Luigi Carmignani Piero Primavori
Materiali Naturali da Costruzione
CGT - Centro di GeoTecnologie, UniversitĂ degli Studi di Siena San Giovanni Valdarno, Italy
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Università degli Studi di Siena Centro di GeoTecnologie
Materiali Naturali da Costruzione
Sommario CENNI INTRODUTTIVI .
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1
Premessa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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2
Struttura del corso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3
Cenni introduttivi sulle categorie di materiali utilizzati allo stato naturale 3.1 Pietre da costruzione . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Pietrisco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3 Sabbie e ghiaie . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4 Pietre ornamentali . . . . . . . . . . . . . . . . .
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4
Cenni introduttivi sulle categorie di materiali utilizzati dopo trattamento. 4.1 Cemento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2 Gesso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3 Argille . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4 Vetro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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. . 23 . . 23 . . 24 . . 24 . . 25
5
Le scorte di materiali da costruzione e lo sviluppo urbanistico
ESPLOSIVISTICA ESPLOSIVO . .
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21 21 21 22 22
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1° PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO, CARATTERISTICHE E TIPI DI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 29
6
Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
7
Classificazione degli esplosivi
8
Caratteristiche degli esplosivi . . . . . . . . . . . . 8.1 Energia d’esplosione . . . . . . . . . . . . . 8.2 Massa volumica (U) . . . . . . . . . . . . . . 8.3 Densità di carica . . . . . . . . . . . . . . . 8.4 Velocità di detonazione (D) . . . . . . . . . . . 8.5 Temperatura d’esplosione . . . . . . . . . . . . 8.6 Pressioni generate dalla detonazione . . . . . . . . 8.6.1 Pressione “quasi statica “o “pressione chimica” . . 8.6.2 Pressione di detonazione (o “di picco” o “d’urto”) (PD) 8.7 Sensibilità all’innesco . . . . . . . . . . . . . 8.7.1 Esplosivi deflagranti . . . . . . . . . . . 8.7.2 Esplosivi detonanti . . . . . . . . . . . 8.7.3 Scala di sensibilità all’innesco . . . . . . . . 8.8 Diametro critico . . . . . . . . . . . . . . . 8.9 Distanza di colpo. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 . . . . . . . . . . . . . . .
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Sommario
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35 35 36 36 36 39 39 40 41 42 42 42 42 42 43
3
Università degli Studi di Siena Centro di GeoTecnologie
8.10 8.11 8.12 8.13
Materiali Naturali da Costruzione
Volume dei gas d’esplosione . . . . Salubrità dei fumi . . . . . . . Tenuta all’acqua . . . . . . . . Sensibilità . . . . . . . . . . 8.13.1 Urti, sfregamento, riscaldamento 8.13.2 Congelabilità’ . . . . . . 8.13.3 Essudamento . . . . . .
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44 44 45 46 46 46 46
9
Tipi d’esplosivo . . . . . . . . . . . . 9.1 Esplosivi deflagranti . . . . . . . . 9.1.1 Polvere nera . . . . . . . . 9.2 Esplosivi detonanti (secondari) . . . . . 9.2.1 Dinamiti . . . . . . . . . . 9.2.1.1 Gomme . . . . . . . 9.2.1.2 Gelatine dinamiti . . . . 9.2.2 Esplosivi pulverulenti . . . . . 9.2.3 ANFO . . . . . . . . . . 9.2.4 SLURRY . . . . . . . . . 9.3 Esplosivi speciali . . . . . . . . . 9.3.1 Esplosivi innescanti . . . . . . 9.3.2 Esplosivi di sicurezza o antigrisoutosi 9.3.3 Esplosivi sismici . . . . . . .
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47 47 47 48 48 48 49 50 50 51 52 52 52 53
10
Artifizi o accessori da mina . . . . . . . . . . . 10.1 Micce . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.1 Miccia a lenta combustione . . . . . . . 10.1.2 Miccia detonante . . . . . . . . . . 10.2 Detonatori . . . . . . . . . . . . . . . 10.2.1 Detonatori comuni (a fuoco) . . . . . . 10.2.2 Detonatori elettrici . . . . . . . . . 10.3 Sistemi d’innesco . . . . . . . . . . . . 10.3.1 Innescamento con miccia a lenta combustione . 10.3.2 Innescamento con miccia detonante . . . . 10.3.3 Innescamento con detonatori elettrici. . . .
