Laterizio

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Il laterizio è un prodotto in materiale ceramico a pasta porosa, utilizzato sin dalla preistoria nell'edilizia, che costituisce un importantissimo materiale da costruzione. Viene creato con argilla depurata, pressata in forme stabilite, asciugata e cotta in forni appositi[1].

Sono laterizi il mattone, pieno e forato, la pignatta, la tavella, la volterrana, il coppo, la tegola, vari ornamenti architettonici ed elementi utilizzati in edilizia[2].

Cenni storici[modifica | modifica sorgente]

Origini[modifica | modifica sorgente]

L'impiego costruttivo del laterizio nasce per soddisfare delle necessità costruttive in zone pianeggianti e vallive, prive di altri materiali da costruzione, come il legno o la pietra, ma ricche di argilla[3]. Il processo di cottura dei mattoni può essere attribuito ai Sumeri, estendendosi poi all'intera Mesopotamia. Tale processo era complesso e costoso, facendo divenire il mattone un materiale prezioso e simbolico. Esempi di questa evoluzione sono le fortificazioni della porta Istar a Babilonia nel VII secolo a.C..

I primi leganti erano già nati nella zona mesopotamica durante la III dinastia Ur, intorno al XX secolo a.C., basati su impasti molto liquidi di argille, fino ad arrivare all'introduzione della calce in Campania attorno al 300 a.C..

Gli antichi greci e gli etruschi conoscevano il laterizio ma lo utilizzavano solo per le coperture e per rivestimento[4].

Laterizi romani[modifica | modifica sorgente]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Laterizio (Roma antica) e Opera laterizia.

In Italia la conoscenza del laterizio arrivò tardi, in molte regioni arrivò solo intorno al I secolo a.C.; in alcune zone del sud Italia si sono ritrovati dei mattoni con dei timbri greci, coloro che importarono in Italia questa tecnologia. A Veio è stata ritrovata una fornace di fattura greca databile al 150 a.C., mentre a Pompei è stata scoperta la colonna a stella nella basilica, risalente al 120 a.C..

Prima di Augusto, il laterizio era scarsamente utilizzato a Roma, salvo nelle celle di alcuni sepolcri[3], quindi, in epoca imperiale, si diffusero a Roma le fabbriche di laterizi, dette figlinae, che per la prima volta li producevano in maniera industriale. Le figlinae divennero numerose soprattutto nell'età degli Antonini[4]. L'opera laterizia per la realizzazione delle pareti non era formata da mattoni, ma, con una struttura a sacco, da cementizio circondato dai laterizi[3].

Nel periodo bizantino decade la pratica costruttiva del nucleo concretizio. Il nucleo non forma una massa omogenea, è tenuto assieme solamente dal rivestimento esterno, che funziona da cassero, senza il quale il nucleo si sgretolerebbe. I problemi di collegamento tra le cortine raggiungevano spessori di 5 filari, praticamente lo spessore della muratura con il nucleo.

Epoca moderna[modifica | modifica sorgente]

In epoche più recenti, abbiamo diversi autori che spiegano varie tecniche per fare i mattoni, Leon Battista Alberti scriveva:

« ... nel fare i mattoni bisogna lodare quella terra che tiene di creta, e biancheggia. Lodasi ancora la rossiccia, e quella che si chiama sabbiona maschio. Debbesi schifare la renosa, e quella che al tutto e sabbionosa; e più che d'altre la pietrosa. E' innanzi tutto da scartare quella ghiaiosa: questi tipi di terra infatti si contorcono e si crepano nel cuocere, per sbriciolarsi poi per conto proprio dopo cotti. »

Vincenzo Scamozzi si opponeva alle tecniche tradizionali, a favore della struttura edilizia, riteneva che la resistenza delle murature in pietrame irregolare o a sacco sia limitata, poiché dipende eccessivamente da fattori come la messa in opera e la qualità del legante. Nel suo L'idea di architettura Universale scriveva:

« ... le crete bisogna non mai prenderle di menadicce nuove, e che abbiamo belletta, o sabbia o caranto »

Nel Dell'Architettura libri dieci, pubblicato a Venezia nel 1590, G.A. Rusconi, testimonia una tendenza consolidata di costruire le case interamente in mattoni, tuttavia tende a difendere le regole dell'arte in cui si era trasmesso il linguaggio architettonico classico che rimaneva comunque indiscusso.

