RELAZIONI TRA LE FASI NELLE TERRE
Una terra è un sistema fisico complesso.
Se analizziamo un campione di terra notiamo che questa è costituita da una serie di particelle, che rappresentano la parte solida, e degli spazi tra loro, che possono essere parzialmente o completamente riempiti di acqua o di un altro liquido (inquinante). Gli spazi vuoti non occupati da acqua sono riempiti di aria o qualche altro gas; si tratta quindi di un sistema a più fasi ed eterogeneo in cui ogni fase è ben definita e distinguibile dalle altre.
Un campione di terra, dunque, rappresenta un sistema multifase composto da diverse fasi – solida, liquida e aeriforme – in proporzioni varie tra loro; nella realtà una terra si presenta come un accumulo casuale di particelle con spazi, la cui composizione viene rappresentata grazie all’ausilio di un grafico che aiuta a definire le relazioni peso-volume delle varie fasi presenti nel campione.
Quando i vuoti sono completamente riempiti di acqua (o di un qualsiasi altro liquido) il campione è saturo, viceversa quando nei vuoti è presente solo aria è asciutto; questi sono i due casi estremi, che definiscono un sistema bi-fase. La misura del contenuto d’acqua di un campione ne definisce il grado di saturazione.
I rapporti peso-volume sono alla base della terminologia nella meccanica delle terre e, in particolare, dei parametri indice che consentono di classificare un’unità litotecnica costituita da terra, di definirne lo stato fisico e di avere un’idea del suo comportamento meccanico.
La rappresentazione con un diagramma trifase aiuta a capire quali sono i rapporti tra i pesi e i volumi delle singole fasi presenti. Convenzionalmente i volumi delle fasi sono rappresentati sul lato sinistro del diagramma di fase mentre i pesi sono rappresentati sul lato destro.
Dove:
| VOLUMI | PESI |
| V è il volume totale delle fasi | P è il peso totale delle fasi |
| Vv è il volume dei vuoti (Va + Vw) | Pv è il peso dei vuoti (Pa + Pw) |
| Va è il volume della fase aeriforme | Pa è il peso della fase aeriforme |
| Vw è il volume della fase liquida | Pw è il peso della fase liquida |
| Vs è il volume della fase solida | Ps è il peso della fase solida |
I rapporti peso-volume consentono di determinare i parametri indice di un campione di terra tra cui il grado di saturazione (S%), la porosità (n), l’indice dei vuoti (e), i pesi di volume (γ) e il peso specifico (G).
– 2006. C. Venkatramaiah – Geotechnical Engineering. New Age International.
– 2004. Pietro Colombo, Francesco Coleselli – Elementi di geotecnica. Zanichelli
