Prestazioni termiche ed acustiche

prof. Adolfo F. L. Baratta
Percorsi Abilitanti Speciali
Classe A016
Costruzioni, Tecnologia delle costruzioni e Disegno Tecnico
Materiali lapidei
Roma, 29 marzo 2014
04
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prof. Adolfo F. L. Baratta
Classificazione petrografica
Si dicono materiali lapidei quelli ottenuti da rocce di varia origine, adattati alle applicazioni in
edilizia mediante specifiche lavorazioni. Le rocce, di massa cristallina o amorfa, sono i minerali
che costituiscono la crosta terrestre.
Rocce eruttive, magmatiche, ignee o primarie
Originate dal raffreddamento e dalla solidificazione di magmi
fluidi provenienti dall’interno della terra.
Rocce sedimentarie o secondarie
Formate dall’erosione, il trasporto e l’accumulo di sedimenti
(organici, precipitazione di Sali disciolti, ecc.). Costituiscono
il 75% circa della crosta terrestre. Possono essere disgregate
[pietrischi, ghiaie] oppure cementate [arenarie].
Rocce metamorfiche
Sedimentarie o eruttive che, a seguito di profonde
trasformazioni dovute ad attività endogene (termiche,
chimiche o meccaniche), hanno subito radicali trasformazioni
[marmi, gneiss, serpentini, scisti, micascisti].
Sezione schematica della litosfera terrestre (10-60 km).
02
Donati, P. Legno, pietra e terra, Giunti editore, Firenze 1990.
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Classificazione petrografica
Nelle rocce eruttive o primarie il magma che viene dalle profondità si solidifica a 1.000°C: si
tratta di una miscela di silicati, aggregati cristallini e gas disciolti. In base a dove si solidificano
e alla velocità con cui si solidificano si dividono in effusive, filoniane e intrusive.
Rocce effusive o vulcaniche
Magma che ha subito il processo di raffreddamento in
superficie e quindi rapidamente: non presenta cristalli
distinti [porfidi, basalti, trachiti].
Rocce filoniane
Si solidificano nei camini. Raffreddano più velocemente e
hanno una struttura di grana più fine [porfidi].
Rocce intrusive
Magma che ha subito il processo di raffreddamento a
grandi profondità e quindi lentamente [graniti]. Sono
spinte in alto dai processi di trasformazione della crosta
terrestre e vengono alla luce grazie all’erosione degli
agenti atmosferici. Sono rocce molto compatte e a bassa
porosità.
Rocce in fusione
Strato basaltico
Magma
03
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Classificazione petrografica
Le rocce sedimentarie o secondarie di formano per decomposizione meccanica, chimica e
biologica di altre rocce e successivo riconsolidamento. I materiali frantumati vengono
trasportati da ghiacciai, acqua e vento e gradualmente depositati, separati per peso.
Attraverso trasformazioni fisico e chimiche (la pressione
del peso superiore e l’acqua che circola e crea leganti)
nel tempo diventano roccia. Con questi due processi si
ottengono:
- Ghiaie in conglomerati;
- Frammenti di roccia in brecce (sedimenti di grana,
frammenti >2 mm);
- Sabbie in arenarie (tra 2 e 0,2 mm);
- Argille in rocce argillose (<0,2 mm).
Caratteristica
delle
rocce
sedimentarie
è
la
stratificazione.
Arenarie, calcare, travertino, tufo calcareo, dolomia.
Rocce in fusione
Strato basaltico
Magma
04
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Classificazione petrografica
Le rocce metamorfiche si formano per la trasformazione di rocce ignee, sedimentarie o
metamorfiche più antiche a seguito di profonde trasformazioni dovute ad azioni fisiche e
chimiche nel corso di millenni (quali, ad esempio, variazioni della temperatura, delle pressioni e
movimenti tettonici).
Caratteristica delle rocce metamorfiche è la formazione
di nuovi cristalli e piani di scistosità con piani tensionali
non omogenei.
Marmi, gneiss, serpentini, scisti, quarziti, ardesia.
