Risultati di analisi sperimentali su

Presentazione sul tema: "Risultati di analisi sperimentali su"— Transcript della presentazione:

1 Risultati di analisi sperimentali su
Università degli Studi di Firenze Dipartimento di Tecnologie dell’Architettura e Design “P.L. Spadolini” Martedì 16 maggio 2006 Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria Valerio Alecci

2 Determinazione delle proprietà elastiche di un composito con immerse fibre di SMA
Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria Operazioni svolte Indagine di massima sulla localizzazione degli edifici Studio delle diverse tipologie edilizie Schedatura Documentazione dello stato di conservazione Analisi sperimentali - analisi granulometrica - analisi mineralogica* - rilevazione dell’umidità limiti di consistenza - prove meccaniche - prove di durabilità prova di taglio prova di compressione *L’analisi mineralogica è stata svolta in collaborazione con il C.N.R. di Firenze

3 DIFFUSIONE DELLE TECNICHE COSTRUTTIVE IN TERRA CRUDA
Determinazione delle proprietà elastiche di un composito con immerse fibre di SMA Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria DIFFUSIONE DELLE TECNICHE COSTRUTTIVE IN TERRA CRUDA Tecnica più diffusa: adobe - “mattunazzi” - “bresta” Destinazione d’uso: - civile abitazione - ricovero animali Tipologia: - 1-2 piani - da 1 a 4 ambienti

4 LOCALIZZAZIONE DELLE ARCHITETTURE OGGETTO DI INDAGINE
Determinazione delle proprietà elastiche di un composito con immerse fibre di SMA Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria LOCALIZZAZIONE DELLE ARCHITETTURE OGGETTO DI INDAGINE Area centro settentrionale - Zona tirrenica cosentina Comuni di: S. Marco Argentano Sartano Torano Castello - Zona ionica crotonese Territorio di Strongoli

5 Determinazione delle proprietà elastiche di un composito con immerse fibre di SMA
Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria SCHEDATURA

6 Determinazione delle proprietà elastiche di un composito con immerse fibre di SMA
Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria SCHEDATURA 5

7 Determinazione delle proprietà elastiche di un composito con immerse fibre di SMA
Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria SCHEDATURA

8 Determinazione delle proprietà elastiche di un composito con immerse fibre di SMA
Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria SCHEDATURA

9 Determinazione delle proprietà elastiche di un composito con immerse fibre di SMA
Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria SCHEDATURA

10 ANALISI SPERIMENTALI: GRANULOMETRIA
Determinazione delle proprietà elastiche di un composito con immerse fibre di SMA Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria ANALISI SPERIMENTALI: GRANULOMETRIA Territorio di S. Marco Argentano SETACCIO Apertura (mm) Peso terreno trattenuto (g) % terreno trattenuto % terreno passante n° 4 4,75 3,52 0,44 99,56 n° 10 2 49,98 6,24 93,68 n° 20 0,85 139,13 17,39 75,92 n° 40 0,425 98,76 12,34 63,57 n° 60 0,25 94 11,75 51,82 n° 140 0,106 197,98 24,74 27,07 n° 200 0,075 82,37 10,29 16,8 Resto 134,26 Totale terra 800 g Risultato: Terreno sabbioso-ghiaioso debolmente argilloso

11 ANALISI SPERIMENTALI: GRANULOMETRIA
Determinazione delle proprietà elastiche di un composito con immerse fibre di SMA Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria ANALISI SPERIMENTALI: GRANULOMETRIA Territorio di Strongoli SETACCIO Apertura (mm) Peso terreno trattenuto (g) % terreno trattenuto % terreno passante n° 4 4,75 2,21 0,27 99,73 n° 10 2 47,98 5,99 93,74 n° 20 0,85 222,72 27,84 65,9 n° 40 0,425 93,34 11,67 54,23 n° 60 0,25 83,73 10,46 43,77 n° 140 0,106 145,01 18,12 25,65 n° 200 0,075 110,46 13,8 11,86 Resto 94,55 Totale terra 800 g Risultato: Terreno sabbioso-ghiaioso debolmente argilloso

