II. I MATERIALI CERAMICI

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1 Aurora Cagnana 81 II. I MATERIALI CERAMICI 1. L argilla: l unica roccia plastica Le argille sono rocce sedimentarie clastiche, incoerenti (cfr. I.1.), presenti in natura in grandi estensioni. La proprietà fondamentale, che costituisce una caratteristica esclusiva delle argille è la plasticità dopo un opportuna bagnatura con acqua. Essa consiste nella capacità di assumere una determinata forma, in seguito a una pressione, e di mantenere tale forma anche quando la pressione viene a cessare. La plasticità dell argilla, che consente di foggiare vasi e vari materiali da costruzione (mattoni, mattonelle, tegole, coppi ecc.) con misure e forme prestabilite, è dovuta appunto alla struttura lamellare dei minerali argillosi e ai legami di superficie che si vengono a costituire fra loro. I minerali argillosi appartengono al gruppo dei silicati e si formano in seguito a un processo, definito caolinizzazione, di alterazione chimica di altri silicati, detti f e l d s p a t i. Il termine deriva dalla caolinite, uno dei più importanti minerali argillosi. I feldspati fanno parte dei t e c t o s i l i c a t i: nel loro reticolo cristallino ogni tetraedro è collegato ad altri quattro attraverso i quattro vertici, e ciò da luogo a una impalcatura tridimensionale. L acqua piovana asporta dalla struttura dei feldspati gli atomi di sodio (Na), potassio (K), calcio (Ca) per sostituirli con ossidrili (OH). Ciò determina la formazione di nuovi minerali definiti silicati idrati di alluminio, diversi dai minerali di partenza. Essi presentano infatti una forma tabulare, che permette di classificarli tra i fillosilicati (da fyllos = foglia). Ta l e

2 82 A R C H E O L O G I ADEI MATERIALI DA C O S T R U Z I O N E 30- Struttura molecolare e abito cristallino di due diversi tipi di silicati: un feldspato (a sinistra) e un minerale argilloso (a destra) forma è dovuta al reticolo cristallino, caratterizzato dalla sovrapposizione di strati di tetraedri di silice (SiO 2 ), strati di ottaedri di alluminio (Al 2 O 3 ) e strati di ossidrili (OH). L alternanza di strati e interstrati si ripete periodicamente e caratterizza il reticolo cristallino dei vari minerali argillosi, che si distinguono per lo spessore di strati e interstrati e per piccole differenze degli elementi che li costituiscono. I minerali argillosi presentano inoltre dimensioni piccolissime, inferiori ai due micron, a causa del fatto che il processo di caolinizzazione avviene contemporaneamente e in maniera diffusa su ampie superfici; la ricristallizzazione in seguito all azione dell acqua agisce perciò su piccole porzioni di materia, creando piccoli individui c r i s t a l l i n i. I più frequenti minerali argillosi sono la caolinite, la montmorillo - nite, l illite. Le argille diventano plastiche al contatto con limitate quantità d acqua, la quale penetra nei pacchetti di cristalli piani e sostituisce i suoi legami polari a quelli intercristallini dei minerali. Di conse-

3 Aurora Cagnana 83 guenza fa gonfiare i pacchetti e distacca i cristalli che rimangono separati da cuscini d acqua, i quali permettono loro di slittare gli uni sugli altri. Se l acqua è presente in quantità non troppo basse né eccessive, le molecole mantengono la posizione che assumono, vale a dire che il composto è plastico. Se invece l acqua è eccessiva, la posizione assunta non si mantiene, in quanto i cristalli si disperdono in essa; se è insufficiente, gli slittamenti sono parziali. Quando l argilla secca, per evaporazione dell acqua intercristallina, i minerali argillosi, se hanno ancora legami liberi, si legano fra loro e formano pacchetti ormai privi di plasticità, ma rigidi, e dotati di una certa resistenza alla compressione. Per tornare plastici devono essere messi nuovamente a contatto con opportune quantità d a c q u a. Esiste un sistema empirico di valutazione della giusta plasticità dell argilla, che consiste nel plasmare un salsicciotto e piegarlo poi di 180 ; se si strappa l argilla non è sufficientemente plastica, se invece, dopo essere stato piegato, non mantiene la stessa posizione, significa che l argilla è eccessiavamente plastica, cioè troppo ricca di acqua intercristallina. Un altra importante caratteristica è l impermeabilità. Essa è dovuta al fatto che lo strato superficiale dei minerali argillosi, dopo essersi saturato di acqua per imbibizione, non ne riceve più e protegge quelli sottostanti. È facile notare, dopo le piogge, la presenza, nei terreni molto argillosi, di uno strato superficiale scivolosissimo, sotto il quale, però, dopo alcuni centimetri, il terreno è asciutto. È questa caratteristica di impermeabilità che ha sempre fatto dell argilla cruda un buon materiale da costruzione. Altre caratteristiche importanti sono quelle termiche: la refratta - rietà, vale a dire la possibilità di resistere a temperature elevate ( ) senza deformarsi; la bassa conducibilità, ovvero i tempi di accumulo e di restituzione del calore. Il grado di refrattarietà può essere ulteriormente alzato con aggiunta di altri componenti ricchi di silice, come ad esempio il quarzo, composto che ha un alto punto di fusione (1710 ); la conducibilità può invece essere abbassata con aggiunta di calcite e plagioclasi. L argilla, essiccata, presenta anche una buona resistenza mecca - n i c a, dovuta al fatto che i minerali, come si è visto, sono di dimensioni ridottissime e i legami intercristallini sono molti, dato il forte sviluppo delle superfici dei cristalli stessi, in rapporto al volume di a r g i l l a.