Rocce in fusione
Strato basaltico
Magma
05
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Classificazione petrografica
Granito
Sienite
Trachite
Basalto
Pegmatite
Aplite
Rocce effusive
Rocce filoniane
Rocce eruttive,
magmatiche,
ignee o primarie
Rocce intrusive
Arenaria
Calcare
Travertino
Rocce sedimentarie
o secondarie
Tufo
Gneiss
Marmo
Quarzite
Serpentinite
06
Rocce metamorfiche
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Classificazione commerciale
La classificazione commerciale permette di distinguere i materiali lapidei nelle seguenti
categorie:
Marmi
Roccia cristallina, compatta e lucidabile, da decorazione e da costruzione,
composta da minerali di durezza Mohs compresa tra 3 e 4 [alabastri calcarei,
calcari, calcari cristallini metamorfici, serpentini]. Arabescati (Versilia), Bardigli
grigi (Versilia), Bardigli venati (Versilia), Bianchi di Carrara (Versilia), Candoglia
(Novara), Cipollini a venatura verde scuro (Versilia), Fiore di pesco carnico
(Carnia), Imetto striato (Grecia), Marmo di Lasa (Val Venosta), Pario a grana
grossa (Grecia), Pentelico (Grecia), Statuari (Versilia), ecc.
Granito
Roccia a struttura cristallina ben visibile con superficie compatta e lucidabile, da
decorazione e costruzione, su cui spiccano minerali policromi di durezza Mohs
compresa tra 6 e 7 [dioriti, graniti, gneiss, porfidi, sieniti].
Travertino
Roccia calcarea di origine chimica e di colore bianco-giallastro tendente al bruno
con alcune varietà lucidabili. Di consistenza tenera il travertino, da costruzione o
decorazione, ha una inconfondibile struttura vacuolare.
Pietra
Roccia di composizione mineralogica svariatissima, generalmente non lucidabile
[tenere poco compatte: arenari, calcari, peperini, tufi; dure e compatte: ardesie,
basalti, trachiti].
UNI 8458:1983
07
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Pietre veneziane
Pietra d’Istria
Pietra calcarea (roccia sedimentaria) con
bassa porosità, elevata resistenza alla
corrosione salina, buona resistenza meccanica
(135 N/mm2).
Lombardo, P. Ca’ Dario, 1479.
Edificio in pietra d’Istria decorato
con marmi policromi.
08
Trachite euganea
Trachite a grana fine (roccia eruttiva effusiva)
con buona lavorabilità, elevata resistenza
meccanica (155-190 N/mm2), impiegata per
pavimentazioni antiscivolo.
L’attuale pavimentazione di Piazza San Marco è del
1723 ed è realizzata in masegni (blocco spianato nella
faccia superiore e sbozzato a semisfera in quella
inferiore) di trachite euganea.
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Pietre fiorentine
Pietra serena
Pietra arenaria a grana fine (roccia
sedimentaria),
facilmente
lavorabile,
discreta resistenza meccanica (30-150
N/mm2).
Brunelleschi, F.
Spedale degli Innocenti, 1429-1445.
09
Sartori, R. Pietre e marmi di Firenze, Alinea, Firenze 2002.
Pietraforte
Pietra arenaria a grana fine (roccia
sedimentaria), caratteristico colore marroneavana, buona resistenza meccanica (150
N/mm2).
Arnolfo di Cambio
Palazzo vecchio, 1299-1314.
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Pietre fiorentine
Marmo serpentino di Prato
Serpentinite (roccia metamorfica),
con struttura non perfettamente omogenea,
buona resistenza meccanica (140-250
N/mm2).
Badia fiesolana, XI-XV sec.
Particolare della facciata.
10
Pietra bigia
Pietra arenaria (roccia sedimentaria), con
struttura facilmente degradabile che si
manifesta con lo sfarinamento, discreta
resistenza meccanica (30-120 N/mm2).
Ammannati, B.
Palazzo Sforza
Almeni. 1560
Dettaglio della
finestra
inginocchiata.
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Pietre romane
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Travertino
Pietra calcarea (roccia sedimentaria), con
colorazione che varia dal bianco al noce (sono
frequenti le impronte di animali o piante),
facilmente
levigabile,
struttura
poco
compatta, discreta resistenza meccanica (2060 N/mm2).
