04_Produzione di Laterizi

Santagiuliana Andrea
Luna Denise
Fornasa Giordan
Argilla
 Argilla è il termine che definisce un sedimento non litificato
(litificazione = processo che conduce alla trasformazione di un
sedimento sciolto in roccia sedimentaria). Rappresenta il principale
effetto della diagenesi e si attua attraverso una serie di processi quali
il costipamento.(Il costipamento è un'operazione di riassetto del
terreno, con la quale viene aumentata la compattezza, riducendo il
volume degli spazi vuoti), la coesione, le pressioni orientate,
l’aumento della temperatura, la precipitazione di cristalli tra i pori del
sedimento a causa di soluzioni circolanti.è un materiale
estremamente fine costituito principalmente da allumino-silicati idrati
appartenenti alla classe dei fossilicati.
Aspetto dell’ argilla:
 Aspetto: Variabile: roccia sedimentaria friabile, detritico, clastico
sciolto o bituminoso, di colore prevalentemente grigio, tendente
dall'azzurro al giallo-marrone e anche al rosso.
 Consistenza: ha una consistenza simile al «pongo» ed è facilmente
modellabile a mano e questa sua caratteristica la rende uno dei
materiali più usati nelle costruzioni ed uno dei più antichi.
Genesi delle argille:
 L'argilla è un deposito sedimentario costituito da granuli minerali,
derivanti dallo sgretolamento di rocce preesistenti che, dopo aver
subito nella maggioranza dei casi un processo di trasporto,
sedimentano in strati sui fondali dei grandi laghi, dei mari e degli
oceani, e nelle zone di accumulo alla foce dei fiumi delta fluviali.
Durante il seppellimento, i livelli argillosi sono sottoposti ad aumenti
di pressione e di temperatura. Così trasformate, le rocce a
prevalente composizione argillosa sono denominate argilliti.
Proprietà fisico-chimiche:
 I minerali argillosi hanno caratteristiche fisico-chimiche peculiari,
quali la dimensione micrometrica dei cristalli che comportano
notevoli capacità di assorbimento d'acqua. Queste caratteristiche
conferiscono al sedimento argilloso una sensibile plasticità(cioè
l'attitudine ad essere modellata in modo da conservare la forma
conferita fino al momento della cottura)se miscelato con acqua, e
refrattarietà se disidratato, proprietà che hanno permesso lo sviluppo
dell'industria laterizia e ceramica.
LATERIZIO:
 La maggior parte dei prodotti ceramici per l'edilizia è costituita dai
laterizi ottenuti dalla cottura di argille comuni fusibili, in modo da
formare, a temperature tra 900 e 1050 °C, elementi a pasta porosa
non vetrificata, dotati di resistenza meccanica e di forme diverse.
Le ragioni del perdurante successo dei laterizi come materiale da
costruzione sono da ricercarsi nell' agevole reperibilità di materie
prime, nel relativamente basso costo di produzione, nella facilità di
trasporto e di immagazzinamento, nella semplicità
delle tecniche di posa e nella possibilità
di impiego in svariati elementi
della costruzione.
Estrazione:
 Storicamente l’estrazione veniva fatta in autunno e in inverno perché
durante la stagionatura gli agenti atmosferici
favorissero la
disgregazione spontanea dell’argilla. in seguito viene macinata e
miscelata per ottenere l’omogeneità ideale; per ottenere una buona
plasticità dell’impasto possono esservi aggiunti smagranti quali
sabbia o frammenti sminuzzati di laterizi scartati per difetto di cottura.
Dove:
 L’argilla si estrae da cave. In Italia i depositi si trovano spesso in zona collinare, dove c’è
stata deposizione di mare aperto recente o quasi. Ad esempio tutta la pianura padana e i
bordi delle colline erano sommersi dal mare, che ha lasciato depositi spessi centinaia di
metri di argilla, a sua volta trasportata dai fiumi del neonato appennino, che ora si trova
in profondità nella piana o nelle colline ai bordi delle montagne, le quali nel frattempo si
sono solevate. Ma si possono trovare anche delle cave di argilla anche in montagna vera e
propria, e si tratta di depositi marini ancora più antichi e formatisi prima della
formazione della catena. Naturalmente le cave di argilla non si possono aprire in
qualunque calanco, anche perché in dipendenza degli usi occorrono precise
caratteristiche mineralogiche. Per la cottura dei laterizi ad esempio occorrono formazioni
marine che contengano la minor percentuale possibile di carbonio e di carbonato calcio,
che renderebbe il mattone meccanicamente scadente.
