| I Lapidei |
|
|
|
| Scritto da gruppo tellus |
| Venerdì 16 Ottobre 2009 10:54 |
I lapideiLe pietre sono state impiegate come materiali da costruzione fin dai tempi antichi per le loro eccezionali qualità. Infatti, per resistenza, durabilità e varietà di aspetto e colorazione, esse potevano essere utilizzate sia per la costruzione di edifici sia per la preparazione di ornamenti. Oggi l'impiego della pietra per strutture primarie è stato quasi del tutto abbandonato perché antieconomico; sono utilizzate prevalentemente nelle opere di restauro. Inoltre, la pietra, grazie a moderne tecniche di taglio, che permettono di ottenere lastre sempre più sottili, è usata nell'edilizia per rivestimenti, con scopi protettivi e ornamentali. Le rocceLe pietre provengono dalle rocce. Per roccia s'intende qualsiasi materiale che costituisce la crosta terrestre. Da un punto di vista chimico le rocce sono miscele di più minerali e hanno composizione variabile e proprietà differenti. Le rocce sono, in genere, costituite da un numero limitato di specie minerali. In alcune ne è presente uno minerale. Classificazione delle rocceLe rocce possono essere classificate secondo vari criteri:
La classificazione commerciale, di seguito riportata, considera invece criteri diversi quali, per esempio, la lucidabilità, la lavorabilità ecc.
Caratteristiche delle rocce utilizzate in ediliziaLa maggioranza delle rocce che affiorano sulla superficie terrestre può fornire pietra da costruzione. Affinché una roccia possa fornire materiale di pregio, deve presentare alcune caratteristiche basilari. Il colore di una roccia deriva innanzi tutto dalla composizione mineralogica e dalla presenza di sostanze pigmentanti in forma diffusa o di pelicola che avvolge i singoli individui cristallini (rocce allocromatiche). Il colore può essere uniforme (rocce sedimentarie), punteggiato (rocce magmatiche), variegato (marmi) o plurimo (brecce). Il colore originale di un materiale lapideo utilizzato in esterno solo in rari casi è stabile nel tempo. Le fasi pigmentanti risentono, infatti, delle azioni che le solubilizzano, ossidano, idratano. Forma, dimensione, modi di aggregazione dei costituenti minerali determinano la tessitura e la struttura dei lapidei. La tessitura riguarda la disposizione dei componenti e la loro trama. La struttura è data dalla forma, dalle dimensioni e dai rapporti dei componenti. Le rocce devono essere compatte e in esse non devono essere presenti componenti argillosi. Inoltre, non devono essere ricche di componenti scitosi . Altri fattori da considerare sono la lavorabilità, la lucidabilità e la durabilità. A causa delle diverse durezze dei minerali presenti la lucidabilità non è realizzabile come ad esempio per le arenarie. Al contrario, è ottenibile in rocce compatte e tessitura omogenea (rocce magmatiche, calcari compatti, marmi). La durabilità è in funzione dell'impiego cui una pietra è destinata. Una roccia resistente all'usura (roccia metamorfica scistosa) è adatta alle pavimentazioni. Una roccia resistente alla compressione (roccia magmatica) è adatta alla fabbricazione di colonne e pilastri. Una roccia resistente al deterioramento da parte degli agenti atmosferici e con caratteri cromatici stabili (rocce magmatiche, rocce sedimentarie compatte) è idonea all'impiego per rivestimenti in esterno. RequisitiLe caratteristiche più importanti da prendere in considerazione per utilizzare una pietra come materiale da costruzione sono elencate di seguito. Massa volumica apparente (o peso per unità di volume)Quando la pietra è utilizzata in funzione ornamentale, la conoscenza dei valori delle masse aggiunte è necessaria per un corretto calcolo della struttura. Una classificazione commerciale secondo questo parametro divide i materiali in 5 categorie. PorositàLa porosità influenza le proprietà meccaniche e la capacità di assorbire liquidi e gas da parte del materiale, con conseguenze negative sulla durabilità. La determinazione della porosità è fondamentale per giudicare la resistenza meccanica effettiva dei manufatti, poiché le cavità possono diventare siti di innesco della frattura. Coefficiente d'imbibizioneÈ il rapporto percentuale tra massa secca e massa dopo l'immersione in acqua. Indica quanto un materiale all'apparenza compatto, immerso in acqua, ne assorbe fino a saturazione. Fornisce indicazioni sulla compattezza e durevolezza in caso di contatto prolungato con acque meteoriche e terreni umidi. Assorbimento capillareRappresenta la capacità del materiale di assorbire acqua per capillarità. Permeabilità all'acquaÈ l'attitudine di una roccia a lasciarsi attraversare dall'acqua sotto un gradiente di