21/09/2014 UN PO DI STORIA. Preistoria

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1 Preistoria La pietra fu usata fin dall epoca neolitica per la sua solidità e la sua facile reperibilità. Gli strumenti di lavorazione insufficienti fecero sì che la pietra fosse usata in semplici sistemi di elementi (dolmen e menhir). L elaborazione di strumenti di lavorazione in metallo permise di conferire alle pietre le forme volute e di usarle per la realizzazione di strutture murarie. L imponente complesso megalitico di Stonehenge ( a.c). 1

2 L'Egitto Nuove tecniche di estrazione, lavorazione e trasporto permisero alle antiche civiltà, fra le quali quella egizia, di realizzare in pietra opere di grande pregio. Calcare e granito furono usati nella costruzione delle piramidi, il primo quale struttura, il secondo come rivestimento. La Sfinge e una delle piramidi di Giza (2500 a.c.). La Grecia In Grecia, in un primo tempo, si usarono massi appena sbozzati per costruzioni che dovevano risultare innanzitutto solide (mura delle città), anche se spesso segnate da soluzioni di alto valore estetico. La crescente precisione degli utensili da lavoro (che permise un affinamento delle finiture superficiali e rese più agevole la realizzazione di forme architettoniche come le colonne), insieme alla grande disponibilità di materiale lapideo (marmo), rese possibile l edificazione di importanti monumenti. Il fregio che sovrasta la Porta dei Leoni a Micene (1300 a.c.). l Partenone ad Atene (V secolo a.c.). 2

3 Roma Mentre l architettura greca rimase legata al sistema trilitico (colonne e trabeazioni), quella romana elaborò l arco, la volta, la cupola. In un primo tempo la pietra (travertino) fu soprattutto un elemento strutturale, poi, con l affermazione del laterizio, divenne materiale da rivestimento. Nel Tardo Impero la pietra fu sempre più un elemento a carattere decorativo. Figura 6 Il Colosseo, o Anfiteatro Flavio, a Roma (80 d.c.); particolare della Colonna Traiana a Roma (113 d.c.). L età bizantina In epoca bizantina la componente estetica dell uso della pietra (i mosaici) fu valorizzata a scapito di quella strutturale, che non fu però mai trascurata del tutto. Capitello della chiesa di San Vitale (VI secolo d.c.). 3

4 Medioevo Nel Medioevo i costruttori del periodo gotico introdussero innovazioni nella tecnica di messa in opera. Nella cattedrali gotiche, volte, costoloni e pilastri a fascio, archi rampanti e contrafforti traducevano in forme pregevoli gli sforzi cui ogni elemento era sottoposto nella struttura. Negli edifici gotici la struttura a scheletro in pietra sottraeva ai muri perimetrali il ruolo di struttura portante. Interno della Cattedrale di Bourges ( ). Rinascimento L architettura rinascimentale mise a punto il sistema (già usato dai romani) del bugnato, adatto agli edifici che dovevano comunicare elevata solidità (come i palazzi costruiti dalla famiglie nobili e borghesi). Esempi pregevoli di un uso raffinato della muratura in pietra si trovano nell architettura fiorentina e di altre città (Ferrara, Mantova, Roma). Si affermò anche l uso della pietra insieme all intonaco: con la pietra erano realizzati elementi di rilettura dell architettura classica, mentre l intonaco copriva le superfici murarie. Palazzo Pitti a Firenze (seconda metà del Quattrocento) F. Brunelleschi: Cappella Pazzi a Firenze ( ) 4

5 Il seicento Nel Seicento la pietra si fece malleabile per prestarsi alle invenzioni degli architetti barocchi e alla realizzazione di edifici in cui erano concentrati ed enfatizzati elementi presi dall architettura classica. Pietro da Cortona: chiesa dei Santi Luca e Martina Roma ( ) Settecento e Ottocento Nel Settecento la muratura in laterizio intonacato prevalse su quella in pietra a vista e la pietra fu applicata soprattutto agli elementi di rifinitura e a quelli che imitavano l architettura classica. Fra Sette e Ottocento fu messa a punto la tecniche sempre più soffisticate, che permetteva di tagliare la pietra con precisione nelle forme desiderate. Fra le sperimentazioni costruttive di questo periodo vi fu quella della pietra armata, in cui al materiale lapideo era associato l acciaio. Figura 12 Jacques-Germain Soufflot, Pantheon, Parigi ( ). 5