Preparazione dell’ impasto:
 L’argilla proveniente dalla cava è generalmente poco omogenea, e pertanto necessita
di raffinazione, bagnatura e miscelazione.
 Così ha importanza il rapporto fra contenuto in sostanza argillosa e contenuto in
sabbia. Questa, specie se è in granuli grossi, va eliminata; l'eliminazione però non
sarà mai perfetta e, d'altra parte, una certa quantità di elementi sabbiosi è sempre
utile alla lavorazione. Ora, secondo che l'argilla abbia maggior o minor contenuto di
sostanza argillosa in confronto al contenuto in sabbia, essa sarà più o meno grassa; e
a parità di contenuto sabbioso, sarà tanto più grassa quanto più fini sono gli elementi
sabbiosi. Ugualmente secondo che il contenuto di sostanza argillosa sia più o meno
grande, essa sarà più o meno plastica, cioè più o meno idonea ad assorbire acqua e a
prestarsi alla modellatura. Al disseccamento, però, l'argilla più grassa presenta
contrazioni maggiori e quindi maggiori pericoli di deformazioni o screpolature; e con
cottura superiore a 120° quasi tutte le argille perdono senz'altro la proprietà di
assorbire acqua.
Formatura:
 È l’operazione tramite la quale viene data all’impasto di argilla e
acqua la forma che deve avere il laterizio finito. L’ impasto viene
foggiato mediante trafilatura: la pasta viene pressata da propulsori
elicoidali contro un orifizio dal quale esce sotto forma di nastro
continuo, e dei fili di acciaio montati su un telaio vengono calati sul
nastro per tagliarlo in pezzi della lunghezza desiderata. La formatura
automatica dei laterizi è stata introdotta solo a metà del Novecento,
ma è adesso universalmente utilizzata.
 Formatura tramite estrusione : consiste essenzialmente nel forzare
per compressione il materiale, allo stato pastoso, a passare
attraverso una sagoma ("matrice" o "filiera") che riproduce la forma
esterna del pezzo che si vuole ottenere. Se la sezione di questo è
cava, sarà presente un'anima che riprodurrà il profilo della cavità
interna. All'uscita dalla matrice il materiale viene raffreddato.
 Foggiatura a mano o indiretta: La foggiatura a mano può avvenire
partendo da una palla di argilla o da cilindri sovrapposti. Questo tipo
di modellazione rappresenta la maniera più semplice di plasmare
l’argilla.
Essiccazione:
 Dopo la formatura, i laterizi non ancora cotti devono essere privati
per essicazione di parte dell’acqua che li compone, altrimenti,
durante la cottura, la sua rapida evaporazione produrrebbe
deformazioni e screpolature nel laterizio. Per evitare questi
inconvenienti l’essicazione deve essere graduale e non troppo
rapida. Per l’ essiccamento sono usati essiccatoi a camera oppure a
tunnel , di tipo semicontinuo o continuo nei quali è il materiale a
muoversi lungo la galleria in tutta la fase di essiccamento.
 Nei locali adibiti ad essiccatoio viene introdotta aria o gas
gradualmente più caldi e secchi finché il processo non è terminato. Il
processo di essicazione richiede un controllo attento in funzione del
materiale da trattare e dell’argilla impiegata, cosi da non creare
tensioni interne nel materiale stesso che comporterebbero rotture sia
nella stessa fase di essiccamento, sia nella fase successiva di
cottura.
Cottura:
 Le tecnologie per la cottura dei laterizi si sono notevolmente evolute
e possono essere cotti in forni a camera, forni Hoffmann e forni
continui a tunnel. Se nei forni Hoffman il materiale da cuocere resta
fermo all’interno di una doppia galleria e vengono invece spostati i
bruciatori che lo alimentano, secondo un ciclo che durava circa sei
giorni, nei forni più moderni i laterizi sono trasportati su carrelli in
acciaio che li muovono molto lentamente all’interno di una galleria
continuamente riscaldata; in questo tipo di forni è possibile
rimuovere i laterizi in maniera completamente automatizzata.
