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).