pressione. Questa caratteristica non è solo funzione della porosità, ma richiede anche continuità fra i pori. Materiali come le pomici, con vuoti isolati, sono poco permeabili. Sono da considerare non permeabili le rocce come i graniti, le dioriti, le sieniti e le rocce sedimentarie e metamorfiche compatte. Permeabilità all'aria e ai gasQuesta proprietà è in relazione alla porosità e ha importanza non trascurabile nell'utilizzo dei lapidei come rivestimento in edilizia. Infatti, da essa può dipendere il benessere e l'igienicità degli ambienti interni essendo il ricambio dell'aria umida interna con quella esterna il fattore condizionante. Tutte le rocce compatte sono impermeabili all'aria e ai gas. Per questo motivo quando sono impiegate per rivestimenti esterni si deve utilizzare la tecnologia delle pareti ventilate in cui lo strato di rivestimento è distanziato di alcuni centimetri dalla parete da ricoprire. GelivitàLa gelività è dipendente dalla dimensione e dalla distribuzione dei pori, dalla resistenza meccanica del materiale e dal suo modulo elastico. Resistenza a compressioneLa resistenza, anche se in misura differente, è correlata alla grana, alla tessitura, alla natura petrografica e anche alla direzione di applicazione dello sforzo perché, in molti casi, esistono nel materiale piani preferenziali di sfaldatura. Resistenza all'urtoUn'elevata resistenza a una sollecitazione dinamica (urto) costituisce un fattore importante in impieghi, quali pavimenti e gradinate, in cui gli urti accidentali sono frequenti. Il migliore comportamento è assicurato dalla grana fine e omogenea. Cavità e discontinuità sono fattori peggiorativi. Usura per attrito radenteNei materiali impiegati in rivestimenti di esterni, ma anche in pavimentazioni d'interni, la resistenza al logoramento delle superfici, da parte di agenti abrasivi è un fattore fondamentale. Per valutare tale resistenza s'impiega il tribometro di Amsler. Esso è costituito da un disco di ghisa ricoperto da particelle fini di materiale abrasivo (carborundum) ruotante con velocità periferica di 1 m/s. Il disco è tenuto in contatto con il campione in prova per mezzo di una pressione standard. Il numero dei giri deve essere tale da corrispondere a un percorso di 1 km dell'abrasivo sul campione. Il risultato della prova è rappresentato dallo spessore di campione abraso, espresso in millimetri. Coefficiente di dilatazione termicaNelle rocce costituite da diverse fasi mineralogiche, i costituenti con differente coefficiente di dilatazione possono generare lesioni dapprima microscopiche e limitate alla superficie, poi più estese e interessanti l'intera massa. Un fenomeno simile avviene nei marmi, pur essendo questi costituiti da grani di sola calcite, poiché questo materiale presenta valori del coefficiente di dilatazione termica differenti nelle diverse direzioni cristallografiche. Attitudine alla lavorazione (lavorabilità)La lavorabilità di un materiale lapideo può essere descritta in termini di:
Spaccabilità Perforabilità Segabilità
Lavorazione della pietra da costruzioneDue sono i metodi principali di coltivazione di una cava: a cielo aperto o in galleria. Nel primo caso la cava si estende e si approfondisce, asportando tutto il materiale e sconvolgendo la morfologia del territorio interessato. Nel secondo, la cava nel suo sviluppo segue un determinato livello o strato e lascia quasi integra la morfologia del territorio. Il materiale lapideo è cavato in blocchi con sistemi diversi secondo la natura e la giacitura della roccia. Il ciclo produttivo è articolato in due fasi distinte:
La lavorazione delle facce dei conci per muratura deve essere perfetta sulle superfici di appoggio; le superfici laterali sono invece rifinite solo per un ristretto bordo, il resto è lasciato grezzo. ProdottiIn relazione alla natura geologica e petrografica dei materiali lapidei si possono ottenere diversi tipi di manufatti: blocchi, lastre ecc. ArenarieRocce clastiche costituite da sabbia riunita da cemento calcareo, siliceo o gessoso. Le arenarie formano un discreto materiale da costruzione e sono usate per lastricati. BasaltiRocce vulcaniche, nere, pesanti. Sono utilizzati come materiale da selciato: i "sampietrini" caratteristici della pavimentazione di Roma, sono appunto basalti dei colli laziali. CalcariRocce abbondanti sulla crosta terrestre. Sono costituite da calcite (carbonato di calcio), facilmente attaccabile dagli acidi e di scarsa
durezza