4 84 A R C H E O L O G I ADEI MATERIALI DA C O S T R U Z I O N E 2. Terre alluvionali e caolini Occorre ricordare che tutti i minerali argillosi sono bianchi, ma i sedimenti di argille si trovano, in natura, generalmente colorati (giallo, grigio, rosa, rosso) e molto raramente bianchi. Ciò è dovuto alle diverse modalità di formazione dei sedimenti; solo le argille dette pri - marie o residuali, sono caratterizzate dal colore bianco. Si tratta, infatti, di depositi (dovuti alla caolinizzazione di rocce contenenti feldspati e prive di ferro) che non hanno subito un trasporto, ma che sono rimasti, nel luogo stesso di formazione, sulla roccia madre. Fanno parte di queste i caolini, che sono piuttosto rari in natura. La maggior parte dei depositi argillosi è invece costituita da sedimenti alluvionali, o lacustri o marini, formati cioè in seguito al trasporto dei minerali argillosi dalla roccia madre in nuovi bacini di sedimentazione. I cristalli che formano i minerali argillosi sono polari, cioè hanno cariche residue periferiche, pertanto se durante il trasporto essi vengono portati in sospensione nell acqua, (cosa resa possibile dalle ridotte dimensioni) si combinano facilmente con ioni di ferro o manganese 31- La sedimentazione alla foce di un fiume: successione di livelli sabbiosi (1) livelli sabbiosi più fini (2) deposizioni limose (3) e argillose (4) (da CUOMO DI CAPRIO 1988)

5 Aurora Cagnana 85 e, una volta ridepositati, danno luogo a giacimenti argillosi colorati: giallo, arancio, rosso o violaceo, a seconda del metallo presente. In natura le argille alluvionali, colorate, sono molto più frequenti di quelle prive di ferro, cioè dei caolini. Quando sono ricche di certi metalli, le argille prendono il nome di terre e possono essere usate come coloranti (cfr. IV.1.). Per contro solo quelle prive di metalli coloranti hanno la proprietà di cuocere in bianco, poiché i minerali argillosi, che di per sé sono bianchi, lo restano anche cuocendo. Se invece nelle argille si trovano anche ossidi metallici, (di ferro o di manganese) in cottura assumono, in modo particolare, una colorazione viva. Le argille, sia primarie che alluvionali, hanno anche uno scheletro, costituito da feldspati non alterati e da minerali non soggetti all alterazione, quali quarzo, miche, e, in certi casi, anche carbonato di calcio. I sedimenti argillosi utilizzabili per foggiare manufatti ceramici devono contenere almeno il 40% di minerali argillosi. Insieme ad essi e allo scheletro si trovano anche sostanze organiche (resti vegetali, humus); le terre agricole, molto organiche e con pochissimi minerali argillosi, sono inadatte alla realizzazione di manufatti. 3. L estrazione, la preparazione, la foggiatura Le argille sono rocce incoerenti, la cui estrazione non è particolarmente complessa, anche perché la pezzatura della materia prima non riveste alcuna importanza per le lavorazioni successive. Un sistema usato nelle regioni fredde è quello dell ibernazione, che consiste nello sfruttamento delle crepature che si formano a causa del fenomeno di gelo-disgelo. Affinché un argilla sia lavorabile è necessario che ci sia un giusto rapporto tra scheletro e minerali argillosi, dato che questi ultimi, da soli, non si possono foggiare, in quanto sono troppo plastici e il prodotto che ne deriverebbe avrebbe un ritiro eccessivo in seguito all essiccamento e alla cottura. La granulometria del dimagrante, inoltre, va messa in rapporto con il prodotto che si vuole ottenere: per i laterizi o le tubature, ad esempio, la presenza di uno scheletro troppo grossolano non va eliminata; se invece si vogliono ottenere prodotti più fini (mattonelle, laggioni, ceramiche da mensa), è necessario operare una decantazione in apposite vasche. Per poter foggiare l argilla è comunque indispensabile conferirle la

6 86 A R C H E O L O G I ADEI MATERIALI DA C O S T R U Z I O N E giusta plasticità; ciò si può ottenere attraverso due sistemi: uno è quello della macerazione, che consiste nel tenerla a lungo in mucchi, continuando ad aggiungere piccole quantità di acqua. Questa tecnica era molto usata in Cina per produrre la porcellana; il caolino veniva fatto macerare anche per due anni, in ambienti umidi, in modo da far penetrare lentamente l acqua necessaria, in tutti i pori. Un altro sistema consiste nella manipolazione, con graduale aggiunta di acqua, in modo da accelerarne la penetrazione. Il grado di plasticità dell argilla dipende anche dalla quantità di minerali argillosi presenti in un sedimento: qualora essa sia eccessiva, l impasto dovrà essere dimagrito con l aggiunta di altro scheletro, costituito generalmente da sabbia. Infine le argille vanno depurate della eventuale presenza di sostanze organiche, che altrimenti, bruciando in cottura, lascerebbero dei vuoti e aumenterebbero la porosità dei prodotti; nei mattoni ciò ridurrebbe anche la resistenza alla compressione. La modellazione dell argilla, a differenza della lavorazione della pietra, è una tecnica a mettere, cioè basata sulla possibile aggiunta di materiale e sulla progressiva modificazione della forma. Pertanto la modellazione avveniva soprattutto con le mani, aiutate da spatole di varie dimensioni. Nel più complesso lavoro di foggiatura dei conteni- 32- Depurazione di un argilla tramite decantazione in acqua corrente (da CUOMO DI CAPRIO 1988)

7 Aurora Cagnana 87 tori ceramici era invece utilizzato il tornio, lento oppure veloce, cioè azionato da un pedale. I mattoni, le mattonelle, le tegole e i coprigiunti (o coppi ) e i mattoni sagomati venivano invece foggiati a stampo, utilizzando appositi telai di legno, privi del fondo, in modo da agevolare l estrazione dell oggetto modellato. L impasto di argilla veniva premuto a mano entro lo stampo e la superficie superiore veniva poi spianata. Per la produzione di tegole occorreva applicare due fasce di argilla lungo i lati lunghi, premendole e modellandole poi a mano in modo da ottenere le alette laterali rialzate. I coppi erano invece ottenuti appoggiando le lastre rettangolari di argilla su un pezzo di legno semicilindrico, dal quale prendevano la forma. I laterizi decorati erano ottenuti attraverso stampi o matrici in ceramica, che recavano il disegno in negativo. Una volta foggiato, il prodotto doveva essere fatto essiccare in ambienti asciutti, ma necessariamente all ombra: mai al sole (contrariamente a quanto spesso si legge), perché ciò avrebbe provocato un 33- Il banco per la formatura a mano dei mattoni, effettuata utilizzando un mucchio di argilla precedentemente preparata (da MENICALI 1992)

8 88 A R C H E O L O G I ADEI MATERIALI DA C O S T R U Z I O N E 34- Vari tipi di cassette lignee, prive del fondo, usate per la foggiatura di mattoni di diverse forme (da MENICALI 1992) ritiro differenziato tra le parti esterne e quelle interne, e avrebbe causato crepature nel prodotto. Con l essiccazione l argilla perde l acqua posta fra le microlamelle, detta di imbibizione, che evapora, e subisce pertanto un ritiro di volume. Tale acqua, necessaria -come si è scritto- per conferire la plasticità dell argilla, ne causa infatti un aumento di volume fino al 30%; aumento che può però essere limitato (entro il 15%) dalla presenza dello scheletro. In seguito all essiccazione i pacchetti di minerali argillosi, compattati fra loro, consentono al materiale di raggiungere una discreta resistenza alla compressione, non diversa da quella di certe malte. La perdita dell acqua di imbibizione è un processo reversibile, in quanto essa può essere nuovamente addizionata all argilla.