Francesco Milizia, nel 1781, scrive che l'argilla da usare deve essere bianchiccia o grigia, pastosa e priva affatto di d'arena o di pietrucce. Suggeriva che per conoscere il comportamento dell'argilla bisogna fare una prova, facendo un mattone e analizzandone il comportamento, il che avveniva grazie all'esperienza. Nel 1807 Lodovico Bolognini suggeriva che i mattoni dovrebbe essere tutti di pasta uguale. Mentre nel 1925 Pellacini suggerisce che le argille di qualità migliore provengono dai sedimenti alluvionali.

Nel periodo Barocco la muratura a sacco veniva sostituita da una struttura omogenea in mattoni. Questo perché le murature complesse di questo stile non permettevano una struttura a sacco. Solo nel XIX secolo sono state catalogate tutte le regole dell'arte usate fino ad ora, le tecniche dell'arte raggiungono un affinamento senza precedenti; inoltre le nuove riforme sanitarie presentavano ambienti interni più ampi, si introducono anche i concetti preliminare di scambi termici. Venne presentata all'Expo 1851 da Roberts una casa modello per una famiglia da quattro persone, con camera d'aria esterna e l'adozione di mattoni forati.

Tipi di laterizi[modifica | modifica sorgente]

laterizi forati

Il termine mattone è spesso impropriamente usato come sinonimo di laterizio, ma è in sé uno dei vari materiali ceramici classificati sotto il nome di laterizi.

I laterizi possono essere pieni oppure forati, con una percentuale di fori variabile sino al 25% di vuoto sul volume totale del pezzo.

Inizialmente leggeri nei diversi spessori variabili da 5 sino a 20 cm, oggi raggiungono dimensioni notevoli pari a 1×12×14 m nelle forme più varie e con livelli di isolamento elevati. Possono avere due delle pareti esterne sagomate al fine di incastrare un pezzo con l'elemento adiacente e due pareti rettificate, al fine di ridurre lo strato di malta a valori inferiori al mm, ottenendo in tal modo grandi livelli di isolamento ed elevati carichi di resistenza della muratura alla compressione.

La dimensione del mattone è variabile, a seconda delle zone in Italia e dei Paesi nel mondo, non discostandosi molto dalla dimensione del mattone che in Europa va sotto il nome di NF (normalformato) pari a 60×120×250 mm.

In alcuni Paesi si arriva a dimensioni pari a 60×90×190 mm.

Mattone pieno[modifica | modifica sorgente]

mattone pieno.

Rientrano in questa categoria i mattoni privi di foro o comunque con foratura limitata, inferiore al 15% dell’area complessiva. I più comuni sono quelli classificati come UNI 5628-65, e sono delle dimensioni di 5,5×12×25 cm. Tale tipo di mattone viene prodotto per estrusione.
Oggi è praticamente in disuso in quanto sostituito dal mattone forato, ma viene ancora utilizzato nella ristrutturazione di edifici classici (pareti portanti o facciavista di edifici).

Mattone semipieno[modifica | modifica sorgente]

È un mattone che ha una resistenza media rispetto al mattone forato e al mattone pieno. Anch'esso viene prodotto per estrusione. La percentuale di foratura varia tra il 15% e 45%. La sua dimensione pari approssimativamente a 12×12×25 cm è in sostanza il doppio della dimensione del mattone vero e proprio. In Italia è catalogato sotto il nome di "DOPPIO UNI".