Peperino
Ignimbite di tufo saldato (roccia magmatica),
presenta particelle di colore nero simile a
grani di pepe, con struttura compatta, buona
resistenza agli agenti atmosferici, discreta
resistenza meccanica (45-70 N/mm2).
Salvi, N. Fontana di Trevi, 1732-1735.
Carimini, L. Palazzo Brancaccio, 1886-1912.
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Basilica della Santissima Triità di Saccargia, Cadrongianos SS (I) XII sec.
Pianta.
Fronte principale.
Dettaglio della muratura in blocchi di basalto nero (roccia effusiva di
origine vulcanica) e calcare bianco (roccia sedimentaria).
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Classificazione per massa volumica apparente
La massa volumica apparente è data dal rapporto, espresso in kg/m3, tra la massa allo stato
secco e il volume apparente ovvero il volume delimitato dalla superficie esterna. Un’ulteriore
classificazione permette di dividere le rocce in:
Molto leggere
Con peso fino a 1.000 kg/m3 [pomici]
Leggere
Con peso compreso tra 1.000 e 1.500 kg/m3
[tufi vulcanici e calcarei, sabbie asciutte]
Mediamente pesanti
Con peso compreso tra 1.500 e 2.500 kg/m3
[calcarei teneri, arenarie porose, travertini
peperini, porfiriti]
Pesanti
Con peso compreso tra 2.500 e 3.000 kg/m3
[calcari compatti, graniti, sieniti, porfidi,
gneiss, dioriti]
Molto pesanti
Con peso superiore a 3.000 kg/m3 [basalti,
graniti, serpentini]
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Localizzazione delle principali cave in Europa
Una cava di marmo in Italia.
Le principali cave di pietra europee
sono collocate in Italia e Germania.
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Localizzazione delle principali cave in Italia
Dal Rapporto Cave 2011 emerge che in Italia ci sono ancora 5.736 cave attive e 13.016 dismesse:
a quest’ultime si devono aggiungere quelle abbandonate in regioni in cui i monitoraggi sono
meno attendibili, quali Calabria e Abruzzo, che porterebbero il dato ben oltre 15 mila unità.
Ogni anno vengono estratti 90 milioni di m3 tra sabbia e ghiaia, 42 milioni di m3 di calcare
utilizzati nel ciclo del cemento e 12 milioni di m3 di pietre ornamentali.
3000
2000
Cave attive
Cave dismesse e/o abbandonate
Bolzano
Calabria
Campania
Emilia Romagna
Friuli Ven. Giulia
Lazio
Lombardia
Liguria
Marche
Molise
Piemonte
Puglia
Sardegna
Sicilia
Toscana
Trento
Umbria
Valle d’Aosta
Veneto
Legenda
Abruzzo
Basilicata
1000
Cave attive e dismesse presenti nelle regioni italiane.
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Pietre d’Italia
Botticino
Breccia Aurora
Serpentino
Marmo di Lasa
Porfido di Altiano
Marmo di Chiampo
Marmo rosso di Verona
Pietra di Vicenza
Trachite Euganea
Candoglia
Marmo verde
Ardesia
Pietra di Finale
Bardiglio
Breccia di Stazzema
Giallo di Siena
Marmo bianco di Carrara
Pietra serena
Serpentino di Prato
Travertino di Rapolano
Graniti
Basalti
Porfidi
Travertino Piceno
Pietra rosa di Assisi
Pietra sponga
Pietra di San Terenziano
Peperino
Pietra basaltina
Travertino romano
Tufo
Pietra grigia reggina
Pietra lavica
Travertino siciliano
16
www.architetturedipietra.it
Pietra di Apricena
Pietra di Trani
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Estrazione
I principi e le fasi della lavorazione delle pietre
sono rimasti immutati nel tempo, seppure nella
meccanizzazione degli impianti: gli attrezzi del
tagliatore di pietre (cunei, mazzetta e seghe a
lama liscia o dentata, martelli, picconi,
punteruoli) sono i medesimi.
Alcune finiture di qualità e lavorazioni di
superfici a vista sono ancor oggi fatte
manualmente (strumenti a percussione e a spacco
sottili).
Le tecniche per tagliare la pietra si basavano e si
basano sulle conoscenze petrografiche delle rocce
nel seguire gli strati di falda.
