi, indicanti nel caso delle argille, la precipitazione prima del limo e poi del flocculato argilloso, a causa della brusca variazione di ambiente elettrico durante la sedimentazione.
Caso tipico di curva cumulativa compresa in un ristretto campo, ossia di roccia sciolata scarsamente graduata o uniforme, è, ad esempio, quello delle sabbie marine od eoliche, sedimentate in ambiente con notevole energia dinamica selettiva. Se si indica, secondo Allen Hazen, con D60 il valore del diametro corrispondente nella curva granulometrica al 60% del peso, cioè quel diametro per cui la quantità di particelle solide che hanno dimensioni inferiori ad esso costituiscono il 60% del totale, e con D10 il valore del diametro corrispondente al 10%, che si definisce diametro efficace, il coefficiente di uniformità della roccia sciolta è dato dall’espressione: U = D60/D10 ed è minimo (U = 1) quando il 50% delle particelle hanno tutte uguale dimensione, ma già per un valore U = 3 la granulometria viene definita uniforme, come ad esempio la sabbia di curva 2. Le curve 3,4 e 5 non sono sufficienti per definire le rispettive rocce sciolte, sarebbero determinanti, invece, i valori dei limiti di consistenza. Nel caso di rocce organiche, ed in particolare torbose, date le caratteristiche fibrose dello scheletro solido, non ha senso ricercare la curva granulometrica.
Le curve granulometriche poco significative, a causa della presenza di sostenze organiche, sono del tipo della curva 6. Granulometricamente si considerano due classi di rocce, una inferiore e l’altra superiore, separate, secondo la serie di setacci DIN da quello di 0,065 mm e dalla serie ASTM, più usata, dal setaccio n.200 (0,075 mm). Il procedimento di analisi granulometrica è diverso per le due classi: quando è prevalente la frazione sabbiosa e ghiaiosa, si esegue una setacciatura meccanica con vagli a maglie di varie dimensioni; quando è prevalente la parte fine (limi ed argille) si adotta il procedimento per sedimentazione.