Tavellina, tavella e tavellone[modifica | modifica sorgente]

Si indicano con questo nome i tipi di laterizi forati che hanno lunghezza molto grande rispetto allo spessore. Sono laterizi forati piani a forma di parallelepipedo, ottenuti per estrusione, essiccamento e cottura di materiali argillosi (con o senza utilizzo di aggiunte quali sabbia, ossidi di ferro, ecc.).
Il prodotto finito è costituito da pareti, che delimitano la superficie esterna, e setti, ubicati all'interno dell'elemento e delimitanti i fori.
Tutte e tre le tipologie hanno una larghezza di 25 cm mentre lo spessore e la lunghezza varia come di seguito riportato:

  • tavelloni: altezza ≥ 5 cm e lunghezza ≥ 50 cm;
  • tavelle: altezza compresa tra 3,5 e 5 cm e lunghezza ≥ 35 cm;
  • tavelline: altezza ≤ 3,5 cm e lunghezza ≥ 25 cm.

In edilizia vengono utilizzati per diverse applicazioni, ad esempio:

La normativa di riferimento è la UNI 11128/2004.

Piana[modifica | modifica sorgente]

Elemento laterizio pieno di forma rettangolare e di piccole dimensioni, utilizzato nell'edilizia storica come tavolato d'intradosso di solai e coperture lignee, soprattutto nell'Italia centrale, e localmente anche detta "campigiana" o "mezzana" (particolarmente in Toscana, a causa dello spessore che è circa la metà di quello di un mattone). Attualmente viene prodotto con le dimensioni di 13×23, 14×28, 15×30, 17x34 (tipico umbro), 18x36 e con spessore generalmente di 2,5 cm.

Tegola[modifica | modifica sorgente]

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi tegola.

È utilizzata per il manto di copertura dei tetti spioventi. Nella produzione sia antica che moderna si possono trovare di varie forme tra cui elencando quelle tipiche italiane: Tegole estruse:

Tegole pressate: (Il processo di pressatura segue la estrusione. A seguito della pressatura l'elemento piano estruso e tagliato a misura viene pressato. Per mezzo di alte pressioni, si ottiene una buona compattazione, e la formatura finale secondo il tipo a seguito descritto:

  • l'embrice di forma piana, leggermente trapezoidale con bordi laterali rialzati
  • la marsigliese, piana rettangolare con caratteristiche nervature
  • la portoghese, ondulata in modo accentuato
  • l'olandese, ondulata leggermente
  • i pezzi speciali per sopperire alla difficile geometria e conformazione dei tetti spioventi

Realizzazione[modifica | modifica sorgente]

Cava di argilla nel Devon, in Inghilterra.

Preparazione dell'impasto di argilla[modifica | modifica sorgente]

Il materiale base per la produzione dei laterizi è l'argilla, formata prevalentemente da minerali come la caolinite, l'halloysite, la montmorillonite o l’illite[5][6], quindi da ossido di ferro e carbonato di calcio. L'argilla viene estratta in cave a cielo aperto e preparata prima della formatura.

Deve essere depurata dagli elementi quali rocce e radici e lasciata stagionare all'aperto per favorirne la disgregazione. Storicamente l'estrazione veniva fatta in autunno e in inverno perché durante la stagionatura gli agenti atmosferici favorissero la disgregazione spontanea dell'argilla[2][6], le tecniche di estrazione moderne però permettono che la stagionatura sia effettuata qualsiasi periodo dell'anno[6]. In seguito viene macinata e miscelata per ottenere l'omogeneità ideale; per ottenere una buona plasticità dell'impasto possono esservi aggiunti smagranti quali sabbia o frammenti sminuzzati di laterizi scartati per difetto di cottura[2].

Filiera per la produzione di blocchi in laterizio
Produzione in filiera di blocchi in laterizio, Kryry, Repubblica Ceca.

Formatura[modifica | modifica sorgente]

La formatura è l'operazione tramite la quale viene data all'impasto di argilla e acqua la forma che deve avere il laterizio finito. Il metodo più elementare è il colaggio a mano in forme appositamente preparate, non è più utilizzata se non per piccole partite in casi straordinari[7]. In questo caso si aggiunge carbonato di sodio che funge da fluidificante.

