Caratterizzazione meccanica e studio di materiali geotecnici idonei all'isolamento sismico

Negli ultimi due decenni sono stati proposti studi circa l’utilizzo di pneumatici triturati ai fini dello sviluppo di sistemi di isolamento sismico degli edifici, comunemente indicati nella letteratura tecnica con la sigla GSI (Geotechnical Seismic Isolation). Questo tipo di ricerca è stata sviluppata anche al fine di risolvere le odierne problematiche ambientali, inserendosi nel quadro dell’economica circolare, proponendo un sistema di isolamento sismico applicabile anche in Paesi economicamente poco avanzati. La ricerca qui presentata approfondisce la conoscenza, mediante prove di laboratorio geotecniche statiche, di materiale diverso dallo pneumatico triturato, mantenendo comunque il medesimo obiettivo di trovare applicazione a materiali plastici di scarto nell’ambito dell’Ingegneria Civile. Le attività di laboratorio svolte nel contesto di questa tesi sono state concentrate sulla polvere di Teflon. Sono state eseguite prove statiche quali: prove edometriche, prove di taglio diretto e prove triassiali. Queste sono state effettuate sia sul materiale puro, sia su miscele di Teflon con Sabbia del Ticino, considerando diverse percentuali in peso variabili dal 5% a 35%. I test sono stati eseguiti in modo da sottoporre i provini a varie pressioni di confinamento e al variare del contenuto in peso di Teflon nelle miscele con sabbia. L’obiettivo finale della ricerca è valutare quanto il Teflon, alteri le caratteristiche meccaniche della sabbia in termini deformazione verticale ε, cedimento secondario Cαε, modulo edometrico M e angolo di attrito ϕ', e l’idoneità di queste miscele sabbia-teflon in sistemi di isolamento sismico geotecnico GSI. In the last two decades, studies have been proposed on the use of shredded tires for the development of seismic insulation systems for buildings, commonly referred to in the technical literature as GSI (Geotechnical Seismic Isolation). This type of research was also developed in order to solve today's environmental problems, entering the framework of the circular economy, proposing a seismic isolation system that can also be applied in economically less advanced countries. The research presented here deepens the knowledge, through static geotechnical laboratory tests, of materials other than shredded tires, while maintaining the same objective of finding application to waste plastic materials in the field of Civil Engineering. The laboratory activities carried out in the context of this thesis were concentrated on Teflon powder. Static tests were performed such as: oedometric tests, direct shear tests and triaxial tests. These were carried out both on pure material and on Teflon blends with Ticino sand, considering different weight percentages ranging from 5% to 35%. The tests were carried out in such a way as to subject the specimens to various confinement pressures and to varying the Teflon content by weight in the mixtures with sand. The final objective of the research is to evaluate how much Teflon alters the mechanical characteristics of sand in terms of vertical deformation ε, secondary settlement Cαε, edometric modulus M and angle of friction ϕ ', and the suitability of these sand-Teflon mixtures in systems of GSI geotechnical seismic isolation