1. INVESTIAMO NEL VOSTRO FUTURO
Sistemi e Materiali innovativi per la conservazione
del patrimonio Archeologico in Siti Sommersi
MATERIALI
LAPIDEI
SIMPASS
STORIA DEI MATERIALI
Prof.ssa Philomène Gattuso
3. MATERIALI LAPIDEI
I materiali lapidei si suddividono in naturali e artificiali.
A. Materiali lapidei naturali: sono essenzialmente le rocce. Esse si suddividono in tre
categorie ognuna con diverse caratteristiche meccaniche, fisiche e chimiche :
- rocce vulcaniche
- rocce sedimentarie
- rocce metamorfiche
B. Materiali lapidei artificiali:
1. malta
2. calcestruzzo
3. laterizi
4. ceramica
5. vetro
5. I materiali lapidei naturali sono essenzialmente le rocce.
I materiali lapidei sono stati impiegati come materiali naturali da costruzione fin dai tempi
più antichi per le loro eccezionali qualità. Per resistenza, durabilità e varietà di aspetto e
colorazione, essi possono essere utilizzati sia per la costruzione di edifici che per la
preparazione di ornamenti, sia a scopi celebrativi che rituali.
Proprio queste caratteristiche permettono di comprendere per quale motivo i materiali
lapidei naturali rivestano un ruolo di primaria importanza all’interno del patrimonio
culturale, rappresentando da un lato la materia prima maggiormente adoperata per la
realizzazione di strutture o manufatti antichi, dall’altra la più diffusa testimonianza
dell’arte passata.
Con il passare del tempo e il fiorire delle tecnologie il ruolo primario di questo materiale
è andato declinando, per recuperare centralità nell’età contemporanea .
I materiali lapidei sono usati principalmente come materiale da costruzione per le
strutture murarie, sia in grandi blocchi, più o meno lavorati e messi in opera senza
malta, sia in piccoli blocchi o conci, lavorati e messi in opera con l’ausilio delle malte di
allettamento che rappresentano il più grande esempio dello sviluppo tecnologico legato
all’utilizzo dei materiali lapidei per l’edilizia come testimoniano numerose costruzioni nel
nostro entroterra.
Sono utilizzati, in larga misura, anche per elementi edilizi di sostegno, di copertura, di
rivestimento, di pavimentazione e di decoro.
6. Le rocce frantumate sono poi utilizzate per varie applicazioni:
- Pietrischi e pietrischetti, per costruzioni stradali
- Aggregati o inerti, sabbia ghiaia per malta e calcestruzzi
- Granulati, per elementi lapidei agglomerati o per pavimenti gettati in opera
- Polveri di marmo, per intonaci
Le rocce dopo una trasformazione fisico-chimica diventano materia prima per:
- Leganti aerei ed idraulici (calce, gesso, cemento)
- Prodotti ceramici (argilla) Vetro (sabbia + silice cotti con sali)
- Coibenti a base naturale (amianto)
Essendo i materiali lapidei pesanti e poco maneggevoli, vengono spesso lavorati in cava
o nelle immediate vicinanze.
Offrono buona resistenza alla compressione, ma risultati scadenti quando sono
sottoposti a trazione: per questo motivo sono utilizzati soprattutto in murature e sostegni.
Le varietà sono tali e tante, a seconda dei paesi d’origine – dal pregiatissimo marmo al
calcare, all’arenaria – che la scelta dipende dalle caratteristiche generali quali colore,
lucentezza, lavorabilità e in misura essenziale dalla sua durezza.
A seconda delle caratteristiche chimico-fisiche i materiali lapidei presentano colori e
consistenze differenti. A talune varietà corrispondono aree geografiche e tecniche
specifiche, dal diffusissimo calcare delle costruzioni romane e gotiche al pregiato marmo
delle cattedrali, dall’altissima resistenza dei graniti alla duttile arenaria largamente
utilizzata nell’architettura toscana del Rinascimento nella varietà della pietra serena.