9 Aurora Cagnana L utilizzo dell argilla cruda nelle costruzioni: il pisé e l adobe Le buone caratteristiche di impermeabilità e di resistenza alla compressione dell argilla essiccata, ne spiegano l abbondante uso come materiale da costruzione. Le tecniche di impiego sono due: l adobe (dall arabo at tub = z o l l a ), ovvero la produzione di mattoni crudi, essiccati per alcune settimane prima 35- Formatura a mano di coppi e tegole (da ME N I C A L I ) 36- Operazioni di formatura a mano di elementi per la decorazione architettonica templare: foggiatura del prototipo; creazione della matrice con i motivi decorativi in negativo; formatura a stampo della copia e sua colorazione (disegno di Zanella 1999)

10 90 A R C H E O L O G I ADEI MATERIALI DA C O S T R U Z I O N E 37- Realizzazione di un muro in pisé (da ADAM 1989) della posa in opera, e il pisé. Quest ultimo sistema (dal francese = schiacciato) consiste nel costruire cassoni lignei entro i quali viene compressa dell argilla umida, non troppo fine, ma piuttosto ghiaiosa; una volta tolte le casseforme, resta un grande blocco, che seccando indurisce; la costruzione della muratura procede pertanto a blocchi sovrapposti. Benché opere di questo tipo fossero in grado di resistere anche senza intonaco, generalmente si preferiva proteggere la superficie dei muri con un rivestimento di argilla cruda, mista a paglia tritata. Questo tipo di intonaco, usato ancor oggi in Marocco, è menzionato già da Vitruvio (De Arch. II,3), che lo definisce torchis, (da torquere= spezzettare). L uso dell argilla per pareti ad armatura vegetale è attestato fin dalla Preistoria, ma è a partire dal terzo millennio a.c. che, in Medioriente e in Egitto, questo materiale viene impiegato per realizzare la struttura portante dei muri. Dalla fine dell età del Bronzo opere realizzate interamente in terra cruda sono attestate anche nel Mediterraneo occidentale (Marocco, Andalusia, Aragona, Catalogna, Francia meridionale, Italia del centro-sud). Pressoché sconosciute nell Europa temperata, almeno fino all età romana, la tecnica del pisé e quella dei mattoni crudi risultano impiegate, sulle coste del Mediterraneo, anche per tutta l Età del Ferro. In Grecia la costruzione di murature in argilla è documentata con continuità fino all epoca bizantina. L importanza rivestita dalla produzione dei mattoni crudi emerge, oltre che dalle prove archeologiche, anche da numerose fonti

11 Aurora Cagnana Resti di muratura in adobe, dagli scavi della città romana di Lepida Celsa, presso Saragozza letterarie ed epigrafiche: ad Eleusi, ad esempio, l amministrazione del santuario provvedeva all acquisto della terra e controllava le operazioni di preparazione dell argilla e di formatura dei mattoni. Anche in età romana l ampio utilizzo di queste tecniche è provato sia dai dati archeologici sia dalle fonti letterarie: Plinio, descrivendo i muri in pisé (parietes formacei), ne sostiene la durata nei secoli, e ne ricorda la diffusione, ai suoi tempi, in Africa e nella penisola iberica (Nat. Hist. XXXV, 48). Informazioni anche maggiori riguardano i mattoni crudi (o lateres) la cui produzione viene descritta da Vitruvio con abbondanza di particolari (De Arch. II, 3) e ricordata da molti autori successivi, fino alla tarda antichità; il fatto che nell editto dei prezzi di Diocleziano (302 d.c.) venga fissato il compenso per i produttori di mattoni crudi costituisce una prova ulteriore del loro ampio utilizzo in tutto l Impero. Murature de loto (= di fango) sono ricordate in numerosi testi scritti di età altomedievale, epoca in cui esse dovettero essere usate non solo per le case, ma anche per le fortificazioni e per le chiese.

12 92 A R C H E O L O G I ADEI MATERIALI DA C O S T R U Z I O N E Edilizia abitativa in pisé e in adobe è inoltre documentata per tutta l età Medievale e postmedievale, sia sulle coste del Mediterraneo, sia nelle regioni dell Europa temperata: resti archeologici di edifici con muri in argilla su bassi zoccoli di pietra, databili al XII-XV secolo, sono stati posti in luce da scavi archeologici in Inghilterra, in Germania, in Francia, in Italia. In Marocco la tecnica del pisé registra una straordinaria continuità fino ai giorni nostri, essendo ancora utilizzata per costruire monumentali edifici a più piani. Meno noti sono altri casi di lunga durata della costruzione di muri di terra, come quello della pianura alessandrina, dove si conservano numerosi edifici abitativi e annessi rustici realizzate sia in pisé, sia in mattoni crudi, che sono stati oggetto, in anni recenti, di accurate indagini archeologiche. Lo studio delle date scritte e dei reperti ceramici rinvenuti all interno dei muri ha provato che le costruzioni più antiche risalgono al XVII secolo e si trovano ancora in buono stato di conservazione; si è registrato, infatti, che lo strato esterno delle murature non protette si è ridotto di circa 10 centimetri in un periodo di oltre quattro secoli. Questi dati aiutano a comprendere perché gli autori antichi apprezzassero tanto le opere in argilla, attribuendo loro una durata anche maggiore di quelle in blocchetti lapidei. È forse sulla base di simili osservazioni che il celebre architetto Cointeraux propose, alla fine de XVIII secolo, l utilizzo del nouveau pisé, da realizzarsi con presse meccaniche, per la costruzione di case rurali economiche e di qualità. Benché l idea dell architetto lionese (regione in cui il pisé era allora ampiamente diffuso) non abbia prodotto il successo sperato, la pubblicazione della sua opera, nel 1793, costituisce comunque una fonte preziosa di informazioni per la conoscenza di questo antichissimo materiale da costruzione. 5. La cottura Anche se l utilizzo della terra cruda ha rivestito un importanza storica notevole, l impiego maggiore dell argilla è però avvenuto in seguito alla cottura, operazione attraverso la quale l oggetto foggiato perde, in maniera irreversibile, la sua plasticità e diventa un prodotto ceramico. Secondo la studiosa Cuomo di Caprio, la fase della cottura era il banco di prova dell intero ciclo di lavorazione dell argilla, dato che ogni manufatto soltanto quando esce dalla fornace diventa corpo ceramico, solido, dotato di tali caratteristiche di resistenza da sfidare i secoli.

