Il potenziale di rigonfiamento delle formazioni argillose paleogeniche del Bacino Transilvano in Romania è stato oggetto di un’indagine geotecnica e mineralogica integrata. Lo studio, condotto su campioni delle formazioni Brebi, Mera e Moigrad, ha combinato prove dirette di rigonfiamento libero con classificazioni empiriche e analisi diffrattometriche a raggi X. I risultati offrono indicazioni concrete per la caratterizzazione dei terreni in sede di progetto.
Approccio analitico: prove dirette, diagrammi classificativi e mineralogia
La metodologia ha previsto l’esecuzione di prove di rigonfiamento libero secondo la norma STAS 1913/12‑88, affiancate da tre diagrammi di suscettibilità al rigonfiamento: il diagramma AI‑argilla di Seed et al., il diagramma PI‑argilla di Van der Merwe e il diagramma LL‑PI di Dakshanamurthy e Raman. Questi schemi sono stati integrati con il grafico di plasticità di Casagrande, arricchito dai campi di riferimento mineralogico di Holtz e Kovacs, e con il concetto di attività di Skempton (AI = PI / frazione < 2 µm). A complemento, un subset rappresentativo di campioni è stato sottoposto a diffrattometria a raggi X (XRD) con metodo RIR per la quantificazione semi‑quantitativa delle fasi mineralogiche. Il dataset geotecnico complessivo comprende 88 campioni della formazione Brebi, 46 della Mera e 263 della Moigrad. Il numero di parametri varia in funzione del tipo di prova eseguita su ciascun campione.
Quadro emerso dalle prove di rigonfiamento libero
I risultati delle prove di rigonfiamento libero (FS) mostrano comportamenti differenziati tra le tre formazioni.
La formazione Brebi presenta valori di FS compresi tra il 50% e il 135%, con la maggior parte dei campioni classificata nell’intervallo di attività media. Nessun esemplare raggiunge la classe “molto attiva”. La formazione Moigrad copre l’intero spettro del rigonfiamento libero, dal 20% al 190%, con prevalenza di classi da media ad attiva. La formazione Mera, invece, mostra un comportamento prevalentemente attivo, con valori FS compresi tra il 30% e il 170% e una distribuzione che abbraccia tutte le classi di attività.
Divergenze tra i sistemi di classificazione indiretta
I tre diagrammi classificativi impiegati non forniscono valutazioni univoche. Gli schemi sensibili alla frazione argillosa tendono ad attribuire una maggiore suscettibilità al rigonfiamento rispetto all’approccio basato sul diagramma LL‑PI. La discrepanza è particolarmente marcata nei terreni influenzati dalla presenza di carbonati. Questo aspetto assume rilevanza operativa: la scelta del metodo indiretto può portare a sovrastimare o sottostimare il potenziale di rigonfiamento reale, con possibili ripercussioni sulle scelte progettuali.
Conferme dalla mineralogia: composizione e comportamento rigonfiante
Le analisi XRD chiariscono le differenze osservate. La formazione Brebi è ricca di calcite: il contenuto medio di CaCO₃ è di circa il 53,5% in peso, mentre i minerali espandibili sono presenti in media per il 3,1% in peso. La formazione Mera è caratterizzata da un elevato contenuto di feldspati (ortoclasio medio circa 55,3% in peso) e da fasi espandibili variabili. La formazione Moigrad, invece, mostra il tenore più alto di minerali argillosi, con una media del 38,8% in peso.
La correlazione tra composizione mineralogica e comportamento a rigonfiamento indica che il fenomeno è controllato dall’effetto combinato di tre fattori: la reattività della frazione argillosa, la continuità volumetrica della fase argillosa e i vincoli microstrutturali imposti dalla presenza di carbonati.
Implicazioni per la pratica professionale
Per il geotecnico e il progettista, lo studio conferma la necessità di un approccio multimodale nella valutazione del potenziale di rigonfiamento. La sola prova di rigonfiamento libero può non essere sufficiente; l’abbinamento con metodi indiretti e con l’analisi mineralogica consente di ridurre le incertezze classificative e di calibrare meglio i parametri di progetto. Particolare attenzione va posta nella scelta del diagramma classificativo, soprattutto in presenza di terreni carbonatici, dove i metodi sensibili all’argilla tendono a sovrastimare la pericolosità. La conoscenza della composizione mineralogica, acquisibile con XRD semiquantitativa, fornisce un riscontro diretto alla lettura dei dati geotecnici e aiuta a definire le strategie di miglioramento o di fondazione più adeguate.
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