6 Il Novecento Sin dagli inizi del Novecento si affermò l accostamento della pietra al cemento armato (o all acciaio). Nell architettura contemporanea la pietra trova ancora posto, anche se alla funzione strutturale si è quasi integralmente sostituita quella di rivestimento e di decoro. F. Lloyd Wright: Casa Kaufmann a Bear Run, Pennsylvania (1936). Mario Botta: Nuova Scala Milano (2001) L estrazione Il luogo di produzione del materiale lapideo è detto comunemente cava; in genere la cava è a cielo aperto, salvo casi particolari (come accade per certi tufi, che si estraggono da gallerie). L operazione di estrazione è detta cavatura. I procedimenti di «cavatura» sono diversi e a volte costosi, a seconda del tipo di materiale che si deve estrarre. I metodi più semplici sono quelli per l approvvigionamento delle sabbie e ghiaie dal letto dei fiumi, mentre per la cavatura della pietra e dei marmi, secondo la grandezza dei blocchi, si deve ricorrere all uso di particolari tecniche e di cantieri specializzati. 6

7 La struttura della cava SABBIA Il sistema di cavatura attuale consiste in un impianto di cantiere con una benna azionata a macchina, che raccoglie e scarica il materiale su un piazzale di deposito, o meglio in un silo dove avviene il lavaggio e la successiva separazione degli elementi di diverso diametro, attraverso vagli rotanti che accumulano i materiali in altrettanti silos, muniti di tramoggia per il rapido carico sui mezzi di tra sporto. La struttura della cava Per la produzione del pietrisco (che è il prodotto della roccia frantumata), materiale oggi di primaria importanza per le costruzioni, occorre un impianto di cantiere, che oltre ad avere il sistema di vagliatura meccanica per la separazione degli elementi di vario diametro, come accade nelle cave di materiale sciolto, dispone anche di una serie di macchinari adatti alla frantumazione della pietra prescelta. Il materiale grosso è immesso nella tramoggia da cui cade su un cilindro rotante con vari martelli, che riducono i pezzi a una dimensione fissata. Le rocce che sono impiegate per la produzione dei pietrischi devono essere molto dure; in genere calcari compatti e basalti. 7

8 I metodi di estrazione La prima operazione per lo sfruttamento della cava è l eliminazio ne dello strato superficiale, detto cappellaccio di cava, e la formazione di un adeguato piazzale per il deposito dei materiali prodotti e il cari co sui mezzi di trasporto. La cava è attaccata sul fronte con mezzi meccanici, martelli pneumatici, perforatrici, in modo da ottenere il distacco dei massi; anticamente si usavano pali di legno infilati in fori o spacca ture naturali, e successivamente bagnati con acqua; i pali aumentando di volume producevano la forza sufficiente a rompere o di staccare il blocco. Altri utensili usati erano le leve e gli scalpelli adoperati con pe santi mazze. Per il distacco di grandi quantità di roccia si procede ora con il brillamento di mine (volata). Per ottenere l estrazione di blocchi interi dalle cave di marmo è usato il metodo del filo elicoidale. Si tratta di un cavo del diametro di 3,5 6 mm, formato da tre fili di acciaio del diametro ciascuno di 1,6 2,8 mm avvolti a elica. Il filo è teso tra diverse pulegge di rimando in modo da formare un circuito chiuso in continuo movimento, con una velocità di circa cinque metri al secondo. I metodi di estrazione 8

