Glossario - I blog di Unica

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 ρ:
Σ=
D
S
4 ⋅ π ⋅ r2
6
=
=
ρ ⋅ V ρ ⋅ 4 ⋅ π ⋅ r3 ρ ⋅ D
3
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:
Mineralogia e superficie del granulo
Forze di superficie
Granuli inerti
Granuli attivi
-
Interazione: meccanica
-
Interazione: chimica
-
Dimensioni: 10 µ ÷ 100 cm;
-
Dimensioni: < 1 µ;
-
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 SiO4
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
deboli
Al(OH)6
forti
SiO4
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:
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 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