7. IL SISTEMA TRILITICO
Nel sistema trilitico si ha una trasmissione dei pesi in modo
abbastanza semplice: il peso dell’elemento orizzontale si divide in due
carichi equivalenti che si scaricano sui due piedritti.
I piedritti, per effetto di questi pesi sovrastanti vengono ad essere
sollecitati a compressione: ossia, il carico che li sovrasta determina sui
piedritti un fenomeno di schiacciamento, fenomeno che viene
contrastato dalla capacità di resistenza del materiale che costituisce le
strutture.
Trattandosi di pietre, come per le costruzioni megalitiche, tale
resistenza è pressoché assicurata dalla durezza del materiale.
L’elemento orizzontale, rispetto ai piedritti, viene sollecitato da una
diversa sollecitazione, che prende il nome di flessione: ossia, dato che
l’elemento è appoggiato solo agli estremi, al centro tende ad inflettersi
verso il basso.
Per effetto di ciò, all’interno avremo che le fibre superiori tendono a
schiacciarsi – sono quindi soggette a compressione – mentre le fibre
inferiori tendono a dilatarsi – sono cioè soggette a trazione.
Molti materiali possono agevolmente sopportare la compressione, ma
non la trazione.
Per sopportare quest’ultima sollecitazione, i materiali impiegati devono
avere una forza di coesione interna notevole.
Pertanto, ne consegue che l’elemento più delicato del sistema trilitico
è quello orizzontale.
In natura solo due materiali possono prestarsi a ciò, la pietra e il legno.
Entrambi però hanno due limiti «tecnologici»: le pietre sono troppo
pesanti e difficilmente possono raggiungere luci – distanza tra i due
sostegni – di dimensione notevole; il legno è un materiale non sempre
resistente, con problemi di durabilità, dovuta a pericoli di deperimento o
incendio.
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9. I primi templi greci
furono costruiti in legno
Particolare della
struttura in legno del
tetto
12. In ogni epoca il costo del trasporto,
TRASPORTO DALLA CAVA AL CANTIERE
in termini di fatica umana e di
tempo, era tra i più alti di tutte le
operazioni del cantiere.
Nei casi in cui la zona di LIZZATURA
estrazione si trovava in aree
montane, la prima fase del
trasporto era rappresentata dalla
discesa dalla cava verso il piano,
tramite percorsi che generalmente
si effettuavano su forti pendenze, e
lungo i quali i blocchi dovevano
essere frenati.
Un sistema frequente era
l’approntamento di piste larghe
qualche metro, costituite da piani
inclinati (detti ‘lizze’), lungo le
quali venivano fatti scendere i
blocchi: i blocchi, pesanti anche
oltre 25 tonnellate, venivano issati
sopra slitte di legno di quercia di
lunghezza variabile (anche sino a
12 metri).
Le slitte venivano fatte scorrere su assi di legno ingrassato disposti trasversalmente, e venivano trattenute con
grossi funi (dette canapi) agganciate ai bordi del percorso a corti pali di legno duro (piri) infissi nella roccia; il
graduale allentamento delle funi consentiva un lento avanzamento dei carichi.
Iniziata la discesa, con l’aiuto di leve, i ‘lizzatori’ che hanno preparato la carica con l’aiuto dei “manovali di lizza”,
toglievano via via le traverse dietro e le disponevano davanti.
Nelle cave greche del marmo pentelico si conservano straordinarie testimonianze di tale sistema, costituito da
una via in forte pendenza, ai lati della quale si trovano ancora i fori usati per i pali dove venivano avvolte e fatte
scorrere le funi destinate a frenare le slitte.
Nelle cave di marmo di Carrara la ‘lizzatura’ è stata in uso fino a epoche recenti.
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21. Le rocce hanno diverse caratteristiche meccaniche, fisiche e chimiche e si suddividono
in TRE CATEGORIE:
1. rocce vulcaniche (dette anche magmatiche, eruttive o ignee): (come granito,
sienite, diorite, gabbro e basalto) si formano in seguito alla solidificazione di
magmi; a seconda del luogo in cui cristallizza si ottiene la suddivisione di questo
genere di rocce in:
- intrusive o plutoniche: rocce che si formano all’interno della crosta terrestre
- effusive o vulcaniche: rocce che si formano sulla superficie terrestre o all’interno,
a bassa profondità; il magma è portato in superficie attraverso il fenomeno del
vulcanismo (risalita di lava).
