I materiali lapidei
LA PIETRA
Si chiamano rocce gli aggregati
minerali che in forma di masse
geologiche costituiscono parte
integrante della crosta terrestre.
Estrazione e lavorazione della pietra
e dei materiali lapidei
Cave di pietra e cave di marmo
II luogo di produzione del materiale lapideo è detto
comunemente cava; in genere la cava è a cielo aperto
e l'operazione di estrazione è detta cavatura.
I procedimenti di «cavatura» sono diversi secondo il tipo di
materiale che si deve estrarre. I metodi più semplici sono
quelli per l'approvvigionamento delle sabbie e ghiaie dal letto
dei fiumi, mentre per la cavatura della pietra e dei marmi si
deve ricorrere all'uso di particolari tecniche.
cavatura
Il sistema di cavatura attuale consiste in un
impianto di cantiere, con una benna azionata a
macchina, che raccoglie e scarica il materiale
su un piazzale di deposito, dove avviene il
lavaggio e la successiva separazione degli
elementi di diverso diametro, attraverso vagli
rotanti che accumulano i materiali in altrettanti
silos.
Cave
Tipi di lavorazione
Dopo la riduzione in lastre si effettuano in
cantiere altre due lavorazioni:
· La levigatura consiste nello spianamento
con apposite frese in modo da ottenere una
superficie piana, ma semilucida;
la lucidatura
· la lucidatura viene effettuata con
mole abrasive a grana sempre più fina,
poi con mole di piombo ed infine con
dischi di feltro, fino ad ottenere una
superficie quasi perfettamente speculare.
La lucidatura è un’operazione che
richiede molto tempo e cura, e modi
diversi secondo la varietà della pietra o
del marmo.
Proprietà tecniche delle
rocce
Principali caratteristiche fisiche
1.
2.
3.
4.
5.
PESO DI VOLUME
VOLUME E FORMA DELLA ROCCIA
IMBIBIZIONE, ASSORBIMENTO,
PERMEABILITÀ
DUREZZA
RESISTENZA ALL'USURA
Peso di volume
Per peso di volume s’intende il peso
specifico apparente, cioè il peso in
chilogrammi di un decimetro cubo di
roccia
non
frantumata.
Se
noi
confrontiamo il peso di volume di una
roccia con il suo peso specifico,
otteniamo un valore che indica il grado
di compattezza
Volume e forma della roccia
Per volume s’intende il massimo
volume dei blocchi estraibili dal
giacimento.
La forma della roccia è determinata
dalla configurazione petrografica,
dalla giacitura e dal metodo di
estrazione della roccia stessa.
Imbibizione, assorbimento,
permeabilità
Qualsiasi roccia immersa nell’acqua se ne
imbeve in misura più o meno rilevante.
Questa caratteristica, detta imbibizione, è
in relazione al grado di porosità della
roccia e può essere misurata dal
coefficiente di imbibizione
L'assorbimento e la permeabilità
L'assorbimento è la proprietà che hanno le
rocce di assorbire l'acqua per capillarità,
quando siano poste a contatto con l'acqua
oppure su un terreno molto umido. Questa
proprietà ha una grandissima importanza
pratica per l'impiego di rocce in strutture
murarie; infatti, una muratura, con pietrame
molto assorbente, resta permanentemente
umida, con riflessi negativi sull'igiene
dell'ambiente.
La permeabilità
La permeabilità è la capacità della
roccia di imbeversi di acqua e di
lasciarsi attraversare da essa sotto
una certa pressione idrostatica. Di
particolare interesse per impiego di
rocce in dighe e serbatoi.
Durevolezza e gelività
La durevolezza delle rocce è la capacità di resistenza
agli agenti atmosferici, all'azione chimica, biofisica e
fisica di questi. E quindi un requisito essenziale per
l'impiego all'esterno dei materiali lapidei.
Una roccia molto sensibile all'azione del ghiaccio si
dice geliva. E’ molto più dannosa un’alternanza di
temperature da sopra a sotto zero gradi che un’intera
stagione fredda sotto lo zero.
Il fattore clima condiziona in modo
essenziale la durata di un tipo di pietra.
Durezza
Con il termine durezza s’intende la
resistenza di una roccia ad essere
incisa, logorata, segata. Un criterio di
misura pratico della durezza è dato
dalla segabilità
Durezza
tenere, le rocce segabili facilmente con seghe
di acciaio a denti;
semidure, quelle difficilmente segabili con
seghe di acciaio a denti e facilmente segabili
con seghe lisce e sabbia di quarzo;
dure, quelle segabili con seghe lisce e
smeriglio;
durissime, quelle segabili con seghe lisce e
polvere di diamante o carborundum.
resistenza all'usura
Dalla durezza del materiale dipende
anche la resistenza all'usura o
logoramento, proprietà
particolarmente importante per i
materiali destinati a lastricato
stradale e pavimentazioni.
resistenza all'usura
Per determinare la resistenza all'usura
si possono eseguire diverse prove:
1.
2.
3.
— Prova per attrito radente.
— Prova al getto di sabbia.
— Prova di rotolamento
Resistenza alle
sollecitazioni
La resistenza alle sollecitazioni è uno
dei requisiti essenziali per le pietre
impiegate nelle costruzioni
Resistenza a compressione.
Resistenza a compressione. E’ la
caratteristica che più si utilizza per i
materiali da costruzione. Essa è misurata
dal carico di rottura allo schiacciamento,
ricavato da una media dei provini. La
compressione, ove possibile, va esercitata
in direzione normale al piano di giacitura
di cava.
Resistenza a trazione.
la Resistenza a trazione è inferiore di
quella a compressione (da 1/10 a 1/50).
