scuola secondaria di primo grado istituto gianelli Tecnologia prof. diego guardavaccaro i materiali da costruzione u.d. 04

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1 scuola secondaria di primo grado istituto gianelli Tecnologia prof. diego guardavaccaro i materiali da costruzione u.d. 04

2 15 i materiali da costruzione le pietre naturali Sono quei materiali che vengono usati nell edilizia e sono costituiti da pietre o rocce, materiali artificiali e materiali leganti. Pietre naturali. L uso di questi materiali al giorno d oggi è limitato ai rivestimenti delle abitazioni (pareti, pavimenti, scale) e non ne costituiscono più la struttura (muri portanti). Le rocce si estraggono dalle cave per mezzo di cariche esplosive o il filo elicoidale (in figura). Il loro valore dipende dall aspetto, dalla lavorabilità, dalla resistenza meccanica, dalla resistenza agli agenti atmosferici. Classificazione. Le rocce possono essere classificate in base all origine: Rocce eruttive (ignee): derivano dalla solidificazione dei magmi vulcanici graniti, porfidi, basalti Rocce sedimentarie: formatisi in seguito al deposito di sabbie, ciottoli e resti organici calcari, argille, travertini ghiaie, pietrisco e sabbie Rocce metamorfiche: trasformazione delle due precedenti rocce a seguito di processi legati ad alte temperature ed alte pressioni marmi,ardesie, gneiss (pietra di luserna)

3 16 i materiali da costruzione prodotti ceramici L'argilla è malleabile quando idratata e può quindi essere facilmente lavorata con le mani. Quando è asciutta diventa rigida e quando è sottoposta a un intenso riscaldamento, subisce una trasformazione irreversibile diventando permanentemente solida e compatta. Il colore del materiale ceramico varia, a seconda degli ossidi contenuti nelle argille. L'argilla è uno dei materiali più economici e largamente usati nella produzione ceramica fin dall'antichità. I prodotti ceramici ricavati dall argilla sono laterizi (mattoni), terrecotte, terraglie, piastrelle, articoli sanitari. I laterizi. Il mattone (prodotto ceramico poroso non vetrinato) è ottenuto dalla cottura ad elevate temperature di impasti di argilla e acqua dopo che tale impasto è essiccato. Può essere prodotto nella stragrande maggioranza mediante trafilatura. Solitamente a forma di parallelepipedo, di dimensioni ben definite tali per cui la dimensione di ogni lato è un multiplo della dimensione del lato minore. I prodotti vetrinati. Sono smaltati e ottenuti per cottura ad elevata temperatura di masse plastiche minerali costituite fondamentalmente da impasti di argilla, acqua ed eventuali additivi. Si distinguono ceramiche a pasta porosa (terrecotte, stoviglie, maioliche, terraglie) e le migliori a pasta compatta (porcellane, grès). La piastrella più comune si ottiene da un impasto di materiali argillosi e sabbie quarzifere cotto in forni, dopo una fase di essiccamento, a una temperatura intorno ai 1100 C a seconda della tipologia per minuti. Quando poi viene lasciato raffreddare, si ottiene un materiale resistente, rigido chiamato biscotto, non più solubile in acqua, con buona resistenza agli attacchi sia chimici che meccanici. Si ha una seconda fase in cui il biscotto viene ricoperto con una soluzione di smalto e quindi sottoposto a nuova cottura. Esiste anche un sistema di produzione più sofisticato che consiste in una sola cottura del materiale essiccato e verniciato detto monocottura. Articoli sanitari. Sono ottenuti colando l impasto in stampi di gesso che assorbono lentamente l acqua, quindi il biscotto viene liberato dallo stampo ed essiccato. Si ha quindi la fase di smaltatura e ricottura.

4 17 i materiali da costruzione i leganti da costruzione Il legante è una sostanza che, impastata con acqua, dà origine ad una massa plastica subendo con il passare del tempo un progressivo processo di irrigidimento fino a raggiungere un'elevata resistenza meccanica. Nel processo di irrigidimento di un legante si distinguono due fasi. Nel corso della prima fase, chiamata presa, si passa dalla fluidità iniziale ad una massa più consistente capace di mantenere la forma impartitale. Alla presa segue l'indurimento, nel quale si verifica un continuo aumento della resistenza meccanica. La presa ha una durata che a seconda dei casi può andare da pochi minuti a qualche decina di ore, mentre l'indurimento si prolunga in un arco di tempo non definito. I leganti si dividono in due grandi categorie: leganti aerei: fanno presa con acqua ed induriscono a contatto con l'aria (calce e gesso) leganti idraulici: fanno presa ed induriscono a contatto con acqua (cemento e calce idraulica) Calce. La materia prima è la pietra da calce. Già i Romani ed i Fenici prima avevano imparato ad usare la calce come materiale da costruzione, mescolata con la sabbia, e ovviamente acqua, a formare la malta. Gesso. La materia prima è la pietra da gesso che sottoposta a cottura (120 ) su trasforma in gesso da presa. Il gesso serve per preparare intonaci, pannelli in cartongesso (gesso inserito fra due fogli di cartone). lo stucco è gesso mescolato a colle e viene usato per lisciare i muri (rasatura), per decorazioni ornamentali, per modelli la scagliola è simile allo stucco ma è mescolata a colle forti e si indurisce in breve tempo. Si utilizza per chiudere velocemente aperture anche profonde qualche centimetro Cemento e calce idraulica. Il prodotto ottenuto in cottura dalla fusione del calcare con l'argilla fu chiamato dai romani calce idraulica, perché era una malta che aveva come caratteristica la possibilità di indurire sia all'aria aperta che sott'acqua (idro). Un laboratorio moderno riuscirebbe a malapena a distinguere una sacchetto di calce idraulica da uno di cemento. Le uniche due cose in cui si differenziano sono il tempo di cottura e la quantità di argilla contenuta nell'una e nell'altra.