Dunque occorre conoscere le proprietà della
pietra e della relativa roccia perché possa essere
usata come materiale da costruzione. La scelta
della pietra inizia in cava.
È possibile determinare la resistenza agli agenti
atmosferici di un campione dopo una attenta
analisi, ma il risultato non è estendibile perché
ogni roccia è composta da minerali diversi. Per le
pietre locali ci si basa sugli anni di esperienza.
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Estrazione
L’estrazione delle pietre naturali avviene in:
- cave a cielo aperto;
- cave in galleria.
Obiettivo dell’estrazione è ottenere blocchi grezzi rettangolari
di dimensioni adeguate e produrre la minor quantità possibile
di “scarto”.
La lavorazione avviene nelle seguenti fasi:
1. predisposizione dei gradoni;
2. taglio. I blocchi vengono fratturati lungo le superfici di
separazione naturale (fenditure) tramite l’impiego di
esplosivo, perforazione continua, cunei, acqua ad alta
pressione, filo diamantato;
3. ribaltamento tramite martinetti idraulici o funi;
4. riquadratura in blocchi commerciali mediante filo
diamantato;
5. caricamento su automezzi e trasporto;
6. segagione tramite telaio multilama;
7. finitura.
Cave a cielo aperto (Maiano Fiesole) e a galleria (Carrara).
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Localizzazione delle principali cave in Italia
1-5 cave
6-20 cave
Oltre 20 cave
Distribuzione di cave attive in Italia [Fonte:
Rapporto cave 2010, Legambiente].
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Caratteristiche tecnologiche
Le caratteristiche tecnologiche più rilevanti sono:
Lavorabilità
Capacità della roccia di essere lavorata
mediante strumenti semplici (scalpelli,
martello, etc.) o complessi (seghe,
taglierine a percussione, etc.). Tale
proprietà comprende interventi quali
la
segagione,
scalpellatura,
burattatura,
fresatura,
incisione,
tornitura, levigazione e lucidatura.
Divisibilità
Attitudine di una pietra a dividersi
secondo
particolari
direzioni
determinate dalla struttura della
roccia di provenienza. La divisione può
avvenire per stratificazione, scistosità,
fessurazione e fratturazione.
Durezza
Capacità di opporsi alla penetrazione
di utensili meccanici: è una proprietà
strettamente
collegata
con
la
resistenza a compressione.
Durevolezza
Capacità di resistere alle azioni
degradanti atmosferiche e biologiche:
è una proprietà direttamente collegata
alla porosità della pietra.
20
Francisco e Manuel Aires
Mateus, Centro de artes, Sines
(P) 2002-06.
L’intero comparto urbano è
rivestito,
sulle
superfici
verticali ed orizzontali, con
lastre di pietra.
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Lavorabilità
Le principali operazioni dei materiali lapidei sono:
- segagione. La descrizione del più antico sistema è di Plinio il
Vecchio (Hist. Nat. I, XXXVI): dopo che i quadratari avevano
squadrato i blocchi, i sectores serrarii ricavavano da essi le lastre
ottenute mediante una lama di ferro non dentellata che “riusciva,
con l’aiuto dell’arena inzuppata e di chissà quanto tempo, a
segarlo”. Questo sistema rimase in uso fino all’entrata in funzione
delle segherie ad acqua e di quelle con motore a vapore;
- scalpellatura. Scalfittura eseguita a mano (con scalpello) o con
l’ausilio di macchine (scalpellatori elettrici, martelli perforatori,
etc.);
- burattatura. Lavorazione che permette di ottenere la smussatura
degli spigoli della pietra;
- fresatura e incisione. La prima viene eseguita con frese diamantate,
che con l’ausilio dell’acqua e delle macchine a controllo numerico,
permettono di incavare in modo grossolano il prodotto. L’incisione
permette di scrivere, disegnare e acquisire qualunque tipo di
illustrazione;
- tornitura. Operazione che consente la formazione di solidi a sezione
circolare;
- levigazione e lucidatura. Sono le ultime lavorazioni e consentono di
ottenere superfici lucide (tramite l’abrasione di piatti composti da
impasti abrasivi), spazzolate (con spazzole diamantate che solcano
la superficie), opache (con acidi e ravvivanti protettivi al naturale).