12 ANALISI SPERIMENTALI: GRANULOMETRIA
Determinazione delle proprietà elastiche di un composito con immerse fibre di SMA Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria ANALISI SPERIMENTALI: GRANULOMETRIA Territorio di Sartano SETACCIO Apertura (mm) Peso terreno trattenuto (g) % terreno trattenuto % terreno passante n° 4 4,75 0,23 0,092 99,908 n° 40 0,425 148,72 59,488 40,42 n° 200 0,075 84,61 33,84 6,58 Resto 16,45 Totale terra 250 g Territorio di Torano C. SETACCIO Apertura (mm) Peso terreno trattenuto (g) % terreno trattenuto % terreno passante n° 4 4,75 5,64 2,256 97,744 n° 40 0,425 139,34 55,73 42,008 n° 200 0,075 88,7 35,48 6,52 Resto 15,7 Totale terra 250 g Risultato: Terreno sabbioso-ghiaioso debolmente argilloso

13 ANALISI SPERIMENTALI: MINERALOGIA
Determinazione delle proprietà elastiche di un composito con immerse fibre di SMA Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria ANALISI SPERIMENTALI: MINERALOGIA Territorio di S. Marco Argentano Territorio di Strongoli QUARZO % FELDSPATI % PLAGIOCLASI % CALCITE MINERALI ARGILLOSI % QUARZO % FELDSPATI % PLAGIOCLASI % CALCITE % MINERALI ARGILLOSI % Territorio di Sartano Territorio di Torano C. QUARZO % FELDSPATI % PLAGIOCLASI CALCITE MINERALI ARGILLOSI % QUARZO % FELDSPATI % PLAGIOCLASI CALCITE MINERALI ARGILLOSI %

14 ANALISI SPERIMENTALI: LIMITI DI CONSISTENZA Limite di liquidità LL 26%
Determinazione delle proprietà elastiche di un composito con immerse fibre di SMA Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria ANALISI SPERIMENTALI: LIMITI DI CONSISTENZA Territorio di S. Marco Argentano Territorio di Strongoli Limite di liquidità LL % Limite di plasticità LP % Limite di ritiro LS ,35% Indice di plasticità Ip % Limite di liquidità LL % Limite di plasticità LP % Limite di ritiro LS Indice di plasticità Ip % Argille inorganiche a bassa plasticità Argille organiche a bassa plasticità Territorio di Sartano Territorio di Torano C. Limite di liquidità LL % Limite di plasticità LP % Limite di ritiro LS % Indice di plasticità Ip % Limite di liquidità LL ,5% Limite di plasticità LP % Limite di ritiro LS % Indice di plasticità Ip ,5% Argille organiche a bassa plasticità Argille organiche a bassa plasticità

15 PROVE MECCANICHE: CONFEZIONAMENTO DEI PROVINI
Determinazione delle proprietà elastiche di un composito con immerse fibre di SMA Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria PROVE MECCANICHE: CONFEZIONAMENTO DEI PROVINI Territorio di S. Marco Argentano e Strongoli 20 campioni 10 senza paglia (Strongoli) 10 con paglia (S. Marco A.) Provini senza paglia 8,7 kg terra 30% acqua Provini con paglia 7,5 kg terra 33% acqua Tempi di maturazione: - 24 h in cassaforma - 2 settimane per essiccare

16 PROVE MECCANICHE: CONFEZIONAMENTO DEI PROVINI
Determinazione delle proprietà elastiche di un composito con immerse fibre di SMA Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria PROVE MECCANICHE: CONFEZIONAMENTO DEI PROVINI Territorio di Sartano e Torano Castello 30 campioni 15 con terra prelevata a Sartano 15 con terra prelevata a Torano C. 15 campioni Sartano 5 terra - paglia (kg 2,9) 5 terra - paglia - calce (kg 3,1) 5 terra - paglia - cemento (kg 3,2) 15 campioni Torano C. 5 terra - paglia (kg 3,5) 5 terra - paglia - calce (kg 3,2) 5 terra - paglia - cemento (kg 3,2) Quantità legante 6% Quantità acqua 30% Quantità legante 6% Quantità acqua 30% Tempi di maturazione: - 24 h in cassaforma - 1 mese per essiccare

17 PROVE MECCANICHE: COMPRESSIONE
Determinazione delle proprietà elastiche di un composito con immerse fibre di SMA Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria PROVE MECCANICHE: COMPRESSIONE Territorio di S. Marco Argentano e Strongoli Campione senza paglia (Strongoli) Campione con paglia (S. Marco A.)

