NORMA CNR 23

ANALISI GRANULOMETRICA DI UNA TERRA MEDIANTE CRIVELLI E

SETACCI

1- Definizione

L’analisi granulometrica di una terra è l’insieme delle operazioni occorrenti per determinare la distribuzione percentuale in peso dei grani secondo le loro dimensioni. La determinazione viene eseguita mediante crivelli e setacci fino alla dimensione di mm 0.075. La distribuzione viene graficamente rappresentata mediante la curva granulometrica.

2- Apparecchiatura di prova

2.1- Una serie di crivelli UNI 2234 aventi le seguenti aperture in mm: 100-71-60-40-25-15-10-5

completi di coperchio e di fondo di raccolta. Si raccomanda che questi crivelli abbiano diametro non inferiore a 30cm.

2.2- Una serie di setacci UNI 2332 aventi le seguenti aperture in mm: 2-1-0.425-0.18-0.075

completi di coperchio e di fondo di raccolta.

2.3- Una bilancia avente portata di circa 10kg e sensibilità di 1g. 2.4- Una stufa per essiccare il materiale a 105-110°C.

2.5- Un essiccatore per contenere il materiale estratto dalla stufa durante il raffreddamento prima di iniziare la vagliatura.

3- Preparazione dei provini

3.1- Dal campione di terra prelevato ed inviato in laboratorio si devono ricavare, mediante quartature, provini aventi peso, una volta essiccati, circa eguale a quello indicato nella tabella, in relazione alla dimensione massima dei grani presenti:

Dimensione max. del grano [mm] 100 71 60 40 25 15 10 5 2

Peso approssimativo del provino [kg] 35 25 15 10 5 2 1 0.5 0.2

3.2- Il provino viene essiccato fino a peso costante alla temperatura di 105-110°C e lasciato raffreddare in essiccatore fino alla temperatura ambiente. La frazione di materiale superiore a

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25mm, purché priva di materiale fino aderente ai granuli o di grumi di materiale fino, può essere essiccata e raffreddata in altra maniera (corrente aria calda, ambiente asciutto ecc).

3.3- Il materiale essiccato, se presenta una apprezzabile frazione limo-argillosa, viene sottoposto alla analisi granulometrica per via umida, ossia previo lavaggio, diversamente si procederà per via secca.

4- Analisi granulometrica a secco

L’analisi viene effettuata mediante crivelli fino all’apertura di 5mm compresa (crivellatura); mediante setacci al di sotto di 5mm (setacciatura).

4.1- Esecuzione della prova

4.1.1- Il materiale, dopo essere stato rimosso dall’essiccatore, viene preventivamente pesato; sia PT. Si dispongono quindi i crivelli indicati al punto 2.1 in colonna sul fondo di raccolta con i diametri di apertura crescenti dal basso verso l’alto, si versa il materiale sul crivello superiore della colonna, si provvede a coprirlo e si dà inizio alla crivellatura.

4.1.2- L’operazione della crivellatura può essere effettuata mediante apparecchio meccanico, oppure a mano, imprimendo ai crivelli un movimento tale che il materiale sia portato a muoversi su tutta la superficie dei crivelli stessi. Ci si può accertare che l’operazione è finita separando i singoli crivelli della serie e continuando la crivellatura del materiale trattenuto su ognuno al di sopra di un foglio di carta per la durata di 30 secondi; non vi dovrà più essere una quantità apprezzabile di passante.

4.1.3- Terminata la crivellatura si pesa il materiale raccolto nel fondo che rappresenta il materiale passante al crivello di 5mm di apertura e lo si indica co n P5. A questo peso si aggiunge il peso del materiale trattenuto sul crivello da 5mm: l’insieme rappresenta cumulativamente il peso del passante al crivello da 10mm e lo si indica con P10. Aggiungendo successivamente i pesi dei materiali trattenuti su ciascun crivello, procedendo verso l’alto, si ottengono i pesi dei passanti ai vari crivelli della serie. Nell’effettuare le pesate si dovrà avere cura di tenere separato il materiale raccolto nel fondo da quello trattenuto sui vari crivelli, dovendo il primo essere sottoposto a successiva setacciatura.

4.1.4- Si procede quindi alla setacciatura del materiale passante al crivello da 5mm. Se esso è in quantità tale da non sovraccaricare i setacci, si opera su tutto il quantitativo, altrimenti si eseguono successive riduzioni fino ad ottenere un quantitativo di circa 500g. Si indica con R il rapporto fra il peso P5 di tutto il passante al crivello da 5mm ed il peso q5 del materiale ridotto. Sul quantitativo q5 si eseguono le stesse operazioni descritte ai punti 4.1.1, 4.1.2 e 4.1.3, con la sola differenza che si impiega la serie dei setacci descritta al punto 2.2 anziché la serie dei crivelli. Ad operazione ultimata si conoscono i pesi q2,q1,q0.4,q0.18,q0.075 della porzione di

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materiale proveniente dalla riduzione del passante al crivello da 5mm. Moltiplicando questi pesi per R si otterranno i pesi di materiale passante al P2..P0.075 relativi all’intero provino di terra. 4.2- Elaborazione dei risultati

4.2.1- Tutte le pesate effettuate vengono annotate e riportate su apposito modulo.

4.2.2- Le percentuali di passate ai singoli crivelli o setacci si ottengono come rapporto fra il peso del passante ed il peso PT del provino, tenendo conto, come indicato al punto 4.1.4, dell’eventuale operazione di riduzione effettuata.

4.2.3- I risultati possono essere riportati o sotto forma tabulare o sotto forma di diagramma. Nel diagramma sono riportate in ordinate, in scala aritmetica, le percentuali di passante o di trattenuto. In ascisse, in scala logaritmica, le aperture dei crivelli e dei setacci.

5- Analisi granulometrica per via umida

L’analisi viene effettuata mediante crivelli fino all’apertura di 5mm compresa (crivellatura), mediante setacci al di sotto di 5mm (setacciatura).

5.1- Esecuzione del prelavaggio

Il materiale, preventivamente viene essiccato e pesato, viene immerso in acqua il tempo necessario perché avvenga il completo distacco della frazione fine dei granuli più grossi e la completa disgregazione dei grumi, favorendo l’operazione mediante agitazione.

Si versa quindi il tutto su una pila di due o tre setacci disposti nel seguente ordine successivo dall’alto: setaccio da 2mm, da 0,4mm, da 0,075mm, provvedendo a favorire il passaggio del materiale con getti di acqua e con l’azione di un pennello molto morbido fino a che le acque di lavaggio escano limpide. Il materiale trattenuto sui setacci verrà posto in stufa, essiccato fino a peso costante alla temperatura di 105-110°C, lasciato raffreddare in essiccatore fino alla temperatura ambiente e pesato, sia PL il suo peso. Quindi sul materiale raccolto verrà eseguita l’analisi granulometrica a secco descritta al paragrafo 4.

5.2- Elaborazione risultati

5.2.1- Tutte le pesate effettuate vengono annotate e riportate su apposito modulo.

5.2.2- Il passate al setaccio da 0,075mm viene ricavato come differenza fra il peso totale iniziale PT del materiale prima del lavaggio ed il peso PL, dopo il lavaggio:

L T P P

P_{0,075 ( 3.1 )}

5.2.3.- Le percentuali di passante ai singoli crivelli e setacci si ottengono in modo analogo a quanto indicato al paragrafo 4.2.2., a proposito dell’analisi granulometrica a secco, avendo l’avvertenza di sommare ogni volta il peso del passante al setaccio 0,075mm in corrispondenza del lavaggio.

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