2. rocce sedimentarie: (come dolomite, calcare e arenaria) sono rocce formate
dall'accumulo di sedimenti di varia origine depositati sulla superficie terrestre,
derivanti in gran parte dalla degradazione e dall'erosione di rocce preesistenti.
Vengono classificate in base all'origine dei sedimenti in: rocce clastiche, chimiche,
organogene e piroclastiche.
3. rocce metamorfiche: (marmo, gneiss, ardesia) formatesi in seguito alla
trasformazione di altre rocce che per processi geologici vengono portate in
condizioni di pressione e temperatura molto diverse rispetto a quelle in cui si erano
precedente formate.
Nella pratica queste rocce possono essere distinte in DURE e TENERE.
Tra le rocce dure vi sono: graniti, rioliti, basalti e sono rocce difficili da lavorare.
Tra le rocce tenere vi sono: arenarie, tufi e calcari.
22. Granito
Il granito ha una struttura cristallina, spesso con cristalli di grosse dimensioni, in quanto si tratta di una roccia
intrusiva formatasi a grandi profondità dalla crosta terrestre. Esso presenta un'ottima resistenza agli acidi. Viene
utilizzato soprattutto nelle pavimentazioni e nei rivestimenti esterni (soprattutto in passato per il bugnato).
Tufo
Il tufo è una roccia vulcanica di tipo effusivo. Esso può essere impiegato in edilizia in blocchetti per la costruzione
delle pareti portanti in sostituzione di altri materiali quali blocchetti di cemento, pietra da taglio eccetera.
Porfido
Il porfido è una roccia vulcanica effusiva (formatasi, quindi, in prossimità della crosta terrestre) con
una struttura cristallina a grana fine. È molto resistente agli sbalzi di temperatura, ed è per questo
che viene spesso utilizzato per pavimentazioni esterne (dai bolognini ai sampietrini fino a lastre di
dimensioni maggiori), ma anche per rivestimenti e pareti ventilate.
Marmo
Il marmo è una roccia metamorfica creatasi in seguito alla trasformazione di rocce sedimentarie mediante
ricristallizzazione del carbonato di calcio di cui sono in prevalenza composte. Come tutte le rocce metamorfiche,
anche il marmo può essere suddiviso in lamine secondo specifiche direzioni (scistosità). Viene spesso usato
nella scultura, ma anche per rivestimenti esterni degli edifici e per le pavimentazioni.
Ardesia
L'ardesia è una roccia metamorfica da cui si possono ottenere facilmente lastre sottili, piane, leggere,
impermeabili e resistenti agli agenti atmosferici. Viene principalmente impiegata per la costruzione
delle coperture, ma anche nelle pavimentazioni e per la costruzione di gradoni di scale.
Altre rocce utilizzate in edilizia
Esistono molti altri materiali lapidei utilizzati in edilizia. Tra questi, ci sono delle rocce
vulcaniche (come sienite, diorite, gabbro e basalto), rocce sedimentarie (come dolomite, calcare e arenaria)
e rocce metamorfiche (come, per esempio, gli gneiss).
26. Il granito è una roccia eruttiva a prevalente tonalità chiara che, per le particolari
caratteristiche fisiche e meccaniche tra cui la notevole resistenza all’alterazione
atmosferica nonché per i fattori estetici, è molto utilizzata come materiale da costruzione
per rivestimento, pavimentazione e per la realizzazione di opere monumentali.
Rigore ed essenzialità, queste le caratteristiche dell’edificio progettato da Siza: un corpo
di fabbrica bianco e imponente nei suoi profili mistilinei e il recinto del patio.
La differenza altimetrica dei volumi è sapientemente esplicitata grazie all’impiego di
materiali differenti: la recinzione è realizzata in granito grigio.
