Una prova di flessione per la determinazione del limite di plastica Atterberg in terreni

L'obiettivo generale di questa nuova procedura è determinare il limite plastico nei terreni misurando le deformazioni flessionali. Il metodo tradizionale di arrotolamento del filamento è fortemente influenzato dall'abilità degli operatori di laboratorio; pertanto, viene presentato un approccio alternativo. Questo metodo consente di ottenere il limite plastico secondo un criterio chiaro e oggettivo.

Pertanto, i risultati ottenuti sono altamente affidabili per classificare e identificare i suoli a fini botanici. Il principale vantaggio di questa tecnica è che non è solo rapida, semplice ed economica, ma anche accurata e priva di interpretazioni soggettive. A partire da un campione di suolo fine, essiccarlo a 60 gradi Celsius o meno, secondo necessità.

Successivamente, disintegrare manualmente il terreno utilizzando un mortaio. Preferibilmente, usare un pestello rivestito di gomma per evitare di frantumare le particelle di sabbia. Quindi, far passare il campione attraverso un setaccio da 0,4 millimetri e scartare il terreno raccolto nel setaccio.

Ora, prendere circa da 20 a 40 grammi di suolo e inumidirli su una piastra di vetro non assorbente. Quindi, impastare il campione con una spatola metallica fino a ottenere una miscela omogenea di suolo e acqua. Indossando guanti in lattice, arrotolare la miscela in una palla dal diametro compreso tra tre e cinque centimetri.

Ora, formare una seconda palla utilizzando una quantità maggiore o minore di acqua rispetto alla prima, in modo che le palle di suolo presentino un diverso contenuto di umidità. Entrambe le palle di suolo non devono sbriciolarsi né appiccicarsi durante la manipolazione. Successivamente, avvolgere ciascuna palla di suolo con pellicola trasparente e collocarle in un sacchetto ermetico.

Conservare il sacchetto per 24 ore in condizioni ermetiche. Dopo il periodo di temperaggio, indossando guanti in lattice, appiattire la palla di suolo su una lastra di vetro liscia fino a ottenere una frittella di spessore quasi pari a tre millimetri. Mantenere la superficie della frittella ricoperta con pellicola trasparente per evitare la perdita di umidità.

Quindi, utilizzando un profilatore per filetti, ridurre lo spessore esattamente a tre millimetri. Ora, tagliare i bordi irregolari della massa di suolo appiattita con una spatola, ottenendo strisce di suolo lunghe almeno 52 millimetri e larghe tre millimetri. Successivamente, arrotolare la striscia di suolo con il profilatore per filetti fino a quando la sezione quadrata diventa appena rotonda, in modo che il diametro sia di tre millimetri.

Se la striscia è troppo secca e friabile o troppo appiccicosa, ripetere il test utilizzando un suolo con un contenuto di acqua maggiore o minore. Successivamente, posizionare il filamento di suolo accanto al lato anteriore dello stampo per filamenti e utilizzare la larghezza dello stampo per ottenere un cilindro esattamente lungo 52 millimetri. Ora, capovolgere lo stampo per filamenti e mettere il pezzo cilindrico a contatto con la parte centrale del filamento di suolo.

Posizionare i punzoni in acciaio a contatto con il centro del filamento di terreno. Quindi, spostare con attenzione i punzoni in acciaio verso le estremità del filamento di terreno lungo un percorso circolare. Ripetere questo movimento fino al punto di formazione di crepe.

Se la prima fessura appare vicino a una delle estremità del filamento, continuare a piegare l'altra estremità finché non si forma una seconda fessura all'estremità opposta. A questo punto, rimuovere lo stampo per filamenti e utilizzare un calibro per misurare la distanza tra la parte centrale di ciascuna estremità con una precisione di 0,1 millimetro. Successivamente, inserire il filamento di terreno in un contenitore di peso noto e coprirlo per prevenire la perdita di umidità.

Se le deformazioni per flessione sono così elevate da far entrare in contatto anche le punte del filamento, rimuovere i dispositivi di spinta e lo stampo per filamenti, quindi continuare a piegare manualmente il filamento di terreno fino al punto di formazione di crepe. Successivamente, misurare la distanza tra le punte del filamento e registrare un valore negativo. Dal terreno in eccesso, modellare altri filamenti aggiuntivi, ma non tagliarne le punte.

Conservarli nello stesso contenitore e coprirlo nuovamente. A questo punto, creare un secondo filamento di suolo lungo 52 millimetri, come il primo. Ripetere il processo di piegatura sul secondo filamento di suolo.

Se i risultati sono simili, non piegare ulteriori filamenti. Se invece differiscono, modellare e piegare almeno un altro filamento di suolo finché non si ottengono misurazioni concordanti. Una volta ottenuto un minimo di cinque grammi di filamenti, registrare il peso del contenitore con i filamenti di suolo con una precisione di almeno 0,1 grammi.

Ora, ripetere l'intero processo per la seconda palla di suolo. Iniziare posizionando i due contenitori con i filamenti di suolo scoperti in un forno a 105 gradi Celsius per asciugare il suolo per almeno 18 ore. Il giorno successivo, mettere i contenitori in un essiccatore.

Dopo che si sono raffreddati alla temperatura ambiente, registrare i loro pesi con una precisione di almeno 01 grammi. Successivamente, riposizionare i contenitori nello stesso forno per almeno altre sei ore. Nuovamente, raffreddarli in un desiccator e misurare il loro peso.

Continuare a ripetere questo processo fino a quando due misurazioni consecutive del peso risultano completamente identiche, che corrisponde al peso del terreno in condizioni di completa asciuttezza. A questo punto, per ogni campione di terreno, utilizzando il contenuto noto di acqua, W, e la sua deformazione alla rottura, B, calcolare il limite plastico di ciascun campione. Successivamente, utilizzare il valore medio per caratterizzare il terreno.

Il numero, meno 0,108, nell'equazione del limite di plasticità, corrisponde al valore medio di fine pendenza ottenuto in uno studio precedente con inversione multipla in cui sono stati testati 24 tipi di suolo. Il numero 2,135 si riferisce al valore medio di flessione corrispondente al limite di plasticità nella curva di flessione per quei 24 tipi di suolo, in accordo con il nostro test originale a più punti. I limiti di plasticità calcolati per 30 tipi di suolo mediante il test di flessione descritto sono stati confrontati con il test originale di flessione a più punti e con il test standard di laminazione.

Ogni prova è stata eseguita da un operatore altamente esperto e i risultati sono risultati molto simili. I valori del limite plastico ottenuti mediante la nuova prova di flessione hanno mostrato una forte correlazione con quelli della prova originale di flessione e con la prova standard di arrotolamento del filo. La maggior parte dei risultati è risultata perfettamente correlata, anche con terreni a bassissima plasticità.

Dopo aver visto questo video, si dovrebbe avere una buona comprensione di come il limite di plasticità possa essere ottenuto in modo immediato e accurato mediante un semplice test in cui l'operatore non svolge un ruolo determinante nel risultato finale. Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere eseguita in cinque-dieci minuti. Pertanto, può risultare ancora più rapida del test tradizionale.

Oltre alla sua rapida esecuzione, la semplicità, il basso costo e l'accuratezza di questo test lo rendono facilmente accessibile per qualsiasi laboratorio. Dopo il suo sviluppo, questa tecnica ha aperto la strada ai ricercatori e alle aziende nei settori della geotecnica, dell'agricoltura, della ceramica e delle scienze del suolo, permettendo di ottenere risultati più affidabili riguardo al limite plastico.