18 PROVE MECCANICHE: COMPRESSIONE
Determinazione delle proprietà elastiche di un composito con immerse fibre di SMA Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria PROVE MECCANICHE: COMPRESSIONE Territorio di Sartano Campione additivato con calce Campione additivato con cemento

19 PROVA DI COMPRESSIONE: RISULTATI
Determinazione delle proprietà elastiche di un composito con immerse fibre di SMA Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria PROVA DI COMPRESSIONE: RISULTATI Territorio di Strongoli – Campioni senza paglia Campioni Area (cm2) σmax (kg/cm2) Fm (kg) Vm (μm) Fu (kg) Vu (μm) Vl’ (μm) K (kg/μm) mc mcd 1 45,54 20,42 930 1178,8 620,00 3840 750 1,180 1,572 3,257 2 44,20 23,03 1018 920,3 678,66 3270 660 1,500 1,394 3,553 3 50,05 16,22 812 2868,0 541,00 4280 240 2,040 11,950 1,492 4 44,55 24,19 1078 1704,0 718,00 3242 800 1,110 2,130 1,902 5 43,56 24,74 888,0 1078,00 2400 480 1,960 1,850 2,702 6 44,22 24,44 1081 1039,3 720,00 2040,8 720 1,480 1,443 1,963 7 46,23 15,31 708 1004,5 472,00 1923,8 420 1,350 2,390 1,915 8 43,55 28,67 1249 1172,0 832,00 3360 880 1,450 1,332 2,866 9 44,89 29,38 1319 955,3 879,00 1860 590 1,977 1,619 1,947 10 42,21 37,02 1563 1084,5 1042,00 1730,2 0,730 1,506 1,595 media 44,90 24,34 1083,60 1281,47 758,07 2794,68 626,00 1,478 2,719 2,319 dev. st. 2,02 6,08 235,67 573,06 189,85 867,97 185,21 0,400 3,094 0,683 coeff. v. 4,48 24,97 21,74 44,71 25,04 31,05 29,58 27,057 113,807 29,430

20 PROVA DI COMPRESSIONE: RISULTATI
Determinazione delle proprietà elastiche di un composito con immerse fibre di SMA Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria PROVA DI COMPRESSIONE: RISULTATI Territorio di S. Marco Argentano – Campioni con paglia Campioni Area (cm2) σmax (kg/cm2) Fm (kg) Vm (μm) Fu (kg) Vu (μm) Vl’ (μm) K (kg/μm) mc mcd 11 45,56 19,80 905,0 3120,5 603,33 4500 2580 0,117 1,209 1,442 12 44,20 16,42 726,0 4469,0 484,00 5364 2280 0,295 1,960 1,201 13 50,05 15,32 766,6 1511,8 510,00 6171 1020 0,880 1,482 4,081 14 42,84 22,80 977,0 1348,0 651,00 4020 960 1,632 1,404 2,982 15 21,11 950,0 3452,0 633,00 3360 0,534 3,596 0,973 16 44,00 19,70 879,0 3167,0 586,00 4740 2400 0,250 1,319 1,496 17 19,00 825,0 1379,0 550,00 3449 1,060 1,436 2,501 18 45,00 3118,5 603,00 1820 0,501 1,713 1,289 19 19,75 869,0 891,0 579,00 1860 720 2,540 1,238 2,087 20 44,80 27,29 1201,0 1430,0 800,00 3000 1080 1,147 1,324 2,097 media 20,23 900,36 2388,68 599,93 4048,40 1478,00 0,896 1,668 2,015 dev. st. 1,86 3,14 124,17 1147,43 82,71 1167,97 676,19 0,708 0,678 0,912 coeff. v. 4,13 15,54 13,79 48,04 28,85 45,75 79,009 40,652 45,282

21 PROVA DI COMPRESSIONE: RISULTATI
Determinazione delle proprietà elastiche di un composito con immerse fibre di SMA Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria PROVA DI COMPRESSIONE: RISULTATI Territorio di Sartano – Campioni terra + paglia Campioni Area (cm2) σmax (kg/cm2) Fm (kg) Vm (μm) Fu (kg) Vu (μm) Vl’ (μm) K (kg/μm) μc μcd 1 54,02 10,12 547 3469,5 364 5500 3000 0,153 1,157 1,585 2 7,70 416 3953,0 120 6500 1500 0,261 2,635 1,644 3 55,50 5,24 291 755,5 194 2437 467 0,603 1,618 3,226 4 10,93 607 2060,5 404 3875 400 1,375 5,151 1,881 media 54,76 8,50 465,25 2559,63 270,50 4578,00 1341,75 0,598 2,640 2,084 dev. st. 0,74 2,22 122,03 1252,33 117,33 1550,99 1052,01 0,478 1,545 0,668 coeff. v. 1,35 26,18 26,23 48,93 43,38 33,88 78,41 79,995 58,530 32,072 Territorio di Torano C. – Campioni terra + paglia Campioni Area (cm2) σmax (kg/cm2) Fm (kg) Vm (μm) Fu (kg) Vu (μm) Vl’ (μm) K (kg/μm) μc μcd 1 55,48 6,86 381 1472,50 254 3250 750 0,49 1,963 2,207 2 57,00 6,33 361 3164,50 241 4750 2750 0,12 1,151 1,501 3 56,24 5,26 296 359,25 195 2000 140 1,40 2,566 5,567 4 4,69 266 1289,00 173 940 0,27 1,371 2,521 media 56,43 5,79 326 1571,31 215,75 3312,5 1145 0,57 1,763 2,949 dev. st. 0,63 0,86 46,77 1012,03 33,01 974,28 972,64 0,50 0,551 1,556 coeff. v. 1,12 14,79 14,35 64,41 15,30 29,41 84,95 87,18 31,243 52,761

