Materiali in Pietra Naturale PDF

OPERE IN PIETRA MATURALE def. PIETRA NATURALE = è un materiale usato dall’uomo da sempre, perché disponibile direttamente in natura LE OPERE IN PIETRA NATURALE NELLA STORIA DELL’ARCHITETTURA PREISTORIA - Stonehenge Emerge subito il fatto già che è un materiale duratu...

OPERE IN PIETRA MATURALE def. PIETRA NATURALE = è un materiale usato dall’uomo da sempre, perché disponibile direttamente in natura LE OPERE IN PIETRA NATURALE NELLA STORIA DELL’ARCHITETTURA PREISTORIA - Stonehenge Emerge subito il fatto già che è un materiale duraturo nel tempo. Nel caso di Stonehenge, a causa degli strumenti insufficienti del tempo, la pietra è usata in semplici elementi, in particolare sfruttando il sistema trilitico con 2 piedritti e un architrave. I piedritti devono essere posti abbastanza vicini in modo da ridurre la luce e per permettere all’architrave di poter lavorare il meno possibile a flessione, questo perché la pietra è un materiale che lavora molto bene a compressione, ma non a flessione. ANTICO EGITTO Gli elementi di base utilizzati sono più piccoli, questo ci fa capire che nell’Antico Egitto sono state introdotte nuove tecniche di estrazione, lavoro e trasporto. La posa degli elementi avviene per quadrati concentrici che lavorano a compressione. ETÀ ELLENICA - Porta dei leoni di Micene La porta di Micene assimila il sistema trilitico ad un sistema ad arco Abbiamo: 2 piedritti che scaricano il peso dell’architrave architrave triangolo decorato al di sopra dell’architrave, in arenaria, che aiuta a scaricare il peso della muratura sovrastante ETÀ ELLENICA – architettura greca Sistema trilitico utilizza come piedritti le colonne e sempre un architrave. Il passo delle colonne è ancora estremamente ravvicinato. La pietra sta cominciando ad assumere un carattere decorativo, abbandonando l’uso interamente strutturale, lo si nota nel fregio. ETÀ ELLENICA – Teatro I teatri erano molto spesso costruiti in pietra. Il sistema statico è molto semplice, perché gli elementi sono posati direttamente su un declivio naturale. ETÀ ROMANA C’è una grossa evoluzione dell’architettura greca, perché → si passa al sistema ad arco: aumenta la luce tra le colonne struttura composta da conci per far lavorare il sistema esclusivamente a compressione il sistema ad arco però è anche un sistema spingente, significa che in particolare dove i conci toccano i piedritti si ha una spinta laterale che va sempre controbilanciata, questo si può fare ad esempio con una successione di archi ETÀ ROMANICA- Mausoleo di Teodorico a Ravenna Ha la particolarità di avere una copertura monolitica in pietra, posata in opera. ARCHITETTURA GOTICA Nel periodo gotico si ha l’esasperazione della pietra come elemento decorativo. Si cerca di smaterializzare la parete portante, aprendo le pareti perimetrali, grazie agli archi rampanti e contrafforti. RIMASCIMENTO In tutti i palazzi sede del potere nel Rinascimento si utilizzava la pietra, perché conferiva solidità. Esempi: Palazzo dei diamanti, Ferrara Palazzo Rucellai e Medici Riccardi, Firenze ‘600 Nel Barocco si passa all’idea di facciata come decorazione, in particolare con Bernini e Borromini, la facciata diventa una vera e propria una scultura, non solo elemento di chiusura. ‘900 Art Nouveau, la pietra viene accostata ad altri materiali sempre più contemporanei Esempio: Gaudì  È importante capire CLASSIFICAZIONE → ORIGINE → CARATTERISTICHE Possiamo avere: ROCCE MAGAMATICHE Si formano dal raffreddamento dei materiali fusi, detti anche magmi È necessario fare un’altra distinzione tra le rocce magmatiche, cioè tra quelle: INTRUSIVE = graniti, quarzi e selenite struttura: macrocristallina Questo tipo di rocce si formano in profondità a temperature molto elevate e si raffreddano in maniera graduale, questo passaggio permette ai minerali presenti di cristallizzare Le rocce intrusive risultano: → compatte e resistenti → hanno una bassa porosità, per questo spesso sono utilizzate all’esterno EFFUSIVE = porfido e basalti struttura: microcristallina Le rocce effusive si formano in superficie perché trasportate ad esempio, da eruzioni vulcaniche. Questo fenomeno comporta una solidificazione molto rapida delle rocce, le quali non raffreddandosi in modo graduale non permettono ai minerali di cristallizzare Le rocce effusive: → hanno un’alta resistenza e sono molto dure → Sono utilizzate molto nelle pavimentazioni ROCCE SEDIMENTARIE Queste rocce si formano nel tempo dalla stratificazione di pietre precedentemente esistenti Questa stratificazione è possibile grazie ai fenomeni di: erosione deposito trasporto di detriti Abbiamo vari esempi in base al fenomeno di stratificazione e il tipo di rocce al loro interno: ROCCE SEDIMENTARIE DI DEPOSITO CHIMICO Sono caratterizzate da: alta presenza di calcite peso molto elevato SELENITE – pietra del gesso resistente all’acqua, quindi permette di proteggere materiali fragili come il legno scarsa porosità TRAVERTINO composizione composta da carbonato di calcio contiene all’interno residui organici che ne conferiscono la sua leggerezza resiste molto bene agli agenti atmosferici ROCCE SEDIMENTARIE ORGANOGENE CALCARI derivano da sostanze organiche depositate e decomposte hanno un aspetto superficiali vario materiale compatto e resiste bene agli agenti atmosferici ‘’MARMO’’ ROSSO DI VERONA non è un marmo, ma un calcare inserito in questo gruppo perché rientra tra i calcari lucidabili ROCCE SEDIMENTARIE CLASTICHE ARENARIA roccia con una granulometria fine ha un’elevata porosità che permette all’acqua di ristagnare all’interno dei pori, quindi potrebbe rompersi in caso di gelo ROCCE SEDIMENTARIE PIROCLASTICHE nascono dal deposito di materiali derivanti dalle eruzioni dei vulcani, il fatto di crearsi in questo modo le rende estremamente leggere e lavorabili hanno una formazione molto varia all’interno TUFO ROCCE METAMORFICHE derivano dall’alterazione di rocce precedenti, che trovandosi in determinati contesti cambiano completamente la propria struttura MARMI si ottengono dall’alterazione di rocce calcaree sottoposte ad alte temperature e pressione ne deriva una struttura a saccaroide ARDESIE Classificazione commerciale delle pietre La classificazione commerciale suddivide i materiali lapidei in 4 gruppi: MARMO = roccia cristallina a grana più o meno fine, compatta, lucidabile, utilizzata soprattutto nelle parti decorative GRANITO = roccia a cristalli ben visibili, perché di origine magmatica intrusiva TRAVERTINO = roccia sedimentaria di origine chimica, ha una consistenza tenera ma abbastanza compatta PIETRA = roccia non lucidabile, impiegata nella costruzione o nell’esecuzione di elementi decorativi Proprietà dei materiali lapidei In generale durante la progettazione l’opera in pietra naturale deve rispettare dei requisiti che comprendono: la compatibilità ambientale l’integrazione con l’intorno Di conseguenza questi due fattori influenzano e determinano la scelta del materiale lapideo Ogni materiale si differenzia per proprietà: FISICHE = caratteristiche del materiale MECCANICHE = identificano le capacità di resistere alle sollecitazioni D’USO = capacità del materiale di fronte ad una determinata lavorazione Ci sono poi anche requisiti che devono essere rispettati da ogni classe di materiale: PIETRE NATURALI e MARMI → Non devono assorbire acqua → Devono essere: compatte, omogenee e senza difetti PIETRE DA TAGLIO → Devono avere una buona resistenza a flessione, compressione e agli urti → Devono resistere agli agenti atmosferici e alle sostanze inquinanti LASTRE PER TETTI e CORNICIONI = ne fanno parte le rocce impermeabili → Durevoli e inattaccabili al gelo LASTRE PER INTERNI = sono costituite da pietre di aspetto perfetto → Devono essere lavorabili, lucidabili e resistenti all’usura Tecniche di preparazione Può avvenire tramite: estrazione IN CAVA per mezzo di esplosivi, escavatori, filo diamantato preparazione IN LABORATORIO, i blocchi vengono trasportati in sede di laboratorio per poter essere trasformati in materiali finiti Utensili per la lavorazione Applicazione dei materiali in pietra In generale marmi, graniti e pietre sono applicati in maniera differente tra esterno ed interno: MARMO = è spesso impiegato negli interni, perché ha una resistenza minore all’usura, in compenso le diverse colorazioni in cui si presenta lo rendono adatto agli ambienti interni. Inoltre, se sottoposto a lucidatura, se ne possono valorizzare morbidezza e contrasti cromatici GRANITO = è spesso impiegato all’esterno, perché grazie alla sua struttura compatta resiste bene agli agenti atmosferici, all’inquinamento e le sollecitazioni intense PIETRA = è applicata per diverse opere di sostegno e strutture portanti Tecniche di applicazione delle opere in pietra MURATURE Le pietre possono essere utilizzate nelle murature ordinarie, applicando i piccoli elementi a secco oppure ricorrendo all’uso di un legante aereo o idraulico RIVESTIMENTI INTERNI I più comuni metodi di applicazione dei rivestimenti sono la: posa in opera con imbottitura di malta e spinotti in acciaio posa in opera su listelli di legno ancorati alla struttura Indipendentemente dalla tecnica con cui si realizza il rivestimento interno la tipologia degli elementi impiegati è spesso: → a lastre → piastrelle PAVIMENTAZIONI INTERNE Esistono diverse tipologie di pavimentazioni, le più usate e conosciute sono: alla GENOVESE = utilizza materiale granulato → granulometria piccola alla VENEZIANA = utilizza materiale granulato ma con una granulometria più grande rispetto alla genovese a MOSAICO = costituita da cubetti di pietra regolari alla PALLADIANA = la posa degli elementi avviene mediante il completo annegamento della pietra del legante con ELEMENTI PRE-LAVORATI GALLEGGIANTE PAVIMENTAZIONI ESTERNE RIVESTIMENTI ESTERNI L’applicazione come rivestimento esterno dei materiali in pietra è un campo particolarmente attuale, perché continuano ancora oggi ad esserci notevoli progressi tecnici. Il motivo principale è che le pietre stando all’esterno sono esposte a sollecitazioni variabili, come gli agenti atmosferici e gli sbalzi