13 Aurora Cagnana 93 Gli ambienti destinati alla cottura erano le fornaci: costruzioni spesso molto modeste, ma realizzate sempre in modo da garantire il migliore funzionamento in termini di calore prodotto e di tiraggio. La loro introduzione ha sostituito, (in tempi diversi a seconda delle regioni e dei contesti storici) l uso dei più rudimentali forni all aperto, in cui i manufatti, posti a contatto diretto col combustibile incandescente, presentavano, dopo la cottura, chiazze di colori diversi, dovute alla disomogenea distribuzione dell ossigeno e della temperatura. Se si eccettuano alcune esperienze di età micenea, l introduzione di vere e proprie fornaci avvenne, in Grecia e in Etruria, nell Età del Ferro. Divenute costruzioni fisse, esse assunsero forme e tipologie svariate, ma contraddistinte da alcune caratteristiche funzionali costanti; in primo luogo la presenza di una camera di cottura separata dal combustibile, nella quale penetravano i prodotti di combustione (gas caldi, fumi, fiamme), attraverso un sistema di tiraggio, ossia di circolazione dell aria comburente. In genere le fornaci venivano costruite entro una fossa, in modo che il piano di combustione risultasse seminterrato. Tale accorgimento consentiva di resistere ai fortissimi sbalzi di temperatura (che in una sola settimana poteva raggiungere i 900 C/1000 C e poi tornare a quella ambiente) e impediva inoltre che una parte del calore venisse dispersa per dissipazione. Oltre ad aumentare l isolamento termico la costruzione seminterrata permetteva anche di ridurre la manutenzione dei muri in elevato. La documentazione archeologica ha dimostrato l ampia diffusione di un tipo di forno caratterizzato da una pianta a otto, attestato anche per la produzione della calce o del vetro (cfr. III.4. e V.3.). Per garantire il passaggio del calore veniva scavata nella parte antistante una fossa più piccola, chiamata dai romani prefurnium, che corrispondeva a uno dei due cerchi dell otto. La strozzatura esistente tra il prefornio e la camera di combustione produceva l effetto di un mantice, dato che, per la legge di Bernulli, i gas aumentano la loro velocità se nel percorso incontrano una strettoia che li comprime, e ne accresce la pressione. Si può dunque affermare che i fornaciai del passato applicassero empiricamente una precisa legge fisica, molti secoli prima che la scienza moderna ne fornisse le spiegazioni. In questo sistema, detto a fossa, la camera di combustione veniva a trovarsi nella parte più bassa, mentre il materiale da cuocere veniva collocato nella parte superiore, dove la temperatura raggiungeva i massimi valori. La presenza del prefurnium, della strozzatura e del-

14 94 A R C H E O L O G I ADEI MATERIALI DA C O S T R U Z I O N E 39- Fornace per laterizi di epoca romana (da MC WHIRR 1979)

15 Aurora Cagnana 95 l apertura nella parte alta del forno garantivano perciò un ottimo tiraggio e consentivano una buona cottura. Già a 600 C il materiale argilloso abbandona la plasticità in maniera irreversibile; infatti questa temperatura causa la perdita dell acqua che fa parte dei cristalli dei minerali argillosi; si determina cioè un cambiamento chimico dell argilla, che muta radicalmente la sua struttura: essa diviene un materiale non più cristallino, ma organizzato in maniera disordinata, e definito argilloide. Alzando ancora la temperatura (tra gli 800 C e i 900 C) la silice e l allumina si riorganizzano in nuovi silicati (di calcio, ad esempio), simili a quelli che costituiscono alcune rocce magmatiche; questa trasformazione fa ritirare ulteriormente l impasto che diventa più rigido, più resistente e meno poroso; ciò causa anche l annerimento dei prodotti argillosi. A temperature ancora superiori comincia la fusione del quarzo, ovvero i prodotti ceramici subiscono una semivetrificazione, mentre l argilla si compatta e perde ulteriormente volume. È questo il caso dei mattoni scuri la cui presenza si osserva non di rado nelle murature o nelle pavimentazioni di età medievale e postmedievale. Lo studio della documentazione archivistica genovese ad esempio, ha permesso di capire che tali mattoni più scuri, molto cotti, venivano definiti, nei capitolati di costruzione dal XVI al XVIII secolo, ferrioli ; i censori della Repubblica di Genova avevano stabilito che per tali laterizi si pagasse un prezzo più alto che per gli altri, proprio perché erano più impermeabili e resistenti. Temperature ancora maggiori danno luogo alla fusione del prodotto ceramico, che perde definitivamente la propria forma. Quest ultimo caso avveniva di frequente in passato, per la non omogeneità termica delle fornaci; in generale però i ceramisti erano in grado di controllare la temperatura ottenuta nella camera di combustione attraverso strumenti empirici, come il colore raggiunto dai prodotti, procedimento definito nel gergo dei fornaciai cuocere al rosso, cuocere al bianco, ecc. Ciò permetteva loro di intervenire sul processo di cottura aumentando la quantità di combustibile oppure regolando le aperture dei tiraggi. Una grande trasformazione nella produzione dei laterizi è stata portata dall introduzione delle fornaci Hoffmann, avvenuta nel secolo XIX. Questo tipo di impianti venne studiato e messo a punto per superare i limiti delle fornaci tradizionali e cioè la dispersione del calore e

16 96 A R C H E O L O G I ADEI MATERIALI DA C O S T R U Z I O N E 40- Pianta, sezione e schema di funzionamento di una fornace Hoffmann: la zona del fuoco è situata nelle camere 12 e 13; i nuovi mattoni da cuocere sono posti nella 4; quelli già cotti vengono scaricati dalle camere 5 e 6. L aria entra dalla zona 4, raffredda i laterizi cotti delle camere 5 e 6 riscaldandosi essa stessa; aumenta perciò la resa termica delle camere 12 e 13; quindi passa a preriscaldare i mattoni crudi posti nelle camere da 14 a 3 (da MENICALI 1992)

