Nelle prove di Colonna Risonante si applicano tipicamente carichi variabili con legge sinusoidale e con frequenze elevate, in modo da raggiungere le condizioni di risonanza per l’insieme costituito dal provino di terreno e dal sistema per l’applicazione dei carichi.
Le prove sono condotte su provini cilindrici utilizzando attuatori di carico di tipo elettromagnetico, in modo che nella stessa apparecchiatura possano eseguirsi anche prove torsionali cicliche (bassa frequenza). Nel corso delle prove di RC vengono misurate la frequenza di risonanza e la rotazione del provino. Dal valore della prima grandezza è possibile risalire alla velocità di propagazione delle onde di taglio e quindi al modulo G; dalla misura delle rotazioni del provino si ricava la deformazione tangenziale γ. Poiché la prova di RC opera alle frequenze proprie di un provino cilindrico le frequenze di prova risultano relativamente alte (10-100Hz). Con le prove RC non è possibile raggiungere la condizione di rottura, per cui esse sono utilizzate per determinare le leggi di decadimento della rigidezza e di incremento del fattore di smorzamento con la deformazione tangenziale.
Nelle prove di Taglio Torsionale Ciclico si attuano condizioni di taglio semplice su provini cilindrici, sovrapponendo ad uno stato di tensione efficace isotropo e non (applicato nella fase di pre-sollecitazione statica) una coppia torcente variabile nel tempo con legge periodica. Le prove sono indicate per la misura della rigidezza a piccole e medie deformazioni. Per misurare la rigidezza dei terreni le prove sono condotte eseguendo una serie di cicli a livello di carico o di deformazione crescente, in condizioni drenate o non drenate, fissando una determinata frequenza del carico (o una velocità di deformazione). Tra ogni serie di cicli può essere interposta una fase di consolidazione. Il comportamento meccanico del terreno si ottiene dall’interpretazione diretta dei cicli di scarico e ricarico, sintetizzati attraverso i parametri equivalenti rigidezza a taglio G e fattore di smorzamento D, associati al livello di deformazione tangenziale γ.