di temperatura che ne comportano dilatazioni e contrazioni, quindi c’è sempre una ricerca continua per il miglio metodo di applicazione. Al momento ci sono due metodi di posa più utilizzati: SOLUZIONE TRADIZIONALE: L’intercapedine dietro alle lastre di materiale lapideo presentano delle staffe metalliche che permettono una connessione stabile tra pietra e muratura, successivamente l’intercapedine è riempita da malte Questa soluzione conferisce velocità di posa e abbastanza stabilità I materiali lapidei hanno una dilatazione termica differente da quella della malta, quindi se non è posato a regola d’arte si potrebbe staccare FACCIATA VENTILATA: La connessione tra il materiale lapideo e la struttura è garantita da una struttura di sostegno in materiale metallico La struttura permette la realizzazione di una camera d’aria che consente la formazione di moti convettivi all’interno dell’intercapedine Questo tipo di applicazione è possibile anche grazie alla realizzazione di spessori molto sottili del materiale lapideo, il quale ha permesso di diminuire: i costi i tempi di posa il carico sulla struttura portante  I LATERIZI Il LATERIZIO è un materiale costituito da un impasto di argille e acqua, successivamente cotto in forni ad alte temperature. Impiego del laterizio Il suo impiego è vastissimo ed interessa tutti i principali elementi costruttivi di un fabbricato: murature solai coperture In generale comprende una vasta gamma di elementi che può essere suddivisa in tre grandi categorie: MATERIALI LATERIZI PIENI = mattoni ordinari MATERIALI LATERIZI FORATI = mattoni forati, tavelle MATERIALI LATERIZI DA COPERTURA = cotti, tegole CLASSIFICAZIONE DEI LATERIZI - per muratura Il mattone, a prescindere dalle sue prestazioni, è un elemento modulare, quindi ha delle dimensioni standard: Dimensioni MATTONE UNI MATTONI PER MURATURE PORTANTI E NON PORTANTI Possiamo avere diverse tipologie di mattoni in: LATERIZIO PIENO LATERIZIO FORATO La foratura è un’importante caratteristica dei mattoni, perché consente di ridurne il peso per migliorarne le capacità di isolamento termico LATERIZIO MIGLIORATO POROTON, mattone migliorato termicamente, al suo interno vengono inserite delle palline di polistirolo che durante la fase di cottura vaporizza e crea dei vuoti migliorando così il piccolo elemento dal punto di vista termico MATTONI PER MURATURE ARMATE Come per il cemento armato si è fatto uso del ferro per rinforzare le murature, allo stesso modo si è adoperata questa tecnica anche per quelle murature composte da mattoni in laterizio. Anche nel caso dei mattoni è necessario che le armature siano protette delle infiltrazioni attraverso la malta cementizia. La muratura armata necessita di elementi di laterizio in forma particolare, in particolare con una foratura che consenta l’inserimento delle barre di acciaio. La muratura armata presenta al suo interno una diffusa armatura in senso orizzontale e verticale. Si crea quindi un materiale composito dove il laterizio resiste a compressione e il ferro prevalentemente a trazione, mentre la malta cementizia è l’elemento di unione. Spessori dei muri Gli spessori dei muri in laterizio sono ottenuti come multipli della larghezza, TESTA, del mattone utilizzato. MURO A UNA TESTA → È uguale alla larghezza di un mattone (12 cm) → Viene utilizzato come partizione interna verticale per dividere gli spazi funzionali di un edificio MURO A DUE TESTE → È uguale alla larghezza di un mattone (25 cm) → Normalmente separa due ambienti funzionalmente diversi, per cui è richiesto un sistema di isolamento acustico → Non ha funzione portante, ma può includere elementi portanti come pilastri MURO A TRE TESTE → È uguale ad una lunghezza e mezzo di un mattone → Viene usato come chiusura esterna perché rappresenta una difesa efficace contro gli agenti atmosferici e i rumori provenienti dall’esterno Tecniche di produzione del mattone Possono essere prodotti: per ESTRUSIONE = quando sono ottenuti mediante il passaggio in pressione di una massa di argilla attraverso un foro PRESSATI = quando sono ottenuti mediante pressatura in appositi stampi A MANO = quando sono ottenuti mediante lavorazioni manuali TIPO A MANO = quando sono prodotti industrialmente da macchine che riproducono il procedimento fatto a mano CLASSIFICAZIONE DEI LATERIZI - per solai TAVELLE Le TAVELLE sono laterizi piani a forma di parallelepipedo e dotate di una sezione forata. In particolare, si tratta di laterizi molto versatili che si prestano per la realizzazione di solai e controsoffitti (si usano anche per pareti interne). A seconda dello spessore vengono denominare: TAVELLINE TAVELLE TAVELLONI A seconda della forma del profilo generato dal taglio si possono avere elementi: a TAGLIO OBLIQUO a TAGLIO GRADINO a TAGLIO RETTO A seconda della forma del profilo laterale gli elementi sono: a FIANCHI RETTI a FIANCHI SAGOMATI MASCHIO-FEMMINA a FIANCHI SAGOMATI FEMMINA-FEMMINA DIVISIBILI BLOCCHI FORATI PER SOLAI Un tipo di solaio molto diffuso nella costruzione degli edifici è il solaio in latero-cemento, il quale è costituito da elementi strutturali in calcestruzzo armato paralleli ed equidistanti, i TRAVETTI, e intervallati da blocchi in laterizio, chiamati BLOCCHI FORATI PER SOLAI I BLOCCHI FORATI PER SOLAI sono distinti in due categorie: blocchi per solai GETTATI IN OPERA sono dotati di ALETTE inferiori che: → contengono il getto di calcestruzzo che forma il travetto → formano una superficie continua alla base del solaio blocchi per solai A TRAVETTI PREFABBRICATI → sono dotati di RISALTI che consentono di poterli appoggiare su travetti prefabbricati → la parte inferiore, lungo i bordi, è costituita da FONDELLI, elementi che poggiano sui travetti CLASSIFICAZIONE DEI LATERIZI - per coperture Le TEGOLE sono elementi in laterizio e hanno una conformazione tale da realizzare il mando di copertura. Generalmente le tegole sono utilizzate nei tetti a falde e possono essere di due categorie: TEGOLE A SOVRAPPOSIZIONE Tegole piane → embrici Tegole curve → coppi Si dicono tegole a sovrapposizione perché non presentano sistemi di aggancio, ma durante la messa in opera vengono disposte in modo tale che ciascuna ricopra parzialmente la tegola sottostante TEGOLE A INNESTO Tegole marsigliesi Tegole portoghesi Tegole olandesi Si dicono tegole a innesto perché sono dotate di scanalature che ne consentono la precisa connessione.  I LEGANTI LEGANTE = è un materiale che mescolato ad acqua e materiali inerti (sabbia, ghiaia) consente di creare un composto fluido, chiamata MALTA. Successivamente grazie ad un processo di presa e indurimento è in grado di tenere insieme materiali da costruzione. LEGANTE + ACQUA + SABBIA = MALTA  acqua = impasta il prodotto e lo mantiene fluido sabbia = inserita per dare corpo al composto, costituisce la parte solida I materiali leganti riescono ad acquisire le caratteristiche meccaniche simili a quelle dei materiali che tengono insieme. Processo di presa e indurimento dei materiali leganti Il processo si compone di due parti: 1. PRESA, fase in cui il materiale fluido diventa capace di mantenere la forma che ho impresso, ma ancora non ha le caratteristiche meccaniche definitive 2. INDURIMENTO, processo che porta al progressivo raggiungimento delle caratteristiche meccaniche definitive Classificazione dei materiali leganti I leganti possono essere di due tipi: AEREI IDRAULICI I leganti aerei compiono in processo di I leganti idraulici compiono il processo di presa e presa e indurimento grazie all’aria, in indurimento grazie all’acqua, è proprio l’agente particolare grazie all’anidride carbonica che innesca il processo LEGANTI AEREI PIÙ UTILIZZATI LEGANTI IDRAULICI PIÙ UTILIZZATI Calci comuni o aeree Calci idrauliche Gesso Cementi Leganti speciali UTILIZZO UTILIZZO Più adatti ad opere di finitura Possono diventare leganti che producono elementi da costruzione Caratteristiche e classificazione dei materiali inerti caratteristiche I MATERIALI INERTI che compongono i leganti vengono chiamati così perché non innescano nessun processo chimico durante il meccanismo di presa e indurimento, ma hanno solo il compito di dare corpo, porosità e resistenza meccanica. I materiali inerti sono particolarmente importanti per i leganti aerei, perché grazie alla caratteristica della porosità e permeabilità all’aria permettono il processo di presa e indurimento. È possibile ricavare materiali inerti, come sabbie e ghiaie, da: fiume lago cave mare prodotte per macinazione Inoltre, è necessario che queste sabbie siano pulite e non mischiate ad altri materiali, in particolare può capitare in quelle ricavate dal mare o dalle cave. classificazione Le sabbie si differenziano per GRANULOMETRIA, cioè il diametro medio dei granuli: fini finissime medie grosse ghiaietti Altro parametro importante è il DOSAGGIO delle malte, il quale può avvenire: per parti per peso su volume kg/m³ Ovviamente la scelta della granulometria e del dosaggio di una malta dipende dal tipo di opera che deve essere realizzata. LE CALCI Tutte le calci partono da un composto base che è il CALCARE, cioè una pietra che si trova in natura e può essere o pura o mescola ad argilla. In generale possiamo dire che: quando cuociamo un CALCARE PURO otteniamo una → calce aerea quando cuociamo un CALCARE IMPURO, cioè dove è presente una percentuale di argilla, otteniamo una → calce idraulica  LEGANTI AEREI CALCE AEREA E GESSO CALCE AEREA Processo di produzione Il processo di produzione di legante aereo parte dalla pietra calcarea e arriva ad ottenere sempre la pietra calcarea ma durante la lavorazione subisce una trasformazione di forma. Il processo è strutturato in tre fasi: 1. COTTURA La pietra calcarea viene cotta ad una temperatura di 950 gradi e si ottiene la CALCE VIVA, chiamata così perché reagisce violentemente all’idratazione 2. SPEGNIMENTO In questa fase viene aggiunta acqua alla calce viva per innescare lo spegnimento, cioè una reazione violenta che produce calore, dopo questo processo si ottiene una POLVERE, chiamata CALCE SPENTA. → è la polvere che viene messa nei sacchi e portata in cantiere: Per essere utilizzata in cantiere la calce aerea deve passare attraverso un altro stadio, lo stadio del GRASSELLO, cioè una fase che idrata un’altra volta la calce spenta e permette di ottenere un composto gelatinoso. 