Laboratorio di Meccanica delle Rocce

Docente Referente
Prof. Giulio di Toro - Tel. +39 0498279105 - email: giulio.ditoro@unipd.it
Attività
Il Laboratorio di Meccanica delle Rocce esegue prove su materiali coerenti (e.g., rocce, calcestruzzi, ceramiche) in condizioni uniassiali e triassiali per la determinazione dei parametri elastici e meccanici. Il Laboratorio si avvale inoltre di un Low to High Velocity Rotary Shear Apparatus (ROSA), che consente di misurare la resistenza di attrito di materiali solidi (rocce, metalli, ceramiche) e polveri sotto carico (fino a 50 kN equivalenti a 25 MPa per provini cilindrici di 25 mm di diametro esterno, estendibili a 100 MPa per esperimenti particolari) e velocità di scivolamento da 10 nm/s a 1.3 m/s.
Strumentazione
1. ADVANTEST9 e SERCOMP7 (CONTROLS Italia, s.r.l.) per l’esecuzione di prove in condizioni uniassiali e triassiali. Due telai ad elevata rigidità da 3000 kN e da 4000 kN consentono l’esecuzione di prove di rottura su campioni cubici fino a 300 mm e cilindrici fino a 500 mm. Lo strumento è conforme alle norme UNI EN 12390-4, ASTM C39 e AASHTO T22. Le prove di compressione uniassiale possono essere effettuate in controllo di carico, di spostamento o di deformazione e consentono di determinare il modulo di Young e il coefficiente di Poisson. Le prove triassiali vengono effettuate utilizzando una cella di Hoek e la velocità di applicazione del carico viene controllata utilizzando 3 Linear Velocity Displacement Transducers (LVDT, Solartron). Durante la prova è possibile la misura del modulo di Young e del coefficiente di Poisson.
Per questi apparati si prega di contattare il prof. Mario Floris (mario.floris@unipd.it)
2. ROtary Shear Apparatus (ROSA). ROSA è un apparato sperimentale con configurazione tipo rotary progettato per studiare l’attrito in materiali coesivi e non-coesivi (rocce, polveri, metalli, ceramiche, vetri, ecc.). ROSA è equipaggiato con un servomotore di 11 kW e un complesso sistema di riduttori (scatola di cambio) che consente di imporre su provini standard cilindrici con diametro esterno di 25 mm velocità equivalenti comprese tra 10-8 m/s e 1.3 m/s. Grazie alla configurazione tipo “rotary” il numero di rotazioni che possono essere imposte al provino (e quindi la distanza di scivolamento) è nominalmente infinito. Il massimo sforzo normale applicabile a provini standard mediante pistone pneumatico è di 25 MPa che può essere incrementato fino a 100 MPa con installazione di un dedicato pistone idraulico. ROSA è dotata di rotary encoders, celle di carico e trasduttori di spostamento ad alta risoluzione per la misura di (1) posizioni e velocità angolari (convertiti in spostamenti e velocità di scivolamento equivalenti), (2) coppia e carico assiale (convertiti rispettivamente in sforzi di taglio e normali il cui rapporto è il coefficiente di attrito), e (3) raccorciamenti e dilatazioni dei provini. I dati meccanici sono acquisiti ad una frequenza fino a 1 kHz. Nel 2019 sarà installata una cella idrotermale per effettuare esperimenti fino a 500°C e 35 MPa di pressione di confinamento, anche per studi geotermici.
Per questo apparato contattare il prof. Giulio di Toro (giulio.ditoro@unipd.it)