22 PROVA DI COMPRESSIONE: RISULTATI
Determinazione delle proprietà elastiche di un composito con immerse fibre di SMA Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria PROVA DI COMPRESSIONE: RISULTATI Territorio di Sartano – Campioni terra + paglia + calce Campioni Area (cm2) σmax (kg/cm2) Fm (kg) Vm (μm) Fu (kg) Vu (μm) Vl’ (μm) K (kg/μm) μc μcd 1 52,56 14,42 758 1149,75 505 2499 1124,00 0,650 1,023 2,174 2 54,76 12,28 673 2647,00 448 3940 1750,00 0,415 1,513 1,488 3 51,84 11,80 612 3445,75 408 4979 3166,50 0,180 1,088 1,445 4 47,60 15,71 748 2301,00 498 3000 1312,00 0,633 1,754 1,304 5 14,13 743 1721,50 495 3250 1250,00 0,543 1,377 1,888 media 51,86 13,67 706,80 2253,00 470,80 3533,60 1720,50 0,484 1,351 1,660 dev. st. 2,35 1,44 56,14 784,84 37,31 859,06 753,11 0,173 0,270 0,322 coeff. v. 4,52 10,53 7,94 34,84 7,92 24,31 43,77 35,821 20,021 19,396 Territorio di Torano C. – Campioni terra + paglia + calce Campioni Area (cm2) σmax (kg/cm2) Fm (kg) Vm (μm) Fu (kg) Vu (μm) Vl’ (μm) K (kg/μm) μc μcd 1 52,26 10,17 532 3360,00 354 5940 2450 0,28 1,371 1,768 2 48,99 14,86 728 4637,25 485 6200 280 2,09 16,562 1,337 3 11,90 622 1277,75 414 4555 805 0,65 1,597 3,565 4 55,50 10,21 567 3075,50 378 6000 2570 0,30 1,207 1,951 5 52,00 14,67 763 2552,75 508 3880 1810 0,50 1,410 1,520 media 52,20 12,36 642,40 2980,65 427,80 5315 1583 0,76 4,425 2,028 dev. st. 2,06 89,62 1093,64 59,70 925,19 903,38 0,68 6,069 0,796 coeff. v. 3,95 16,66 13,95 36,69 13,96 17,41 57,07 88,59 137,146 39,268

23 PROVA DI COMPRESSIONE: RISULTATI
Determinazione delle proprietà elastiche di un composito con immerse fibre di SMA Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria PROVA DI COMPRESSIONE: RISULTATI Territorio di Sartano – Campioni terra + paglia + cemento Campioni Area (cm2) σmax (kg/cm2) Fm (kg) Vm (μm) Fu (kg) Vu (μm) Vl’ (μm) K (kg/μm) μc μcd 1 52,26 16,91 884 2673,25 589 4900 1870 0,497 1,430 1,833 2 54,02 15,04 813 1692,50 542 3310 1250 0,505 1,354 1,956 3 49,70 19,79 984 2459,25 656 3810 1630 0,759 1,509 1,549 4 48,99 23,98 1175 1720,00 783 2800 1380 1,077 1,246 1,628 5 49,00 15,46 758 1126,00 661 1445 945 0,790 1,192 1,283 media 50,79 18,24 922,80 1934,20 646,20 3253,00 1415,00 0,726 1,346 1,650 dev. st. 2,01 3,32 147,02 562,02 81,44 1140,19 317,05 0,214 0,116 0,233 coeff. v. 3,96 18,20 15,93 29,06 12,60 35,05 21,41 29,537 8,620 14,138 Territorio di Torano C. – Campioni terra + paglia + cemento Campioni Area (cm2) σmax (kg/cm2) Fm (kg) Vm (μm) Fu (kg) Vu (μm) Vl’ (μm) K (kg/μm) μc μcd 1 50,40 16,62 838 2474,00 558 3700 1500 0,63 16,49 1,496 2 54,02 17,01 919 2002,00 612 4125 1065 0,97 18,80 2,060 3 51,12 20,42 1044 1643,00 696 3750 1120 1,01 14,67 2,282 4 58,50 19,31 1130 1480,25 753 2380 875 1,99 16,92 1,608 5 52,56 20,14 1059 1856,50 706 3500 1380 0,83 13,45 1,885 media 53,32 18,70 998,00 1891,15 665,00 3491,00 1188,00 1,086 1,607 1,866 dev. st. 2,87 1,59 104,98 341,65 70,21 591,12 224,47 0,471 0,185 0,288 coeff. v. 5,39 8,48 10,52 18,07 10,56 16,93 18,89 43,384 11,527 15,445