3. INDURIMENTO La polvere viene messa in opera e lentamente reagisce con l’anidride carbonica, l’acqua si asciuga e ottengo nuovamente la roccia calcarea Al termine di questi passaggi riusciamo a rendere il materiale iniziale fluido e possiamo adattarlo alle nostre esigenze. Le calci aeree si suddividono in: calce grassa in zolle calce magra in zolle calce idrata in polvere In tutti i casi il contenuto di impurità argillose non deve superare il 10% del volume, se supera questa quantità la calce diventa idraulica  GESSO Altra grande famiglia dei leganti aerei, cioè di tutti quei leganti compiono in processo di presa e indurimento grazie all’aria, in particolare grazie all’anidride carbonica. Le calci compiono il processo di presa e indurimento per carbonatazioni, mentre il gesso per disidratazione → si tratta di un processo molto più rapido, per questo viene utilizzato spesso nei cantieri in maniera provvisoria Il gesso è composto da: SOLFATO DI CALCIO + 2 MOLECOLE D’ACQUA Il gesso in natura lo possiamo trovare in diverse rocce: SELENITE, pietra gessosa più utilizzata, è costituita da cristalli ALABASTRO SERICOLITE Processo di produzione 1. Viene cotto a temperatura bassissima (120-150 gradi), perché deve solo causare l’evaporazione dell’acqua di cristallizzazione 2. Una seconda cottura a temperatura poco più alta ci permette di completare la disidratazione e ottenere il prodotto finale, cioè il GESSO DA COSTRUZIONE Il GESSO è un materiale molto importante perché è in grado di resistere al fuoco Lo possiamo trovare sottoforma di diverse applicazioni: MALTA DI GESSO = resistente al fuoco, proprio per questo viene usata per il rivestimento degli elementi costruttivi, come protezione CARTONGESSO = è un materiale con cui si realizzano molte finiture INTONACO DI GESSO = materiale bello e gradevole, ha caratteristiche acustiche molto buone perché pesante  LEGANTI IDRAULICI CALCE IDRAULICA E CEMENTO CALCE IDRAULICA Processo di produzione Il processo di produzione delle calce idraulica è molto simile a quello della calce aerea, la differenza sostanziale è quella del comportamento idraulico della calce, il quale dipende dalla quantità di argilla presente nel calcare. MARNA = pietra calcarea che ha al suo interno la presenza di argilla ARGILLA = è un materiale terroso caratterizzato dalla presenza di: silicio, ferro e alluminio L’argilla influenza l’indice di idraulicità della calce, che appunto si calcola attraverso il rapporto tra argilla e ossido di calcio all’interno del calcare. Altro parametro che incide sull’idraulicità della calce è la temperatura di cottura, perché sopra ad una certa temperatura si ottengono i CEMENTI. Oltre alle calci idrauliche naturali (presenza di argilla spontanea), si possono ottenere anche CALCI IDRAULICHE: ARTIFICIALI = mescolando calcare e argilla ricavata in maniera artificiale POZZOLANICHE = mescolando insieme al calcare la POZZOLANA, cioè una polvere di origine vulcanica SIDERURGICHE = mescolando omogeneamente calce e scarti di fonderia (LOPPE) Differenze tra calce aerea e calce idraulica CALCE AEREA CALCE IDRAULICA Ha una presa rapida, ma il processo di Presa più rapida, che comporta l’utilizzo della indurimento, che dipende dalla concentrazione calce idraulica nelle murature e nelle basi di nell’atmosfera di anidride carbonica, è molto intonaco più lento Utilizzata per gli strati di finitura Ha maggiore resistenza meccanica  CEMENTO Il cemento è un materiale legante dotato della più elevata resistenza meccanica, questa caratteristica consente di utilizzarlo: sia per la produzione di MALTE → Il cemento di base è un legante idraulico che origina la MALTA CEMENTIZIA, la cui caratteristica principale è quella di fare presa e indurimento in presenza di acqua → Con il cemento si producono anche MALTE BASTARDE, cioè malte miste in cui le si mescola cemento a calce idraulica sia per la produzione di CALCESTRUZZO → Il cemento può diventare un conglomerato composto da un assortimento di inerti al suo interno e formare il calcestruzzo In generale i cementi, a seconda del tipo del processo che subiscono, possono raggiungere resistenze diverse, la quale si misura con il TITOLO (325/425 = si rompe con un carico rispettivamente di 325 kg o 425kg) Tipi di cemento A seconda degli additivi che si mettono all’interno possono essere: CEMENTO AD ALTA RESISTENZA CEMENTO A RAPIDO INDURIMENTO CEMENTO PORTLAND caratteristiche: è ottenuto dalla macinazione del klinker la temperatura di cottura è di circa 1400 gradi il processo di presa e indurimento avviene unicamente grazie all’acqua, ha una presa rapida e l’indurimento dura circa 28 giorni, oltre questo tempo si considerano raggiunti i livelli di resistenza è utilizzato per la formazione di calcestruzzo CEMENTO POZZOLANICO caratteristiche: si ottiene macinando insieme al klinker la pozzolana tale miscela ha una buona resistenza e durabilità nel tempo CEMENTO D’ALTOFORNO caratteristiche: si ottiene mescolando insieme al klinker le loppe e il gesso è utilizzato per tutte quelle opere particolarmente esposte ad agenti aggressivi e inquinanti CEMENTO FERRICO caratteristiche: è un caso particolare del cemento Portland, in cui è presente una quantità maggiore di ossido di ferro ha un’alta resistenza alle acque aggressive, per questo è impiegato nella realizzazione di opere marine CEMENTO ALLUMINOSO caratteristiche: è caratterizzato dalla presenza di alluminanti, in particolare di bauxite raggiunge in un tempo ridotto una resistenza meccanica simile a quella finale il prodotto finale è refrattario al calore e resistente agli agenti chimici  MALTE Con le malte parliamo sempre di composti fluidi, possiamo trovare: MALTE AEREE caratteristiche: sono costituite da calce aerea, sabbia e acqua o da gesso e acqua scarsa resistenza meccanica sono utilizzate per opere di finitura o per il recupero in ambienti storici MALTE IDRAULICHE caratteristiche: sono costituite da calce idraulica migliori resistenze meccaniche adatte ad opere divaria natura come murature portanti intonaci civili MALTE CEMENTIZIE caratteristiche: sono costituite da cemento, sabbia e acqua alta resistenza meccanica sono utilizzate in opere soggette a forti sollecitazioni, come in: murature, massetti, sottofondi MALTE BSTARDE caratteristiche: sono costituite da leganti diversi che hanno lo scopo di unire le caratteristiche positive di ogni singolo componente, limitando gli effetti negativi gli abbinamenti più comuni sono: calce idraulica-cemento, calce aerea-gesso MALTE ADDITIVE caratteristiche: sono costituite da composti chimici che ne migliorano le prestazioni, ma è opportuno valutare bene la scelta di tali perché intervengono sui processi chimici di maturazione delle malte, quindi a distanza di tempo potrebbero danneggiarsi MALTE PREMISCELATE caratteristiche: sono costituite da miscele di leganti e inerti in modo tale da conferire determinate prestazioni in relazione al tipo di lavoro che si deve svolgere Utilizzi MURATURE = sia di tamponamento che portanti INTONACI = rivestimenti posati sulle pareti verticali e all’intradosso delle partizioni orizzontali SOTTOFONDI = strati che uniformano la parte strutturale per poter posare i pavimenti USI SPECIALI = come malte da spruzzo e per iniezioni  Una delle principali applicazioni delle malte: GLI INTONACI È il rivestimento che si posa sulle superficie verticali o sull’intradosso delle partizioni orizzontali. Funzioni che svolge l’intonaco Regolarizzare le superfici degli elementi costruiti Conferire un aspetto uniforme alla parete Se di tratta di un intonaco esterno deve anche proteggere dalle intemperie Isolare termicamente Isolare acusticamente Proteggere dal fuoco Gli intonaci sono costituiti da malte, e quindi da: LEGANTE + INERTE + ACQUA + EVENTUALI ADDITIVI A seconda del tipo di malta che utilizziamo di ottiene un effetto diverso di INTONACO: MALTE DI GESSO si utilizzano per intonaci interni, perché il gesso è un materiale che crea superfici omogenee, ma è anche un materiale igroscopico quindi non si può mettere su superfici all’esterno altrimenti assorbirebbe l’acqua delle precipitazioni e si potrebbe rompere MALTE AEREE sono costituite da calce aerea, con la quale si realizza un intonaco di grande pregio applicata preferibilmente all’interno, ma anche all’esterno per le finiture di edifici storici MALTE IDRAULICHE utilizzate per intonaci civili, perché hanno un rapporto migliore tra porosità e resistenza MALTE CEMENTIZIE sono utilizzate poco per l’intonaco, perché essendo costituite da cemento, il quale conferisce una grande impermeabilità e di conseguenza la parete non traspira MALTE BASTARDE per unire la resistenza del cemento alla porosità della calce Gli intonaci si possono distinguere anche attraverso il processo di realizzazione o per come vengono posati, ad esempio esistono intonaci: TRADIZIONALI = utilizzano strati posati a mano PREMISCELATI= sono quelli più utilizzati, arrivano in sacchi già dosati SPECIALI = hanno ulteriori additivi in base alle esigenze Gli strati di cui è fatto l’intonaco Dall’interno → all’esterno 1. RINZAFFO = È lo strato aggrappante che viene applicato a contatto con il supporto per formare una superficie regolare, ma sempre grezza Ha uno spessore di pochi millimetri 2. INTONACO VERO E PORPRIO Realizzato con calce idraulica con granulometria media o medio fine Ha uno spessore che varia da 1 a 3 cm 3. STRATO DI FINITURA o ARRICCIO Utilizza inerti fini o finissimi e viene lisciato sulla superficie della struttura per dare la finitura superficiale definitiva 4. TINTA Pigmentazione della parete con prodotti vari La granulometria della calce va dal grosso → al fine (verso l’esterno) Le fasi di intonacatura RINZAFFO 1. Si pulisce il supporto 2. Si controlla se ci siano dei punti in cui l’intonaco potrebbe non attaccare 3. Si spazzola il muro 4. Si prepara la malta con inerti di granulometria più