17 Aurora Cagnana 97 il funzionamento intermittente, ovvero basato sulle quattro fasi di carico, cottura, raffreddamento e scarico. Le fornaci Hoffmann furono il primo tentativo di realizzare un ciclo di produzione ininterrotto e senza spreco di calore. Erano formate da una galleria anulare continua, che costituiva un grande canale di cottura, diviso in celle per mezzo di paratie. La cottura si sviluppava in due vani per volta, ubicati in posizione opposta alla zona di carico, che era invece adiacente, ma separata da quella di scarico. L aria entrava fredda nella cella con i mattoni appena cotti, li raffreddava e si surriscaldava lei stessa, in modo che, una volta raggiunte le celle di cottura, ne aumentava la resa termica; infine fuoriusciva per preriscaldare le stanze dove si trovavano i laterizi crudi. La zona di cottura veniva continuamente spostata e così le altre di carico, scarico, ecc. Questo sistema era in grado di produrre dai ai laterizi in 24 ore. Le fornaci Hoffmann sono state successivamente sostituite dai forni a tunnel, a fuoco fisso. 6. Classificazione tecnologica dei prodotti ceramici I prodotti ceramici presentano una grande varietà e vengono classificati in base al tipo di argilla, alla presenza o meno di rivestimento e ai caratteri di quest ultimo. Prima di analizzare i manufatti usati nell architettura, è perciò necessario premettere una classificazione tecnologica di tutti i tipi ceramici, basata, per lo più, su caratteri visibili macroscopicamente. La prima distinzione riguarda l impasto che può essere bianco o colorato, in relazione, come si è scritto, alla presenza o meno di ossidi metallici nell argilla. In secondo luogo i corpi ceramici (bianchi o colorati che siano) possono essere porosi oppure impermeabili. La porosità è dovuta alle caratteristiche del corpo argilloso, che, se viene cotto a temperature non eccessive, non raggiunge la semifusione degli impasti. In tal caso, per ottenere l impermeabilità, è necessario aggiungere un rivestimento. Quest ultimo (detto anche coperta) veniva applicato sia per scopi estetici, sia per motivi di funzionalità. Le ceramiche a corpo colorato, poroso, che non ricevono alcun rivestimento, vengono definite nude (grezze o depurate a seconda della granulometria dell inerte) o terrecotte. Una sorta di impermeabilità può essere ottenuta lisciando a crudo la superficie, oppure pennellan-

18 98 A R C H E O L O G I ADEI MATERIALI DA C O S T R U Z I O N E dola con un ulteriore strato di argilla fine, molto diluita. Queste operazioni consentono di aumentare la resistenza all acqua e di ridurre la porosità esterna, dopo la cottura. -Classificazione tecnologica dei prodotti ceramici La maggior parte dei prodotti ceramici utilizzati nelle costruzioni (mattoni, tegole, coppi, terrecotte architettoniche) appartiene a questa categoria. L ingobbio (dal francese engobe) è il tipo di rivestimento più antico, essendo noto già nella Preistoria. Veniva realizzato con un materiale della stessa natura del corpo ceramico, vale a dire con argilla, più diluita e depurata di quella con la quale era stato foggiato il vaso. Pertanto di per sé non attribuiva l impermeabilità, ma soltanto se era lisciato o lucidato poteva rendere il vaso meno poroso. I greci usarono per primi, su vasi di argilla rossa, un tipo di ingobbiatura bianca, a base di caolino, stesa su coppe (kylikes) o su vasi a forma chiusa (lékitoi) allo scopo di ottenere superfici bianche, da decorare con vivaci policromie. Nel Medioevo l ingobbio bianco a base caolinica veniva steso, sempre su corpi ceramici rossi, sotto al rivestimento vetroso, per fare risaltare meglio la decorazione policroma presente nella vetrina. La vernice sinterizzata non va confusa con la vetrina, è infatti costituita anch essa da un argilla, che prende il nome di barbotina, e che veniva depurata fino a ottenere una eliminazione totale dello scheletro, lasciando solo i minerali di grandezza inferiore al micron, ricchi di ioni di ferro. Una volta stesa (a pennello o a immersione) sul

19 Aurora Cagnana 99 vaso essiccato, la cottura doveva raggiungere temperature tali da sinterizzare i minerali della vernice stessa, ovvero a portarli a una temperatura compresa fra gli 800 C e i 900 C, in seguito alla quale la barbotina cambiava colore. Essa poteva assumere un rosso corallino (dovuto alla trasformazione del ferro delle argille in ematite, o ossido ferrico; Fe 2 O 3 ), oppure nero, (dovuto alla trasformazione del ferro delle argille in magnetite, o ossido ferroso-ferrico FeOFe 2 O 3 ). La varietà di tale esito dipendeva dal tipo di cottura, che, se ossidante, dava luogo alla formazione dell ossido ferrico, se riducente, dava origine alla magnetite. In altre parole le barbotine sinterizzavano nel senso che il ferro si riorganizzava in cristalli lucenti di magnetite oppure di ematite. L abilità dei ceramisti consisteva nel saper controllare l atmosfera di cottura, ovvero la quantità di ossigeno presente nel forno ad alte temperature. Le superfici esterne dei vasi acquistavano così una lucidità che le rendeva riflettenti e impermeabili, anche in assenza di un vero e proprio rivestimento vetroso. Queste tecniche erano già conosciute dai Cretesi e dai Micenei, ma vennero particolarmente perfezionate dai greci di età storica. Se è relativamente facile comprendere come si potessero ottenere superfici interamente rosse o interamente nere, attraverso i meccanismi descritti, più difficile è riuscire a capire come si ottenessero superfici con due diverse colorazioni, vale a dire come si producessero i vasi a figure nere su sfondo rosso, oppure i famosi vasi attici a figure rosse su sfondo nero, nei quali era evidente una perfetta padronanza di questo tipo di tecnica. Di recente si è compreso che i ceramisti greci dell età classica giocavano molto sui diversi tipi di cottura (ossidante e riducente) applicati su uno stesso vaso; per poterla controllare meglio cuocevano un vaso per volta. Se si cercava il fondo rosso, si faceva una prima cottura ossidante e quando questa era ultimata si dipingevano, col pennello immerso nella barbotina, le figure; queste ultime diventavano nere con la seconda cottura in ambiente riducente. Quando il ferro cristallizza in ematite o in magnetite si creano composti stabili, che non cambiano subito, anche se entrano in un nuovo ambiente. Pertanto, se il fondo del vaso era già sinterizzato in rosso (cioè se si erano già formati cristalli di ematite), la seconda cottura riducente non faceva in tempo a riorganizzare i cristalli per trasformarli in quelli di magnetite. Di conseguenza se la seconda cottura avveniva velocemente, non era in grado di alterare gli esiti della prima. Con le vernici sinterizzate si otteneva un ottimo risultato estetico, ma anche una buona impermeabilità del vaso.