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55 55 55 55 57 57 58 59 59 59 59
11
Bibliografia .
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ESPLOSIVISTICA 2° DINAMICHE DELLE ESPLOSIONI, APPLICAZIONI, ABBATTIMENTI . 63
4
12
Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
13
Dinamica dell’esplosione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
14
Trasferimento dell’energia alla roccia . .
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. 71
15
Composizione di mine da cava . .
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. 73
Sommario
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Università degli Studi di Siena Centro di GeoTecnologie
Materiali Naturali da Costruzione
16
Progetto di una mina da cava . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
17
Le applicazioni negli abbattimenti . . . . . . . . . . . . . . 17.1 La volata e il ruolo delle mine. . . . . . . . . . . . . . 17.2 Tipologia delle volate . . . . . . . . . . . . . . . . 17.3 l piano di tiro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17.4 Gli abbattimenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17.4.1 Qualità del risultato nell’abbattimento . . . . . . . . 17.4.2 Il rispetto del contorno di scavo (nell’abbattimento a gradino)). 17.4.3 Stato delle pareti (regolarità e qualità) . . . . . . . . 17.4.4 La frammentazione . . . . . . . . . . . . . . 17.5 Conclusioni sugli indicatori della qualità del risultato del tiro . . . .
18
Glossario tecnico (esclusi i nomi specifici di esplosivi) . . . . . . . . . . 97
19
Bibliografia .
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81 81 83 88 88 89 91 92 93 95
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MECCANIZZAZIONE DEI CANTIERI DI SCAVO CON ESPLOSIVI
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. 101
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20
Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
21
Azionamento delle macchine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
22
Capacità produttiva
23
Perforatrici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 109
24
Macchine di smarino . . . . . . . . . . . . . . 24.1 Macchine effettuanti raccolta e trasporto . . . . . . 24.1.1 Scraper a funi e dozer. . . . . . . . . . 24.1.2 Pale LHD (Load Haul Dump) . . . . . . . 24.1.3 Carri autocaricanti (Autopale e simili) . . . . 24.2 Sistemi con macchine separate per la raccolta e il trasporto
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. 111 . 111 . 111 . 112 . 112 . 113
25
Descrizione delle macchine di comune impiego . . 25.1 Perforazione . . . . . . . . . . . . 25.1.1 Martelli perforatori ordinari . . . . . 25.1.2 Perforatrici a rotopercussione . . . . 25.1.3 Perforatrici a rotazione . . . . . . 25.2 Smarino . . . . . . . . . . . . . 25.2.1 Smarino nell’abbattimento a giorno . . 25.2.2 Macchine per l’esecuzione del disgaggio 25.2.3 Macchine per l’abbattimento secondario .
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. 115 . 115 . 115 . 118 . 120 . 122 . 123 . 123 . 126
26
Bibliografia .
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. 127
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. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
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Sommario
5
Università degli Studi di Siena Centro di GeoTecnologie
CAVE .
6
Materiali Naturali da Costruzione
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. 129
27
Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
28
Cave e materiali.
29
Le cave: configurazione, tipi, classificazione . . 29.1 Gli elementi di una cava . . . . . . . 29.2 Tipologia delle cave . . . . . . . . 29.2.1 Attività di escavazione a cielo aperto . 29.2.2 Attività di escavazione in sotterraneo.
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135 135 138 139 140
30
Cave per la produzione di inerti, pietrischi, granulati, sabbie, ecc. . 30.1 Cave di monte . . . . . . . . . . . . . . . . 30.2 Cave di pianura . . . . . . . . . . . . . . . . 30.2.1 Drag Line . . . . . . . . . . . . . . . 30.2.2 Escavatori . . . . . . . . . . . . . . . 30.2.3 Draghe . . . . . . . . . . . . . . . . 30.2.4 Problemi idrologici connessi con l'escavazione sottofalda 30.2.5 Cave in alveo . . . . . . . . . . . . . . 30.3 Cave in galleria . . . . . . . . . . . . . . . .