Altrimenti l'impasto viene foggiato mediante trafilatura: la pasta viene pressata da propulsori elicoidali contro un orifizio dal quale esce sotto forma di nastro continuo, e dei fili di acciaio montati su un telaio vengono calati sul nastro per tagliarlo in pezzi della lunghezza desiderata. La formatura automatica dei laterizi è stata introdotta solo a metà del Novecento, ma è adesso universalmente utilizzata[7][6].

Essiccamento[modifica | modifica sorgente]

Dopo la formatura, i laterizi non ancora cotti devono essere privati per essiccazione di parte dell'acqua che li compone, altrimenti, durante la cottura, la sua rapida evaporazione produrrebbe deformazioni e screpolature nel laterizio[2]. Per evitare questi inconvenienti l'essiccazione deve essere graduale e non troppo rapida. Il prodotto formato si ritira e perde dimensione insieme all'acqua dell'impasto, si indurisce e diventa quindi maneggevole[6][5].

L'essiccamento avveniva un tempo all'aria, dunque a temperatura ambiente, e poteva essere effettuato solo nelle stagioni più calde e poco piovose[2] i laterizi da cuocere venivano impilati in pile separate tra loro ed esposte all'aria aperta, ma coperti da tettoie per essere riparati dall'azione diretta del sole, della pioggia e del vento[7][6].

Oggi la produzione è industrializzata, e di conseguenza è continua nell'arco dell'anno. Sono usati essiccatoi a camera oppure a tunnel, di tipo semicontinuo o continuo nei quali è il materiale a muoversi lungo la galleria in tutta la fase di essiccamento. Nei locali adibiti ad essiccatoio viene introdotta aria o gas gradualmente più caldi e secchi finché il processo non è terminato. In genere vengono riutilizzati l'aria e i gas caldi che escono dalla fornace, accostata all'essiccatoio[6][5].

Il processo di essiccazione richiede un controllo attento in funzione del materiale da trattare e dell'argilla impiegata, così da non creare tensioni interne nel materiale stesso che comporterebbero rotture sia nella stessa fase di essiccamento, sia nella fase successiva di cottura.

Cottura[modifica | modifica sorgente]

Interno di un forno Hoffmann in una fabbrica di laterizi chiusa a Szentes, Ungheria.

Per diventare tali i laterizi devono attraversare il processo di cottura. Essa cambia l'argilla in pezzi di materiale anidro e non più plastico ed è l'unico processo non reversibile nella produzione dei laterizi. Nei forni la temperatura viene alzata gradualmente fino a una temperatura compresa tra gli 800 ° e i 1200 °C[6][5].

Le tecnologie per la cottura dei laterizi si sono notevolmente evolute nel corso del XX secolo, possono essere cotti in forni a camera, il tipo più elementare, forni Hoffmann, sempre meno utilizzati, e forni continui a tunnel. Se nei forni Hoffmann il materiale da cuocere resta fermo all'interno di una doppia galleria e vengono invece spostati i bruciatori che lo alimentano, secondo un ciclo che durava circa sei giorni, nei forni più moderni i laterizi sono trasportati su carrelli in acciaio che li muovono molto lentamente all'interno di una galleria continuamente riscaldata; in questo tipo di forni è possibile rimuovere i laterizi in maniera completamente automatizzata. Il periodo di transito dei carrelli nel forno, uno dopo l'altro in fila continua, varia dalle 18 ore per il materiale leggero sino a 48 ore per il materiale pesante.

Gli scambi termici tra i gas all'interno del forno e il materiale stesso avvengono come in controcorrente.