: 3 della scala di Mohs. Si presenta in struttura microcristallina, microcristallina compatta, granulare, saccaroide, concrezionata, stalattitica. All'accumulo di spoglie di organismi a scheletro calcareo, organismi per lo più marini, sono dovuti i calcari fossiliferi o calcari zoogenici. DioritiRocce intrusive con struttura granitoide. Il colore varia dal verde al grigio. Sono utilizzati sotto forma di lastre a scopo ornamentale. GabbriRocce intrusive variamente colorate. Alcune varietà sono utilizzate quale materiale ornamentale. GneissGli gneiss si distinguono dai graniti per la struttura scistosa dovuta a pagliette di mica e alla forma sub-lenticolare di granuli di quarzo. In alcuni gneiss, che presentano un graduale passaggio al granito, la struttura scistosa è poco evidente. Queste rocce sono utilizzate in blocchi o in lastre. GranitiRocce granulari di notevole durezza . La struttura della roccia è a granuli intimamente mescolati. Si hanno varietà di granito bianco e granito roseo. I graniti per la durezza , la resistenza, la caratteristica di prendere un bel pulimento, e il bell'aspetto, sono impiegati come materiali ornamentali e per pavimenti. PorfidiRocce ignee a struttura porfiroide, ossia con una massa a struttura finemente granulare, compatta e omogenea, in cui si trovano sparsi grossi cristalli. Il porfido va annoverato tra le rocce più dure: durezza 6 Mohs. Secondo il componente feldspatico che prevale, i porfidi si dividono in:
QuarzitiCostituiti in prevalenza di quarzo granulare, di rilevante durezza e compattezza. Sono di colore vario, ma predomina il bianco. È utilizzato per latricati. Scisti cristalliniRocce metamorfiche, stratificate, caratterizzate dalla loro divisibilità in falde sottili. SienitiRocce intrusive. La struttura è granulare. Hanno caratteristiche simili ai graniti. Il colore varia da bruno-violaceo a grigio. TrachitiRocce effusive. Il colore è bianco, grigiastro, rossiccio. Il nome indica la loro caratteristica più evidente: la ruvidezza. Tufi vulcaniciRocce piroclastiche risultanti da cementazione di frammenti provenienti da eruzioni vulcaniche. Alterazioni dei lapidei e interventi conservativiI meccanismi di alterazione dei materiali lapidei sono diversi e spesso concomitanti, anche se spetta all'acqua il ruolo più importante nei processi di degrado. Il potere solvente e la capacità di esercitare rilevanti azioni fisiche in corrispondenza di cambiamenti di stato sono le principali cause di quest'azione. Cristallizzazione salinaLa presenza di acqua all'interno di un materiale poroso, oltre ai fenomeni di degrado prodotti dalla sua solidificazione, può dare origine a tutta una serie d'inconvenienti associati alla presenza di componenti salini veicolati dall'acqua stessa. I sali, infatti, tenderanno a cristallizzare quando l'umidità relativa dell'aria, a contatto con il materiale, scenderà sotto la tensione di vapore delle soluzioni contenenti i sali. Questi, quindi, potranno cristallizzare sulla superficie, ovvero a differenti profondità, in relazione alla successione dei processi di evaporazione e di rifornimento della soluione attraverso i pori capillari. Consolidanti e protettiviUn materiale lapideo esposto all'atmosfera si degrada attraverso un processo che procede dall'esterno verso l'interno in modo progressivo. Nella maggior parte dei casi il deterioramento si accompagna alla formazione di croste nere superficiali dure e poco porose, sotto le quali il materiale è decoeso e molto poroso. Le zone interne sono, in genere, meglio conservate e hanno una porosità contenuta rispetto agli strati degradati sovrastanti.
La profondità di penetrazione del prodotto dipende:
Caratteristiche del consolidanteUn prodotto consolidante, impiegabile in interventi di tipo conservativo, deve rispondere a una serie di requisiti fondamentali.
Il mercato offre un'ampia gamma di prodotti. Essi sono suddivisibili in due grandi famiglie. Consolidanti inorganiciCaratteristica comune a tutti i consolidanti inorganici è la formazione di precipitati insolubili all'interno del materiale lapideo trattato. I prodotti inorganici hanno una notevole affinità con i materiali lapidei per quanto attiene le caratteristiche fisiche. Inoltre, si caratterizzano per una durata nel tempo, in generale, superiore alle sostanze organiche. L'applicazione prevede la precipitazione, all'interno dei capillari del materiale lapideo, di un nuovo composto, poco solubile, per la reazione del consolidante con un componente del lapideo stesso o con l'anidride carbonica o con l'acqua. Tale composto penetra nelle cavità e nei pori riducendo i vuoti.
Tra i principali inconvenienti connessi all'impiego di questi composti occorre ricordare:
Consolidanti organiciQuesti prodotti esplicano la loro azione attraverso un elevato potere adesivo in grado di "saldare" tra loro i granuli del materiale lapideo.
|
I Lapidei