Le migliori pietre sono quelle a grana
fine e compatte;
influiscono sulla resistenza a trazione la
direzione dello sforzo, la forma e la
grandezza dei provini.
Resistenza a taglio.
La resistenza allo scorrimento è piuttosto bassa
rispetto a quella di compressione; tuttavia si
può ritenere doppia rispetto alla resistenza a
trazione.
La resistenza a scorrimento o taglio dipende
molto dalla direzione della sollecitazione
rispetto alla giacitura di stratificazione della
roccia.
Resistenza a flessione.
Il comportamento delle rocce rispetto a questa sollecitazione
dipende da molti fattori:
— natura della roccia;
— modulo di elasticità della roccia:
— giacitura di stratificazione;
— grado di umidità;
— durata ed incremento dei carichi.
I carichi di rottura alla flessione si determinano con prove su
provini prismatici appoggiati alle estremità e caricati in
mezzeria. La resistenza a flessione è particolarmente richiesta
quando blocchi o lastre di rocce sono impiegati come sbalzi,
gradini, mensole, sedili, ecc.
Elasticità
La conoscenza del valore del modulo di
elasticità (E) per i materiali da
costruzione è necessaria per il calcolo
delle strutture. Per le rocce l'elasticità
dipende essenzialmente dai minerali che
la costituiscono, dalla grana e dalla
tessitura, dalla porosità, dall'umidità e
dalla direzione della sollecitazione
rispetto alla stratificazione.
Lavorabilità
L'attitudine di una roccia ad essere lavorata, in
modo da assumere una forma determinata e
determinati caratteri di superficie, può essere
distinta, secondo il tipo di lavoro richiesto, in
spaccahilità, segabilità, scolpibilità e lucidabilità.
La lavorazione della pietra è facilitata dall'acqua di cava,
perduta la quale la pietra acquista maggiore tenacità.
La spaccabilità è resa facile da sottili strati di separazione per
le rocce di natura sedimentaria, o da peli, cioè fratture naturali.
La segabilità dipende essenzialmente dalla durezza della
roccia; tale requisito è oggi molto importante,
Aderenza alla malta
È caratteristica essenziale per una pietra da impiegare
in murature; se l'aderenza è scarsa, non è consigliabile
per muri portanti.
Sono a favore dell’aderenza alla malta: l’irregolarità,
la ruvidezza delle superfici e la porosità
le pietre con superfici molto lisce e levigate o
contenenti minerali micacei o talcosi perdono quasi
completamente tale caratteristica.
La migliore aderenza si ha fra le arenarie e la malta di
cemento.
Ove fosse necessario impiegare rocce poco aderenti
alle malte, per superfici troppo lisce, è
indispensabile rendere scabre le superfici stesse con
opportuna scalpellatura.
Impiego della pietra nelle
costruzioni
La pietra è stata usata dappertutto nel corso dei secoli e fino
agli inizi del '900; oggi quasi scomparsa dalle strutture
portanti, viene lavorata e ridotta in lastre per rivestimenti o
frantumata in grandissima quantità per ottenere pietrisco per le
costruzioni stradali, per il cemento armato e per i materiali
artificiali di rifinitura. I materiali lapidei vengono quindi
impiegati nei seguenti quattro settori:
1) nelle murature per opere di sostegno per strutture
portanti;
2) per rivestimenti, pavimentazioni e coperture;
3) per opere artistiche e decorazioni in edifici a
carattere monumentale o per restauro dei medesimi;
4) per opere di drenaggio, vespai, massicciate stradali
e conglomerati artificiali.
Murature
1.
2.
3.
4.
Per le murature la pietra più adatta è quella
che possiede:
— elevata resistenza a compressione;
— buona aderenza alla malta;
— facile lavorabilità per limitare i costi;
- buona durevolezza.
l'impiego della pietra
In genere l'impiego della pietra è
sempre stato legato a fattori
economici.
Nei piccoli centri urbani, la pietra usata era quella reperibile dalle cave
locali, anche se risultava scadente e geliva. Nei grandi centri, maggiori
possibilità economiche consentivano l'uso di pietre e soprattutto marmi
per rivestimento anche da cave lontane. Oltre al costo di estrazione e di
trasporto è sempre stato rilevante il costo di lavorazione della pietra.
Attualmente i mezzi meccanici di estrazione e quelli per il trasporto
hanno ridotto notevolmente i costi.
Rivestimenti e pavimentazioni
Per rivestimenti e pavimentazioni la pietra è
impiegata in forma di massello, lastre segate,
lastre naturali e cubetti.
I rivestimenti impiegano lastre di pietra idonea
o marmi di spessore limitato; il fattore
principale di scelta è il colore della pietra e la
possibilità di ottenere lastre
Per le pavimentazioni si usano
a) lastre regolari segate, dello spessore non inferiore
a 2 cm;
b) lastre a contorno irregolare, dello spessore di 2
cm, che si ricava dagli scarti di lavorazioni più
pregiate (in questo caso la pavimentazione prende il
nome di palladiana);
c) lastre naturali a spessore variabile di 3 — 5 cm;
Per le pavimentazioni si usano
d) graniglie di vario colore e pezzature; servono per la
confezione di mattonelle artificiali; oppure per
pavimentazioni continue in opera, che si chiamano
alla veneziana;
e) cubetti quasi regolari ottenuti per spacco di strati
rocciosi di porfidi o arenarie dure, delle dimensioni
medie di 7 x 7, 8 x 8 o 10 x 10 cm; questo tipo è
particolarmente indicato per pavimentazioni stradali;
f)bozze di pietra di pietra squadrate (granito, arenarie
dure di 30 x 60 cm e spessore 20 cm) per
pavimentazioni di strade urbane (selciati).
Fine presentazione