9 Giacimenti lapidei e metodi di estrazione Giacimenti lapidei e metodi di estrazione 9

10 Giacimenti lapidei e metodi di estrazione Cave e sistema idrogeologico Nelle cave, siano esse di sabbia e ghiaia o di roccia, l estrazione dei materiali cambia notevolmente il sistema idrogeologico del territorio, e pertanto occorre tutelare la sicurezza dell ambiente circostante. Il suolo e l intero ecosistema che in esso si rappresenta sono alterati dalle cave a causa dello sbancamento dei terreni, ma anche per la loro contaminazione e per l abbassamento dei livelli delle falde freatiche. La modifica dell alveo dei fiumi per un estrazione non programmata di sabbia o ghiaia e lo sbancamento di parti di colline e montagne provoca un dissesto gravissimo al territorio, con rischio di frane, allagamenti e crolli. 10

11 Utensili e tipi di lavorazione della pietra Utensili e tipi di lavorazione della pietra 11

12 Utensili e tipi di lavorazione della pietra Utensili e tipi di lavorazione della pietra 12

13 Lavorazione dei blocchi e delle lastre di marmo Il cantiere dove sono trasportati i massi, blocchi riquadrati o informi, deve essere posto in vicinanza della cava e in zone dove sia abbondante il rifornimento di energia elettrica, che in casi di convenienza può essere anche autoprodotta. Lavorazione dei blocchi e delle lastre di marmo In cantiere i blocchi sono ridotti a lastre di vario spessore, a seconda dell uso, per mezzo di seghe a telaio; queste sono costituite da una serie di lame di ferro, senza denti, che con moto alternativo segano lenta mente il blocco; le lame sono costantemente bagnate da acqua con sabbia silicea. L avanzamento delle lame è dell ordine di 4 o 5 cm per ogni ora per le rocce tenere, di 2 cm all ora per i marmi in genere e addirittura qualche millimetro per i graniti. Un altro metodo di lavorazione è il taglio con il disco diamantato; la velocità di taglio è superiore e questo tipo di macchina è particolarmente adatto per l ulteriore lavorazione di lastre e masselli di pietra o per piccoli blocchi. 13

14 Lavorazione dei blocchi e delle lastre di marmo Dopo la riduzione in lastre e la suddivisione di queste nelle misure richieste dai costruttori, si effettuano in cantiere altre due lavorazioni. La levigatura consiste nello spianamento con apposite frese in modo da ottenere una superficie piana, ma semilucida; la lucidatura è effettuata con mole abrasive a grana sempre più fina, poi con mole di piombo e infine con dischi di feltro, fino a ottenere una superficie quasi perfettamente speculare. La lucidatura è un operazione che richiede molto tempo e cura e modi diversi a seconda della varietà della pietra o del marmo. Anzi, in gergo commerciale è chiamato marmo qualsiasi tipo di pietra suscettibile di lucidatura. Lavorazione dei blocchi e delle lastre di marmo Nella pratica, i prodotti finiti di un cantiere di marmi si possono riassumere in sei categorie: 1) lastre semplicemente fresate, 2) lastre fresate e lucidate, come scale, zoccolini, stipiti, 3) lastre sagomate sui contorni o lavorate a mano, 4) lavori in massello, come cornici, colonne ecc., 5) lavori di scultura, capitelli, fregi ecc., 6) lavori complessi, arte sacra, funeraria, monumenti. La maggior parte del lavoro nel settore marmi riguarda solol e prime due classi e cioè lavori di taglio, fresatura e lucidatura. 14

15 Lavorazione dei blocchi e delle lastre di marmo Lavorazione dei blocchi e delle lastre di marmo 15

16 Lavorazione dei blocchi e delle lastre di marmo Lavorazione dei blocchi e delle lastre di marmo 16

17 3. PIETRE E ARCHITETTURA L uso odierno della pietra Oggi l impiego l uso della pietra «pietra» nell architettura è cambiato da funzione strutturale ora assunta da materiali quali acciaio e cemento armato, a fuzione di protezione, rivestimento decorativo, materiale di finitura. 3. PIETRE E ARCHITETTURA Le rocce più usate 17