Sistemi di posa

I materiali lapidei o rocce vengono classificati in tre grandi categorie fondamentali in base alle origine dei materiali: rocce magmatiche o ignee, rocce metamorfiche, rocce sedimentaree.

ROCCE MAGMATICHE

Le rocce magmatiche, eruttive o ignee si sono formate dal raffreddamento del magma, ovvero da una massa fluida e di composizione molto complessa che si trova all'interno della crosta terrestre. Queste rocce sono dette primarie perchè le orime ad essersi formate e non derivanti quindi da altre rocce. Rappresentano il 10% della superficie terrestre mentre sono il 95% del volume totale.

Le rocce intrusive sono quelle rocce formatesi all'interno della crosta terrestre con raffreddamenti molto lenti perche solidificate con pressione e temperature molto lente. presentano una struttura molto compatta e completamente cristallizzata ( graniti, diorite, sienite, gabbri, serpentini, ecc..) 

Le rocce effusive (dette anche lave) si ottengono con la fuoriuscita dei magmi dalla crosta terrestre, e quindi con l'arresto della cristallizzazione. la loro struttura è microcristallina e /o vetrosa in cui sono immersi una serie di cristallini isolati, detti fenocristalli (porfido , trachite, basalto)

ROCCE SEDIMENTARIE

Le rocce sedimentare si sono formate dalla trasformazione dei materiali litici al di fuori della crosta terrestre in un tempo geologico successivo a quello in cui si sono formate le rocce magmatiche. Costituiscono il 75% della superficie del nostro pianeta e l'1% di volume. Le rocce sedimentarie possono essere catalogate in base alla loro genesi:

Rocce clastiche: sono generate dall'azione delgi elementi fisici:(escursioni termiche, vento, moto ondoso, erosione idrica ecc..) che agiscono sulla litosfera (arenaria, la breccia, la pietra serena, il paperino, il tufo, ecc..)

Rocce chimiche: formate da soluzione circolanti in seguito all'evaporazione del solvente, generalmente acqua, o per precipitazione di sali dovuta alla liberazione di gas( travertino , alabastro)

Rocce organiche: sono prodotte dalla trasformazione di sostanze organiche - animali o vegetali - nell'ambiente marino che fissano il carbonato di calcio nei propri scheletri ( il calcare, il botticino, i marmi ammonitici, la dolomia)

ROCCE METAMORFICHE 

 Le rocce di eorigine magmatice  e sedimentaria sono sottoposte a molteplici processi di trasformazione in conseguenza dell'azione modificatrice prodotta all'interno della costa terrestre della pressione. Il 15%delle rocce metamorfiche compongono la crosta terrestre ed il 4% del volume. Materiali metamorfici sono la beola, la pietra di Luserna, gli gneiss, l'ardesia, la pietra ollare, la quarzite, i marmi cristallini ed i marmi saccaroidi(Carrara),la doomia cristallina ecc.

La roccia è costituita da una pasta fondamentale microcristallina in cui sono immersi fenocristalli di dimensione media 05-1mm (dimensione massima fino a 5 mm) Tra i fenocristalli si individuano i seguenti costituenti fondamentali: fedelspato in cristalli piuttosto torbidi con inclusioni di minerali opachi e di silicati lamellari; quarzo in cristalli normalmente limpidi e piu grossi della media; biotite clorizzata con abbondanti inclusioni opache. La roccia può essere quindi definita riolite.

• MASSA VOLUMICA APPARENTE UNI 9724/2

  La massa volumica apparente fornisce una indicazione di massima sulla compattezza della roccia. E' il rapporto espresso in Kg/mc, tra massa e volume apparente (determinato a seguito di misura geometrica), cioè il volume delimitato dalla superficie esterna, di provini di forma geometrica regolare. Il peso dell'unita di volume di una roccia è legato alla composizione mineralogica e dalla tessitura: nelle rocce compatte può concidere con il peso specifico reale(unità di volume della roccia della quale sia detratto il volume dei vuoti).Il peso specifico reale, confrontato con quello apparente fornisce il grado di compattezza della roccia, cioè la minore o maggiore presenza di vuoti. MASSA VOLUMICA APPARENTE PORFIDO, VALORE MEDIO:2555 kg/mc 

• RESISTENZA A COMPRESSIONE SEMPLICE UNI 9724/4

  Determina il carico unitario a compressione semplice, espresso in M/mmq (1 MPa = 10,2 Kgf/cmq), in grado di produrre la rottura di provini aventi forma cubica di 7,1 cm di spigolo oppure forma cilindrica con diametro compreso tra 4 e 8 cm e rapporto tra altezza e diametro pari a 2. Il carico viene applicato con velocità costante di 0,4MP a/s in direzione perpendicolare ai paini di divisibilità preferenziale della roccia. RESISTENZA COMPRESSIONE MONOASSIALE, VALORE MEDIO: 221,5MPa

