LEZIONE N. 3-4 – PETROGRAFIA Date: 10 e 24 aprile 2015 Docente: Claudio Lancini Caratteristiche fisiche di base delle rocce (…continiua da Lezione n. 2) Per determinare le caratteristiche meccaniche di base di una roccia, sono molto utilizzate le prove di compressione monoassiale, le quali indicano la resistenza a rottura della roccia stessa. La stessa tipologia di prove viene anche impiegata in ingegneria per ricavare i valori di resistenza meccanica dei calcestruzzi. Prove di compressione monoassiale La strumentazione utilizzata per questo tipo di prove consiste in una pressa dotata di piastre piane e parallele, all’interno della quale viene posto un provino di roccia, avente dimensioni standard. La forma del provino può essere cilindrica o cubica. La prova viene eseguita attivando la pressa, che esercita una forza perpendicolare alle facce del provino; la forza viene aumentata poco alla volta, fino a portare a rottura il provino. Piastre piane Provino cilindrico di roccia Figura 1: Pressa per prova di compressione monoassiale Lo schema di funzionamento della prova è il seguente, con le forze che vengono applicate perpendicolarmente alle facce (superiore e di base) del provino: 1 Schema di funzionamento della prova di compressione monoassiale, dove le forze agiscono perpendicolarmente alle facce del provino La prova viene conclusa quando il provino è stato portato a rottura: Tipica frattura diagonale di un provino portato a rottura Figura 2: Provino cilindrico di roccia portato a rottura Esercizi svolti in aula Esercizi per la determinazione del peso o del volume delle rocce. Sono affrontati esempi pratici relativi a blocchi, lastre, pavimentazioni, ecc. in Botticino Classico. Regola generale: PESO = VOLUME X PESO SPECIFICO Il peso specifico del Botticino è pari a 2,7 tonn/m3 2 Esercizio n. 1: Quanto pesano 50 m2 di pavimento in Botticino Classico, avente spessore di 1,5 cm? Soluzione: Applicando la regola generale, scritta sopra, ottengo: Peso del pavimento = Volume del pavimento x Peso specifico del Botticino Per ottenere il volume del pavimento, devo moltiplicare i 50 m2 per gli 1,5 cm. Per poter eseguire questa operazione devo trasformare i centimetri (cm) in metri (m). → 1,5 cm = 0,015 m → Volume del pavimento = 50 m2 x 0,015 m = 0,75 m3 Il peso specifico del Botticino è pari a 2,7 tonn/m3 → Peso del pavimento = 0,75 m3 x 2,7 tonn/m3 = 2,025 tonn Esercizio n. 2: Una lastra di Botticino ha le seguenti dimensioni: lunghezza: 1,2 m – larghezza 0,2 m – spessore 2 cm Quanto pesa la lastra? Soluzione: Applico la regola generale e ottengo: Peso della lastra = Volume della lastra x Peso specifico del Botticino Per ottenere il volume della lastra devo moltiplicare larghezza x lunghezza x spessore Lo spessore è espresso in centimetri (cm); dovrò quindi trasformarlo in metri (m). → 2 cm = 0,02 m → Volume della lastra = 1,2 m x 0,2 m x 0,02 m = 0,0048 m3 Il peso specifico del Botticino è pari a 2,7 tonn/m3 → Peso della lastra = 0,0048 m3 x 2,7 tonn/m3 = 0,01296 tonn Possiamo trasformare il valore ottenuto in chili (kg), ricordando che per passare da tonnellate (tonn) a chili (kg), devo moltiplicare per mille. → 0,01296 tonn x 1.000 = 12,96 kg 3 Esercizio n. 3: Supponiamo che un camion trasporti un blocco di Botticino del peso di 30 tonn. Qual è il volume del blocco? Soluzione: Applico la regola generale e ottengo: Peso del blocco = Volume del blocco x Peso specifico del Botticino Conosco già il peso del blocco (30 tonn) ed il peso di volume del Botticino (2,7 tonn/m3). La regola generale può anche essere scritta: Volume del blocco = Peso del blocco / Peso specifico del Botticino → Volume del blocco = ,/ = 11,11 m3 4