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Lavorabilità
L’aspetto e il colore di un materiale lapideo dipendono dal componente essenziale che lo
costituisce e dal procedimento di lavorazione superficiale (ad urto, a pressione, termiche e a
rasamento) che subisce.
Lavorazioni superficiali della pietra
serena.
Legenda
1. Sabbiato (pressione)
2. Filo di sega (urto)
3. Fiammato (termico)
4. Rigato (urto)
5. Rigato a spina (urto)
6. Bocciardato (urto)
7. Levigato (rasamento)
8. Scalpellato (urto)
9. Fiammato
con
trattamento
idrorepellente e idrorepellente
tonalizzato (termico)
22
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Bartolomei, A. ; Montanari, F. (a cura di) Pietra serena, Edizioni Aida, Firenze 2008.
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Divisibilità
La divisibilità è l’attitudine ad essere divise secondo particolari piani o giaciture del banco di
provenienza. La divisibilità può essere palese, quando avviene secondo i piani di scistosità, o
latente, quando avviene secondo altre direzioni perpendicolari o oblique rispetto al piano di
scistosità.
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Divisibilità
1
2
3
4
Legenda
1. Divisibilità per fessurazione (rocce eruttive);
2. Divisibilità per fratturazione (rocce eruttive e
sedimentarie);
3. Divisibilità
per
stratificazione
(rocce
sedimentarie);
4. Divisibilità per scistosità (rocce metamorfiche).
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Divisibilità
Con la sostituzione nelle attività di cava del filo elicoidale con quello diamantato si
incrementano la velocità di lavorazione, e di conseguenza i costi di produzione, ed aumenta la
gamma di prodotti con maggiori livelli di precisione e minore fragilità.
Tali condizioni produttive praticabili anche per effetto all’avvento di macchine a controllo
numerico, capaci di modellare la materia litica traendo i parametri di lavorazione direttamente
dai prototipi digitali dei pezzi da realizzare.
Baumschlager Eberle
Laboratorio ETH, Zurich (CH) 2008
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Durezza e Scala di Mohs
La durezza è l’attitudine a resistere ad azioni meccaniche di scalfittura e incisione, abrasione ed
usura, taglio e segabilità. Per misurare il grado di scalfittura di un minerale si ricorre alla Scala
di Mohs che gradua dieci minerali secondo un criterio di scalfittura reciproca. La Scala di Mohs,
ideata dal tedesco Friederich Mohs nel 1812, si basa su valutazioni empiriche.
1. Talco
2. Gesso
Teneri
Sono scalfiti dall’unghia
3. Calcite
4. Fluorite
5. Apatite
Semiduri
Sono scalfiti da una punta di acciaio
6. Ortoclasio
7. Quarzo
8. Topazio
9. Corindone
10. Diamante
Duri
Non sono scalfiti da una punta di
acciaio
Ognuno dei dieci minerale scalfisce quello precedente e viene
scalfito da quello successivo.
D
L
Rapporto tra durezza
(D) e lavorabilità (L).
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Durezza e Scala di Rosiwal
Un’evoluzione della Scala di Mohs è la Scala di Rosiwal, sviluppata dall’austriaco August Rosiwal
nel 1896.
In questa scala viene utilizzato il Corindone, che comprende molte pietre preziose quali il rubino
e lo zafiro e al quale viene attribuito il valore
1.000, come elemento di riferimento per stabilire
Scala di
Scala di
tutti gli altri gradi di durezza.
Minerale
Mohs
Rosiwal
La durezza dei minerali viene determinata con
prove di laboratorio, eseguite con uno
Talco
1
0,03
sclerometro, che misurano la loro resistenza
Gesso
2
1,25
all’abrasione.
Calcite
3
4,50
Dalla lettura dei valori della Scala di Rosiwal
emerge chiaramente che i rapporti tra il grado
Fluorite
4
5,00
precedente e quello successivo della Scala di
Apatite
5
5,50
Mohs non sono costanti. Ad esempio, il Corindone
(n. 9 nella Scala di Mohs) è 6 volte più duro del
Ortoclasio
6
37
Topazio (n. 8 nella Scala di Mohs) e 140 più
Quarzo
7
120
tenero del Diamante (n. 10 nella Scala di Mohs).