I conci in pietra da taglio perfettamente assemblati saldano la struttura al suolo e
definiscono in maniera inequivocabile l’ingresso trilitico verso la chiesa.
Il granito è usato sia per la sua leggerezza sia per la sua sintonia estetica con l’enorme
volume bianco.
Afferma Siza: «A seconda del trascorrere delle ore del giorno la chiesa si smaterializza
oppure risalta con prepotenza: anche per questa ragione era necessario adottare un
basamento che l’ancorasse al suolo, come accade nelle costruzioni precolombiane che
ho potuto studiare in Perù».
Chiesa di Santa Maria a Marco de Canaveses, arch. Alvaro Siza, Portogallo, 1999
29. 2. Rocce sedimentarie
Travertino
Il travertino è una roccia
sedimentaria calcarea di tipo chimico,
molto utilizzata in edilizia, in particolare
a Roma, fin dal I millennio a.C.
34. Le tombe di Petra sono scavate nei
canaloni e sui fronti rocciosi delle
montagne.
Le costruzioni funerarie sono in gran parte
ricavate nell'arenaria policroma di età
paleozoica, una roccia
sedimentaria prodotta dalla
sedimentazione e dall'accumulo di
piccoli granelli di sabbia.
Il risultato di questo processo è una roccia
coerente e resistente, ma al contempo
facile da scavare, organizzata in strati o
bancate.
Una caratteristica particolare di queste
arenarie è la variazione del colore, con
sfumature dal giallo ocra al rosso fuoco al
bianco, dovute alla diversa concentrazione
degli ossidi durante il lungo processo di
consolidamento.
Il Tesoro del Faraone è un monumento
scavato nella roccia di fronte allo sbocco
della stretta gola di accesso al sito antico
(Siq) e presenta una facciata
monumentale.
35. Questo monumento è costituito dal medesimo materiale in cui è scavato: una rosea
parete rocciosa di arenaria che si declina cromaticamente a seconda dell’incidenza della
luce e del trascorrere della giornata.
La facciata rupestre, alta circa 40 m, si struttura in un doppio ordine ornato di rilievi:
l’inferiore è un pronao esastilo provvisto di frontone, quello superiore reca una tholos
centrale tra due edicole e frontone spezzato.
Tesoro del Faraone a Petra (Giordania), I secolo
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38. Mausoleo di Teodorico a Ravenna, 520-526
Il Mausoleo di Teodorico, a Ravenna, è la più celebre costruzione funeraria
degli Ostrogoti. Fu costruito verso il 520 da Teodorico il Grande come sua futura tomba
in marmo bianco d'Istria.
Innanzitutto si distingue da tutte le altre architetture ravennati per il fatto di non essere
costruito in mattoni, ma con blocchi di pietra d'Istria.
Il mausoleo, a pianta centrale, si articola in un doppio ordine sovrapposto prismatico
decagonale interamente costituito di blocchi di pietra calcarea d’Istria perfettamente
squadrati e saldamente connessi tra di loro senza l’uso di calce o leganti.
È coperto da un monolito a forma di calotta anch’esso di pietra d’Istria, del diametro di
10 m e dal peso di 230 tonnellate, trasportato per mare e issato sull'edificio con dodici
anse (occhielli).
La parte inferiore presenta su ciascun lato una nicchia voltata a tutto sesto, con gli archi
evidenziati da conci di pietra dentati, che nel lato a ovest lascia il posto alla porta
d’accesso alla camera inferiore.
a parte superiore è coronata da una doppia fascia circolare orlata in alto con un motivo
ornamentale «a tenaglie» e coperta da una cupola formata da un monolito con dodici
anse sul bordo, attraversate da fori che dovettero servire da ancoraggio ai canapi
utilizzati per consentire le difficili operazioni di sollevamento.
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40. I Palazzi di Firenze
La pietraforte (o pietra forte) è una pietra arenaria a grana fine
con cemento carbonatico.
È la tipica pietra dell'edilizia fiorentina, in uso, almeno dall'XI secolo, in costruzioni civili e
religiose ed anche per lastrici, in conci di varie dimensioni e nel bugnato, ma
scarsamente usato nella scultura.
