USO INNOVATIVO DI ARGILLE AD ELEVATA PLASTICITA' COME MATERIALE DA COSTRUZIONE IN INGEGNERIA CIVILE E AMBIENTALE

Il trattamento con calce dei terreni limo-argillosi è una tecnologia avanzata che, modificando le proprietà fisiche dei terreni argillosi, ne permette la piena riutilizzazione. Nell’ottica dello sviluppo sostenibile, il trattamento con calce si iscrive tra le principali misure di salvaguardia ambientale, rispondendo appieno ai “principi di minimizzazione dell’impegno di risorse materiali non rinnovabili e di massimo riutilizzo delle risorse naturali impegnate dall’intervento” richiamati dall’art.15 del D.P.R. 554/99 – “Regolamento di attuazione della legge quadro in materia di lavori pubblici”, poiché evita la produzione di rifiuti ed il loro conferimento a discarica e minimizza il fabbisogno di materiali da cave di prestito. I principali Capitolati Italiani prevedono metodologie differenti per il progetto delle miscele terra-calce, alcune delle quali si distinguono nettamente da quanto previsto in campo internazionale e, in particolare, dalla norma armonizzata a livello europeo EN 14227-11 “Terreno trattato con calce”, e, pur tuttavia, in nessun caso si occupano di valutare la stabilità a lungo termine dei manufatti con esse realizzate o l’evoluzione nel tempo delle caratteristiche meccaniche di tali materiali, né di estendere alle argille ad elevata plasticità, e tra queste anche quelle scagliettate estremamente diffuse in Sicilia, la possibilità di tale trattamento. L’attività di ricerca oggetto della presente proposta si caratterizza come altamente innovativa rispetto allo stato dell'arte della ricerca nel settore e al contesto specifico, poiché risulta finalizzata a colmare le lacune attualmente esistenti negli studi del sistema terra-calce e propone la messa a punto di un protocollo di trattamento, specificamente mirato alle argille molto plastiche e, tra queste, anche quelle scagliettate, e tramite il quale sia possibile il trasferimento dell’innovazione ottenuta al settore produttivo delle costruzioni civili. Si intende partire dalla caratterizzazione chimica e fisica delle argille ad elevata plasticità e dei prodotti di trattamento (calci idrate, calci aeree e/o latte di calce) per passare, quindi, alla caratterizzazione meccanica dei prodotti trattati, focalizzando l’attenzione sulla completa caratterizzazione dell’assetto microstrutturale degli stessi, considerati come mezzi non saturi, e dell’evoluzione nel tempo della microstruttura e dei conseguenti effetti sulle caratteristiche meccaniche dei materiali posti in opera. Pertanto, a fianco delle classiche prove di interesse per la fase di costruzione (idoneità al trattamento delle terre, lavorabilità e compattabilità) e per la valutazione della stabilità all’acqua ed al gelo (quando le argille sono esposte a tali fenomeni), verranno eseguite prove fondamentali per valutare il comportamento idro-meccanico del materiale innovativo prodotto con riferimento, inizialmente, allo stato “as compacted”, ovvero a valle delle operazioni di posa in opera, per le verifiche geotecniche di stabilità dei manufatti nei casi critici (elevate pendenze delle scarpate) o di opere di maggiore importanza. In particolare, saranno determinate sperimentalmente le curve di ritenzione del materiale a differenti stati di addensamento e saranno studiati la resistenza a taglio, la deformabilità, il legame costitutivo ovvero la legge che governa il comportamento tensio-deformativo di questi materiali innovativi, tramite prove di compressione triassiale a suzione controllata (anche con misure di permeabilità in corso di prova) e prove edometriche a suzione controllata. Verrà, successivamente, indagata l’evoluzione delle prestazioni meccaniche (resistenza, deformabilità) del materiale in funzione del tempo e della temperatura e l’evoluzione della sua microstruttura, e di conseguenza del suo comportamento meccanico, a seguito di cicli di wetting/drying e a seguito di fenomeni di filtrazione e p