Studio di fattibilità del sedimento di bacino dragato fibrorinforzato per applicazioni di copertura di discarica

Sedimenti di dragaggio da bacini artificiali: una risorsa per barriere idrauliche compatte

I volumi di sedimenti rimossi durante le operazioni di desilting degli invasi idroelettrici e di accumulo, particolarmente rilevanti nei paesi del Mediterraneo, generano problematiche significative di stoccaggio e consumo di suolo. Una recente ricerca pubblicata su Geotechnics (Vol. 6, Pag. 32) ha esaminato la possibilità di reimpiegare questi materiali, caratterizzati da un’elevata frazione fine e una plasticità moderata, come costituenti di barriere idrauliche compatte per la copertura di discariche.

Rinforzo con fibre naturali e sintetiche: il confronto su una stessa matrice

Lo studio, condotto da un team di ricercatori (Lachache, Kouloughli, Bras, Belhadad), ha valutato per la prima volta in modo comparativo l’effetto di due tipologie di rinforzo fibroso all’interno della medesima matrice di sedimento dragato. Sono state testate fibre di paglia di grano, come rinforzo naturale, e fibre di polipropilene, come rinforzo sintetico. Le percentuali in massa secca di fibra aggiunta sono state comprese tra lo 0% e lo 0,9%.

L’analisi del comportamento meccanico e della consolidazione è stata condotta mediante prove di taglio diretto e prove edometriche. I risultati indicano un miglioramento della resistenza al taglio per entrambe le tipologie di fibra, con una risposta ottimale identificata alla dosatura dello 0,6%. A questa concentrazione, le fibre di polipropilene hanno ridotto l’indice di compressione di circa il 50%, mentre le fibre di paglia di grano hanno mostrato un miglioramento moderato ma costante.

Conducibilità idraulica e meccanismi di rinforzo

La conducibilità idraulica stimata dei campioni è aumentata leggermente con l’aggiunta delle fibre, ma è rimasta comunque all’interno dei range tipicamente riportati in letteratura per i materiali da barriera compattati. L’analisi FTIR ha permesso di distinguere i meccanismi di rinforzo: per le fibre di paglia di grano sono state osservate interazioni di tipo lignocellulosico con la matrice, mentre per le fibre di polipropilene il meccanismo predominante è risultato essere un effetto di ponte meccanico.

Questi dati confermano che i sedimenti di dragaggio da bacini artificiali possono essere efficacemente valorizzati come materiali per liner, offrendo un’alternativa tecnica allo smaltimento in discarica. La ricerca individua nella dosatura dello 0,6% un punto di equilibrio tra efficienza meccanica e sostenibilità del materiale, evidenziando al contempo le prestazioni differenziate tra rinforzi biodegradabili e sintetici.