Apprezzata per il colore marrone-avana opaco ma non spento e per la sua resistenza
(da cui il nome), ha un carico di rottura perpendicolare di circa 1400 kg/cm2, doppio
rispetto alla pietra serena. Al taglio in cava ha un colore grigiastro, che si trasforma in
marrone-avana al contatto dell'aria tramite una reazione chimica del ferro presente nella
pietra.
Talvolta presenta macchie grigio azzurrognole e laminazioni con vene di calcite spatica.
Può presentare un degrado lungo le superfici di laminazione ed avere distacchi, anche
consistenti, lungo le vene di calcite, ma ha una buona resistenza agli agenti atmosferici,
come dimostrano edifici ormai realizzati da secoli, anche se negli ultimi anni gli agenti
chimici inquinanti hanno accelerato i fenomeni di degrado delle parti lasciate a vista.
41. A Firenze le cave di pietraforte si trovavano nel Giardino di Boboli, quindi vicinissimo alla
città, e furono usate ben prima della realizzazione di Palazzo Pitti.
È infatti documentato un uso molto più antico: negli scavi presso Palazzo Vecchio sono
emerse alcune strutture del teatro della Firenze romana, in pietraforte.
Il Palazzo stesso fu detto che si trovasse già sotto terra, perché le cave di materiale
erano sotto le sue fondazioni, e che fosse stato sufficiente "voltarlo" in alto.
L'anfiteatro di Boboli si trova proprio nella cavità realizzata per prelevare il materiale per
il palazzo.
Altre cave si trovano sulla Costa San Giorgio, a Monteripaldi, alle Campora (cave che
fornirono il materiale per la stazione di Santa Maria Novella), a Riscaggio ed a Greve in
Chianti (parzialmente ancora in attività) ed in genere a sud dell'Arno.
Fuori dall'area fiorentina si trovano pietre con caratteristiche simili a Santa Fiora (GR)
sui Monti della Tolfa (Civitavecchia) e sulle colline di Bergamo.
42. A Firenze sono stati costruiti in pietraforte:
Ponte Vecchio
Ponte Santa Trinita
Ponte alla Carraia
Palazzo del Bargello
Palazzo Vecchio
Palazzo Medici Riccardi
Palazzo Strozzi
Palazzo Spini Feroni
Palazzo Pitti
Chiesa di San Remigio
Chiesa di Santa Maria Maggiore
Chiesa di San Lorenzo
Facciata della chiesa di Santa Trinita
Facciata della chiesa di San Gaetano
Strutture interne di Santa Maria del Fiore
Strutture interne di Santa Maria Novella
Mura di Firenze, eccetera.
58. Il Duomo di Milano, costruito a partire dal 1386
L’orientamento stilistico verso i modelli gotici d’oltralpe determinò la scelta del marmo
come materiale da costruzione per il duomo di Milano.
La cava di marmo bianco/rosa di Candoglia, all’imbocco della val d’Ossola, rappresenta
la principale fonte di approvvigionamento del materiale da costruzione della cattedrale,
condizionandone fortemente l’esecuzione, l’architettura e la statica.
Sin dall’inizio della sua costruzione, intorno al duomo venne attrezzato un cantiere per
scalpellini e scultori in modo che la trasposizione di ornati e statuaria dai blocchi di
marmo avvenisse soltanto in loco, in base alle misure e ai modelli elaborati dai vari
artisti e in preciso riferimento con la struttura che si andava realizzando.
La bellezza cristallina del marmo di Candoglia, unita alle sue caratteristiche chimico-
fisiche, porta un contributo di singolare valore a un’opera di tanta imponenza e
arditezza.
Un marmo ottimale sia per la possibilità di ottenere una lavorazione scultorea di grande
finezza, sia per la robustezza e la resistenza alla compressione simile a quella del
granito.
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64. La costruzione delle terme di Vals è un grande volume in pietra facente tutt’uno con la
montagna, un oggetto che esplicita il rapporto tra l’energia primigenia e la geologia del
paesaggio montuoso.