24 PROVA DI TAGLIO: RISULTATI
Determinazione delle proprietà elastiche di un composito con immerse fibre di SMA Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria PROVA DI TAGLIO: RISULTATI Territorio di Sartano e Torano C. Sartano C= 0,67 F=46° Torano C. C= 0,54 F=47° Attrezzatura di prova: Scatola di Casagrande Materiale provato: Terra – 2kg

25 PROVA DI TAGLIO: RISULTATI
Determinazione delle proprietà elastiche di un composito con immerse fibre di SMA Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria PROVA DI TAGLIO: RISULTATI Territorio di Sartano e Torano C. Sartano Torano C. C= 0,26 C= 0,16 F=46° F=47° Attrezzatura di prova: Scatola di Casagrande

26 PROVA DI IMMERSIONE Territorio di Sartano e Torano C.
Determinazione delle proprietà elastiche di un composito con immerse fibre di SMA Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria PROVA DI IMMERSIONE Territorio di Sartano e Torano C. 15 campioni Sartano 5 terra - paglia 5 terra - paglia - calce 5 terra - paglia - cemento 15 campioni Torano C. 5 terra - paglia 5 terra - paglia - calce 5 terra - paglia - cemento Campione terra - paglia Campione terra – paglia - cemento

27 Terra-paglia-cemento
Determinazione delle proprietà elastiche di un composito con immerse fibre di SMA Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria PROVA DI IMMERSIONE: RISULTATI Territorio di Sartano e Torano C. Località Campione N° cicli Sartano Terra-paglia 12 Terra-paglia-calce 15 Terra-paglia-cemento 18 Torano C. 9 13

28 Determinazione delle proprietà elastiche di un composito con immerse fibre di SMA
Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria SINTESI Tutti i terreni esaminati sono classificabili per granulometria come terreni sabbiosi ghiaiosi debolmente argillosi. Le argille sono risultate organiche a bassa plasticità (tranne nel caso della terra prelevata a S. Marco A.). In tutti i casi IP=9% e LL è compreso tra 26% (S.Marco A.) e 39% (Sartano). La maggiore resistenza a compressione è stata rilevata sui provini confezionati con la terra di Strongoli: σmax= 37 kg/cm2 (σmed=24 kg/cm2). I provini in terra e paglia di Sartano e Torano C. hanno manifestato i valori di resistenza più bassi (4,69 kg/cm2). I campioni con maggiore duttilità sono risultati quelli confezionati con terra prelevata a Strongoli e terra-paglia-calce di Torano C. Le prove di durabilità hanno dimostrato, nelle terre additivate con calce o cemento, una riduzione del deterioramento per azione dell’acqua dal 30% (con calce) al 70% (con cemento).

29 I materiali esaminati sono risultati non ottimali.
Determinazione delle proprietà elastiche di un composito con immerse fibre di SMA Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria CONCLUSIONI I materiali esaminati sono risultati non ottimali. L’utilizzo della paglia si è dimostrato negativo dal punto di vista meccanico. L’aggiunta di calce o cemento non ha apportato rilevanti variazioni delle caratteristiche meccaniche ma ha prodotto un chiaro miglioramento in termini di durabilità. Il materiale terra ha già buone risorse intrinseche, in molti casi non servono stabilizzanti.

30 Ditta Parrilla Pietro, Cropalati (Cosenza)
Determinazione delle proprietà elastiche di un composito con immerse fibre di SMA Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria Ditta Parrilla Pietro, Cropalati (Cosenza)