grossa, che poi viene applicata a sbruffo con una cazzuola INTONACO VERO E PORPRIO 5. Si fa l’intonaco vero e proprio, dopo ver controllato che venga posato su uno strato omogeneo STRATO DI FINITURA 6. Arriccio, strato di finitura dell’intonaco e può essere grezzo o pigmentato  CALCESTRUZZO Alla base del calcestruzzo c’è un legante idraulico, cioè il CEMENTO Cos’è il calcestruzzo? È un CONGLOMERATO CEMETIZIO, non una malta Il calcestruzzo mescola inerti di granulometria differente in modo da costituire una struttura interna simile a quella della roccia Centrale di betonaggio È un sistema per il confezionamento del calcestruzzo, il quale verrà poi utilizzato per realizzare le strutture portanti. Da cosa è composta: SILOS contenenti CEMENTO SERBATOIO di ACQUA Serve per innescare il processo di presa e indurimento, l’acqua deve essere aggiunta in maniera proporzionata, altrimenti diminuisce la resistenza del calcestruzzo. Va prestata molta attenzione alla temperatura esterna in cui sta avvenendo il getto: → nelle stagioni secche e aride è necessario tenere sempre bagnato il calcestruzzo per evitare che in assenza di acqua non si determini la presa e indurimento → quando il getto avviene a basse temperature, stare attenti che l’acqua non ghiacci altrimenti non si verifica il processo di presa e indurimento INERTI di diverse granulometrie: PIETRISCO, PIETRISCHETTO e SABBIA BETONIERA vera e propria, cioè una struttura composta da un RULLO ROTANTE, che tiene sempre in movimento il conglomerato, per evitare che gli inerti più pesanti si depositino verso il basso, perché altrimenti si potrebbe ottenere un prodotto non omogeneo Il calcestruzzo viene utilizzato per opere di diverso tipo: OPERE NON ARMATE → Sottofondazioni → Getti di pulizia OPERE DEBOLMENTE AMATE OPERE ARMATE Perché il calcestruzzo deve essere tenuto sempre in movimento? Dato l’assortimento di inerti che presenta al suo interno, 3 tipologie diverse, è necessario che ci sia omogeneità tra queste componenti. Questo perché quando il cemento viene gettato la struttura deve essere compatta per ottenere determinate prestazioni delle strutture portanti. Esempio di cemento mescolato in maniera non omogenea Tipi di betoniere BETONIERE A BICCHIERE OSCILLANTE È molto comoda Non sono presenti dei silos, ma siamo noi a dover inserire i materiali all’interno a mano BETORNIERE A TAMBURO ROTANTE Si può inserire il materiale attraverso tramogge esterne Fluidità dei getti È un parametro che deve essere sempre garantito e viene misurato attraverso il cono di Abrams 1. viene gettato il calcestruzzo all’interno del cono 2. il calcestruzzo viene compattato 3. viene tolto il cono, dopodiché ed è possibile misurare l’abbassamento del calcestruzzo, in base al quale si capisce il livello di fluidità del materiale Prova di resistenza allo schiacciamento È un test che viene fatto per misurare le prestazioni del materiale, in base al tipo di rotture che si ottiene possiamo dedurre diverse informazioni: ROTTURA NETTA = calcestruzzo molto buono dal punto di vista qualitativo ROTTURA SFRANGIATA = calcestruzzo più scarso Per ogni getto il direttore dei lavori ha l’obbligo di mandare dei campioni del materiale in laboratorio per analizzarne la resistenza. Questo parametro viene misurato con uno strumento chiamato SCLEROMETRO che è in grado di valutare la resistenza del calcestruzzo in opera in maniera non invasiva. Tempi di indurimento del calcestruzzo 7 GIORNI = poco tempo per raggiungere metà della sua resistenza 4 SETTIMANE = per raggiungere i 2/3 della sua resistenza ANNI = per raggiungere quella definitiva Fenomeno del fluage È la deformazione lenta che avviene con il tempo in un materiale soggetto a carichi di lunga durata → nel caso del calcestruzzo si misura su una trave di cemento armato sotto un carico permanente Durante la progettazione bisogna conoscere questo problema e calcolarlo per poter anticipare le deformazioni che potrebbero verificarsi. esempio: Se so che un determinato solaio nel tempo subirà una deformazione permanente di 0.5 cm l’anticipo deformando la mia cassaforma di 0.5 cm verso l’alto in modo che il solaio si andrà ad assestare a 0. CEMENTO ARMATO Dove viene applicata l’armatura? La regola generale prevede che l’armatura in acciaio venga messa nella parte sottoposta a trazione, cioè quella dove si potrebbe spaccare il cemento, ma il punto in cui viene collocata l’armatura (intradosso, estradosso, ecc…) all’interno del getto può variare in base alla situazione in cui mi trovo. Posso avere dei casi particolari in cui ho una trave a sbalzo → l’armatura la metto sopra ho una trave incastrata da entrambi i lati (struttura a telaio) la deformazione non è più libera ma è contraria, classica, contraria, quindi la barra di acciaio all’interno è sagomata Le barre di acciaio Di conseguenza a quanto detto in precedenza le barre di acciaio vengono prodotte in forme: RETTILINEE SAGOMATE Le barre di acciaio possono essere inserite all’interno del cemento perché i due materiali hanno lo stesso coefficiente di dilatazione termica e quindi sono in grado di aderire perfettamente tra di loro. Questo tipo di aderenza è conferita anche dal fatto che le barre presentano delle zigrinature che permettono un’aderenza superiore con il getto di calcestruzzo. Un particolare tipo di cemento armato è il: CEMENTO ARMATO PRECOMPRESSO In una trave in cemento armato la parte debole è il calcestruzzo perché non resiste alla trazione e la resistenza alla compressione è comunque inferiore a quella dell’acciaio. Per far fronte a questa esigenza si realizzano degli elementi strutturali in cemento armato precompresso, cioè si imprime all’oggetto una deformazione contraria rispetto a quella che subirà in opera. Come? Inserisco una tecnologia che mi permette di predeformare la trave, solitamente queste tecnologie vengono utilizza per grandi strutture. CALCESTRUZZO ALLEGGERITO Si usa con: solai pieni blocchi alternativi al laterizio, perché l’alleggerimento comporta l’aumento delle capacità isolanti  MATERIALI CERAMICI I PRODOTTI CERAMICI derivano tutti dall’argilla, una roccia sedimentaria estratta in zolle e di facile reperimento che successivamente viene cotta per ottenere il prodotto finale. LE OPERE IN MATERIALI CERAMICI NELLA STORIA DELL’ARCHITETTURA MESOPOTAMIA Si utilizzano mattoni crudi per la struttura portante e mattoni cotti come rivestimento MATTONI CRUDI Sono dei composti argillosi mescolati con paglia tritata e fatti essiccare in tempi lunghissimi MATTONI COTTI Il metodo di realizzazione è lo stesso dei mattoni crudi, differiscono solo per la fase di essiccamento, la quale è più corta, perché si velocizza ponendo il mattone in fornaci POPOLI MEDITERRANEI EGIZI = mattone crudo GRECI = mattoni cotti ma quasi esclusivamente per coperture in laterizio ETRUSCHI = utilizzo dell’argilla ANTICA ROMA Inizialmente facevano uso del mattone crudo, ma successivamente porteranno alla maggiore diffusione del mattone cotto, realizzando un sistema di fornaci Nei secoli l’utilizzo si allarga sempre di più, perché sempre più persone sono in grado di riprodurre questo materiale. Si sviluppa un altro tipo di materiale derivante dall’argilla: COTTO = argilla che è stata fatta stagionare e poi macinata per avere diversi tipi di granulometrie BAROCCO Si perde un po’ l’utilizzo dei prodotti ceramici I prodotti ceramici non sono soltanto in laterizio, ma li possiamo trovare anche sotto forma di MAIOLICHE, cioè ceramiche di rivestimento poroso. Classificazione dell’argilla ARGILLA = roccia sedimentaria di origine clastica, si trova in grani molto fini Si classifica in: ARGILLE GRASSE ARGILLE MAGRE È un’argilla plastica e malleabili, usata È meno lavorabile, perché contiene una soprattutto nel vasellame maggiore quantità di sabbie Problematiche dell’argilla Se troppo grassa è a rischio rottura nel momento della cottura, perché una terra molto impregnata d’acqua, quando questa evapora succede che potrebbe rompersi (es. campo arido, si spacca) Se troppo magra comporta difficoltà di lavorazione e non reagisce alle alte temperature Tipo di lavorazione: A LASTRE A TORNIO A STAMPO Il componente argilloso viene Metodo che si usa per il Si utilizzano calchi in gesso steso e poi suddiviso per vasellame dove viene gettata l’argilla andare a formare le varie lastre Da ricordare Nessuna lavorazione prescinde la fase di essicazione prima della cottura, perché è necessario consentire la perdita di acqua Temperature di rammollimento: È la temperatura che precede la fusione dell’argilla, quindi in base alla temperatura otteniamo: ARGILLE FUSIBILI ARGILLE VETRIFICABILI ARGILLE REFRATTARIE  PRODOTTI CERAMICI I prodotti ceramici ottenuti dalle argille hanno la caratteristica di essere duttili prima della fase di cottura e in base al tipo di lavorazione ne esistono di vari tipi: LATERIZI CERAMICHE REFATTARI ORNAMENTALI Sono ottenuti da argille a Sono ottenute da un’argilla Sono ottenuti da argille basso costo e che presentano semi-fine refrattarie una granulometria di un certo spessore Hanno forme standard → UNI Diventano molto rigide in Resistono ad altissime seguito alla cottura temperature Hanno una buona resistenza a Il prodotto finale in genere è Vengono usati per la compressione, durezza e smaltato e acquisisce un composizione dei forni che poi permeabilità all’acqua diverso valore in base al tipo devono cuocere i prodotti di finitura ceramici Possono essere: Possono essere: rivestimenti (mattoni) maioliche pavimentazioni (mattonelle) gres ceramico coperture (coppi e tegole) terrecotte Classificazione dei prodotti ceramici - per massa Possono essere suddivisi tra prodotti ceramici a: PASTA POROSA PASTA COMPATTA Prodotto ad alta porosità, infatti al suo interno Sono materiali inscalfibili e hanno una buona ha una certa quantità d’aria. resistenza all’acqua, ai prodotti chimici e al È un materiale tenero. gelo. NON VETRINATI = Terracotta e laterizio Gres e porcellana VETRINATI = Terraglie Contengono una quantità più abbondante di silicio In linea generale povero di silicio Le composizioni dei prodotti ceramici si dividono