Studio della porosità con l'uso delle sezioni sequenziali ed analisi d'immagini: il caso di un suolo argilloso

Nel corso degli ultimi tre decenni lo studio della struttura del suolo è stato affrontato utilizzando diversi approcci metodologici. Tra questi l'analisi morfologica di immagini bidimensionali di campioni indisturbati di suolo è stata certamente la tecnica più diffusa. Metodi stereologici sono stati pure largamente applicati ma essi si fondano su ipotesi spesso troppo restrittive sulla forma di pori e particelle solide. Più recentemente è stata impiegata con successo la tomografia computerizzata (TAC) ai raggi X e ? per l'analisi 3D dei pori ma questa presenta alcuni seri inconvenienti quali l'alto costo, la risoluzione generalmente scarsa e la complessità globale della strumentazione. Da questo punto di vista il sistema basato sul sezionamento meccanico sequenziale dei campioni di suolo appare essere promettente ed, in molti casi, più sostenibile per i minori costi e la maggiore risoluzione che possono essere ottenuti.Un esempio di tale approccio metodologico è fornito della tecnica di sezionamento e ricostruzione d'immagine 3D messa a punto presso il C.N.R. I.S.P.A.I.M. di Ercolano (NA). In questo lavoro ne viene fornita una descrizione e vengono presentati i risultati relativi ad un esempio applicativo. Il sistema si basa sull'impregnazione veloce del suolo con resina poliestere a bassa viscosità e breve tempo di indurimento a cui viene aggiunto un pigmento fluorescente. L'acquisizione delle immagini di sezioni sequenziali del campione ottenute con una rettificatrice piana viene eseguita con una fotocamera scanner (3590 ? 2704 pixels) direttamente connessa alla testa portamola.Il sistema consente l'uso di campioni di grosse dimensioni (140 ? 140 ? 350 mm) ed una risoluzione elevata (18 ?m). Le immagini 2D vengono inviate via LAN ad una stazione di lavoro grafica Silicon Graphics per l'"image processing" (ricostruzione 3D ed analisi).La ricostruzione 3D viene fatta partendo da sezioni piane distanziate di un valore pari alla risoluzione del pixel in modo da ottenere una rappresentazione 3D omogenea nelle tre direzioni.E' possibile eseguire non solo misure sulla distribuzione delle larghezze dei pori ma anche analisi delle superfici di scambio, connettività dei pori, etc..