• RESISTENZA A FLESSIONE UNI 9724/5

  E' determinata su provini di forma parallelepipeda, aventi lunghezza di 12 cm e sezione di 3cm di larghezza e di 2 cm di altezza. Tali provini appoggiati su due coltelli  aspigolo srrotondati distanti 100mm, sono sottoposti ad un carico crescente gradualmente fino a rottura, ottenuto mediante un terzo coltello applicato in mezzeria. Il carico di rottura a flessione R viene espresso in MPa (o in N/ mmq, dove 1MPa=10,2 kgf/cmq) dalla formula R=3Pl/2bhq in cui P= carico di rottura del provino, in N; l=la distanza tra gli appoggi del provino in mm; b= larghezza del provino, in mm, h= altezza del provino.CARICO DI ROTTURA A TRAZIONE INDIRETTA MEDIANTE FLESSIONE, VALORE MEDIO:22,5 MPa. 

• COEFFICENTE DI DILATAZIONE TERMICA

  Rappresenta la variazione di lunghezza dei provini  espressa in mm/(m°C), causata da uno sbalzo termico di 1C°. Il dilatometro contenente il provino è collocato in termostato e portato prima alla temperatura di 0°C e poi a 50°. Si misura la dilatazione con il comparatore disponendo il tastatore a contatto con l abarra di dilatazione in vetro di silice. Per compensazione si assume come coefficente di dilatazione lineare termica del vetro di silice il valore ALFA°= 0,5 10⁻⁶  PORFIDO COEFFICENTE DI DILATAZIONE TERMICA, VALORE MEDIO:5,55 10⁻⁶ C°. 

• MODULO ELASTICO

  Viene in genere determinato su provini aventi forma di parallelepipedo a base quadrata con lato di base di 5cm e altezza di 20cm oppure di forma cilindrica con diametro di almeno 5cm e rapporto tra altezza e diametro pari a circa 3, sottoposti a compressione lungo il loro asse longitudinale e contemporaneamente misura delle corrispondenti deformazioni con un acoppia di estensimetri elettrici posti longitudinalmente in punti diametralmente opposti, della superficie laterale del provino. Il carico viene applicato con velocità costante di 0,4 MP a/s, in direzione perpendicolare ai piani di divisibilità preferenziale della roccia. Il modulo elastico viene quindi definito come il rapporto tra la variazione dello sforzo assiale e la conseguente deformazione unitaria longitudinale e viene espresso in MPa =(N/mmq) o in GPa. COn i dati ottenuti si può disegnar e il diagramma sforzideformazioni dal quale si ottengono il modulo elastico tangente Et(misurato ad una tensione al 50% alla rottura ed l modulo elastico secante Es( misurato tra il valore 0 della tensione e di regola il 50% del carico di rottura).  MODULO ELASTICO TANGENTE Et:66180 MPa; MODULO ELASTICO SECANTE ES: 59360 MPa

• RESISTENZA ALL'URTO

  Viene misurato secondo le norme di cui lart.3 del R.D. 2234 del 16.11.1939 determinando l'altezza di caduta minima, espressa in cm, di una sfera di acciaio della massa di 1/kg che , colpendo nel centro provini aventi forma quadrata di 20cm di lato e spessore di 3cm poggiati su un letto di sabbia di 10cm di spessore, ne produca la rottura. RESISTENZA ALL'URTO ALTEZZA MINIMA DI CADUTA: CM 62.

TERRENO DI FONDAZIONE

Il terreno di fondazione è il supporto base di base su cui verrà costruito l'intero progetto. Esistono criteri di identificazione che permettono di verificar ela consistenza e le possibile variazioni di stato dovute a compressioni ed agenti atmosferici.  I terreni gaiosi e rocciosi sono da considerarsi terreni buoni, mentre quelli vegetali e paludosi soggetti a possibili ristagni d'acqua sono di pessima qualità di fronte ad una pavimentazione perchè sottoposti a deformazioni intollerabili. Di seguito possiamo elencare i principali componenti del terreno di fondazione con la grandezza dei propri elementi.

PIETRE:  superiore a 60mm

GHIAIA:compresa fra 2 e 60mm

SABBIA: compresa tra 0,06 e 2mm

LIMO :compresa fra 0,002 e 0,06mm

ARGILLE: inferiore ai 0,002mm

 IL SOTTOFONDO

Il sottofondo è lo strato incompressibile di qualsiasi pavimento ed è alla sua consistenza  che si affida l'inalterabilità della pavimentazione . Sul sottofondo vengono impresse tutte le forze verticali dei carichi e delle tensioni del passaggio veicolare e pedonale. Il sottofondo ideale per una pavimentazione di porfido è un sottofondo incompressibile conformato alle giuste quote e sagomato nel senso della larghezza e nella lunghezza secondo le stesse pendenze che dovrà avere la pavimentazione finita, tali cioè da parmettere lo scarico delle acque. Il sottofondo in maggior uso è il masetto in calcestruzzo.