in: 1. MATERIALI ARGILLOSI PLASTICI Se debitamente trattati con acqua danno una pasta plastica facilmente lavorabile, in particolare abbiamo: CAOLINI ARGILLE Rocce con poche impurità Rocce con molte impurità, infatti in base ai materiali che contengono al loro interno si ottengono argille di vario tipo Comprendono: Argille: argille a grana finissima calcaree porcellane poco calcare terraglie plastiche refrattarie 2. MATERIALI NON PLASTICI Sono utilizzati per conferire particolari caratteristiche al prodotto ceramico, in base alla composizione si dividono in: SGRASSANTI VETRIFICANTI COLORANTI Si usano quando parliamo di I materiali porosi devono argille grasse essere smaltati attraverso un processo che prevede: un VETRIFICANTE, cioè la parte vetrosa estetica del materiale all’interno della procedura si inseriscono dei FONDENTI in modo tale da ricoprire il prodotto poroso sul finale si inseriscono degli STABILIZZANTI che rendono il prodotto più viscoso e permettono la cottura del prodotto ceramico con quello vetrificante e la formazione della patina Proprietà dei materiali ceramici I prodotti ceramici presentano diverse caratteristiche in base alla loro formazione, queste possono essere così suddivise: MASSA VOLUMICA È il rapporto tra la massa e la volumetria esempio: pasta porosa ha minor massa volumica rispetto alla pasta compatta CONDUCIBILITÀ TERMICA La pasta porosa è maggiormente conduttrice UNIFORMITÀ – DIFETTI E Si collega alla cottura, perché l’argilla essendo TOLLERANZE DIMENSIONALI una materiale cotto non sempre viene cotto allo stesso modo, quindi può capitare che durante il processo produttivo qualcosa vada storto. Allora ci sono dei parametri che ci permettono di identificare se il prodotto è ancora utilizzabile POROSITÀ Quanto il materiale assorbe l’acqua GELIVITÀ Resistenza del materiale alle temperature a ridosso dello zero RESISTENZA ALLE Sai meccaniche che chimiche SOLLECITAZIONI Ciclo produttivo dei prodotti ceramici è un procedimento non particolarmente difficoltoso perché l’argilla essendo una roccia sedimentaria si trova in superficie → l’argilla viene compressa all’interno di uno stampo da cui esce sotto forma di filone pronto per essere tagliato → dipende dal prodotto ceramico che dobbiamo ottenere La cottura si differenzia, per: LATERIZIO Viene cotto in forni a tunnel PRODOTTI SMALTATI Dopo essere stati esiccati possono essere: smaltati prima di essere cotti, quindi otteniamo una MONOCOTTURA del prodotto ceramico e del prodotto smaltato smaltati dopo la cottura, quindi otteniamo una BICOTTURA, una prima cottura come se fosse un laterizio, e una seconda cottura perché lo smalto deve aderire alla struttura ceramica Infine: Principali tipi di prodotti ceramici in commercio CERAMICA è utilizzata in edilizia soprattutto in piastrelle e rivestimenti offre durabilità, inalterabilità, non risente dell’umidità dell’ambiente ed è anche facilmente lavabile, tutte queste caratteristiche la rendono adatta a tutti quegli ambienti con elevata presenza di vapore acqueo essendo un materiale smaltato può essere ottenuta da una monocottura o da una bicottura GRES sono argille speciali cotte in forni ad alte temperature i rivestimenti in gres sono molto resistenti agli agenti chimici e conferiscono resistenza e durabilità COTTO utilizzato dalle pavimentazioni alle coperture resiste al fuoco, ha buone proprietà di isolamento termico-acustico e di tenuta dell’acqua è simile al mattone per processo produttivo, perché viene colato in stampi ha un colore proprio e ben riconoscibile, ma in base alla temperatura di cottura che si utilizza il colore potrebbe variare KLINKER è un materiale duro e resistente si ottiene per estrusione, infatti la forma più comune è il listello da rivestimento ottenuto da argille pure cotte da altissime temperature fino alla vetrificazione del materiale che lo rende molto resistente può essere utilizzato sia come rivestimento di una facciata che come pavimentazione Il cotto è più utilizzato per le pavimentazioni interne, mentre i rivestimenti in gres e klinker sono più adatti per le pavimentazioni esterne e quelle nel settore produttivo, perché facilmente lavabili Applicazione di prodotti ceramici Le ceramiche possono essere utilizzate sia per rivestimenti interi che esterni MAPPA CONCETTUALE  LEGNO Come è fatto il legno CELLULOSA + LIGNINA È composto da una molecola complessa della cellulosa, in particolare da fasci di fibra di cellulosa disposti secondo la direzione del tronco. Le fibre sono tenute insieme da una componente legante chiamata lignina. I fusti si formano per accumulo di ANELLI a ognuno dei quali corrisponde circa un anno di vita della pianta. Naturalmente sulla crescita della pianta influiscono il tipo di terreno, l’altitudine, il clima della zona, di conseguenza lo spessore degli anelli non è costante. In sezione, partendo dall’esterno del tronco abbiamo: CORTECCIA Protegge la pianta dagli attacchi esterni LIBRO Zona dove scorrono i vasi linfatici CAMBIO Parte periferica in cui si formano le nuove cellule del legno e segnano l’accrescimento del tronco (anelli) ALBURNO Parte di tronco più ‘’giovane’’ che deve ancora stabilizzarsi DURAME (o massello) Parte completamente lignificata, quindi conferisce stabilità dell’albero MIDOLLO È il cuore dell’albero Possiamo dedurre che: Il legname ricavato del durame presenta maggiore stabilità e resistenza, mentre quello ricavato dell’alburno è più instabile per quanto riguarda le prestazioni Conseguenza: a seconda della porzione di legno che taglio otterrò prestazioni diverse I RAMI hanno un midollo che si innesta su quello del tronco, creando dei NODI, cioè elementi di discontinuità LEGNO = è il materiale da sempre presente nell’architettura, perché facilmente lavorabile e trasformabile con strumenti molto semplici. Inoltre, nelle regioni ricche di legno in natura questo materiale è stato utilizzato per interi sistemi costruttivi, caratterizzando un’architettura prevalentemente in legno. Le caratteristiche del legno possono variare in: ambiente aerobico = perché a contatto con il suolo può marcire, per questo si opta per un attacco a terra in pietra ambiente anaerobico Il legno, fino alla rivoluzione industriale (1700), era l’unico materiale utilizzato anche nelle strutture orizzontali e inclinate, perché capace di resistente agli sforzi di flessione. Successivamente è stato sostituito/affiancato da acciaio e calcestruzzo. Caratteristiche del legno Ha buone caratteristiche di isolamento termico È un materiale completamente naturale e rinnovabile È leggero e facilmente lavorabile È infiammabile È anisotropo, cioè che a causa del posizionamento monodirezionale delle fibre reagisce in maniera diversa a seconda della sollecitazione Resiste a: → trazione → compressione → flessione È un materiale naturale che può presentare molti difetti, i quali maturano durante lo sviluppo della pianta, per cui la sua omogeneità può essere compromessa all’interno È un materiale che ha dei limiti legati alla stabilità morfologica, cioè assorbe umidità e quindi nel tempo potrebbe deformarsi se non trattato in maniera adeguata Principali difetti del legno Terreno poco nutrito Attaccabilità e indebolimento Presenza di acqua stagnante Terreni in pendenza Crescita disomogenea che può portare a: un cuore eccentrico Forte vento dominante e una sezione trasversale ellittica del tronco Ostacoli alle radici Legni compressi Irregolarità delle fibre Legni tesi Fusti contorti Gelo eccessivo Sdoppiamento dell’alburno Caldo eccessivo Spaccatura longitudinale Vecchiaia Spaccatura a stella Rami tagliati Nodosità Rami esistenti Insetti È soggetto all’attacco di agenti biologici che cibandosi del Funghi, licheni e muffe legno possono causarne un indebolimento Classificazioni del legname Può derivare da: CONIFERE LATIFOGLIE Sono piante ad alto fusto che caratterizzano Sono tutte le piante a ciclo stagionale, cioè che principalmente le zone fredde e presentano perdono le foglie di inverno. una forma piramidale e con un prato fogliale di In generale i latifoglie sono caducifoglie, tranne aghi. il leccio. Le conifere sono sempreverdi, tranne il larice. Primo prodotto di design A causa della mancata resistenza al fuoco, con il movimento moderno, si è assistito ad un uso minoritario del legno e all’introduzione di materiali come l’acciaio. Nonostante il minor uso nei primi anni dell’800 sono nati i primi prodotti del design industriale Il primo prodotto di design è proprio in legno La stagionatura del legno Ogni pianta ha al suo interno una certa quantità d’acqua, infatti per ricavarne il legname da costruzione è preferibile abbattere la pianta nel periodo in cui la produzione dei succhi vegetali è minima (novembre-febbraio). I tronchi una volta tagliati, rimangono esposti all’aria ed inizia il processo di STAGIONATURA che porta il legno ad una graduale perdita d’acqua. La stagionatura può avvenire in maniera: NATURALE = ma richiede tempi di essiccazione molto lunghi ARTIFICIALE = in appositi essiccatoi dove il legname perde gradualmente l’acqua che contiene La stagionatura però non darà mai un legname perfettamente secco, perché il legno assorbe sempre una certa quantità di umidità dell’ambiente in cui è posato. Di conseguenza, dal punto di vista tecnologico, il legno migliore non è quello ricavato da una lunga stagionatura, ma quello che ha la stessa percentuale di umidità dell’ambiente in cui è collocato, perché si stabilizza e non si deforma. Finitura del legno La FINITURA si ottiene mediante l’impiego di macchine e tecniche diverse, si tratta quindi di tutte le operazioni che vanno a completare il legno ai fine del compito che il materiale dovrà svolgere. Si possono ottenere svariati tipi di finiture, volti a mettere in evidenza particolari caratteristiche estetiche del legno (nervature, colore, ecc…) → LAVORAZIONI SUPERFICIALI Alcuni esempi di finiture possono essere: SEGATA GREZZA PIALLATA LEVIGATA = rende il legno liscio e adatto per essere verniciato PIALLATA E SABBIATA = trattata con un getto di sabbia che asporta le parti morbide facendo risaltare le