20 100 A R C H E O L O G I ADEI MATERIALI DA C O S T R U Z I O N E Dopo i greci questa tecnica passò ai romani, i quali la usarono soprattutto per produrre vasi con rivestimenti monocromi (neri in età repubblicana, rossi in età imperiale, arancio in età tardoimperiale). Con la fine dell Impero la tecnica dei rivestimenti sinterizzati è tramontata, e non è stata più reintrodotta nel Medioevo. L aggiunta di coperte vetrose, per rendere impermeabili i manufatti ceramici porosi, avveniva invece con applicazione al corpo ceramico di materiali che fondessero in cottura. Ciò poteva avere luogo attraverso due procedimenti: la monocottura e la biscottatura. Il primo consisteva nello stendere sul corpo ceramico, foggiato ed essicccato, una polvere di vetro, (precedentemente macinata) finissima, che veniva sospesa in acqua e data a pennello o per immersione. In cottura, la polverina rimasta in superficie dopo l assorbimento giungeva al rammollimento. Il vetro, non avendo uno stato cristallino, non ha un preciso punto di fusione, ma comincia ad essere molle attorno ai 500 C (cfr. V.1.). Perciò la fluidità del vetro avveniva in superficie mentre l interno del vaso non aveva ancora ultimato la cottura, di conseguenza i gas che si liberavano da dentro, non trovavano in superficie vie di sfogo, in quanto i pori della ceramica erano già impermeabilizzati dal rivestimento. Cercavano perciò di fuoriuscire dal vetro, nel quale spesso rimanevano imprigionati, lasciando bolle, rigonfiamenti, piccoli crateri, mentre la vetrina veniva in parte riassorbita dal corpo ceramico. Ne risultavano superfici irregolari, benché l adesione del vetro al corpo ceramico fosse molto alta. Nel sistema della biscottatura, invece, il manufatto ceramico veniva cotto due volte. La prima riguardava il vaso appena essiccato e non rivestito; con la seconda, a temperatura più bassa, l oggetto era cotto insieme alla polvere vetrosa del rivestimento. In questo modo non si formavano bolle e la superficie rimaneva più regolare, perfettamente speculare. Questa tecnica era già usata in epoca romana imperiale, per decorare oggetti prodotti a stampo, con motivi che imitavano quelli dei vasi bronzei a sbalzo. Il colore giallo della vetrina rendeva ancora più simile il contenitore ai prodotti metallici. Le proprietà di impermeabilizzazione del rivestimento vetroso vennero sfruttate, soprattutto in epoca postclassica, per la produzione di pentolame da cucina, particolarmente utile nella preparazione dei cibi liquidi. Nel Medioevo la tecnica dell invetriatura venne molto perfezionata, sia nel mondo bizantino, sia in Europa, ed estesa alle piastrelle da

21 Aurora Cagnana 101 rivestimento (cfr. II.7.). In particolare venne utilizzata per la produzione di ceramiche policrome, nelle quali la decorazione colorata, ottenuta con l aggiunta di ossidi metallici alla vetrina, veniva valorizzata per la presenza, tra vetrina e corpo ceramico, di un ingobbio bianco, caolinico, applicato sull oggetto crudo. Questo sistema era usato anche per ottenere le ceramiche graffite, diverse dalle ingubbiate e dalle invetriate policrome, in quanto decorate (oltre che col colore) anche mediante incisioni praticate sull ingobbio a crudo, prima dell invetriatura. In entrambe i casi l ingobbio bianco sottostante rivestiva unicamente una funzione estetica. Le terraglie sono invece prodotti ceramici a corpo bianco, realizzato cioè con caolino e con scheletro bianco (calcite, generalmente) che mantiene tale colore anche in seguito alla cottura. A differenza della porcellana, caratterizzata anch essa da corpo bianco, ma vetrificato, la terraglia non subisce una cottura superiore ai 900 C, anche perché a tali temperature la calcite si scomporrebbe e perderebbe il suo stato cristallino. Di conseguenza non si raggiunge la fusione del quarzo, e il prodotto non è impermeabile, ma dotato di un rivestimento applicato, vetroso e trasparente, detto cristallina, che lo rende impermeabile. La terraglia venne prodotta per la prima volta in Inghilterra, nel , allo scopo di mettere in commercio un prodotto molto simile alla porcellana, ma molto più a buon mercato. Inizialmente veniva decorata con pittura a mano. Nel corso del XIX e del XX secolo, quando queste ceramiche conobbero una grande diffusione, ricevettero una decorazione applicata a decalcomania, ottenuta con un procedimento meccanico molto più veloce. I motivi decorativi venivano infatti realizzati su matrici e quindi stampati su fogli di carta, con pigmenti a base metallica. La carta veniva applicata al biscotto, rivestito della polvere della cristallina, che era poi mandato in seconda cottura, dove bruciava, lasciando aderire al prodotto il pigmento. La terraglia è stata utilizzata in architettura per produrre piastrelle, bianche o decorate, e per i servizi igienici. Le ceramiche smaltate, o maioliche, sono caratterizzate dalla presenza di un rivestimento vetroso, reso opaco con l aggiunta di ossido di stagno nella vetrina, secondo un procedimento usato anche nella decorazione dei metalli, soprattutto per i prodotti di oreficeria. Per opaco si intende, in ceramologia, un corpo non trasparente, cioè che non lascia passare la luce, anche se lucido in superficie.

