Le basi della compattazione del suolo

Cos'è la compattazione del suolo?

La compattazione del suolo è una delle parti più critiche della costruzione, il processo di densificazione del suolo applicando pressione su di esso cambia anche la struttura del suolo da uno stato sciolto e debole a uno stato più denso e più forte. La compattazione del terreno può essere eseguita con una varietà di attrezzature di compattazione specializzate . 

Perché compattare il terreno?

La compattazione del suolo è necessaria per aumentare la capacità portante e la rigidità dei terreni in situ (stato naturale) o modificati chimicamente. La compattazione aumenta la resistenza al taglio del terreno aumentando l'attrito creato dalle particelle interconnesse. Riduce il futuro cedimento del suolo aumentando la rigidità ed eliminando i vuoti che creano terreno compattato. La rimozione dei vuoti riduce la possibilità di assestamento, restringimento o rigonfiamento del terreno e riduce le infiltrazioni d'acqua che possono causare restringimenti dannosi e proprietà di rigonfiamento del suolo. Le proprietà di ritiro/espansione possono danneggiare la struttura della pavimentazione, portando a un cedimento prematuro della struttura della pavimentazione.

I principali vantaggi a lungo termine includono:

• Aumentare la capacità di carico

• Ridurre l'insediamento

• Migliore stabilità

• Ridurre le infiltrazioni d'acqua

• Ridurre il restringimento

Ora, ovunque sia necessario spostare il terreno per la costruzione, la fondazione inizia con la compattazione del terreno. E questi costipatori portatili, piastre vibranti avanti e indietro e rulli di trincea più piccoli sono attrezzature comuni per lavori in aree ristrette come il riempimento di trincee, cordoli e grondaie, supporti di ponti, lastre e compattazione del suolo di marciapiedi.

Quali sono i fattori che influenzano la compattazione del suolo?

Tipo di suolo

Diversi tipi di terreno rispondono in modo diverso alla compattazione. I suoli sono classificati per granulometria e, in alcune classi di suoli, per valori critici di contenuto di umidità o limiti di Attberg. I terreni granulari ben graduati contenenti una varietà di particelle sono preferiti nelle applicazioni di costruzione perché possono essere facilmente compattati, eliminando i vuoti e resistendo all'assorbimento di umidità da parte delle particelle interconnesse, rendendo il terreno un terreno molto denso in grado di sopportare carichi più grandi. I terreni scarsamente graduati contengono una gamma ristretta di dimensioni delle particelle, il che non va bene per scopi di costruzione perché il terreno manca della resistenza al taglio associata a particelle non interconnesse, quindi non è facile da compattare.

Contenuto di umidità

Il contenuto di umidità gioca un ruolo molto importante nella compattazione del suolo. La massima densità a secco può essere raggiunta solo quando il contenuto di umidità è al livello desiderato. Questo punto è noto come livello di umidità ottimale. Se il terreno è al di sotto del suo contenuto di umidità ottimale, una quantità calcolata di acqua dovrebbe essere aggiunta al terreno utilizzando un irrigatore collegato a un'autocisterna e miscelata con il terreno da una livellatrice per ottenere un contenuto di umidità uniforme.

Se c'è un eccesso di umidità del suolo, i requisiti raccomandati sono l'aerazione e l'essiccazione per raggiungere livelli di umidità ottimali.

Attrezzature per la compattazione

Anche il tipo di attrezzatura di compattazione che scegli varia leggermente, a seconda del tipo di terreno che deve essere compattato. La tabella seguente può essere utilizzata come riferimento per determinare il tipo di attrezzatura per diversi tipi di terreno.

Spessore di sollevamento

La compattazione del suolo a volte comporta la compattazione di più strati di terreno, o più strati di terreno, fino al raggiungimento dello spessore totale desiderato. Ogni sollevamento è stabile quanto quello sottostante, quindi la compattazione di ogni strato è fondamentale e deve essere monitorata. Stabilire lo spessore di sollevamento corretto è importante per trovare l'equilibrio tra strati troppo piccoli o troppo grandi. Un sollevamento troppo grande può causare una scarsa compattazione e influire sulla stabilità, mentre un sollevamento troppo piccolo può comportare costi e tempi eccessivi. Lo spessore di sollevamento è solitamente compreso tra 8 e 14 pollici a seconda delle specifiche.

Pressione di contatto

Anche la pressione di contatto tra il terreno e l'attrezzatura di compattazione è importante. La pressione di contatto è influenzata dal peso totale dell'attrezzatura di compattazione e dall'area di terreno a cui l'attrezzatura entra in contatto. Maggiore è la pressione di contatto, maggiore è il grado di compattazione raggiunto.

Molti fattori influenzano la compattazione, ma il fattore più fondamentale è il tipo di terreno da compattare e la sua capacità di trattenere l'acqua. Il terreno deve essere testato per vedere se è adatto alla compattazione.

Come eseguire un test di compattazione del terreno?

Esistono diversi metodi di test di compattazione che possono essere utilizzati per determinare il grado di compattazione. I test preliminari sul campo presso il sito del progetto sono importanti per comprendere le condizioni che esistevano inizialmente. Il test del cono di sabbia, l'utilizzo di un densitometro a palloncino o un tubo Shelby sono tutte opzioni praticabili, ma un densitometro nucleare è più comunemente utilizzato per testare la compattazione di un sito. I metodi di laboratorio prevedono tipicamente la compattazione del terreno in stampi a 25°C per ottenere la densità del suolo. Ad esempio, un test di densità dell'umidità specifica la compattazione del terreno da un'altezza specificata utilizzando un peso standard in uno stampo di un volume specificato. Questi requisiti facilitano forze di compattazione controllate e ripetibili e forniscono la massima densità e il contenuto di umidità ottimale del suolo.

come compattare il terreno?

La compattazione del suolo è ottenuta mediante forze statiche o dinamiche e manipolazioni del suolo. La statica utilizza il peso proprio della macchina per applicare una pressione continua verso il basso, aumentando la compattazione comprimendo la parte superiore del terreno. Le forze dinamiche utilizzano il movimento sotto forma di vibrazioni o caduta di pesi combinati con il carico statico della macchina per aumentare la densità del terreno. Lavora attraverso l'impasto e la tosatura per aiutare a compattare il terreno a un livello più profondo.

BISON dispone di attrezzature appositamente studiate per compattare terreni sciolti, siano essi coesivi (come l'argilla) o granulari (come la ghiaia), per formare un terreno più resistente e compatto. Le attrezzature vanno dai compattatori manuali ai rulli molto grandi e molto pesanti. Questi dispositivi possono essere trovati presso i fornitori di macchine edili BISON.