venature FIAMMATA E SPAZZOLATA = la superficie perde le parti morbide e acquisisce una striatura ondulata e irregolare → TRATTAMENTI PROTETTIVI Prima della messa in opera il legno viene sottoposto a trattamenti volti a proteggerlo dagli agenti organici Tipi di lavorazione del legno LEGNO MASSELLO → è la lavorazione più semplice a cui può essere sottoposto il legno, in particolare i tronchi vengono tagliati e squadrati secondo le dimensioni necessarie → il legno però essendo un materiale naturale è soggetto a notevoli assestamenti e deformazioni nel corso del tempo, per questo il legno massello è utilizzato solo nell’arredamento, dove l’aspetto strutturale è secondario LEGNO LAMMELLARE → è il frutto del primo processo di trasformazione industriale del legno → durante la lavorazione vengono uniti più strati di lamelle di legno, incollate insieme a caldo → inoltre, il legno non è soggetto a corrosione in quanto tratto e impregnato di collante X-LAM → è un compensato multistrato composto da tre, cinque o sette strati sovrapposti di lamelle di legno → ha la caratteristica di avere la direzione delle fibre sempre ortogonale rispetto allo strato adiacente, questo conferisce un’ottima resistenza meccanica → l’X-Lam costituisce l’elemento base per la costruzione di edifici con schema strutturale a pannelli portanti  PRODOTTI DERIVATI DAL LEGNO COMPENSATI E MULTISTRATI Il COMPENSATO è un derivato del legno ottenuto mediante un incollaggio sotto pressione di tre o più strati di legno, questi sono disposti in modo che le fibre di ciascun foglio siano ortogonali rispetto a quello adiacente. In generale il numero degli strati è dispari, i compensati formati da più di tre strati vengono chiamati MULTISTRATI PANNELLI TAMBURATI I PANNELLI TAMBURATI sono costituiti da: → due fogli esterni di vari tipi di compensato, ma possono anche essere prodotti non legnosi → un telaio perimetrale di listelli → un inserto di materiale leggero, detto anima PANIFORTI Il PANIFORTE è un pannello formato da un’anima di listelli di legno e rivestita su ciascuna faccia con fogli di legno disposti con le venature ortogonali rispetto ai listelli  PANNELLI TRUCIOLARI I PANNELLI TRUCIOLARI sono ricavati dai residui di segheria che vengono essiccati e agglomerati a caldo con resine sintetiche, infine vengono compressi in pannelli di vario spessore PANNELLI DI FIBRE I PANNELLI DI FIBRE sono ricavati dai residui di precedenti lavorazioni del legno (cascami), i quali vengono sottoposti ad una sfibratura, con lo scopo di sciogliere i legami che tengono unite le fibre nei tessuti legnosi per ottenere una massa omogenea. Successivamente con l’aggiunta di varie sostanze si ottengono dei pannelli di fibre PANNELLI DI LANA DI LEGNO I PANNELLI DI LANA DI LEGNO sono fabbricati con sottili strisce di legno  MATERIALI METALLICI Si definiscono MATERIALI METEALLICI tutti quei materiali costituiti da metalli o dalle loro leghe e che presentano una struttura cristallina compatta e omogenea. I materiali metallici possono essere: MATERIALI FERROSI → ad esempio: ghisa, acciaio MATERIALI NON FERROSI → ad esempio: alluminio, piombo, stagno, magnesio def. LEGA METALLICA = una lega metallica è un aggregato di due o più elementi, di cui almeno uno è un metallo Anche le leghe metalliche si possono classificare in due tipi: LEGHE FERROSE = presentano come metallo base il ferro LEGHE NON FERROSE = comprendono → leghe di rame → leghe leggere a base di alluminio → leghe ultraleggere a base di magnesio → leghe pregiate da oreficeria Trattamenti per i metalli Mediante dei trattamenti termici i metalli possono acquisiti determinate qualità, quali la: RICOTTURA → migliora la lavorabilità NORMALIZZAZIONE → migliore la durezza e la resistenza meccanica TEMPERA → aumenta la durezza ma di conseguenza anche la fragilità RINVENIMENTO → diminuisce la fragilità e aumenta la resistenza meccanica  MATERIALI FERROSI ACCIAIO L’ACCIAIO è una lega di ferro e carbonio, come la ghisa, ma grazie ad un metodo per affinare la ghisa si riesce a togliere le impurità e mantenere una bassa percentuale di carbonio, ed è proprio questa la discriminante che permette alla lega di diventare acciaio. L’acciaio ha risolto tutti quei problemi della resistenza alle sollecitazioni di tipo flessionale che fino alla rivoluzione industriale aveva risolto il legno. Caratteristiche dell’acciaio È un materiale isotropo, cioè che si comporta allo stesso modo in tutte le direzioni Ha un peso specifico elevato Ha il coefficiente di dilatazione termica uguale al calcestruzzo, per questo è possibile inserirlo al suo interno per formare il cemento armato È attaccabile dal fuoco È un materiale: con una resistenza meccanica elevatissima è molto tenace TENACITÁ DELL’ACCIAIO La tenacità di un materiale è la capacità di resistere agli urti e di non presentare una frattura fragile. Per dimostrare questa proprietà possiamo immaginare di avere una lamiera in acciaio sulla quale viene applicata una trazione. Noteremo che in risposta a questa sollecitazione la tendenza dell’acciaio è quella di scaricare la tensione alle fibre vicine, in questa maniera si ottiene una distribuzione quasi uniforme dello sforzo di trazione su tutta la lamiera. Questa proprietà è di massima importanza perché nelle strutture si hanno sempre concentrazione localizzate di tensioni che potrebbero determinare fenomeni di frattura e quindi potrebbero causare il crollo improvviso dell'intera struttura. PROVA DI RESILIENZA Per misurare la tenacità dell'acciaio si ricorre alla prova di resilienza, cioè la capacità che un corpo ha nell’assorbire gli urti. Per farlo si utilizza un provino con un intaglio di forma variabile e il pendolo di Charpy: La prova consiste nel: 1. far cadere da un'altezza fissata la massa sul provino 2. misurare l'altezza a cui arriva il pendolo dopo aver rotto il provino Di conseguenza in base al tipo di frattura si determina la tenacità del materiale  resiste in egual modo a trazione e compressione PROVA DI TRAZIONE E COMPRESSIONE La prova è effettuata su un campione che viene sottoposto a trazione fino alla rottura, perché viene applicato un carico sempre crescente. Mentre con la prova a compressione si ottengono quasi gli stessi risultati della prova a trazione subisce il fenomeno della fatica FATICA La fatica descrive il comportamento di un materiale sotto ripetuti cicli di sollecitazioni. Una struttura di metallo che nel tempo è soggetta ad un alternarsi di condizioni di carico è sottoposta al fenomeno di rottura a fatica. La rottura per fatica è molto rara nelle costruzioni civili, perché soggette a carichi statici, ma può verificarsi nelle strutture dei ponti, su cui passano in continuazione mezzi di trasporto di vario peso. Le prove che vengono fatte sui materiali stabiliscono un carico limite di fatica, sotto il quale, anche per un numero infinito di cicli non si verifica la rottura Per questo durante la progettazione è necessario prevedere la durata del materiale. CLASSIFICAZOINE DEGLI ACCIAI DA COSTRUZIONE: per metodo di produzione ACCIAIO LAMINATO Il blocco di acciaio ottenuto dalla colata subisce una prima laminazione dalla quale si possono ottenere due tipi di prodotti: i BLUMI = barre a sezione quadrata le BRAMME = lamiere a sezione rettangolare La LAMINAZIONE consiste nel far passare il pezzo di acciaio tra due cilindri che ruotano in senso opposto in modo da ridurre lo spessore del materiale. Inoltre, i cilindri sono disposti in serie per poter ridurre gradualmente lo spessore del pezzo di acciaio. agisce per compressione ACCIAIO TRAFILATO La TRAFILATURA consiste nel far passare, mediante trazione, il blocco di acciaio, di una data sezione, in una sezione più piccola. L’operazione composta l’allungamento del pezzo. Anche questo processo avviene in serie, sempre per avere un graduale riduzione della sezione dell’oggetto. prevede la trazione del materiale TIPI DI PROFILATI Si distinguono tra: LAMINATI A CALDO I più comuni sono quelli con profilo a: T, DOPPIA T, L, Z e C Possono avere spigoli arrotondati oppure vivi LAMINATI A FREDDO Hanno piccoli spessori e in genere sono ricavati da lamiere sagomate Le forme più comuni sono quelle a: U, L, C, Z, Ω Inoltre, le lamiere possono essere laminate per ottenere particolari profili che ne aumentano la resistenza a flessione, ad esempio si hanno lamiere NERVATE, GRACATE e ONDULATE, questi tipi trovano largo impiego nelle coperture e nei solai CLASSIFICAZOINE DEGLI ACCIAI DA COSTRUZIONE: per forma LAMIERE Le LAMIERE vengono utilizzate per realizzare piastre di fondazione, elementi di giunzione e Piani di calpestio antiscivolo in ambienti industriali Hanno uno spessore che può raggiungere i 4 cm LAMIERE SOTTILI Le LAMIERE SOTTILI sono realizzate con acciai dotati di elevata duttilità e malleabilità, inoltre hanno un'elevata resistenza meccanica alle sollecitazioni flettenti che ne rendono possibile l'impiego anche in uno spessore ridotto. Altri prodotti dell'acciaio PANNELLI IN LAMIERA I pannelli di lamiera sono costituiti da due fogli irrigiditi da nervature più o meno sporgenti Gli impieghi più comuni dei pannelli in lamiera sono le coperture e le pareti esterne → perché si possono montare in modo abbastanza rapido ARMATURA METALLICA L'armatura del calcestruzzo armato è costituita da barre di acciaio ad aderenza migliorata, cioè dotate di una superficie con nervature che aumentano l'aderenza tra la barra e il conglomerato cementizio. funzione: neutralizzare gli sforzi di trazione del cemento  MATERIALI NON FERROSI PIOMBO, STAGNO, MAGNESIO, NICHEL, CROMO e ZINCO Si chiamano MATERIALI NON FERROSI tutti i materiali che non contengono ferro, ma sono costituiti da altri metalli o da loro leghe. Come i materiali ferrosi, anche quelli non ferrosi possono essere utilizzati allo stato puro o legati con altri elementi. PIOMBO dopo il rame è il metallo più antico utilizzato resiste alla corrosione, è malleabile ed è dotato di bassa conducibilità termica ed elettrica viene considerato uno dei principali inquinanti atmosferici impieghi: schermo protettivo per determinate radiazioni elettromagnetiche