Granulometria

Tecnica di misurazione delle dimensioni dei granuli o delle particelle costituenti un aggregato, per es. un terreno sciolto, una roccia sedimentaria, un aggregato lapideo. Anche la distribuzione, da un punto di vista statistico, delle dimensioni dei granuli che fanno parte di un aggregato di un sedimento o di una roccia sedimentaria. Data la forma irregolare dei granuli, per caratterizzarne le dimensioni ci si riferisce a un diametro medio, che si fa coincidere, nel caso di particelle come sabbia e ghiaie, con la dimensione dell’apertura delle maglie del setaccio attraverso cui i granuli passano, essendo trattenuti dal setaccio immediatamente inferiore, oppure per i materiali più fini (silt e argilla), col diametro di una sfera di uguale peso specifico che impiega uguale tempo a sedimentare in un liquido. Corrispondentemente, l’analisi granulometrica di un campione può essere realizzata utilizzando una serie di metodologie, il cui uso è funzione del tipo di materiale di partenza che deve essere analizzato. Si è visto con buona approssimazione che, nella maggior parte dei sedimenti, la distribuzione granulometrica si avvicina a quella rappresentata da una curva gaussiana, per cui i granuli tenderebbero a disporsi in maniera probabilistica intorno a un valore medio.

Il trattamento statistico dei dati granulometrici riveste particolare importanza in quanto, attraverso di esso, è possibile definire parametri che permettono di avere indicazioni su come un sedimento è stato trasportato e sull’indice energetico del mezzo, ricavandone così informazioni sia sui processi che sull’ambiente sedimentario in cui si sono deposti questi sedimenti. Tali parametri possono essere ottenuti sia graficamente, partendo dalle curve, sia matematicamente. Il metodo grafico è molto semplice e nello stesso tempo molto utilizzato.

Ricadono nello studio granulometrico di un sedimento anche altri aspetti come la morfometria, che analizza la forma delle particelle clastiche, e la morfoscopia, che si interessa dei caratteri morfologici presenti sulla superficie delle particelle. La morfometria è soprattutto utilizzata sui ciottoli e fornisce ottime indicazioni sul modellamento da parte degli agenti di trasporto nonché sul meccanismo di deposito. I caratteri morfometrici vengono determinati attraverso 3 parametri: forma; sfericità; arrotondamento. Dalla dimensione e dalla forma dei grani dipende l’entità della superficie totale dell’aggregato, ossia la somma delle superfici laterali dei grani; dalla distribuzione delle dimensioni dei grani dipende, a completo assestamento, la percentuale dei vuoti; di qui l’importanza che assume lo studio granulometrico degli inerti nella composizione delle malte e dei conglomerati (sia cementizi, sia bituminosi). La quantità di legante che si richiede per un buon impasto è in relazione infatti al numero dei vuoti presenti nella massa degli inerti. Da questi dipende la resistenza meccanica del conglomerato che, a parità di altre condizioni, è normalmente tanto maggiore quanto maggiore è la densità degli inerti. Per conseguire la composizione più opportuna dell’aggregato, la distribuzione delle dimensioni dei grani può essere effettuata con l’aiuto di curve granulometriche tipo (per es., la curva di Fuller, la curva di Bolomey ecc.). Non minore importanza ha lo studio granulometrico dei terreni, sia nell’ambito della tecnica delle fondazioni, sia soprattutto nel campo delle grandi opere in terra (rilevati stradali, argini, dighe ecc.).