La Piastra Dinamica o Light Weight Deflectometer LWD viene utilizzata per determinare il modulo di deformazione dinamico Evd in MPa [MN/m²].
Occorre precisare fin da subito che la prova di carico con piastra dinamica non sostituisce la prova con piastra statica.
Normative di riferimento:
- ASTM E2835-11 (statunitense)
- TP BF-StB Parte B 8.3 (tedesca)
Quali risultati restituisce?
La massa battente da 10 kg applica un carico d’urto 7,07 kN permettendo una campo di misura Evd 15-70 MPa (MN/m²). La piastra di base da 300 mm con sensore di accelerazione (MEMS) ha una risoluzione pressione max 0,1 MPa (MN/m²).
Il modulo di deformazione è dato dalla seguente espressione: Evd: 1,5 * r * sigma/s
essendo: r = raggio della piastra pari a 150 mm, sigma = sforzo normale sotto la piastra paria 0,1 MPa e s il cedimento medio (valore di tre misurazioni) in mm.
La massima profondità di misurazione/profondità di influenza: ca. 600 mm, ovvero pari a circa il doppio del diametro della piastra.
I risultati dei test forniscono valori sulla capacità portante e sul grado di compattazione (addensamento) dei terreni misurati attraverso il modulo di deformazione dinamico Evd.
Lo strumento è inoltre in grado di restituire la deflessione del terreno (mm) dovute allo sforzo (carico) applicato e l’intensità del carico stesso in funzione del tempo, grazie a una cella di carico e un geofono posto al centro della piastra a diretto contatto con il terreno.
Il grado di compattazione del terreno è espresso attraverso il valore s/v (millisecondi, ms): rapporto tra il cedimento massimo rispetto alla velocità massima del cedimento. Se questo valore supera 3,5 ms si tratta generalmente di un terreno cedevole: occorre dunque verificare che durante la prova il valore s/v sia sempre inferiore a 3,5 ms.
Lo strumento rilascia tre curve a campana corrispondenti ai cedimenti delle singole battute effettuate. Se le curve a campana sono molto prossime tra loro (quasi sovrapponibili) indicano un buon grado di addesamento del terreno. Se ciò non accedesse e si osservassero significative variazioni nelle curve occorre procedere alla determinazione della compattazione residua del terreno. In questo caso è opportuno effettuare una compattazione ulteriore sullo stesso punto di prova, eseguendo 15 colpi con la piastra dinamica, e poi eseguire una seconda indagine sul medesimo punto prova. Se dopo queste 15 batture il cedimento differenziale tra le singole curve diminuisce e si osservano dunque 3 curve pressoché sovrapposte, si può giungere alla
conclusione che il terreno del sito debba essere ulteriormente addensato.
Quali sono i campi di applicazione?
Lo strumento viene adottato per simulare la tensione ovvero la deformazione trasmessa alla pavimentazione stradale dal passaggio di un mezzo con singolo asse standard da 120 kN alla velocità media di 50 km/h. In altre parole, la piastra dinamica LWD è lo strumento più adatto per simulare il livello di tensione e l’area caricata da una ruota singola di un veicolo commerciale.
I test vengono normalmente effettuati su rilevati stradali, ferroviari etc. su strati di terreno naturali o stabilizzati a calce/cemento o riciclati con senza bitume. Normalmente i test vengono effettuati prima e dopo i trattamenti per verificare il miglioramento e l’efficacia del trattamento.
E’ possibile eseguire una correlazione tra la prova di piastra statica e dinamica?
Occorre precisare fin da subitro che non esiste una relazione costante e che si possa definire assoluta tra i moduli Md e Evd, in quanto la metodologia delle prove si differenzia soprattutto per quanto riguarda la pressione esercitata sul terreno e i tempi di carico.
Per ottenere una correlazione di tipo sperimentale (sito-specifica) tra le due tipologie di prove, consiste nell’eseguire una prova di piastra statica centrale e 4- 8 prove dinamiche a una distanza vartiabile da 60 a 70 cm rispetto alla piastra statica centrale. In ragione delle dimensioni del cantiere si potranno stabilire il numero dei punti di prova e le rispettive distanze.
Nel calcolo del valore medio di Evd occorrerà scartare i valori più alti e più bassi ottenuti.
Studi sperimentali su riempimenti con terreni del tipo A1-a hanno osservato che
per valori di Md < 40 MPa la relazione è del tipo Evd = 0.7-0.8 Md
per valori di Md > 40 MPa Evd = 0.64Md + 7.75
Lo studio dispone della strumentazione marchiata Boviar srl
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