nell'industria vetraria è utilizzato per la produzione di lenti e specchi STAGNO è usato già dall'antichità in sostituzione al piombo resistente all'ossidazione e alla corrosione impiego: usato per la produzione di lamiera stagnata MAGNESIO è un materiale estremamente leggero e malleabile tende a legare molto bene con altri metalli costituisce l'elemento base delle leghe ultraleggere impieghi: produzione di manufatti per l'industria aeronautica per attrezzature sportive e parti di motori  ALLUMINIO L’ALLUMINIO è un metallo di comune impiego nell'edilizia, è molto apprezzato per la sua facile lavorabilità e la resistenza agli agenti atmosferici, anche se esposto all'aria subisce un processo di ossidazione che ne riduce la lucentezza. L'alluminio può essere lavorato mediante il processo di: FUSIONE Il metallo allo stato liquido vieni colato in stampi per fargli assumere la forma dell'oggetto da produrre. FORGIATURA Consiste nell'imprimere una deformazione plastica mediante l'azione di una pressa. Come risultato finale si ottengono prodotti analoghi a quelli realizzati per fusione, ma con proprietà meccaniche superiori LAMINAZIONE Consiste nel far passare il materiale in una macchina costituita da coppie di cilindri che ruotano in senso opposto e posti gradualmente a distanze sempre più ravvicinate ESTRUSIONE Consiste nel sottoporre il materiale ha una deformazione tramite il passaggio sotto pressione, questa tecnica è resa possibile grazie alla duttilità dell’alluminio RAME Il RAME è un metallo conosciuto sin dall'antichità, inoltre è dotato di una elevata conducibilità elettrica per questo è il materiale più impiegato nell'industria elettronica. Resiste molto bene agli agenti atmosferici senza necessità di trattamenti, spontaneamente però si forma una patina sulla superficie che assume una colorazione verde-azzurra. In edilizia il rame viene utilizzato per realizzare: laminati tubi fili Il rame può essere utilizzato allo stato puro oppure in Lega con: stagno → per produrre il bronzo zinco → per produrre l'ottone  MATERIALI ISOLANTI OPERE DI IMPERMEABILIZZAZIONE Si definiscono opere di impermeabilizzazione tutto l'insieme degli accorgimenti volti a preservare un edificio dai numerosi rischi derivati dall'acqua con cui viene a contatto. I tipi di acqua che solitamente aggrediscono gli edifici sono: ACQUA VERTICALE È il tipo di acqua legato alle precipitazioni meteoriche, che per forza di gravità scendono in direzione ortogonale al terreno Le parti di un edificio maggiormente colpite dall'acqua sono quelle esterne in particolare: coperture, terrazze, lastrici, logge e porticati come si risolve il problema? È opportuno far sì che l'acqua o la neve non sostino sulle superfici, perché troverebbero il modo di penetrare all'interno dell'edificio soluzione 1 → è consigliabile creare una pendenza capace di convogliare l'acqua in una direzione prestabilita e allontanarla mediante un sistema di smaltimento soluzione 2 → Le superfici vanno rese impermeabili attraverso guaine di varia natura e che mantengono continuità e tenuta all'acqua ACQUA LATERALE Quasi sempre le precipitazioni atmosferiche sono accompagnate dal vento che può variare intensità e direzione dell'acqua, investendo quindi tutte le parti verticali di chiusura esterna. come si risolve il problema? soluzione 1 → si può trattare l'involucro in modo da permettergli di assorbire l'acqua e di tornare a cederla secondo una naturale traspirazione Questa soluzione ad oggi presenta qualche problematica come la mancanza di manodopera qualificata e la presenza nell'acqua meteorica di elementi chimici che potrebbero attaccare i materiali soluzione 2 → realizzare un involucro impermeabile Particolare attenzione dovrà essere posta nei pressi dell'attacco a terra degli edifici dove l'acqua colpisce le superfici sia direttamente che di rimbalzo soluzione 3 → attenzione al fenomeno dello stillicidio nel nodo chiusura esterna-terreno, è consigliato utilizzare zoccolature di materiali lapidei o ceramici nel nodo copertura-chiusura esterna, adottare lo sporto di gronda che allontana l'acqua ACQUA DI RISALITA Nel terreno è sempre presente una certa quantità d'acqua in particolare in prossimità del livello di campagna, questo significa che le parti interrate dell'edificio vengono attaccate dall'acqua. soluzione 1 → per evitare il contatto diretto posso interporre uno strato drenante, capace di raccogliere e allontanare l'acqua contenuta nel terreno soluzione 2 → esistono dei punti di contatto fra terreno ed edificio inevitabili, come le fondazioni, in questi casi è necessario utilizzare sbarramenti dotati di resistenza meccanica oppure additivi che rendano impermeabili le strutture a contatto con il terreno umido ACQUA DI FALDA Nel caso in cui l'edificio venga costruito su un terreno attraversato da una falda acquifera, questo si troverà immerso in parte nell'acqua soluzione 1 → è necessario rendere impermeabili le superfici interessate utilizzando guaine, giunti di tenuta e additivi impermeabilizzanti soluzione 2 → raddoppio dei solai a terra e dei muri contro terra Prodotti impermeabili Esistono una serie di prodotti impermeabili che vanno a proteggere tutte le componenti dell'edificio a contatto diretto con l'acqua, cioè le GUAINE e possono essere di tipo: NATURALE SINTETICO → GUAINE BITUMINOSE → GUAINE PLASTICHE Le guaine sono spesso composte da due fogli di cartone e l’intercapedine è riempita con bentonite tonica, un’argilla che quando entra a contatto con l’acqua diventa un gel impermeabile, invece il cartone marcisce e si elimina facendo rimane solo questo gel naturale. Nelle pareti perimetrali la porzione esterna è quella che si bagna direttamente, quindi nel momento di posa è necessaria particolare attenzione, in quanto va mantenuta la continuità tra i pannelli isolanti e sigillati con materiali impermeabili, come un cordone di gomma. Anche le fondazioni sono un punto complesso, perché mentre intorno posso mettere degli elementi di distacco il nodo di fondazione è delicato e deve poggiare direttamente sul terreno, quindi sono stati pensati dei teli impermeabili da disporre prima del getto.  OPERE DI ISOLAMENTO Le opere di isolamento sono l'insieme di tutti quegli espedienti volti a conservare inalterato il microclima di un determinato spazio. Esistono diversi principi fisici che regolano la trasmissione del calore e del suono attraverso i materiali e gli spazi con l’esterno. A seconda del fattore intende tenere sotto controllo le opere di isolamento si distinguono in: ISOLAMENOT TERMICO ISOLAMENTO ACUSTICO OPERE DI ISOLAMENTO TERMICO La scelta dei materiali destinati a garantire l'isolamento termico degli edifici dipende sempre dalle condizioni al contorno (dove ci troviamo, se parliamo di piani di calpestio, murature di tamponamento, ecc…). Durante la realizzazione di opere di isolamento termico è necessario porre attenzione ai PONTI TERMICI, cioè punti in cui il materiale isolante è discontinuo e di conseguenza non svolge più la sua funzione. Principi di trasmissione del calore La trasmissione del calore prevede che: 1. ci siamo due corpi con diversa temperatura (t) 2. se t1 > t2 il flusso di calore è diretto dal corpo con temperatura maggiore a quella minore → Il flusso si interrompe quando t1 = t2 I principi attraverso cui il calore si sposta da un corpo all’altro sono: IRRAGGIAMENTO → i corpi non sono a contatto → presuppone che il calore viaggi attraverso onde elettromagnetiche che scaldano il corpo più freddo come si contrasta? → lo scambio di calore tra due corpi viene interrotto interponendo uno schermo riflettente  CONDUZIONE → presuppone che i due corpi siano a contatto → si crea un flusso di calore tra i due corpi → qui entra in gioco la conducibilità termica dei materiali (lambda = ) che consente di controllare il flusso che si instaura tra i due corpi come si contrasta? → per far fronte a questo principio si inseriscono materiali isolanti per contrastare il flusso di calore CONVEZIONE → utilizza l'aria come veicolo di calore → i corpi sono troppo lontani, quindi non si verifica l'irraggiamento, però il calore viene comunque trasportato perché viene veicolato dall'aria esempio → i termosifoni Per ridurre il fenomeno della convezione devo ‘’fermare l'aria’’, ma non è una cosa possibile nei grandi spazi. Proprio per questo motivo i materiali isolanti sono vuoti e contengono solo aria, perché è possibile tenerla ferma in piccoli spazi come si contrasta? → è compito della chiusura quello di ridurre e contenere il passaggio di calore Come si può disperdere il calore all’interno di un ambiente 4. calore interno dell’ambiente per moto convettivo va a finire sulla parte interna delle pareti 5. le pareti sono elementi continui che per conduzione portano il calore verso l’esterno della parete 6. a contatto con l’esterno il calore cerca di uscire e si disperde per irraggiamento Se negli ambienti c’è dispersione di calore verso l’esterno siamo costretti in qualche modo a rintegrarlo, ad esempio attraverso la combustione. Dobbiamo stare attenti a tutti gli elementi che fanno da ponti termici esempio L'intercapedine tra due lastre di vetro non deve essere troppo ampia (3-4 mm massimo) perché altrimenti l'aria che si trova all'interno genera moti convettivi. Per far fronte a questo problema dobbiamo introdurre materiali isolanti che riescono a tenere ferma l'aria che si trova all'interno, inoltre per essere contenuta meglio l'aria deve essere rarefatta. Isolamento termico e inerzia termica ISOLAMENTO TERMICO = Si usano sistemi ed elementi che contrastano i principi della termodinamica. INERZIA TERMICA = Capacità di immagazzinare calore senza cederlo. Solo quando si è esaurita la capacità di immagazzinare calore, e quindi il materiale è saturo, entra in gioco l'isolamento. esempio Per spiegarlo prendiamo il caso di un clima caldo con sbalzi termici tra giorno e notte: Le pareti sono costituite da materiali pesanti che di giorno accumulano calore, se entro la sera non si è ancora esaurita la capacità termica della parete non inizia la dispersione del calore verso