PROVE TRIASSIALI Nelle prove triassiali un provino cilindrico di terreno, contenuto fra due basi indeformabili e circondato lateralmente da una membrana impermeabile, viene sollecitato in condizioni di simmetria assiale tramite un fluido in pressione ed un pistone che agisce in direzione assiale. Nella prova triassiale di compressione lo sforzo principale massimo s1 è diretto assialmente e quello principale minimo s3, radialmente. Le caratteristiche di resistenza di un terreno si determinano portando a rottura almeno tre provini sottoposti a stati di sollecitazione iniziale differenti. Nella fase di sollecitazione iniziale ogni provino viene sottoposto ad una compressione in condizioni isotrope attraverso un fluido mantenuto a pressione costante. Per effetto della compressione, se il provino è collegato ad un condotto di drenaggio, il terreno consolida. Tale fenomeno avviene con uno scambio di fluido fra l’ambiente esterno ed il provino. La rottura di un provino avviene per compressione assiale con un pistone che avanza a velocità costante o che impone un carico crescente fino al collasso. Nei due casi la prova è rispettivamente a velocità di deformazione imposta o a carico controllato. Le prove che, per praticità di esecuzione e per validità nell’impiego con terreni a comportamento fragile, sono più diffuse sono quelle a velocità di deformazione imposta. Il tipo di prova da effettuare viene indicato dal progettista o dal consulente geotecnico che commissiona le prove. La scelta avviene considerando che la presenza o meno della fase di consolidazione iniziale, caratterizza il tipo di prova e determina sia la natura che il significato dei risultati ottenibili. In particolare, il committente deve indicare i valori degli sforzi iniziali da applicare ai provini. Una prova triassiale può essere: - CONSOLIDATA DRENATA (CD), se è realizzata mediante una fase di consolidazione isotropa ed una di rottura in condizioni drenate. La resistenza al taglio dipende dal livello delle tensioni applicate. Si sottopongono a consolidazione almeno tre provini con diversi livelli della pressione di confinamento. La successiva fase di rottura viene condotta a drenaggio aperto ed a velocità lenta in modo da non generare variazioni di pressione interstiziale nei provini. In questo modo tensioni totali ed efficaci coincidono. Si tracciano quindi i cerchi di Mohr a rottura in termini di tensioni efficaci e dall’inviluppo di rottura si determinano i parametri c´ e f´. - CONSOLIDATA NON DRENATA (CU), se è realizzata mediante una fase di consolidazione isotropa ma la rottura del provino avviene in condizioni non drenate. Con questo metodo di prova la resistenza al taglio è misurata in termini di tensioni efficaci. Prima della fase di rottura si sottopongono a consolidazione almeno tre provini (variandone così la struttura ed il contenuto d’acqua) con diversi livelli della pressione di confinamento. Tenendo conto che la resistenza al taglio aumenta in funzione delle tensioni efficaci, è possibile applicare il modello Mohr-Coulomb in termini di tensioni efficaci. Nel corso della fase di rottura si misura la variazione della pressione interstiziale del provino, che non ha la possibilità di drenare. In questo modo si possono calcolare le tensioni efficaci come la differenza tra tensioni totali e variazione delle pressioni interstiziali. - NON CONSOLIDATA NON DRENATA (UU), quando la prova è condotta con una fase di compressione isotropa ed una di rottura, entrambe in condizioni non drenate. Con questo metodo di prova la resistenza al taglio è misurata in termini di tensioni totali. Il provino di terreno (assunto saturo) non viene consolidato e, mantenendo inalterata la struttura originale ed il contenuto d’acqua, si ottiene un valore di resistenza che dipende solo dal livello delle tensioni geostatiche cui è stato sottoposto il sito. La prova viene solitamente eseguita su tre provini ricavati dallo stesso campione e sottoposti a tre livelli di pressione di confinamento. Nell’ipotesi che il terreno sia completamente saturo, le tensioni efficaci a rottura sono indipendenti dalla pressione in cella e quindi uguali per i tre provini. L’inviluppo di Mohr, in termini d tensioni totali, è orizzontale e la resistenza al taglio è costante e pari a Cu (resistenza al taglio non drenata). |