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Lezione 4 - Comportamento meccanico della matrice rocciosa
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Le prove di laboratorio sulla matrice rocciosa, eseguite su campioni standardizzati considerati come elementi rappresentativi volumetrici, servono a definire i parametri meccanici per l'analisi di grandi discontinuità o dell'uso in edilizia. Attraverso analisi mineralogiche e misure di proprietà indice come porosità, permeabilità e velocità sonica, si caratterizza il litotipo e la sua integrità interna. La prova fondamentale è la compressione monoassiale su cilindri preparati con precisione, che permette di determinare resistenza, modulo elastico e rapporto di Poisson.
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- Le prove di laboratorio sulla matrice rocciosa servono a definire i parametri di deformabilità e resistenza necessari sia per l'analisi dell'ammasso roccioso con grandi discontinuità che per lo studio della roccia come materiale da costruzione.
- I campioni utilizzati nelle prove devono essere ottenuti da carote o blocchi, avere forme e dimensioni standardizzate secondo le normative ISRM e ASTM, e presentare facce piane e regolari per minimizzare gli effetti scala.
- Le proprietà indice fondamentali includono la porosità, il peso specifico e la velocità sonica, quest'ultima misurata tramite onde elastiche per valutare la fratturazione della roccia confrontando i valori di laboratorio con quelli in sito.
- Nella prova di compressione monoassiale si misura la resistenza a rottura (Co) e il modulo elastico determinati nel campo elastico al 50% del carico di picco, utilizzando estensimetri per monitorare le deformazioni assiali e radiali.
- Il comportamento della roccia in questa prova è fragile e richiede una procedura specifica che alterna il controllo della deformazione assiale a quello circonferenziale per evitare la rottura improvvisa dopo il picco di carico.
- Altri parametri meccanici rilevati comprendono il rapporto di Poisson, calcolato come rapporto tra le deformazioni diametrali e assiali, e la deformazione volumetrica che indica variazioni di volume durante il caricamento.
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