l'interno (parte più calda). Di notte la temperatura all'esterno si abbassa nuovamente quindi il flusso di calore di dirige verso l'esterno (perché il calore si dirige verso la parte più fredda, l’esterno) Nell’interrato si riesce a tenere una temperatura sempre costante. Problema delle condense È un tema importante: nel nostro clima in inverno il calore prodotto dell'impianto di riscaldamento va sulla parete interna, perché più calda, mentre su quella l'esterna, che è più fredda, il calore si disperde facilmente. dentro gli ambienti costruiti si genera sempre vapore e crea un tasso di umidità relativa nell'aria Se le pareti le isoliamo a metà può capitare che la condensa rimanga in uno spazio interstiziale bagnando il materiale isolante. Se dentro la parete isolante i vuoti d'aria si riempiono d'acqua, che è un materiale conduttore, si ha il fenomeno dell'abbattimento delle capacità isolanti del materiale. Conducibilità termica: lambda Si definisce: un materiale isolante quando lambda è inferiore a 0.065 un materiale non è isolante quando lambda è superiore a 0.090 Materiali isolanti possono essere: ORGANICI INORGANICI Di origine: VEGETALE ANIMALE MINERALE SINTETICA I materiali isolanti vengono commercializzati sotto forma di: PANNELLI FLESSIBILI PANNELLI RIGIDI FIBRE SFUSE GRANULI SFUSI ROTOLI SCHIUME STUOIE MATERASSINI FIOCCHI I materiali isolanti si distinguono in: CELLE APERTE CELLE CHIUSE L'aria è catturata ma è libera di uscire se Hanno una struttura tale che i vuoti d'aria sono schiacciamo il materiale. chiusi. Possono bagnarsi e perdere la loro capacità. L’aria rimane sempre all'interno anche se l'esterno si bagna. Materiali isolanti di origine vegetale e animale Sono quasi tutti materiali fibrosi e quindi a celle aperte SUGHERO LEGNO MINERALIZZATO FIBRA DI LEGNO FIBRA DI COCCO FIBRA DI LINO LANA DI PECORA Materiali isolanti di origine minerale I materiali minerali hanno una struttura porosa, quindi a celle chiuse CALCO SILICATO Resistente al fuoco VERMICULITE Sono prodotti PERLITE del gesso LANA DI ROCCIA Isolante a celle aperte che favorisco l’assorbimento di onde sonore Materiali isolanti sintetici EPS – POLISTIRENE ESPANSO SINTETIZZATO Usato in spessori consistenti, come per le pareti a cappotto Molto stabile Offre buone proprietà termoisolanti e acustiche XPS – POLISTIRENE ESPANSO ESTRUSO Ha un’elevata densità e resistenza meccanica Utilizzato per pavimentazioni o coperture, perché assorbe acqua in maniera molto ridotta quindi è adatto all’applicazione in ambienti umidi PUR – POLIUTERANO Struttura cellulare Offre la possibilità di essere spruzzato sotto forma di schiuma VETRO CELLULARE Isolante molto buono Prodotto in pannelli rigidi indifferenti all'umidità ISOLANTI TERMO-RIFLETTENTI MULTISTRATO → prendono spunto dalla ricerca aerospaziale Alternano fogli riflettenti a base metallica con strati di fibre di vario genere Sommano la capacità termoisolanti a quella di riflettere il calore In pochi centimetri hanno la stessa capacità di isolamento di un materiale in 15 cm  ISOLAMENTO ACUSTICO Dal punto di vista acustico ci interessano: SORGENTI = l’elemento che emette un rumore RUMORI = sono caratterizzati da onde che si propagano → PER VIA AEREA, si controlla con schermi pesanti → PER CAPLESTIO attraverso la continuità di materiale, per questo possono propagarsi anche molto lontano dalla sorgente Trasmissione per via area La trasmissione per via aerea del suono, si controlla con una grande massa del materiale isolante, ma siccome non sempre possiamo avere una grande massa, dobbiamo sostituire questa capacità con quella assorbente. Far sì che la partizione assorba come una spugna i rumori e non li trasmetta. Con i rumori per via aerea il suono viene isolato se abbiamo una grande massa, ma siccome non sempre possiamo averla dobbiamo far sì che la partizione assorba il suono. Frequenza dei rumori per via aerea I rumori di differenziano per frequenza: ALTA → Come la voce → La componente alta si assorbe con materiali leggeri e fibrosi, ad esempio: fibra di vetro, lana di roccia MEDIA → Sono quelle più subdole, perché sfuggono facilmente → Si assorbono con delle cavità, in particolare con risonatori a cavità, dentro a questa intercapedine l'aria funziona come un pistone che si comprime assorbendo il rumore BASSA → Serve una massa di materiale elastico, esempio una lastra di piombo è perfetta, perché vibrando dissipa il suono sottoforma di calore → Intonaco elastico, tipo quello a base di gesso Trasmissione per calpestio Per quanto riguarda i rumori per calpestio è necessario interporre dei materiali elastici tra quelli rigidi, come gomme che isolano il resto della muratura che sta intorno. In questo modo l'energia prodotta dall'urto si dissipa sotto forma di calore ed energia cinetica.  OPERE IN VETRO Il VETRO è stato scoperto dai Fenici, un popolo navigatore che per riscaldarsi era solito fare fuochi sulle spiagge silicee, successivamente si accorsero che questo materiale portato ad alte temperature con il fuoco fondeva e formava una massa amorfa che diventava trasparente. Il materiale vetro è formato da: VETRIFICANTE = silice che viene portata ad una temperatura di 1400 °C per farla fondere FONDENTE = soda o potassa ha il compito di consentire la lavorazione del vetro ad una temperatura più bassa di quella a cui fonde la silice STABILIZZANTE = calce non sottrae trasparenza al vetro ma fa sì che quando il vetro si raffredda non subisca un ritiro volumetrico Fattori da considerare per la scelta dei sistemi di vetratura I principali fattori da considerare per una corretta scelta dei sistemi di vetratura sono le esigenze: FATTORE DI TRASMISSIONE LUMINOSA È il rapporto tra il flusso luminoso trasmesso e il flusso che incide sulla superficie esterna del vetro FATTORE SOLARE È il rapporto tra l’energia solare trasmessa all’interno dell’ambiente e l’energia solare che incide sulla superficie esterna del vetro di TRASMITTANZA TERMICA È il flusso di calore che passa attraverso una superficie vetrata posta tra due ambienti a temperatura diversa di CONTROLLO ACUSTICO ARCHITETTONICHE Estetica, forma, e colore di SICUREZZA Antifurto e resistenza al fuoco Classificazione delle opere in vetro Le opere in vetro si possono classificare in: vetri in lastre vetri profilati vetri pressati con stampi vetri filati vetri espansi Tipologie di vetri Esistono diverse tipologie di vetri: VETRO FLOAT I primi sistemi di vetrazione erano molto disperdenti perché composti da VETRO FLOAT, cioè una sola lastra, e con telai a bassa tenuta. Con il tempo l’obiettivo è sempre stato quello di aumentare le prestazioni, e per far fronte a questa esigenza si è avuto la necessità di comporre il sistema di vetrazione da due o più lastre. VETRI RIFLETTENTI Sono così denominate le lastre di vetro per l’edilizia che presentano una faccia trattata in modo da ottenere una riflessione. Infatti, questo tipo di vetro nasce come rivestimento esterno a ‘’specchio’’ per edifici. Un'altra caratteristica di questo vetro è la barriera ottica con visione a senso unico, in quanto: durante il giorno con una forte illuminazione all'esterno non è possibile osservare l'attività che si svolge all'interno dei locali di notte con il cambiamento della luce il fenomeno si inverte e il lato specchiante diventa quello interno VETRI BASSO – EMISSIVI Non è altro che un vetro isolante in grado di limitare le dispersioni termiche Riflettono il calore irraggiato dall’interno così da ridurre le dispersioni termiche VETRI CAMERA È caratterizzato da un DOPPIO VETRO intervallato da STRATI DI GAS ad altissima resistenza termica Ottima capacità di isolamento termico e acustico VETRI SELETTIVI Ha un’elevata trasmissione luminosa che evita la fuoriuscita del calore ed è in grado di filtrare l’energia solare che entra dall’esterno VETRI STRATIFICATI Sono LAMINE ID VETRO ACCOPPIATE tra di loro allo scopo di aumentare la resistenza meccanica e agli urti Sono particolarmente utilizzati nelle vetrate antisfondamento VETRI RETINATI Sono caratterizzati da una RETE DI FILI METALLICI che permette alla lastra di restare coesa anche di fronte alla rottura Sono superfici lucide, ma non completamente trasparenti VETROCEMENTO Gli elementi da costruzione sono FORMELLE DI VETRO PRESSATE tra di loro in modo da formare una camera d’aria interna Sono MATTONI DI VETRO che permetto la costruzione di vere e proprie pareti semitrasparenti Vetri filati Per vetri filati si intendono tutti quei prodotti ottenuti da una filatura di pasta vetrosa, quelli più comunemente usati sono la SETA DI VETRO e la LANA DI VETRO SETA DI VETRO ha una filatura più sottile è particolarmente e resistente viene utilizzato per tessiture infiammabili LANA DI VETRO ha una filatura più grossolana, con fili di dimensioni visibili viene impiegata per usi di coibentazione o come supporto ai materiali bituminosi usati per le impermeabilizzazioni Vetri cromogenici I vetri cromogenici sono vetri in grado di assumere un comportamento che dipende: dalla luce dalle temperature dalla differenza di potenziale elettrico applicata (cambiano quando sono attraversati dalla corrente elettrica) → Queste tecnologie sono relativamente costose. VETRI TERMOCROMICI Modificano le proprie proprietà in funzione della variazione della temperatura VETRI FOTOCROMICI Cambiano le proprie caratteristiche quando sono esposti alla luce VETRI ELETTROCROMICI L’elettrocromatismo è il fenomeno per cui il passaggio della corrente elettrica attraverso il materiale comporta un cambiamento nella struttura chimica VETRI A CRISTALLI LIQUIDI Sono vetri capaci di modificare le proprie caratteristiche passando da una perfetta trasparenza all’opacità totale VETRI GASOCROMICI  OPERE IN POLIMERI TRASPARENTI (o vetri artificiali) Sono chiamate materie plastiche che per alcune caratteristiche di trasparenza e resistenza agli urti sono molto simili a quelle del vetro tradizionale. La scoperta di questi polimeri, in particolare, del POLICARBONATO (PC), del POLIMETILMETACRILATO (PMMA), del POLIVINILCLORURO (PVC) e delle VETRORESINE (UP), deriva da una serie di esperimenti fa