Montagna, pietra, acqua, costruire in pietra all’interno della montagna: un’interpretazione
architettonica che ha guidato il progetto e, passo dopo passo, gli ha dato forma.
La quarzite di Vals è una variante dello gneiss verde, una roccia metamorfica
caratterizzata dall’alternanza di bande di minerali chiari e minerali scuri.
Terme di Vals, arch. Peter Zumthor, Svizzera, 1996
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66. I confini tra le terme e l’ambiente sono netti, eppure il dentro e il fuori, i bagni termali e la
natura si confondono.
Questo è il risultato della sapiente tecnica adottata dall’architetto e dalla sua scelta dei
materiali; la quarzite di Vals è ovunque e in tutti i tipi di lavorazione: spaccata, fresata,
levigata, lucidata, frantumata.
Il visitatore si muove in un mondo di pietra e acqua interrotto solo da balaustre di ottone,
porte vetrate e finestre.
67. "Montagna, pietra, acqua". Costruire nella pietra, costruire con la pietra, costruire dentro
la montagna, ricavare dalla montagna, essere dentro la montagna: come possono
essere interpretati architettonicamente, trasformati in architettura i significati e la
sensibilità presenti nell'unione di queste parole?
Ponendoci questa domanda abbiamo progettato la costruzione che, passo a passo, ha
preso forma. (arch. Peter Zumthor)
Nel 1983 il Comune di Vals comprò le terme con gli hotel e la società "hotel und
Thermalbad". Oggi Vals AG (Hoteba) proprietà del Comune al 100%. Nel 1986,
l'architetto Peter Zumthor di Haldenstein fu incaricato di costruire una nuova stazione
termale che si inaugur l 1996. Dopo solo due anni le terme diventano monumento
nazionale.
Le immagini delle Terme di Vals fecero il giro del mondo: "Una lezione di coraggio ed
estetica", "Una stazione termale e terapeutica straordinariamente arcaica, ricca di
sensibilità silenziosa", "Terme come il mondo non ha visto mai".
Le terme sono una costruzione rettangolare dalle pareti stratificate in lastre di pietra, la
quarzite di Vals, estratta a due chilometri di distanza dalle terme. Vennero utilizzate
60.000 lastre di pietra. Ora i lavori proseguono: anche l'hotel dovrebbe raggiungere il
livello delle terme.
A Vals si estrae da secoli la Quarzite di Vals.
Inizialmente gli abitanti utilizzavano le lastre di pietra come materiale di copertura per i
tetti (oggi questa una norma edilizia). Oggi questa roccia, fresata e levigata, viene
utilizzata anche per le rifiniture interne.
68. Le terme sono state costruite con lastre di pietra stratificate l'una sull'altra.
Le lastre di pietra non sono premurate, ben sostituiscono parte degli elementi portanti,
essendo muri massicci.
Secondo precise indicazioni di Peter Zumthor, le lastre sono state squadrate, numerate
e, in base ai suoi progetti, sopraelevate a muro nel cantiere.
Le lastre sono ad altissima precisione, le tolleranze dimensionali per la produzione delle
pietre si aggiravano intorno a 1/10 di mm.
Complessivamente sono state utilizzate 60.000 lastre.
Nelle terme la Quarzite di Vals appare in tutte le possibili lavorazioni: spaccata, fresata,
segata, levigata, sovrapposta, lucidata, frantumata, ma sempre trattata con precisione
assoluta.
72. 1. MALTE
La malta è un conglomerato costituito da una miscela di legante (ad
esempio cemento e/o calce), acqua e inerte fine (sabbia).
Viene utilizzata in edilizia per realizzare intonaci (malta per intonaco), per collegare e
tenere uniti altri materiali da costruzione (malta per murature) cui la malta fluida si adatta
aderendovi tenacemente fino a dare una struttura monolitica ad indurimento avvenuto
(malta di allettamento), nella realizzazione di sottofondi delle pavimentazioni.