La fase completa di cottura provoca la perdita di plasticità e lo sviluppo delle resistenze meccaniche. Fino ai 250 °C si perde l'acqua d'impasto, mentre, tra i 400 °C e i 600 °C si perde l'acqua di cristallizzazione[5][6]. Tra gli 800 °C e in 900 °C il carbonato di calcio si decompone in ossido di calcio e anidride carbonica, mentre l'argilla si decompone in silice, allumina e acqua. La silice si combina così con l'allumina per formare la mullite (3Al2O32SiO2), essa lega le parti ancora solide del materiale. Aumentando la temperatura fino a 1000÷1100 °C si ha invece un ritiro di cottura, una riduzione della porosità e il conseguente sviluppo delle resistenze meccaniche.

Alla fine del processo di cottura i laterizi devono essere raffreddati lentamente. Nei forni moderni nella zona successiva a quella di cottura si immette aria a temperatura ambiente[6] (raffreddamento rapido); la temperatura viene abbassata fino a 650 °C circa. A 573 °C la silice libera subisce un passaggio di stato detto "inversione del quarzo" con diminuzione di volume, se questa soglia venisse superata rapidamente si avrebbero delle rotture nel materiale. Per questo motivo è opportuno che nell'arco da 650 °C a 500 °C la diminuzione di temperatura avvenga lentamente.

Classificazione[modifica | modifica sorgente]

A seconda dell'aspetto e delle caratteristiche assunte dopo la cottura, i laterizi si suddividono in:

  • albasi: di colore chiaro, insufficientemente cotti, di scarsa resistenza meccanica e chimica;
  • mezzani: laterizi ben cotti che raggiungono un carico di rottura alla compressione di 150 kg/cm2 asciutti e di 135 kg/cm2;
  • forti: ben cotti che raggiungono un carico di rottura alla compressione di 180 kg/cm2 asciutti e di 160 kg/cm2;
  • ferrioli: laterizi di colore scuro, troppo cotti, che presentano un inizio di scorificazione; hanno buone caratteristiche meccaniche, ma non sono porosi e sono spesso più o meno deformati. La carenza di porosità fa sì che essi abbiano maggiori resistenze meccaniche, ma che aderiscano difficilmente alla malta cementizia una volta che sono messi in opera. Arrivati ad altissime temperature, stanno per "rifondersi", e possono assumere anche il colore verde.

Bisogna fare molta attenzione a giudicare i laterizi solo dal colore, infatti a seconda del tipo di argilla il colore può variare. Ad esempio, l'argilla tipica del forlivese, zona dove storicamente si è costruito molto in mattoni, dà luogo ad un caratteristico colore più chiaro, rosso forlivese o rosa forlivese. Ancora oggi, osservando i monumenti cittadini, si può facilmente capire quali siano costruiti con mattoni locali e quali con mattoni di importazione.

In alcuni casi i laterizi chiaro sono stati cotti sopra i 980 °C, invece mattoni cotti a circa 800 °C appaiono rossi.

Per capire se i laterizi sono ben cotti o meno, basta controllare l'assorbimento dell'acqua.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ AA.VV, Laterizio su Enciclopedia msn. URL consultato il 24 marzo 2013.
  2. ^ a b c d e Francesca Villa, Laterizi, 24 luglio 2012. URL consultato il 24 marzo 2013.
  3. ^ a b c AA.VV., laterizi in Enciclopedia Italiana, Roma, Istituto dell'Enciclopedia Italiana, 1932. URL consultato il 24 marzo 2013.
  4. ^ a b AA.VV, .html Laterìzio in Sapere.it, De Agostini, 2012. URL consultato il 24 marzo 2013.
  5. ^ a b c d e Francesco Pisani, La materia dell’opera d’arte plasmata dall’uomo e dal fuoco (PDF), 12 dicembre 2011. URL consultato il 24 marzo 2013.
  6. ^ a b c d e f g h i j Laterizio – processo produttivo (PDF). URL consultato il 24 marzo 2013.
  7. ^ a b c laterizio in Treccani.it - Enciclopedie on line, Istituto dell'Enciclopedia Italiana, 15 marzo 2011. URL consultato il 24 marzo 2013.

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]