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Prove dinamiche e cicliche

Nel laboratorio di Lucera abbiamo tutte le apparecchiature per le prove dinamiche e cicliche sui terreni: bender elements, colonna risonante, taglio torsionale ciclico e triassiale ciclica e dinamica, dalle piccolissime alle grandi deformazioni fino alla liquefazione. Colonna risonante, triassiale ciclica e taglio torsionale ciclico sono autorizzate dal MIT: i certificati sono ufficiali.

Autorizzate MIT · D.M. 321/2023Bender elementsColonna risonanteTaglio torsionale ciclicoTriassiale ciclica e dinamica

Le apparecchiature

Quattro prove, un solo laboratorio

Colonna risonante, triassiale ciclica e taglio torsionale ciclico sono prove facoltative della Circolare 7618/STC per le quali il laboratorio è autorizzato dal Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti con D.M. n. 321 del 03/08/2023, confermato dal Decreto n. 307 del 04/09/2025: i certificati sono ufficiali ai sensi dell’art. 59 del D.P.R. 380/2001. I bender elements completano la misura del modulo a piccolissime deformazioni.

Tutte le prove si eseguono nel nostro laboratorio, con le procedure del sistema di gestione per la qualità certificato ISO 9001:2015, e i dati sono acquisiti ed elaborati con il nostro software. Sullo stesso campione si possono combinare più prove, per esempio i bender elements nella cella della triassiale ciclica, e ottenere curve continue di rigidezza e smorzamento.

In laboratorio

Le apparecchiature e il software

Apparecchiatura per la triassiale ciclica e dinamica del laboratorio GeoSveva
Triassiale ciclica e dinamica: telaio di carico e celle triassiali.
Cella della colonna risonante e del taglio torsionale ciclico del laboratorio GeoSveva
Colonna risonante e taglio torsionale ciclico: la cella con il sistema di eccitazione torsionale.
Schermata del software GeoSveva con le curve di una prova triassiale
Il nostro software di acquisizione: le curve di ogni provino durante la prova.
Schermata del software GeoSveva con le fasi di elaborazione di una prova triassiale
L’elaborazione fase per fase, dalle letture alle tabelle del certificato.

Dalle piccole alle grandi deformazioni

Decadimento del modulo e smorzamento

Sotto carichi ciclici la rigidezza del terreno diminuisce al crescere della deformazione di taglio γ: il modulo di taglio G parte dal valore massimo G0 alle deformazioni molto piccole e decade, mentre lo smorzamento D, cioè l’energia dissipata a ogni ciclo, aumenta. Le curve G/G0–γ e D–γ sono il dato di ingresso delle analisi di risposta sismica locale.

Nessuna prova copre da sola tutto il campo: i bender elements misurano G0, la colonna risonante e il taglio torsionale ciclico descrivono il decadimento alle piccole e medie deformazioni, la triassiale ciclica arriva alle grandi deformazioni.

Curve di decadimento del modulo di taglio e di smorzamento Al crescere della deformazione di taglio γ il rapporto G/G0 scende da 1 verso 0 e lo smorzamento D cresce. Sotto il grafico, i campi di deformazione indagati dalle quattro prove: bender elements alle deformazioni molto piccole, colonna risonante dalle molto piccole alle piccole, taglio torsionale ciclico dalle piccole alle medie, triassiale ciclica dalle medie alle grandi. 0,0001 0,001 0,01 0,1 1 0,0 0 0,2 5 0,4 10 0,6 15 0,8 20 1,0 25 G/G0 D (%) deformazione di taglio γ (%) · scala logaritmica soglia lineare γl soglia volumetrica γv D CAMPI DI DEFORMAZIONE DELLE PROVE (INDICATIVI) Bender elements Colonna risonante Taglio torsionale ciclico Triassiale ciclica e dinamica Esempio indicativo: le curve reali dipendono dal terreno e dallo stato tensionale.
G/G0 e smorzamento D in funzione della deformazione di taglio, con i campi indicativi di deformazione delle quattro prove. Oltre la soglia lineare γl il comportamento non è più elastico; oltre la soglia volumetrica γv nascono deformazioni permanenti e, nei terreni saturi, sovrappressioni interstiziali.

Liquefazione

Resistenza ciclica alla liquefazione

Nei terreni granulari saturi i carichi ciclici del sisma fanno crescere la pressione dell’acqua nei pori fino ad annullare le tensioni efficaci: il terreno perde resistenza e si comporta come un fluido. La triassiale ciclica riproduce questo processo su provini saturi e consolidati: a ogni ciclo di carico la sovrappressione interstiziale cresce, fino a ru = 1 o a una deformazione limite.

Ripetendo la prova a rapporti di tensione ciclica CSR diversi si costruisce la curva di resistenza ciclica e si ricava il CRR, da confrontare con l’azione sismica di progetto nella verifica a liquefazione secondo le NTC 2018.

Liquefazione nella prova triassiale ciclica A sinistra: il rapporto di sovrappressione interstiziale ru cresce ciclo dopo ciclo fino a 1, quando il provino liquefà. A destra: il rapporto di tensione ciclica CSR in funzione del numero di cicli a liquefazione N; i punti sono i provini, la curva la resistenza ciclica del terreno, e il valore a 15 cicli è il CRR. A · SOVRAPPRESSIONI INTERSTIZIALI 0 2 4 6 8 10 12 14 0 0,5 1 liquefazione: ru = 1 ru = Δu/σ'0 numero di cicli N B · RESISTENZA CICLICA 1 10 100 1000 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 CRR a 15 cicli CSR = τcicl/σ'0 cicli a liquefazione N · scala log Esempio indicativo. ● provini a CSR diversi; la curva è la resistenza ciclica del terreno.
A sinistra la crescita delle sovrappressioni interstiziali ciclo dopo ciclo in un provino; a destra la curva di resistenza ciclica costruita con più provini, con il CRR a 15 cicli.

Applicazioni

Le prove per problema progettuale

Moduli di richiesta prove

Scarica il modulo, compilalo e invialo con i campioni

PDF compilabili: inserisci i dati direttamente al computer, salva e allega il modulo alla consegna o all’email.

Contatti

Laboratorio di analisi e servizi per il territorio

Indirizzo
Via Montesanto 64/66 - 71036 Lucera (FG)
Telefono
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Fax
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Email
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PEC
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