Nelle murature antiche e in generale quelle con malte a base di calce, la funzione della
malta è principalmente quella di compensare le asperità dei blocchi (pietre o laterizi) e
quindi quella di distribuire il carico su l'intera superficie d'appoggio reciproco. La malta
non ha quindi la funzione preminente di "incollare" i blocchi, come si potrebbe pensare,
soprattutto quella tradizionale.
L'uso della malta nelle murature e la stesura di strati di malta per rivestire e decorare le
murature stesse, è diffuso in Italia fin dall'epoca romana.
Nel corso degli ultimi anni, sono state pubblicate alcune Raccomandazioni normal
relative alle malte ed alla loro caratterizzazione scientifica.
73. Le malte vengono classificate sulla base della tipologia d'impiego in:
• malte per murature (di allettamento, di riempimento);
• malte per intonaci;
• malte per decorazioni (a spessore, a rilievo);
• malte per usi particolari (stuccature, sigillature, stilature);
• malte per applicazione rivestimenti (pavimentazioni, pareti,
ecc.).
74. Malte per murature (di allettamento, di riempimento)
La malta viene utilizzata nella realizzazione
di murature, per collegare e tenere uniti
altri materiali da costruzione, cui la malta
fresca si adatta aderendovi tenacemente
fino a dare una struttura monolitica ad
indurimento avvenuto.
E’ quindi utilizzata come letto di posa per
elementi con diversa funzione.
Un tipico esempio di malta di allettamento è dato dagli elementi in muratura portante in
laterizio, in cui i mattoni sono collegati da uno strato di malta di spessore generalmente
inferiore al centimetro, che si interpone tra due fila di mattoni.
Le malte idrauliche come le malte "pozzolaniche" o malte "a cocciopesto", erano note
già ai tempi dei Fenici e vennero perfezionate dai Romani che con esse costruirono e
resero impermeabili i sistemi di adduzione dell'acqua quali acquedotti e cisterne. Questa
tecnologia è alla base anche delle mura a sacco romane e con essa è stato possibile
realizzare la volta del Pantheon di Roma, che però tecnicamente è costituita
da calcestruzzo, visto che oltre all'aggregato fine contiene anche un aggregato
grossolano.
77. In base a questa prima classificazione si vede che le malte di calce possono avere sia
comportamento aereo che idraulico in funzione della natura del legante.
In particolare le malte aeree di calce aerea induriscono tramite la reazione di
carbonatazione. In queste malte l'aggregato funge da scheletro inerte, riduce il ritiro
della malta in seguito alla perdita d'acqua del legante, migliora le proprietà meccaniche
e favorisce la carbonatazione dell'intero strato di malta. Anche queste malte manifestano
una buona resistenza all'acqua e all'umidità, grazie alla bassissima solubilità del
carbonato di calcio che funge da legante, si mantengono in generale sufficientemente
traspiranti e sono state utilizzate per secoli per l'ottenimento di intonaci interni ed esterni
anche di straordinaria durabilità.
Le malte idrauliche a base di calce aerea invece prevedono l'utilizzo di un aggregato
reattivo, quale la pozzolana naturale, il cocciopesto, la pomice, il silica fume. La
caratteristica comune a tutti gli aggregati reattivi è il contenuto di ossidi acidi, di alluminio
e soprattutto di silicio, capaci di reagire in presenza d'acqua con l'idrossido basico di
calcio per formare gli stessi composti che si ottengono per indurimento di una calce
idraulica o di un cemento Portland. Questa reazione avviene dunque all'interfaccia tra
legante e aggregato, garantendo una straordinaria aderenza tra la sabbia e il legante,
che porta ad una drastica riduzione della porosità della malta. Questa ridotta porosità e
l'elevata aderenza tra aggregato e legante rendono le malte idrauliche a base di calce
aerea rispetto a quelle aeree: meno permeabili all'acqua; meccanicamente più resistenti;
meno dilavabili e quindi più durabili.
