Le basi della compattazione del terreno

Cos'è la compattazione del terreno?

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

Perché compattare il terreno?

La compattazione del terreno 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 i futuri cedimenti del terreno aumentando la rigidità ed eliminando i vuoti che creano terreno compattato. La rimozione dei vuoti riduce la possibilità che il terreno ceda, si restringa o si gonfi, e riduce l'infiltrazione d'acqua che può causare proprietà di restringimento e rigonfiamento dannose del terreno. Le proprietà di restringimento/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 del terreno per la costruzione, le fondamenta iniziano con la compattazione del terreno. E questi costipatori portatili, piastre vibranti avanti e indietro e rulli da trincea più piccoli sono attrezzature comuni per lavori in aree ristrette come riempimento di trincee, cordoli e grondaie, supporti di ponti, lavori di solette e compattazione del terreno di marciapiedi.

Quali sono i fattori che influiscono sulla compattazione del terreno?

Tipo di terreno

Diversi tipi di terreno rispondono in modo diverso alla compattazione. I terreni sono classificati in base alla dimensione delle particelle e, in alcune classi di terreno, in base ai valori critici del contenuto di umidità o limiti di Attberg. I terreni granulari ben graduati contenenti una varietà di particelle sono preferiti nelle applicazioni edilizie perché possono essere facilmente compattati, eliminando i vuoti e resistendo all'assorbimento di umidità da parte di particelle interbloccate, rendendo il terreno un terreno molto denso in grado di sopportare carichi più grandi. I terreni mal graduati contengono una gamma ristretta di dimensioni delle particelle, il che non è positivo per scopi edilizi perché il terreno non ha la resistenza al taglio associata alle particelle non interbloccate, quindi non è facile da compattare.

Contenuto di umidità

Il contenuto di umidità gioca un ruolo molto importante nella compattazione del terreno. La massima densità asciutta 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 una cisterna d'acqua e mescolata al terreno da una livellatrice per ottenere un contenuto di umidità uniforme.

In caso di umidità eccessiva del terreno, si consiglia di arieggiare e asciugare per raggiungere livelli di umidità ottimali.

Attrezzature di 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 terreno a volte comporta la compattazione di più strati di terreno, o più strati di terreno, fino a raggiungere lo spessore totale desiderato. Ogni sollevamento è stabile solo quanto il sollevamento sottostante, quindi la compattazione di ogni strato è critica 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 compromettere la 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 con 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 si esegue 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 nel sito del progetto sono importanti per comprendere le condizioni iniziali. Il test del cono di sabbia, utilizzando un densitometro a palloncino o un tubo di Shelby sono tutte opzioni valide, ma un densitometro nucleare è il più comunemente utilizzato per testare la compattazione di un sito. I metodi di laboratorio in genere comportano la compattazione del terreno in stampi a 25 °C per ottenere la densità del terreno. 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 un contenuto di umidità ottimale del terreno.

come compattare il terreno?

La compattazione del terreno è ottenuta tramite forze statiche o dinamiche e manipolazioni del terreno. Le forze statiche utilizzano il peso 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. Lavorare tramite impastamento e taglio per aiutare a compattare il terreno a un livello più profondo.

BISON ha attrezzature appositamente progettate per compattare terreni sciolti, sia coesivi (come l'argilla) che granulari (come la ghiaia), per formare un terreno più resistente e compatto. Le attrezzature spaziano dai compattatori manuali ai rulli molto grandi e molto pesanti. Questi dispositivi possono essere trovati presso i fornitori di attrezzature per l'edilizia leggera BISON .