Prestazioni geotecniche di sottofondi in suolo lateritico stabilizzati con scarti agroindustriali: valutazione sperimentale e modellazione predittiva basata su ANN

Stabilizzazione dei terreni lateritici con scarti industriali e agricoli: sintesi di uno studio sperimentale

Il settore delle costruzioni si trova a confrontarsi con due sfide convergenti: la gestione dei rifiuti provenienti da attività industriali e agricole e la necessità di migliorare le proprietà meccaniche dei terreni di fondazione. Una delle linee di ricerca più promettenti riguarda l’impiego di materiali di scarto come stabilizzanti alternativi ai leganti tradizionali. In questo contesto si colloca l’indagine tecnica qui esaminata, che ha valutato l’effetto combinato di Cement Kiln Dust (CKD) e Rice Husk Ash (RHA) su un terreno lateritico, integrando prove di laboratorio con modelli predittivi basati su reti neurali artificiali (ANN).

Miscele CKD-RHA e parametri geotecnici indagati

Lo studio ha previsto l’aggiunta in peso di CKD in percentuali variabili dallo 0 al 12% e di RHA dallo 0 al 25%. Le miscele sono state sottoposte a prove per la determinazione dei limiti di Atterberg, della massa volumica secca massima (MDD), del contenuto d’acqua ottimale (OMC) e della resistenza a compressione non confinata (UCS) dopo 0, 7 e 28 giorni di maturazione. I risultati hanno evidenziato un miglioramento significativo delle caratteristiche del terreno lateritico in presenza delle combinazioni CKD-RHA.

Modellazione predittiva con reti neurali artificiali

Per estendere la capacità previsionale oltre i dati sperimentali, è stato sviluppato un approccio basato su ANN con diverse funzioni di attivazione: GELU, LOGSIG-3 e Leaky ReLU. I modelli hanno mostrato una elevata accuratezza nella stima di UCS, MDD e OMC, con valori del coefficiente di determinazione R² fino a 0,980. Questo risultato conferma l’affidabilità delle reti neurali come strumento di supporto per la progettazione geotecnica, riducendo la necessità di campagne di prove estese.

Implicazioni pratiche per la progettazione e la sostenibilità

L’impiego di CKD e RHA come stabilizzanti risponde a un duplice obiettivo: ridurre il volume di rifiuti destinati a discarica e offrire un’alternativa a basso costo per il miglioramento dei terreni. Dal punto di vista operativo, il tecnico progettista può avvalersi di modelli ANN per stimare rapidamente le prestazioni di miscele CKD-RHA in funzione delle percentuali di additivo e del tempo di maturazione, ottimizzando così la fase di dimensionamento degli strati di fondazione. La metodologia illustrata si inserisce in un quadro di economia circolare applicata alle opere civili, con ricadute positive sia sulla riduzione dei costi sia sull’impatto ambientale.

Ulteriori approfondimenti saranno necessari per validare i modelli su altre tipologie di terreno e per definire protocolli di accettazione in cantiere. Tuttavia, i dati emersi rappresentano un contributo concreto per i professionisti che operano nel campo della geotecnica e della riqualificazione dei siti.