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Cerchar Abrasivity Index Test: una prova per determinare l’abrasività delle rocce

La prova per la determinazione del Cerchar Abrasiveness Index (CAI) è normata dalla ASTM D7625: consiste nel determinare l’abrasività di una roccia a partire dal grado di usura che induce su una punta di acciaio. Questa prova è molto utilizzata nel campo degli scavi in sotterraneo, per valutare l’entità di usura dei taglienti delle frese. La prova Cerchar consiste nel mettere a contatto il provino di roccia con una punta metallica e, grazie a un carico applicato a quest’ultima, provocare delle “incisioni” (scratch) sulla roccia. Dalla misura dell’usura della punta si ricaverà successivamente un valore di Cerchar Abrasivity Index che caratterizzarà l’abrasività del materiale. Il nome Cerchar è l’acronimo di Center d’ Études et Recherches des Charbonnages, un laboratorio francese dove è stata sviluppata per la prima volta questa tecnica di prova. L’esecuzione di questo tipo di prova prevede l’uso di un apparato che può essere l’Original o il West Cerchar: LRRT ha in dotazione un apparato West Cerchar, il cui schema è riportato nella figura seguente.

Schema semplificato dell’apparato West Cerchar per Cerchar Abrasivity Index Test in in dotazione al Laboratorio Rocce e Ricerca Tonon, srl (Fonte: ASTM D 7625, modificato).

Altri strumenti necessari per la prova sono delle punte in acciaio con apertura nota e un microscopio per misurarne l’usura.

Tipico modo di usura della punta dopo l’esecuzione del test. Il valore da considerare deve essere il risultato delle medie prese in due punti diametralmente opposti tra loro (Fonte: ASTM D 7625, modificato).

Il valore di Cerchar Abrasivity Index  viene calcolato diversamente nel caso in cui  il test sia eseguito su una superficie tagliata con sega diamantata (CAIs) o su una al taglio fresco (CAI): i due valori sono legati da una relazione di tipo lineare. Questa tipologia di prova – il Cerchar Abrasivity Index – trova ampie applicazioni nell’ambito della progettazione di gallerie: una valutazione del grado di abrasività di una roccia permette di avanzare ipotesi sulle tempistiche di avanzamento e sui costi di manutenzione dei macchinari di escavazione.

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