Il progetto SIVAL, “Sicurezza delle vallate associata alle grandi opere idrauliche degli impianti di produzione”, si articola in 4 temi; il presente rapporto, che fa parte del secondo tema “Miglioramento della sicurezza degli sbarramenti” descrive l’attività di ricerca svolta nel corso dell’anno sui metodi di indagine innovativi in sito e in laboratorio per la diagnostica strutturale delle dighe murarie (in calcestruzzo, in muratura di pietrame e malta, ecc.), delle dighe di materiali sciolti e delle loro fondazioni (rocce e terre) nonché dei corrispondenti organi di tenuta e rivestimenti. La ricerca sulla reazione alcali-aggregato nel calcestruzzo ha concentrato l’attenzione sull’efficacia delle misure preventive nei confronti dello sviluppo della reazione. Si è inoltre avviata la valutazione del comportamento in campo degli aggregati reattivi agli alcali, con la previsione del potenziale residuo di espansione. In particolare i tre temi su cui sono state condotte le indagini sono: �¾ La previsione del comportamento degli aggregati reattivi agli alcali. L’indagine è stata condotta attraverso un confronto tra espansioni ultra-accelerate ed espansioni in condizioni naturali di malte contenenti aggregati reattivi (prove di lunga durata) e lo sviluppo di una metodologia di indagine per la selezione degli aggregati reattivi agli alcali da impiegare nella preparazione del calcestruzzo. Questa metodologia prevede l’impiego, in successione, dell’esame petrografico, della prova di espansione in microbarre o test cinetico di dissoluzione della silice e prova di espansione ultra- accelerata in calcestruzzo a 150°C; �¾ La valutazione dell’efficacia delle aggiunte di sali di litio nella prevenzione della reazione alcali- aggregato. Sono stati sperimentati sia sali di carbonio di litio che sali di nitrato di litio, utilizzando come metodologie di indagine la prova di espansione delle barre di malta in soluzione 1 N NaOH a 80°C (ASTM C1260), opportunamente modificata, e la prova ultra-accelerata in calcestruzzo a 150°C. Le prove su malta hanno consentito di sperimentare diversi dosaggi di litio in modo da identificare quelli ottimali che sono stati poi usati per le prove ultra-accelerate in calcestruzzo; �¾ La valutazione del potenziale residuo di espansione del calcestruzzo. Il potenziale residuo è stato valutato su campioni ricavati da provini di calcestruzzo con aggregati reattivi ma che, maturati finora in ambiente esterno, non hanno ancora manifestato fenomeni espansivi. I campioni sono stati sottoposti a diverse prove, con e senza soluzione aggressiva, ed a varie temperature, da 38° C fino a 150° C. Lo studio dei fenomeni di erosione interna delle dighe di materiali sciolti hanno preso in esame l’individuazione di tecniche di monitoraggio in grado di evidenziare e localizzare le fasi di innesco dei

fenomeni di filtrazione interna che, in particolari condizioni, possono dar luogo a fenomeni di erosione e sifonamento. Nel corso dell’anno è stata avviata una ricerca bibliografica sulla letteratura specializzata che ha consentito di individuare alcune metodologie di monitoraggio che si basano sulla variazione di alcune proprietà termofisiche dei materiali sciolti, quali conducibilità termica, resistività elettrica, che, a loro volta, variano al variare alcuni parametri indice di tali materiali, quali porosità, granulometria, permeabilità idraulica, grado di saturazione. Lo studio del potenziale di liquefazione dei terreni granulari in condizioni sismiche richiedono lo sviluppo di appropriate apparecchiature e tecniche di laboratorio per la caratterizzazione meccanica, statica e dinamica, dei materiali granulari utilizzati in ingegneria civile per la realizzazione di dighe e rilevati. Le attività hanno perciò riguardato: �¾ La messa a punto e taratura di una cella triassiale di grandi dimensioni (diametro 300mm e altezza 600mm) con misura interna sia del carico che delle deformazioni verticali; �¾ La esecuzione di prove compressione triassiale su campioni di sabbia e ghiaietto; �¾ Lo studio della metodologia per ottenere campioni indisturbati mediante carotatura di campioni prelevati con la tecnica del congelamento del terreno. La prima fase è rivolta a terreni sabbiosi con preparazione in laboratorio dei campioni congelati e sviluppo delle tecniche di carotatura più idonee per minimizzare il disturbo. L’impiego di geomembrane in PVC per impermeabilizzare il parametro di monte delle dighe è stato studiato eseguendo, sulle tre diverse campionature di geomenbrana in PVC prelevate dal parametro di monte della diga di riferimento (diga di Camposecco) in posizione fuori acqua, le prove per la determinazione delle caratteristiche chimico-fisiche (composizione quantitativa della mescola, contenuto in plastificanti, spessore massa volumica e durezza), del comportamento alla temperatura (determinazione della flessibilità a freddo e della stabilità dimensionale), delle caratteristiche meccaniche (prova di trazione) e di permeabilità. Inoltre, sugli stessi campioni, sono state eseguite analisi spettrofotometriche all’infrarosso. Dallo studio svolto risulta evidente che tale metodo di analisi può essere di notevole aiuto per la comprensione dei fenomeni di degrado che si verificano nelle geomembrane in PVC applicate sui parametri di monte delle dighe e sui rivestimenti dei bacini: tali fenomeni sono dovuti all’azione combinata delle variazioni climatiche, dell’irraggiamento UV e dell’acqua e possono provocare variazioni delle caratteristiche delle proprietà chimico fisiche e meccaniche delle geomembrane e quindi renderle non più idonee al loro utilizzo. Sarebbe necessario proseguire lo studio in modo da avere le conferme sulle ipotesi avanzate anche coinvolgendo uno o più produttori di geomembrane in PVC.