Fino ai 250°C si perde l’acqua
d’impasto, mentre , tra i 400°C e
i 600°C si perde l’acqua di
cristallizzazione.
 Tra gli 800°C e i 900°C il carbonato di calcio si decompone in ossido
di calcio e anidride carbonica, mentre l’argilla si decompone in silice,
allumina e acqua. Alla fine del processo di cottura i laterizi devono
essere raffreddati lentamente. Nei forni moderni nella zona
successiva a quella di cottura si immette aria a temperatura
ambiente; la temperatura viene abbassata fino a 650°C circa. A
573°C la silice libera subisce un passaggio di stato detto “inversione
del quarzo” con diminuzione di volume, se questa soglia venisse
superata rapidamente si avrebbero delle rotture nel materiale.
Per questo motivo è opportuno che
nell’arco da 650°C a 500°C la
diminuzione di temperatura
avvenga lentamente.
Confezionamento:
 Una volta cotti, i pacchi di mattoni procedono verso la zona d’
imballaggio dove vengono rivestiti con un film plastico termoretraibile
e sui quali viene applicata l’etichetta riportante i valori dichiarati in
conformità alle norme di riferimento. Solo nel caso di particolari
richieste il pacco di mattoni viene invece smontato e ricostituito in
modo più compatto, senza cioè avere spazi vuoti all’interno. Una
volta confezionati, i pacchi di mattoni vengono disposti nel piazzale
di stoccaggio e sono pronti per il carico e la spedizione.
PIASTRELLA
 La piastrella è un elemento architettonico usato per
rivestire le superfici di pavimento e muri come rifinitura e
anche con fini artistici. La figura professionale che si
occupa della sua installazione è detta piastrellista. La
piastrella rientra all’interno della categoria dei prodotti
semilavorati edili.
GRES:
 Il gres porcellanato è un materiale compatto, resistente e caratterizzato da una
porosità (e quindi da un valore di assorbimento di acqua) praticamente nullo.
 Le piastrelle in gres porcellanato sono ottenute tramite il processo di
sinterizzazione di argille ceramiche, feldspati, caolini e sabbia, materie prime
che vengono prima macinate , poi finemente atomizzate fino a raggiungere una
polvere a granulometria omogenea adatta alla pressatura. La cottura avviene ad
una temperatura di circa 1150-1250 °C in forni lunghi sino a 140 m dove la
materia prima è portata gradualmente alla temperatura massima, lì mantenuta
per circa 25-30 minuti, e sempre gradualmente viene raffreddata sino a
temperatura ambiente. Il processo di cottura determina la
ceramizzazione/greificazione dell'impasto, attribuendone le tipiche
caratteristiche di resistenza alle abrasioni, impermeabilità e longevità.
ARGILLA ESAPANSA:
 L'argilla espansa è un materiale utilizzato come aggregato leggero per la
realizzazione di calcestruzzi leggeri caratterizzato da un nucleo interno poroso, che
garantisce la leggerezza, ed una scorza esterna dura che ne garantisce la resistenza
meccanica.
 Si ottiene dalla cottura delle argille, di conveniente costituzione chimica e tessitura,
che viene effettuata in forni orizzontali rotanti. La parziale liquefazione ed il moto
rotatorio danno luogo alla formazione di sferoidi con piccoli alveoli distribuiti in
maniera omogenea all'interno del granulo. Il materiale incandescente una volta
estratto dal forno attraversa un letto fluido fatto di correnti d'aria che, oltre a
raffreddare l'argilla espansa.
 Infatti oltre a risultare in generale un ottimo isolante termico, gli sferoidi di piccoli
dimensioni (fino a 20 mm) presentano una elevata resistenza meccanica e pertanto
vengono utilizzati anche per il confezionamento di calcestruzzi leggeri ad alta
resistenza a compressione (calcestruzzi leggeri strutturali).