22 102 A R C H E O L O G I ADEI MATERIALI DA C O S T R U Z I O N E La presenza di una vetrina non trasparente e bianca permetteva di evitare la stesura dell ingobbio sottostante, onde evidenziare bene i colori. Fra i prodotti opacizzanti, il più antico a essere utilizzato era l antimoniato di calcio, costituito da granelli piccolissimi, che creavano una nuvola bianca nel vetro. Successivamente, già dall età romana, ma poi soprattutto da parte degli Arabi (a partire dal X-XI secolo) venne usato il biossido di stagno, che si trova in natura sotto forma di un minerale detto cassiteri - te, oppure si poteva produrre artificialmente, surriscaldando con un mantice lo stagno metallico, che assumeva così l aspetto di una polvere bianca. La smaltatura è stata molto usata dagli arabi e, in Europa, è stata introdotta nel Medioevo e si è diffusa in particolare modo a partire dal Rinascimento, per piastrelle policrome, decorate e figurate (cfr. II.7). L unico manufatto ceramico a corpo bianco e impermeabile è la por - cellana. Prodotta in Cina in epoca corrispondente al I secolo d.c., era già nota ai romani, ma è stata importata nei paesi Mediterranei in misura maggiore a partire dal Medioevo. In Europa si è imparato a produrla solo nel 1720, in Sassonia. Nell architettura la porcellana è stata usata, limitatamente ai servizi igienici, a partire dall Ottocento. Per la produzione della porcellana è necessario il caolino, l unica argilla, come si è visto, completamente priva di ferro, e che perciò cuoce in bianco (cfr. II.2). Se era necessario aggiungere lo scheletro, per mantenere il colore del corpo ceramico, si sceglievano soltanto minerali bianchi, e cioè quarzo fine e feldspati, che in cinese venivano detti petunzé. L impermeabilità del prodotto è dovuta al fatto che esso presenta un corpo ceramico molto duro, formato da quarzo vetrificato. Questo minerale fonde a 1770 C, temperatura impossibile da ottenere in tutte le età preindustriali: in Europa si sono costruite molto tardi fornaci in grado di superare i 1100 C, mentre in Cina, tramite piccoli forni molto coibentati, si ottenevano temperature che al massimo oscillavano fra i 1200 C e i 1400 C. Per provocare la fusione del quarzo in tali condizioni era necessaria la presenza di fondenti, costituiti dagli alcali (sodio, potassio) contenuti nei feldspati che venivano aggiunti allo scheletro. In presenza di tali fondenti i tetraedri di silice si possono staccare, poiché il sodio o il potassio riescono a sostituirsi all ossigeno, causando la separazione tra due tetraedri, ovvero disorganizzano lo stato solido cristallino e ne provocano la fusione (cfr.

23 Aurora Cagnana 103 V.3.). Pertanto, sfruttando la presenza dei petunzé, nell antica Cina si riusciva a fondere il quarzo, che costituiva lo scheletro del caolino. L impermeabilità della porcellana è dunque legata alla vetrificazione della silice, dato che il vetro è l unico materiale assolutamente non poroso. Il gres è un altro tipo di manufatto ceramico impermeabile, realizzato però con argilla alluvionale, cioè colorata dalla presenza di ossidi metallici. Analogamente alla porcellana semivetrifica in cottura, perché il manufatto viene foggiato con un argilla contenente anche elementi fondenti (sodio, potassio, o calcio); la loro presenza permette così la fusione del quarzo già a C, secondo un processo che viene appunto definito greissificazione. I primi, in Europa, a sfruttare questo fenomeno furono i Paesi Bassi, la penisola scandinava, e soprattutto le città baltiche della lega anseatica. In queste regioni la produzione del grés prese avvio già nel bassomedioevo; in età moderna tale sistema venne usato anche per produrre piastrelle colorate da pavimento. La greissificazione dei prodotti ceramici poteva avvenire anche non intenzionalmente; non di rado, ad esempio, si osserva nelle murature la presenza di mattoni parzialmente vetrificati. Evidentemente sono stati cotti eccessivamente, fino a temperature tali da raggiungere la vetrificazione della silice. Ciò li ha resi più duri e impermeabili, e pertanto particolarmente adatti a essere impiegati nelle cisterne o nelle pavimentazioni stradali. È interessante ricordare come nei documenti scritti genovesi del XVI e XVII secolo ricorra l espressione mat - toni da carroggio, (cioé da vicolo ) che con ogni probabilità si riferisce proprio a laterizi greissificati, (forse non intenzionalmente) ma comunque resi particolarmente resistenti e adatti alle pavimentazioni stradali. 7. I materiali ceramici usati nell architettura Le proprietà plastiche dell argilla erano certamente conosciute già nel Paleolitico, quando si iniziarono a fabbricare i primi manufatti, ma dovettero trascorrere diversi millenni prima che la produzione di oggetti ceramici si estendesse dall ambito domestico all industria edilizia; le più lontane testimonianze sembrano risalire alle civiltà della Mesopotamia e dell Egitto.

24 104 A R C H E O L O G I ADEI MATERIALI DA C O S T R U Z I O N E Nella grande varietà di manufatti ceramici usati, nel corso dei secoli, come materiali da costruzione, occorre fare una distinzione fra quelli prodotti per scopi indipendenti e il cui impiego nell architettura è di carattere secondario, anche se tutt altro che occasionale, e quelli destinati esclusivamente per l edilizia e utilizzati su scala tanto vasta da aver alimentato un fiorente mercato manifatturiero, sottoposto al rispetto di precise normative emesse dalle autorità pubbliche, come nel caso dei mattoni. Rientrano fra i manufatti ceramici impiegati nell architettura per usi secondari le anfore da trasporto romane, che dal punto di vista tecnologico sono classificabili fra i prodotti a corpo colorato, poroso, privi di rivestimento o, al massimo, impermeabilizzati con un ingobbio argilloso. A partire dalla tarda antichità esse sono state utilizzate ampiamente per le costruzioni di volte. L impiego di tali contenitori, che dopo essere svuotati delle derrate alimentari diventavano inutili, risultava economicamente vantaggioso poiché costituiva una sorta di riciclaggio di rifiuti che permetteva di evitare produzioni apposite di materiale da costruzione. D altro canto le anfore ben si prestavano, per la forma cilindrica e per la vuota cavità interna, all utilizzo per costruzione di volte, offrendo il duplice vantaggio di essere materiali resistenti e al tempo stesso leggeri. Fra i diversi esempi noti nell ambito dell architettura tardoantica dell Impero d Occidente è molto interessante, per il buono stato di conservazione, quello del sacello milanese di San Simpliciano, con una copertura costituita da anfore poste a strati ora perpendicolari, ora paralleli alla volta, annegate in abbondante malta. Un altro fenomeno di utilizzo secondario di manufatti ceramici è costituito dall impiego, a scopi decorativi, di grandi piatti da mensa, rivestiti di coperte vivacemente colorate, che venivano collocati sulle superfici murarie dei principali monumenti romanici dell Italia centro-settentrionale e della Sardegna. Lo studio di questi oggetti, che vengono chiamati bacini, utilizzando la definizione che ne diede il primo studioso che se ne occupò, alla metà del XVIII secolo, ha dimostrato, ormai da anni, la straordinaria ricchezza dei motivi decorativi, delle tecniche, e la varietà dei circuiti di approvvigionamento. Roma, Pavia, Bologna e Pisa, sono i centri più ricchi di tali testimonianze, e proprio in quest ultima città, nel Museo Nazionale di San Matteo, si conserva la più vasta raccolta di bacini, formata da oltre 600 esemplari, realizzati in ceramiche invetriate, graffite, smaltate, uscite da botteghe artigiane di tutto il Mediterraneo, e risalenti a un arco cro-

