Giochiamo con la sabbia, ma da ingegneri

Oggi finisce la Settimana dell'ingegneria dedicata alle scuole in visita al museo, domani e dopo si svolge il primo fine settimana dedicato ai visitatori del museo. Sono attività che fanno parte di un progetto europeo più vasto e articolato chiamato Engineer.
Abbiamo proposto tre tipi di attività diverse: la costruzione di automata, la realizzazione di uno strumento musicale a corda, la messa in sicurezza di edifici costruiti su terreni granulari mooolto bagnati.
Ho seguito quest'ultima attività. Il fenomeno è presentato in un video del post Sabbia + acqua = fenomeni interessanti.

I partecipanti ricevono un contenitore con sabbia intrisa d'acqua e una "casa" costituita da tre piastrelle metalliche tenute insieme da un elastico. Hanno a disposizione cannucce, spiedini di legno, pipette, fogli di pellicola per alimenti, pezzi di camera d'aria per intervenire sulla casa e/o il suo ambiente in modo che la casa non si inclini quando si picchietta l'esterno del contenitore simulando un terremoto.
I partecipanti provano il fenomeno, pensano che cosa fare, ricevono i materiali e partono con la costruzione.

Le realizzazioni devono funzionare, cioè evitare che la casa si inclini, e molti le elaborano da un punto di vista "architettonico".

Sabbia + acqua = fenomeni interessanti

Partecipiamo al progetto europeo Engineer sviluppando l'unità legata all'ingegneria geotecnica, quindi ho imparato un po' di cose sui terreni e le loro caratteristiche. Avevo già pasticciato con la sabbia quando mi sono occupato di materiali granulari, ma in genere era sabbia asciutta. L'unico fenomeno con sabbia bagnata che avevo incontrato è il cosiddetto "effetto bagnasciuga" (o forse sarebbe meglio "effetto battigia"?):

The Wet-Sand Effect  http://youtu.be/B_qRh5Y-hO8 

Ho scoperto un altro e sorprendente fenomeno, che avviene quando la sabbia è satura di acqua: la liquefazione del suolo (o Liquefazione delle sabbie come è chiamata su wikipedia italiana - vedi anche la più estesa Soil liquefaction su wikipedia inglese).

Dilatency and Liquefaction of a fine sand from Matt Kuchta on Vimeo.

La liquefazione del suolo non è solo un fenomeno sorprendente, accade a grande scala durante i terremoti che avvengono in località con un terreno di caratteristiche simili: è avvenuto anche durante il terremoto in Emilia e ha contribuito a danneggiare gli edifici (anche un edificio ragionevolmente antisismico ha dei problemi quando si inclina perchè affonda nel suolo).

http://youtu.be/FH84wrnvHpw

Altre informazioni si trovano in Soil Liquefaction web site.
Quando entra in gioco l'argilla la liquefazione diventa ancora più marcata:

Extreme Soil Liquefaction  http://youtu.be/Rd6W2aP2dkA

Un evento provocato da un terreno ricco di argilla è documentato da un filmato del 1978

The Quick Clay Landslide at Rissa - 1978  http://youtu.be/3q-qfNlEP4A

Sembrava tutto. Ma proprio ieri una collega israeliana mi ha segnalato questo video:

Dispatches from the Dirt Lab #2: Building Better Sandcastles from Matt Kuchta on Vimeo