Il masetto in calcestruzzo si ottiene impastando sabbia, ghiaietto,acqua e cemento in ragione di  200kg per metro cub con uno strato di 15cm sulla fondazione. Nell'impasto infine, è consigliabile annegare una rete metallica elettrosaldata dim. 5mm a maglie quadre da 20x20 cm.

Uno dei problemi dei sottofondi sono le possibli fonti di stress, come umidità, dilatazioni termiche, assestamenti e ritiri. Per far fronte a queste problematiche bisogna prevedere giunti elastici di dilatazione.

 STRATO DI ALLETTAMENTO

Lo strato di allettamento, posto sopra il sottofondo, costituisce il letto di posa degli elementi di una pavimentazione. Può essere costituito da:

SABBIA:  la sabbia è il sisteam storicamente più utilizzato e piu usato per la pavimentazione di cubetti in porfido. Si sparge uno strato di sabbia che varia dai 6 ai 9cm in funzione alle dimensioni degli elementi che si vuole utilizzare. I vantaggi dell'uso della sabbia sono: maggiore elasticità e completa permeabilità della superficie, con evidenti vantaggi sulle acque meteoriche.

SABBIA E CEMENTO

Alla sabbia del paragrafo precedente si aggiunge del cemento in ragione di 200kg per metro cubo. Lo strato di allettamento dovrà essere uniforme e ben amalgamato per evitare la formazione di avvallamenti.

MALTA CEMENTIZIA

Molti elementii di pavimentazione in porfido (lastrame, piastrelle e binderi,ecc..) sono allettati con uno strato di almeno 4/5cm di malta cementizia. Si tratta di un letto di posa realizzato con una comunissima malta di sabbia e cemento, dosando kg 250, di cemento tipo R325 per metro cubo di sabbia, e per dei sottofondo non affidabili si consiglia l'uso di una rete metallica elettrosaldata da 20x20cm. Il letto in malta dovrà essere spolverato al momento della posa con cemento in ragione di 6kg/mq.

LE PENDENZE

La pavimentazione in cubetti necessita di una pendenza minima del  1,5%-2%.  Si possono effettuare quattro tipo di pendenze a seconda del tipo di circostanza: Pendenza uica e continua, pendenza con schiena d'asino,pendenze con impulvio centrale.

Una volta individuato il tipo di pendenza presente sul sottofondo, si tracciano gli archi e la loro posizione con punti metallici delimitati da spaghi di nylon ben tesi. L'altezza delgi spaghi sarà mediamente 1cm a quello del pavimento finito ciò per consentire il calo del materiale sotto l'azione di battitura:

Sottofondo in calcestruzzo.allettamento normale: calo limitato (1cm)

Sottofondo in stabilizzato. allettamento normale: calo sensibile (1-1,5cm)

Sottofondo in calcestruzzo o stabilizzato, allettamento ridotto: calo minimo (0.5cm)

Sottofondo in calcestruzzo o stabilizzato .allettamento ricaricato: calo molto sensibile (1,5 - 2cm)

I diversi tipi di pendenze

1. A) Pendenza unica e continua:

Pendenza unica e continua verso un intero lato della superficie verso punti laterali con cunette di raccolta.

1. B) Pendenza tipo schiena d'asino:

Dal centro della superficie verso punti laterlai con cunetta di raccolta. La pendenza minima dell' 1.5-2% significa per esempio che in una strada di 10m di larghezza il suo centro è piu alto di 7,5-10cm.

C)Pendenza con impulvio centrale,caditoie di raccolta,leggera pendenza della pavimentazione.

Il punto di quota più elevato sono i lati della superficie. La presenza di una leggera pendenza superficiale favorisce lo scolo delle acque lungo la cunetta centrale dove sono posizionate le caditoie ad intervalli regolari.

D)Pendenza con impulvio centrale.Assenza di differenza di qoute fra le caditoie centrali di raccolta.

Il punto di quota più elevato è ai lati della superficie e didintificazione di punti di colmo, equidistanti da due caditoie centrali con la creazione di punti di quota di abbassamento cjhe colleghino le cadiotie diagonalemnte (fig.1).

Va precisato in oltre che per le rampe rettilinee vanno rispettate alcuni accorgimenti per il regolare scorrimento del traffico veicolare. Il problem consiste nel verificare che nel punto di  colmo e nel punto piu basso, le vetture possono transitare senza toccare il fondo con le mascherine o con gli anteriori/posteriori. Vedi (fig.2)