25 Aurora Cagnana L uso delle anfore nella copertura del sacello milanese di San Simpliciano (sec. V d.c.)(da BOCCHIO 1990) 42-Bacini ceramici inseriti nella muratura della chiesa di S.Martino a Pisa (da BERTI, TONGIORGI 1981)

26 106 A R C H E O L O G I ADEI MATERIALI DA C O S T R U Z I O N E nologico compreso fra X e XVI secolo. I vari metodi di inserimento nella muratura (senza alcun dubbio contemporanei alla costruzione) sono stati studiati in occasione della rimozione, attuata per scopi conservativi. Un caso di studio particolarmente interessante è rappresentato dalla chiesa duecentesca di San Romano di Lucca, dove è stata evidenziata con precisione la tecnica di inserimento: essa prevedeva un ancoraggio dei bacini tramite legatura, attorno al piede, di una cordicella in cotone, che è stata in parte ritrovata; tale legamento permetteva di fissare il vaso ad un mattone interno alla muratura. La maggior parte dei manufatti ceramici che interessano il costruito è stata però realizzata appositamente per essere utilizzata negli edifici, sia nelle strutture, sia nelle decorazioni interne o esterne. La produzione più vasta è quella dei laterizi destinati alle murature, agli archi, alle volte, agli impianti idrici, alle coperture, alle pavimentazioni. I primi mattoni (sovente segnati con un marchio o un iscrizione) vennero realizzati, già nel 3000 a.c., presso le civiltà urbane del medio-oriente, anche se il loro impiego era marginale rispetto a quello dell argilla cruda e limitato alle parti degli edifici che richiedevano maggior protezione (rivestimenti, canalizzazioni, bacini). Anche nell antica Grecia la produzione principale era destinata alle coperture: tegole (keramìs) e coprigiunti da porre sul colmo dei tetti (kaluptér). Documentate fin dall epoca arcaica in due diversi tipi (corinzio e laconico) tegole e coprigiunti dovevano essere commerciati attivamente, se negli scavi dell agorà di Atene, si è rinvenuto un modello destinato al controllo delle dimensioni dei pezzi da fornire ai cantieri, che erano venduti a numero, come provano molti testi epigrafici. Decisamente più scarse sono invece le testimonianze dell impiego di mattoni, documentati sporadicamente e solo a partire dall età ellenistica, come nel caso della produzione di laterizi bollati attestata nella colonia focese di Velia. Anche nell architettura romana di età repubblicana l impiego di laterizi fu indirizzato quasi esclusivamente alla realizzazione delle tegole o delle parti ornamentali dei tetti. È significativo che Vitruvio dedichi un intero capitolo alle strutture in argilla e non faccia riferimento ai mattoni, ma solo alle tegole (De Arch. II, 8), delle quali consiglia la riutilizzazione nei muri, secondo un sistema ampiamente attestato dall archeologia. È dopo Augusto e soprattutto dall età nero-

27 Aurora Cagnana 107 niana che si sviluppa una manifattura laterizia su larga scala, finalizzata a realizzare intere opere portanti. Da questo momento in poi gli edifici in mattoni sono destinati a moltiplicarsi, in molte regioni dell Impero Romano. Realizzati in argilla alluvionale, porosa, priva di rivestimento, i mattoni romani erano cotti in ottime fornaci, spesso (anche se non sempre) ben distinte da quelle per la produzione di vasi. Anche se il modulo rettangolare non era sconosciuto e se tutt altro che rari erano i pezzi triangolari o circolari, quelli quadrati erano decisamente prevalenti e le loro misure corrispondevano a multipli o sottomultipli del piede ; fra le pezzature più diffuse erano il pedale (col lato di un piede, cioè cm 29,6 X 29,6 ) il bipedale (col lato di due piedi, cioè cm 59,2 X 59,2), il sesquipedale (col lato di un piede e mezzo, cioè 43- Le diverse pezzature dei laterizi romani, caratterizzati dalla generale adozione del modulo quadrato (da ADAM 1989)

28 108 A R C H E O L O G I ADEI MATERIALI DA C O S T R U Z I O N E cm 44,4 X 44,4) e il bessale (col lato di due terzi di piede, cioè cm 19,7 X 19,7). La forma quadrata rendeva necessaria la posa in opera con due mani (e talora richiedeva anche due operai) per ciascun mattone; in compenso le grandi dimensioni consentivano di usare i laterizi come elementi passanti da parte a parte nel muro e perciò tali da legare le strutture troppo disomogenee, come quelle in blocchetti lapidei, dove i lati esterni erano generalmente scollegati rispetto al nucleo interno. In età imperiale una vasta produzione di manufatti per l edilizia in ceramica colorata, porosa, priva di rivestimento, è ben attestata sia da resti di edifici messi in luce dagli scavi, sia dall architettura sopravvissuta. In tale epoca l uso dei laterizi si estende ad altre parti degli edifici, come le pavimentazioni e le tubature, in virtù delle proprietà di tenuta idraulica e di resistenza termica dei materiali ceramici. Assai frequenti sono i resti di tubature, definite fistulae, incassate nelle pareti e destinate allo smaltimento delle acque. Per gli impianti termali era invece in uso un sistema di intercapedini, poste sotto i pavimenti, che servivano a far circolare l aria calda e che erano sostenute da pilastrini realizzati in apposite mattonelle (quadrate o circolari) dette suspensurae. L uso di imprimere iscrizioni sui laterizi, dopo la foggiatura e prima della cottura, è attestato, con maggiore o minore intensità, dal I secolo a.c. al VI sec. d.c. Lo studio delle migliaia di tipi di bolli noti, avviato già dall Ottocento, costituisce un campo d indagine di notevole importanza per comprendere l organizzazione della produzione, che era basata su officine (figlinae) gestite da officinatores (imprenditori, per lo più di condizione libera) e da domini (proprietari delle cave di argilla o, secondo alcuni studiosi, anche degli impianti). Molte figline appartenevano al fisco imperiale o erano proprietà personale degli imperatori, che sovente figurano come domini nei bolli. Con i secoli dell Altomedioevo la produzione di laterizi subisce un vistoso tracollo: l archeologia dimostra infatti che anche gli edifici più importanti venivano sovente realizzati in mattoni o tegole di recupero, provenienti dal crollo o dallo smantellamento di edifici più antichi. Alle manifatture in impianti permanenti, saldamente regolamentate dalle autorità pubbliche, si sostituirono rare produzioni occasionali, spesso legate a cantieri monastici; ne sono esempio i mattoni altomedievali fabbricati nei cenobi di Novalesa (Torino), Montecassino (Frosinone), Farfa (Rieti), San Vincenzo al Volturno (Isernia), casi