In questo senso la Scala di Rosiwal è più precisa
Topazio
8
175
perché fornisce il valore reale della durezza del
Corindone
9
1.000
matriale.
Diamante
10
140.000
Valori indicativi della Scala di Rosiwal
comparati con la Scala di Mohs.
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Durezza e Scala di Knoop
Un sistema di misurazione della durezza dei materiali alternativo alla Scala di Mohs è quello
della Scala di Knoop, sviluppato da Frederick Knoop nel 1939 per conto dello statunitense
National Bureau of Standard, utilizzato soprattutto per materiali molto duri e fragili quali la
ceramica e il vetro.
La micro-durezza di Knoop è l’attitudine di una
Scala di
Scala di
roccia ad essere incisa o segata e la prova si
Minerale
Mohs
Knoop
ottiene
mediante
la
valutazione
della
Talco
1
1
penetrazione di un utensile diamantato.
In base a tale proprietà si possono distinguere:
Gesso
2
32
Pietre dure (Basalto, Gneiss, Granito, Porfido,
Quarzite)
Contengono principalmente minerali come
quarzo, feldspati e mica, sono resistenti agli acidi
e al taglio.
Pietre tenere (Arenaria, Calcare, Marmo,
Travertino)
Contengono calcite, argilla o mica. Non sono
resistenti agli acidi e possono essere incise con
materiali duri.
Calcite
3
135
Fluorite
4
163
Apatite
5
430
Ortoclasio
6
560
Quarzo
7
800-900
Topazio
8
1.300-1.400
Corindone
9
2.000
Diamante
10
8.000-8.500
Valori indicativi della Scala di Knoop
comparati con la Scala di Mohs.
28
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Durezza e Scala di Knoop
8.000
Diamante
Scala di Knoop
Comparazione tra la Scala di Knoop e la Scala di Mohs per i materiali lapidei.
7.000
6.000
Corindone
5.000
4.000
1
2
3
4
5
Topazio
Quarzo
Apatite
Calcite
Gesso
Talco
1.000
Fluorite
2.000
Ortoclasio
3.000
6
7
8
9
10
Scala di Mohs
29
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Durezza
Avendo le pietre una disomogenea struttura minerale piuttosto diffusa si preferisce stabilirne la
durezza misurandone la segabilità cioè la loro lavorabilità ovvero lo strumento in grado di
segarle.
1. Calcari
2. Travertini
3. Tufi
4. Arenarie
5. Calcari
6. Arenarie forti
7. Serpentini
8. Basalti
9. Graniti
10. Porfidi
Pietre tenere
Segabili con seghe dentate
Pietre semidure
Segabili con lame lisce e sabbie
silicee
Dure
Segabili con lame lisce e sabbie
quarzose o smeriglio
Durissime
Segabili con polveri diamantifere
industriali o con carburundum
[carburo di silicio]
È importante ricordare che, a parità di componenti minerali, la
compattezza aumenta la resistenza all’abrasione e quindi la
durezza, determinando anche maggiori difficoltà di segagione.
Inoltre, le pietre imbevute d’acqua perdono di coesione e quindi
di durezza.
30
D
Dim
Rapporto tra durezza
(D) e dimensioni degli
elementi (dim).
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Durevolezza
La durevolezza è l’attitudine di una pietra in opera a durare nel tempo, senza subire sensibili
alterazioni o degradi per effetto degli agenti atmosferici oppure per cause di natura chimica e
organica.
I fattori che condizionano la durata nel tempo delle pietre in opera è condizionata dall’azione
contemporanea di due gruppi di fattori:
1. estrinseci, dovuti cioè alle azioni chimiche e fisico-meccaniche degli agenti atmosferici, degli
agenti inquinanti e degli agenti naturali;
2. intrinseci, dovuti alla composizione mineralogica della roccia da cui proviene la pietra, dalla
sua struttura e dal trattamento superficiale.
Tra i fattori estrinseci le escursioni termiche sono tra le più pericolose.
