Metodologie Fisiche

Umidità

L’umidità è stata calcolata come differenza tra il peso di un campione fresco e il peso del medesimo campione dopo essiccazione a 105 °C. Sono state utilizzate capsule di porcellana, tenute in stufa a 105 °C per una notte e successivamente poste a raffreddare in essiccatore. Ciascuna capsula è stata pesata e, dopo aver posto all’interno circa 10 g di campione, è stata tenuta in stufa per una notte. Il giorno dopo, le capsule contenenti il campione sono state nuovamente pesate.

La differenza dei pesi registrati rappresenta l’umidità residua, che può essere espressa in percentuale tramite la seguente proporzione:

Pf : Ps = x : 100

Dove:

Pf = peso fresco Ps = peso secco

Granulometria

Le determinazioni sono state effettuate su 10 g di campione essiccato all’aria e setacciato a 2 mm. È stato posto in un beacker con 40 ml di acqua deionizzata e 5 ml di esametafosfato di sodio (NaPO3)6 al 5%. Il tutto è stato messo ad agitare su agitatore

magnetico per 2 h. Il contenuto del beacker è stato poi versato in un levigatore di Andreasen, portato a volume con acqua deionizzata e agitato per circa 2 minuti in modo da ottenere una sospensione omogenea. Una volta terminata l’agitazione, si sono attesi 9 minuti e 36 secondi per eseguire il primo prelievo, che è costituito da limo e argilla (L+A). La sospensione restante è stata nuovamente portata a volume, agitata e lasciata a sedimentare per 16 h, al fine di eseguire il prelievo dell’argilla (A). Ogni frazione è stata raccolta in una capsula tarata e successivamente posta in stufa prima di essere pesata.

𝐴𝑟𝑔𝑖𝑙𝑙𝑎 (%) = (𝐴 − 𝐷) 𝑉𝑙 𝑉𝑝 100 𝑃 𝐿𝑖𝑚𝑜 (%) = (𝐿 − 𝐷) 𝑉𝑙 𝑉𝑝 100 𝑃 𝑆𝑎𝑏𝑏𝑖𝑎 (%) = 100 − (𝐿 + 𝐴) Dove:

D = peso del disperdente (esametafosfato di sodio) Vl = volume del levigatore

Vp = volume prelevato P = peso del campione

Densità apparente

Esprime il rapporto tra la massa e il volume apparente. Per volume apparente si intende il volume del substrato, compresi gli spazi occupati da aria e acqua (DI.VA.P.R.A., 1992).

Apparecchiature:

- Cilindro cavo in metallo di 4.7 cm di diametro interno. Altezza del substrato 2.5 cm. Volume substrato totale 43.35 cm3. Il cilindro è stato chiuso da un tessuto in polietilene al fondo;

- Bacino di sabbia : recipiente di dimensione 60x60 cm, alto 30 cm; contenete sabbia per un’altezza di 20 cm. I primi 10 centimetri di sabbia sono saturati con acqua. Al di sopra della sabbia viene posto un foglio di carta da filtro.

Procedimento:

- Si è uniformata l’umidità del substrato da saggiare al 50% e versato il campione umido nel cilindro vuoto precedentemente pesato sino all’altezza indicata (2.5 cm);

- Il cilindro con il substrato non compattato è stati riempito e posto in un contenitore precedentemente riempito con acqua fino ad arrivare a livello di metà dei cilindri. I cilindri sono stati lasciati in queste condizioni per 24 ore. - Dopo la saturazione il cilindro è stato posto sul bacino di sabbia che deve

presentare una suzione (pressione) di 10 cm di colonna d’acqua. - Dopo 48 ore il cilindro è stato prelevato e pesato;

- Successivamente si è determinato il contenuto di umidità del campione (X%) secondo le modalità precedentemente descritte;

La densità apparente si è calcolata come segue:

DA = g cm3=

(B − A)(100 − X) 100 ∗ V

L’analisi e stata effettuata in doppio per ogni campione.

Stabilità degli aggregati

Il metodo si basa sulla valutazione della capacità di resistenza dei materiali del terreno all’azione disgregante e disperdente dell’acqua. Questo tipo di determinazione viene fatta per mezzo del setacciamento in acqua («wet sieving») mediante un apparecchio nel quale il movimento del setaccio avviene per rotazione alternata (Malquori & Cecconi, Determinazione dell'indice di struttura del terreno, 1962)e modificato poi da (Sequi, Guidi, & Petruzzelli, Sulla determinazione dell'efficacia dei condizionatori sulla struttura del suolo, 1973).

L’apparecchio utilizzato è costituito essenzialmente si setacci cilindrici di 4 cm di diametro e 5 cm di altezza, in rete di ottone a maglie 0.25 mm, che possono ruotare alternativamente e nei quali vengono posti i campioni di terreno. Vengono usati dei becker da 800 ml pieni di acqua.

Procedura:

3 g di aggregati di terreno, della frazione 1-2 mm essiccati all’aria, vengono posti in uno dei deti setacci (Peso «A» dei setacci + 3 g di terreno) e inumiditi per capillarità,

ponendo il setaccio stesso su un bagno di sabbia. Quindi si avvita il setaccio al suo perno e si immerge in un becker da 800 ml contenente circa 600 ml di acqua deionizzata a temperatura ambiente, finché il bordo superiore del setaccio non sporga di 1 cm sopra il livello dell’acqua. Si avvia l’apparecchio, regolato in modo che il cestello compia 60 giri al minuto alternando una rotazione in senso orario ed in senso antiorario. Per ogni terreno si eseguono prove che mantengono in agitazione per 5 minuti ciascuna.

Si toglie poi il setaccio, si lava esternamente con un getto d’acqua deionizzata, si secca a 105°C e, dopo il raffreddamento, si pesa (Peso «B»: peso del setaccio * residuo di aggregati > 0.25 mm stabili all’azione dell’acqua dopo agitazione di 5 minuti). Si ripete la stessa procedura su un altro campione delle stesso terreno, protraendo, però, l’agitazione per 60 minuti (Peso «C»: peso del setaccio + residuo di aggregati > 0.25 mm stabili all’azione dell’acqua dopo agitazione di 60 minuti). L’indice di stabilità degli aggregati (IS Malquori e Cocconi) è calcolato usando la seguente formula:

𝐼𝑆 = (1 −𝐴1 − 𝐵 𝐴2 − 𝐶) 100

Dove (A1-B) e (A2-B) rappresentano il peso degli aggregati passati attraverso il setaccio

rispettivamente dopo 5 e 60 minuti. Ogni determinazione deve essere effettuata in triplicato. Secondo questo metodo la stabilità degli aggregati è tanto maggiore, quanto è più alto il suddetto indice.