5 18 i materiali da costruzione il vetro Risalgono al I millennio a.c. le prime notizie sui metodi di fabbricazione del vetro, che testimoniano la straordinaria ricchezza di tipologie di prodotti già allora esistenti. Fu però la tecnica del "soffio mediante canna", a rivoluzionare profondamente tecniche di produzione del vetro conosciute nel mondo antico. Composizione del vetro. Le materie prime impiegate per la fabbricazione sono: la silice (funzione vetrificante), la soda o potassa (fondenti) e la calce (funzione stabilizzante). Le principali proprietà del vetro sono la trasparenza, la durezza, l inalterabilità e l impermeabilità. Il vetro è anche un buon isolante elettrico. Il difetto principale è costituito dalla fragilità, difatti lastre oggetti in vetro devono sempre essere maneggiati con cura, anche un piccolo colpo può causare crepature in grado di propagarsi fino alla frantumazione dell oggetto. Le caratteristiche di stabilità chimica e di inerzia del vetro garantiscono pienamente le particolari esigenze di confezionamento e di conservazione dei farmaci. Le quattro fasi della lavorazione. Prima i materiali allo stato polveroso sono macinati e mescolati tra loro, poi sono fusi e modellati secondo le esigenze specifiche. miscela delle materie prime fusione formatura ricottura Floating glass. E una tecnica per la produzione di lastre perfettamente piane che frutta la forza di gravita. Il vetro fuso galleggia sopra un fondo di stagno fuso disponendosi planarmente su di esso. Le fasi di produzione sono rappresentate nello schema soprastante.

6 19 i materiali da costruzione il riciclo del vetro Per riciclaggio dei rifiuti si intende l'insieme di strategie volte a recuperare materiali dai rifiuti per riutilizzarli invece di smaltirli. Possono essere riciclate materie prime, semilavorati, o materie di scarto derivanti da processi di lavorazione, da comunità di ogni genere (città, organizzazioni, villaggi turistici, ecc), o da altri enti che producono materie di scarto che andrebbero altrimenti sprecate o gettate come rifiuti. I vantaggi del riciclo in termini economici ed ambientali: risparmio materie prime riduzione della massa dei RSU, riduzione dei consumi di energia per la fusione minore emissione di gas inquinanti Recupero vetro, fasi di movimentazione. Il camion si affianca parallelamente alla campana e cala il gancio e il moschettone Si solleva la campana sopra il cassone aperto del camion Si solleva il guscio della campana consentendo al fondo di aprirsi

7 20 i materiali da costruzione vetro e architettura Il vetro e l architettura esterni. Una libera comunicazione tra l'uomo e lo spazio. Il vetro ha esteso il proprio ambito di impiego all'intera facciata, divenendo una specie di pelle, liscia o operata, trasparente o opaca, riflettente o colorata. Il vetro può svolgere anche funzione di protezione quando sottoposto a particolari trattamenti: vetro di sfondamento o antiproiettile, in cui sono inseriti strati in pvc che ne impediscono la rottura. Il vetro e l architettura interni. Il vetro come principio di apertura. La storia del vetro è la storia della trasparenza che lascia passare la luce e lo sguardo e al tempo stesso separa, isola. Il vetro può essere utilizzato sotto forma di rivestimento completo o di pannelli decorativi. I prodotti vetrari, sono particolarmente apprezzati come componenti di arredamento. A condizione che risponda alle esigenze di sicurezza (stratificato), il vetro può essere utilizzato come elemento strutturale per scale e parapetti. Il vetro e l arte. Una tecnica che dura dal Medioevo: si abbozza la composizione e la si disegna nelle dimensioni che avrà la vetrata si scelgono e si tagliano i vetri, si dipingono i particolari si cuoce il vetro in una fornace si tesse l'impiombatura e i pannelli vengono collocati nella loro posizione definitiva