79. Il largo impiego del calcestruzzo è dovuto a diversi fattori:
ha buone caratteristiche di resistenza a compressione, all'acqua e agli agenti
atmosferici, e per questo è perfetto per la realizzazione di dighe, canali e strutture a
stretto contatto con il terreno o esposte all'atmosfera;
è compatibile con le armature in acciaio che consentono di porre rimedio alla sua bassa
resistenza a trazione e flessione;
può essere prodotto facilmente e messo in opera nelle più svariate forme;
è economico e prodotto con materiali facilmente reperibili.
Le diverse caratteristiche del calcestruzzo, sia fresco che indurito, dipendono dalla
presenza o mancanza di aggregati (naturali o artificiali) e dalle caratteristiche dell'acqua
e degli additivi (come per esempio quelli fluidificanti e superfluidificanti, che sono i più
utilizzati e servono a rendere più lavorabile il calcestruzzo o a ridurre la quantità di
acqua necessaria nell'impasto).
81. I laterizi sono materiali da costruzione di vasto uso caratterizzati da una forma regolare
e da dimensioni e peso tali da consentirne una agevole posa manuale.
Evoluzione tecnica della lavorazione della terra cruda, il laterizio è un manufatto in pietra
artificiale prodotto per cottura in fornace di un impasto di argilla con acqua in modo da
renderla plasmabile ed elastica.
La cottura ad alte temperature comporta il notevole indurimento dell’argilla che
acquisisce proprietà importanti: elevata resistenza meccanica, leggerezza, elasticità,
adattabilità alle deformazioni, un buon invecchiamento, un buon isolamento termico, alta
capacità di regolazione «naturale» dell’umidità ambientale.
Vengono impiegati per la realizzazione di murature, solai, coperture e rivestimenti.
Sono costituiti da argilla (solitamente argille impure, contenenti ossido di ferro,
responsabile della colorazione rossastra).
Tra i laterizi, vi sono mattoni pieni, mattoni semipieni, tavelline, tavelle e tavelloni,
pianelle e tegole di vario tipo (embrice, coppo, marsigliese, portoghese, olandese).
Malgrado sia esistita nei secoli un’estrema variabilità dimensionale, derivante dalle
tecniche costruttive locali, per esigenze economiche è sorta la necessità di una
standardizzazione delle dimensioni.
Il mattone è stato sin dall’antichità il materiale artificiale più diffuso, impiegato nelle
tecniche tradizionali offre infatti costi contenuti, il medesimo rendimento strutturale della
pietra oltre a una grande versatilità e rapidità d’uso.
82. Nell’architettura romana il laterizio è il materiale da costruzione più impiegato, mentre in
età bizantina viene spesso usato per le sue qualità figurative; durante il Medioevo trova
diffusione in tutte quelle aree geografiche nelle quali sono assenti i materiali lapidei o in
sostituzione di essi quando la loro lavorazione risulta troppo onerosa.
Fra gli edifici in laterizio di particolare concezione va ricordata la Cupola di Santa Maria
del Fiore, con corsi di mattoni autoportanti a spina di pesce, mentre in età barocca
tranne alcune eccezioni come Borromini e Guarini, per le sue caratteristiche di materiale
povero compare raramente a vista.
Riscoperto dagli architetti olandesi all’inizio del XX secolo, da Berlage a De Klerk,
nell’architettura contemporanea l’impiego del laterizio come rivestimento o come tecnica
costruttiva non è molto diffuso se non per al fine di caratterizzare fortemente l’estetica di
un edificio.
83. TIPI DI MATTONI
Le dimensioni del mattone sono legate alla mano dell’uomo: sono quindi simili in tutto il
mondo; tuttavia sussistono differenze geometriche non solo tra le diverse nazioni, ma
anche tra regione e regione, dovute ad usi e consuetudini locali, che i tentativi di
unificazione non sono riusciti a cancellare.
I mattoni si distinguono inoltre per le modalità di produzione e per la presenza o meno di
fori: ogni tipologia ha un suo impiego preferenziale e consente specifiche soluzioni che
meglio ne valorizzano le caratteristiche di base.
Modularità del mattone
La necessità di concatenare i mattoni per realizzare muri dello spessore di due o più
teste fa sì che larghezza e lunghezza del mattone siano fra loro rigorosamente
coordinate
