APPLICAZIONE DELL’ELETTROSMOSI PER LA REIDRATAZIONE DEI TERRENI COESIVI UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PARMA DIPARTIMENTO DI SCIENZE DELLA TERRA Venerdì 20 maggio Dott. Geol. Pasquale Armillotta Libero professionista Tel. 0521 208120 - Fax 0521 522013 – Cell. 335 9730202 E-mail: [email protected]; www.thesis-srl.it A CHE PUNTO È LA RICERCA Dott. Geol. Pasquale Armillotta Libero professionista Tel. 0521 208120 - Fax 0521 522013 – Cell. 335 9730202 E-mail: [email protected]; www.thesis-srl.it I primi studi ed primi lavori risalgono al 1999. Le ricerche bibliografiche non sono state di grande aiuto. Si è dovuta ricercare una strada per poter indagare quanto scoperto “per caso”. A distanza di oltre dieci anni, si può affermare che strada era corretta. In passato ... il de-watering presenza di sistemi di drenaggio; induzione della consolidazione; possibilità di cambiamento della classe granulometrica per la componente coesiva. Una rapida carrellata Dati oggettivi più volte riscontrati: 1) con l'utilizzo dell'elettrosmosi, i terreni coesivi si reidratano più velocemente rispetto al processo naturale; 2) nella quasi totalità dei casi, si è registrato un aumento di volume del terreno di fondazione. L'analisi del fenomeno ha portato a considerare principalmente la chimicafisica, la mineralogia e la geotecnica. Per la chimica-fisica, si è fatto riferimento al modello del doppio strato di Helmholtz. Per la mineralogia, è risaputa la caratteristica che hanno alcuni fillosilicati di variare il proprio volume in funzione della presenza d'acqua: montmorilloniti, illiti, cloriti, vermiculiti ed interstrato. Per la geotecnica, la diminuzione di umidità naturale dei terreni coesivi è legata all'aumento di carico sul terreno e ad una serie di altri motivi. Gli effetti prodotti sul terreno coesivo dall'aumento di carico sono noti a tutti. La diminuzione del Wn ben al di sotto della saturazione (Sr<85%) porta alla diminuzione di volume della componente rigonfiante dei fillosilicati. Esposizione del terreno a meridione. Presenza di alberi in prossimità delle costruzioni ed impermeabilizzazione superficiale. Presenza di opere drenanti. Variazioni dei quantitativi delle precipitazioni legate ai cicli stagionali. Calo generale delle precipitazioni annue. Autodrenaggio dei terreni coesivi. LA NOVITÀ È una tecnica che interviene sulla causa e non sugli effetti della disidratazione dei terreni coesivi. Con l'elettrosmosi, l'acqua vien fatta migrare al di sotto delle fondazioni. Se la componente rigonfiante dei fillosilicati non è significativa, si registra la stabilizzazione del volume dei terreni. Se la componente rigonfiante dei fillosilicati è significativa, si registra un aumento significativo del volume dei terreni e la loro stabilizzazione. VERIFICA DELLE CONDIZIONI DI APPLICABILITÀ È necessaria un'approfondita indagine che interessi l'aspetto, geologico, geomorfologico, idrogeologico, geotecnico, mineralogico. Non si può prescindere, quindi, da un'indagine geognostica per la definizione dei modelli. INDAGINI RICHIESTE Oltre ad un sufficiente numero di prove (sondaggi, penetrometrie, ecc.), è necessario il prelievo di alcuni campioni per approfondire l'analisi sul terreno da reidratare. In particolare:  l'analisi granulometrica;  i limiti di Atterberg;  il valore dell'umidità naturale;  l'indice dei vuoti e la porosità;  l'indice di consistenza;  la prova al blu di metilene / analisi mineralogica;  la prova di rigonfiamento Huder – Amberg. MODELLO DI RIFERIMENTO H2O Le due serie di elettrodi sono collegate ad un alimentatore. Può essere montato un sistema automatico di fornitura d'acqua. L'impianto rimane sempre in funzione. MODELLO DI RIFERIMENTO H2O Sezione Pianta Le due serie di elettrodi sono collegate ad un alimentatore. Può essere montato un sistema automatico di fornitura d'acqua. DATI OSSERVATI RECUPERO DEI CEDIMENTI 1,4 1,2 1 mm 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 Day DATI OSSERVATI CONSUMI ELETTRICI ED IDRICI In termini di kW/h, i consumi annui per un impianto medio sono dell'ordine di qualche decina di kW/h, comunque tranquillamente sopportabile dalla rete elettrica domestica. In termini di acqua, a regime, siamo nell'ordine di qualche metro cubo all'anno. 4 3,5 3 2,5 2 A MPERE 1,5 1 0,5 0 TEMPO (Days) PECULIARITÀ 1. Utilizzo di materiali compatibili con l'ambiente, assolutamente non inquinanti. 2. Eventuale immissione di acqua naturale nel terreno. 3. Invasività nulla o quasi con relativi bassi costi di ripristino. 4. Tempi di intervento generalmente di molto inferiori alle due settimane. CONSIDERAZIONI 1. A distanza di oltre 12 anni dal primo intervento, non sono state registrate riprese sia dei cedimenti che del loro recupero. 2. In terreni argillosi con componente mineralogica “attiva” molto bassa, si registra l'arresto dei cedimenti senza alcun recupero. 3. La tecnologia trova la sua collocazione in terreni coesivi che necessitano di reidratazione.