Classificazione delle miscele (composizione)

Si distinguono tre tipologie di miscele a seconda della loro composizione:

  • sospensioni: piccole particelle solide disperse in un mezzo liquido. Esempio: cemento e argilla in acqua;
  • emulsioni: sistema bifase contenente piccole goccioline colloidali di liquido in fase dispersa. Esempio: bitume e acqua. A questa categoria appartengono anche le schiume, ottenute emulsionando un gas nel materiale di iniezione, che può essere cemento o un composto chimico organico. Alcuni agenti schiumogeni, come additivi che incrementano la tensione superficiale, contribuiscono a formare bolle durante l’agitazione, o altrimenti possono indurre reazioni chimiche con produzione di gas;
  • soluzioni: miscele molecolari liquide ed omogenee di due o più sostanze. Esempi: silicato di sodio, resine organiche ed un’ampia varietà delle cosiddette miscele chimiche. Si possono distinguere le soluzioni colloidali (tra cui le miscele a base di silicato sodico, i lignocromati e le emulsioni bituminose) e le soluzioni pure (tra cui le resine acriliche e fenoliche e gli amminoplasti).

Cambefort (1987) ha distinto i principali tipi di miscele:

Fig. 4.3: Classificazione delle miscele secondo Cambefort (1987)

Egli ha inoltre caratterizzato le schiume con i seguenti parametri:

coefficiente di espansione

 

coefficiente di rigonfiamento

 

indice d’aria

 

La relazione tra il coefficiente di espansione e l’indice d’aria è analoga a quella tra indice dei vuoti e porosità nei terreni.

Le proprietà reologiche e la penetrabilità delle schiume nei terreni non sono solo legate al coefficiente di espansione, che può variare tra meno di 3 per le schiume di base cementizia a più di 50 per le schiume organiche, ma anche alla dimensione delle bolle.

Per quanto riguarda le miscele chimiche, fattori importanti che devono essere tenuti in considerazione sono la tossicità e la permanenza. La permanenza rappresenta la resistenza al deterioramento meccanico dovuto al gelo-disgelo o alla bagnatura, e al deterioramento chimico per reazioni con la falda o con i componenti del terreno. Tale caratteristica può essere anche minacciata dal movimento dell’acqua o dall’erosione per infiltrazione attraverso gli spazi lasciati vuoti a seguito di un’iniezione inadeguata o del ritiro, e dalla solidificazione della stessa miscela.

La tossicità si riferisce ai rischi per la salute a seguito del trattamento della miscela, e a suoi effetti sulla qualità della falda con cui è in contatto. Sfortunatamente adottare miscele ad alta resistenza e con molta permanenza comporta i maggiori rischi per la salute e le peggiori conseguenze a seguito dell’inquinamento della falda e della corrosione.

Fig. 4.4: Classificazione delle principali miscele chimiche di After Greenwood e Thomson