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143 144 146 147 147 148 149 151 152
31
Cave per la produzione di pietre ornamentali . . . . 31.1 Cave per squadratura di boulders . . . . . . 31.2 Cave per abbattimento selettivo . . . . . . . 31.3 Cave per splateamento (fronte unico o fronti multipli) 31.4 Cave per fette verticali, fronte unico . . . . . 31.5 Coltivazione in sotterraneo . . . . . . . .
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153 153 154 154 155 156
32
Cenni sugli aspetti ambientali . . . . . . 32.1 Recupero ambientale delle cave di monte . 32.2 Recupero ambientale delle cave di pianura 32.3 Ripristino di cave in attività o abbandonate
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159 160 161 165
33
Redazione di un progetto di coltivazione
34
Piani cave comprensoriali
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
35
Bibliografia .
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. . 175
INERTI .
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. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
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. . . . . . . . . . . . . . 169
. 177
36
Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
37
Inerti granulari da rocce macinate
38
Inerti granulari “naturali” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 38.1 Depositi residuali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
Sommario
. . . . . . . . . . . . . . . . 181
Università degli Studi di Siena Centro di GeoTecnologie
38.2 38.3 38.4 38.5 38.6 38.7
Materiali Naturali da Costruzione
Depositi colluviali . . . . . . . . . . . . . Depositi fluviali . . . . . . . . . . . . . . Depositi fluviali (terrazzi fluviali e pianure alluvionali). . Depositi marini . . . . . . . . . . . . . . Depositi glaciali . . . . . . . . . . . . . . Depositi eolici . . . . . . . . . . . . . .
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. 186 . 186 . 187 . 187 . 188 . 189
39
Le sabbie: caratteristiche ed impieghi . . . . . . . . . . . . . . . 191 39.1 Granulometria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 39.2 Composizione mineralogica . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
40
Le ghiaie: caratteristiche ed impieghi . . . . . . . . . . . . . . . . 195
41
Caratteristiche degli inerti per usi stradali .
42
Caratteristiche degli inerti per calcestruzzo. . . . . . . . . . . . . . 199 42.1 Sostanze indesiderabili . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
43
Bibliografia .
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. 197
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. 203
PIETRE DA COSTRUZIONE .
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. 205
44
Premessa .
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. 207
45
Pietre e calcestruzzo
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. 209
46
Fattori che determinano l’impiego di una roccia come pietra da costruzione.
47
Alterabilità
48
Conservazione e restauro .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
49
Coltivazione .
. .
. .
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.
. .
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. . 219
50
Pietre per coperture di tetti e rivestimenti rustici . .
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. 221
51
Bibliografia .
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. 211
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PIETRE ORNAMENTALI .
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. 225
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52
Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
53
Definizione e nomenclatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
54
Le rocce sorgenti e non sorgenti
. . . . . . . . . . . . . . . . . 233
55
Il ciclo delle P. O.
.
56
I campi di applicazione: “dove sono” le pietre ornamentali
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. . 237
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Sommario
7
Università degli Studi di Siena Centro di GeoTecnologie
Materiali Naturali da Costruzione
sia dal passaggio del proiettile sia dal ferimento dovuto alle schegge di vetro che possono staccarsi dalla superficie interna. In questi casi lo spessore totale della lastra, che rimane trasparente, può arrivare a 40 mm (il che significa un peso di circa 90 kg/m2 contro i circa 18 dei vetri di sicurezza semplice). Ed è, ancora una volta, la struttura stratificata che conferisce al prodotto composito la capacità di assorbire efficacemente l'energia cinetica d'impatto del proiettile, estremamente localizzata. Mentre però nei vetri antivandalismo e anticrimine la resistenza allo sfondamento è dovuta principalmente agli strati di plastica interposti, nello stratificato antiproiettile la forza d'urto viene progressivamente ridotta per attrito con gli strati di vetro mentre lo strato di materiale plastico assume un'importanza minore.
464
86 Il vetro in edilizia