I valori del coefficiente di dilatazione termica lineare sono in genere molto bassi, ma variano
molto da roccia a roccia: occorre pertanto molta cautela nell’abbinamento di materiali lapidei
diversi e nell’abbinamento con altri
materiali soprattutto in presenza di
elevate escursioni termiche.
Italo Gamberini
Hotel Brunelleschi, Firenze 1974-88.
31
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Durevolezza
I materiali lapidei si degradano all’azione di agenti
atmosferici esterni interagenti di origine fisica, chimica e
biologica.
Si possono distinguere almeno tre tipi di alterazioni dei
materiali lapidei ovvero:
- sfarinamento. È la polverizzazione superficiale del
materiale che si riduce in polvere;
- alveolizzazione. È la formazione di alveoli circolari di
profondità variabili;
- desquamazione. È il distacco di scaglie e placche
provocato dalla presenza di Sali (solfati, cloruri e
nitrati) provenienti generalmente dall’aria inquinata o
dal suolo.
È interessante sottolineare che alcune pietre possono
generare nel tempo una sorta di protezione naturale
determinata da una patina di carbonato di calcio.
Pietra
arenaria
desquamata.
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sfarinata
e
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Caratteristiche fisiche
Le principali caratteristiche fisiche di un materiale lapideo sono:
Massa volumica apparente
Fornisce un’indicazione di massima della compattezza ed è
dato dal rapporto, espresso in kg/m3, tra la massa ed il volume
apparente: nei materiali lapidei varia tra 1.000 e 3.000 kg/m3.
Coefficiente di imbibizione
È la capacità di assorbire acqua valutata in base all'aumento
di peso che ne consegue. Fornisce indicazioni sulla compattezza e sulla
durevolezza in condizioni ambientali normali e nei casi di contatto
prolungato con acque meteoriche o terreni umidi. Il coefficiente di
imbibizione dei materiali lapidei varia da valori molto bassi, quali lo 0,5%
dei graniti, a valori piuttosto elevati, quali il 15% dei tufi.
Coefficiente di dilatazione lineare termica I valori rilevati nelle rocce sono per lo più da
considerarsi trascurabili. Tuttavia quando la dilatazione è impedita si
creano all'interno della roccia tensioni che possono spingersi oltre il
valore sopportabile di resistenza alla compressione o provocare
deformazioni irreversibili del materiale (motivo per il quale nelle
pavimentazioni è utile prevedere un sistema di giunti di dilatazione).
Resistenza del colore alla luce
La colorazione dei materiali lapidei può variare nel tempo,
specie in elementi posti all’esterno. In generale, i materiali bianchi
tendono ad assumere tonalità giallastre o grigie, quelli scuri a schiarire,
quelli verdi, rossi e gialli ad assumere toni meno brillanti.
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Colore e trama
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Bianco di Carrara
Fior di pesco Carnico
Travertino romano
Giallo di Siena
Pietra serena
Pietra del Cardoso
Serizzo Valmasino
Granito giallo
Cipollino
Verde
Rosso di Verona
Portoro
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Difetti
I materiali lapidei possono presentare difetti, non sempre facilmente individuabili, dipendenti
dalla loro origine naturale. Tali difetti, che sono dovuti essenzialmente a cause meccaniche o a
inclusioni varie, sono:
1. pelo, fessura, appena percettibile e di notevole lunghezza,
orientata in una direzione qualsiasi;
2. pelo furbo, fessura, di pochi millimetri di lunghezza, rilevabile
soltanto quando si bagna il materiale;
3. pelo cieco, fessura occulta rilevabile soltanto ad avvenuta
segagione del blocco;
4. tarolo, piccolo foro presente in alcuni marmi;
5. punto di ruggine, piccola macchia naturale di idrossido di
ferro;
Lastra in marmo con
6. nodulo, di natura selciosa o quarzosa, appare di sovente nelle
tarolo.
rocce tenere;
7. catena, inclusione, di aspetto e struttura contrastante rispetto
alla massa della roccia, ad andamento filoniano irregolare;
8. macchie, presenza di cristalli, anche piccolissimi, di minerali
solforati di ferro che si alterano chimicamente;
9. efflorescenze, macchie biancastre formate dall’associazione di
cristalli minutissimi di carbonati e solfati di calcio.
Efflorescenze
in
un
rivestimento in marmo.
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