Glossario Terreno prodotto della degradazione fisica e chimica

Glossario Terreno: prodotto della degradazione fisica e chimica delle rocce lapidee composta da granuli cristallini di forma, dimensioni e costituzione mineralogica anche molto diversa Singolo granulo: dimensioni variabili tra 103 e 10 -6 mm Rapporto tra volume e massa della particella (Σ) Esempio: per una particella sferica con densità : D Scheletro solido: insieme dei granuli Fluidi interstiziali (acqua e aria): sono contenuti negli spazi tra i granuli Legami tra i granuli di un terreno: assenti o molto deboli (cementazione) Nelle rocce i legami sono invece forti, il comportamento meccanico dipende molto dai giunti. Ammasso roccioso: roccia (intatta) + giunti (fratturazione) 1 - Costituzione, proprietà e struttura delle terre; rapporti tra le fasi 1

Interazione tra grani Meccanica: Forze di massa e fluidi interstiziali Massa e volume del granulo Chimica: Forze di superficie Mineralogia e superficie del granulo Granuli inerti Granuli attivi - Interazione: meccanica - Interazione: chimica - Dimensioni: 10 100 cm; - Dimensioni: < 1 ; - Composizione: frammenti di roccia, frammenti di minerali - Composizione: minerali fillosilicatici (minerali argillosi) - Forma: sostanzialmente isometrica, anche se dipende dalla resistenza del minerale e dal processo di formazione. - Forma: lamellare terre a grana grossa (sabbie e ghiaie) (terreni incoerenti) terre a grana fine (limi e argille) (terreni coesivi) 1 - Costituzione, proprietà e struttura delle terre; rapporti tra le fasi 2

(Micro)struttura delle Terre a grana fine Unità elementari �Tetraedro Si. O 4 �Ottaedro Al(OH)6 Combinazioni in reticoli Silice Gibbsite 1 - Costituzione, proprietà e struttura delle terre; rapporti tra le fasi 3

(Micro)struttura delle Terre a grana fine Silice + Gibbsite = Caolinite Al(OH)6 deboli forti Si. O 4 Reticoli, o pacchetti (spessore 10 Å) Legami ionici Granuli = Strati di pacchetti connessi tramite legami ionici deboli o tipo idrogeno 1 - Costituzione, proprietà e struttura delle terre; rapporti tra le fasi 4

(Micro)struttura delle Terre a grana fine Il granulo ‘complessivamente’ è elettricamente neutro, ma carico negativamente sulla superficie (eccedenza di ioni ossigeno) La carica negativa comporta l’interazione tra i granuli, l’acqua e gli eventuali ioni diffusi acqua di adsorbimento legata elettrostaticamente alla particella (Idratazione delle argille) 1 - Costituzione, proprietà e struttura delle terre; rapporti tra le fasi 5

(Micro)struttura delle Terre a grana fine I complessi granuli + acqua adsorbita si scambiano: Forze repulsive: decrescenti con la distanza e con la concentrazione elettrolitica Forze attrattive (forze di van der Waals): campo magnetico indotto dal moto degli elettroni, decrescente con la distanza, indipendente dalla concentrazione Forze nette: dipendono dalla distanza e dalla concentrazione di ioni disciolti nella soluzione 1 - Costituzione, proprietà e struttura delle terre; rapporti tra le fasi 6

(Micro)struttura delle Terre 1 - Costituzione, proprietà e struttura delle terre; rapporti tra le fasi 7

Genesi (formazione) dei depositi naturali terreni naturali (o rocce sciolte) derivano dalla trasformazione delle rocce lapidee (rocce madri) I Processi: Alterazion e • Fisica (disaggregazione): effetti termici, azione dell’acqua, vento, ghiaccio … (sabbie e ghiaie); • Chimica: ossidazione, idratazione, carbonatazione … (argille) Trasport o • Limitato: Terreni residuali (granuli di forma irregolare e dimensioni assortite); • Elevato: Terreni sedimentari (granuli forma regolare e/o arrotondata, dimensioni spesso poco variabili) Sedimen • Agisce sulla struttura e il tazione grado di addensamento del terreno. 1 - Costituzione, proprietà e struttura delle terre; rapporti tra le fasi 8

Classificazione dei terreni sedimentari 1 - Costituzione, proprietà e struttura delle terre; rapporti tra le fasi 8

Struttura delle Terre: terreni a grana grossa (granuli inerti) La disposizione delle particelle influenza il comportamento meccanico Nei terreni a grana grossa (granuli inerti): La struttura dipende da: dimensioni e forma dei grani, grado di addensamento 1 - Costituzione, proprietà e struttura delle terre; rapporti tra le fasi 10

Struttura delle Terre: terreni a grana fine (granuli attivi) La struttura dipende dall’interazione di natura chimica tra le particelle (concentrazione salina dell’ambiente deposizione) Acqua dolce (argille fluvio-lacustri) Acqua salmastra (argille marine) Struttura dispersa Struttura flocculata L’ orientamento dipendente dall’attività superficiale dei minerali Acqua dolce (argille fluvio-lacustri) Acqua salmastra (argille marine) minerali meno attivi Struttura casuale Struttura flocculato-orientata Struttura flocculato-dispersa minerali più attivi 1 - Costituzione, proprietà e struttura delle terre; rapporti tra le fasi 11

Rapporti tra le fasi (approfondimenti: esercitazione 1) 1 - Costituzione, proprietà e struttura delle terre; rapporti tra le fasi 12

Valori tipici 1 - Costituzione, proprietà e struttura delle terre; rapporti tra le fasi 13