Home GeoForum Forums Geologia & Professione Geotecnica Indice di attività e resistenza al taglio

Ciao, vorrei sapere se esiste una relazione fisica tra l'indice di attività di un'argilla, definito da Skempton come IA = (Plastic Index)/(Clay Fraction) e le forze attritive che ci sono tra le particelle di argilla. Dato che in ogni libro di Geotecnica questo coefficiente è solamente definito come tale, nell'ambito dei limiti di Atterberg, mi chiedevo se ci fosse qualche relazione con la caratteristica di resistenza al taglio, ma i miei ragionamenti mi hanno portato a due risultati discordanti:
1)Da una parte mi sembra giusto dire che con un Plastic Index elevato (e quindi un IA elevato), si ha maggiore plasticità e quindi la resistenza al taglio, diciamo phi', è più bassa... mentre:
2)Dall'altra, terre coesive aventi un IA elevato, cioè molto attive, dovrebbero presentare maggiore attritività, in seguito alle forze interparticellari, e di conseguenza un angolo phi' maggiore, con buona resistenza al taglio...
Grazie in anticipo a chi mi aiuterà,
Ciao

dipende molto (è solo un aspetto del problema) dal contenuto d'acqua e dalla suzione cn condizioni quasi dry

Quindi in generale non è nemmeno giusto affermare questo?

P.S.: Effettivamente quello che avevo scritto era vero solo per il phi residuo dopo la rottura, di cui vi sono numerosi grafici

1) IA elevato non e' segno di forte presenza di argilla, anzi, dato che e' elevato indica una alta plasticita in relazione alla curva, che magari presenta molto limo e sabbia con conseguente crescita di fi'
2) eventualmente tale alta plasticita non darebbe luogo a "attritivita" ma a coesione c'.
Per il resto concordo con michelec che e importante w poiche la sottosaturazione causa una crescita di c' con diminuzione di fi'. Questo per le prove di taglio con scatola di casagrande che non permette di saturare preliminarmente e di controllare l'andamento delle pressioni interstiziali. Diverso nel caso di triax ciu. Comunque per valutare i risultati puoi anche verificare l'indice di consistenza.
Di relazioni a volte ho cercato di trovarne e mi sono ripromesso da quest' anno di inserire tutti i campioni di cui avro limiti e fi' e c', con w per vedere se si riesce a tirarne qualcosa fuori. Magari ci vorranno 2-3 anni, forse per non ricavarne niente!?!
Altra ideache ho e di utilizzare la classificazionecnr uni10006 da confrontare con fi' e c', dato che tiene conto un po' sia delle classi granulometriche che dei limiti.
Michele che ne pensi?

bene... i limiti hanno enormi potenzialità e vasta letteratura ottima l'idea di cominciare a mettere insieme i dati evedere se per un determinato sito si riesce a fare una qualche correlazione. vedo grandi possiblità nell'approfondimento degli studi sui terreni insaturi, è il futuro
ottime anche le potenzialità dei limiti per stimare con che tipo di argille si ha a che fare
comunque le prove di laboratorio sono fondamentali per ben interpretare le prove (si fanno purtroppo penetrometrie e seondaggi senza prove di lab e questo è un enorme limite)

(da Appunti di Geotecnica dell'Ist. di Tecnica delle fondaz. e Costruzioni in terra Univ. di Napoli)

analoga relazione è riportata da Lambe e Whitman in "Meccanica dei terreni" e ripresa da T. C. Kenney, Proceedings ASCE, 1959 , e anche da C. Cestelli Guidi in "Geotecnica e tecnica delle fondazioni" che riporta anche l'equazione analitica della retta interpolante

come vedi nella figura ho cercato di meglio definire alcune cose anche se per le argille phi ' è sempre molto basso. la figura è comunque tratta da pubblicazioni precedenti abbastanza datate e è da prendere cum grano salis e non come "la verità"

Dunque, ringrazio tutti per le risposti soddisfacenti, ma io ci riprovo . Scusatemi, probabilmente sarà una domanda stupida, ma non c'è alcuna relazione tra l'angolo di natural declivio e l'angolo di resistenza sopramenzionato phi' ?
Cioè secondo me (a parità di tutti quei parametri che avete giustamente menzionato, quali il contenuto d'acqua W, il limite liquido wL e il limite plastico wP, e l'indice di plasticità PI), un angolo di natural declivio (che immagino possa essere definito sia per i terreni a grana grossa che per i terreni a grana fine) può dare indicazioni sul valore di spinta a riposo k0 che è il rapporto tra la tensione effettiva orizzontale, sigma'H e la tensione effettiva verticale, sigma'V.
1) Ad esempio se mi ritrovo un angolo di deposizione del materiale di 6° allora il valore del coefficiente di spinta k0 deve risultare elevato, quasi vicino a 1, perchè c'è uno scarso attrito interparticellare. Usando allora la formula di Jaky (1944) per i terreni normalmente consolidati k0 = 1 - sin(phi') è chiaro che il tipo di terreno in questione, se è giusto quello che ho scritto, dovrà avere un angolo di resistenza phi' molto basso.
2) Un terreno che magari ha già subito una rottura, non è integro, ha una resistenza phi' molto più bassa dello stesso campione iniziale, infatti se era un'argilla ora ha un phi' residuo molto basso, e se era una sabbia ora ha un phi' critico, che è il minimo che può avere. Qui però il problema che mi si pone è (se ho capito bene) dovuto al modo in cui raggiungo la rottura, perchè:
2.a) se uso il coefficiente di spinta attiva, secondo la formula kA= (tg(45°-phi'/2))^2 esso è piuttosto basso a rottura avvenuta, con tensioni orizzontali basse e quindi angolo di deposizione alto;
2.b) se invece uso il coefficiente di spinta passiva, secondo la formula kP= (tg(45°+phi'/2))^2 esso è piuttosto alto a rottura avvenuta, con tensioni orizzontali alte e angolo di deposizione basso.

Vi chiedo di prendere in considerazione queste mie ipotesi tipiche da studente e di avere pazienza nell'indicarmi dove eventualmente sbaglio nel mio ragionamento.
Grazie in anticipo,
Ciao

Devo aver toccato un punto debole: il famigerato "angolo di natural declivio", che in questo forum è menzionato in soli due altri post...
Fatemi capire, è una termine disusato?

Secondo me fai un po' di confusione tra quella che è la resistenza al taglio disponibile (che è una pressione dimensionalmente) e l'angolo di attrito fi'. Cioè l'angolo di attrito per un terreno nc è teoricamente lo stesso a varie pressioni verticali, quindi che il terreno sia deposto a 6° o a 15° il fi' è lo stesso. E' chiaro diversamente che lo stesso terreno nc posto a 1m di profondità (quindi in assenza di falda a circa 20kPa) o a 5m (quindi in assesenza di falda a circa 100kPa) ha una resistenza al taglio disponibile diversa (maggiore a 5m), ma stesso fi'. Per quanto riguarda i coefficienti di spinta dipendono dalle opere che interagiscono con i terreni e non ho ben capito che uso ne stai facendo, spiegati meglio.