3a pietra

pietre naturali: introduzione

La pietra naturale è uno dei primi materiali utilizzati per costruire. Le prime realizzazioni architettoniche di cui si ha notizia sono le piramidi egizie e le costruzioni megalitiche (megalite = grossa pietra). A seguire, ricordiamo l’architettura greca, quella romana, le sperimentazioni e gli sviluppi nel periodo gotico fino all’architettura moderna e alle più recenti applicazioni contemporanee.


Ci sono tantissimi tipi i pietre (5000 circa quelle utilizzate nel mondo). L’impiego della pietra dipende dalle sue caratteristiche di prestazione definite dalle proprietà petrografiche e tecniche del materiale. La pietra deriva o per estrazione da cave (solitamente a cielo aperto e solo in alcuni casi sotterranee) per affioramento.


tipi di rocce utilizzate in edilizia

rocce primarie o ignee

rocce secondarie o sedimentarie

rocce metamorfiche


rocce igneeo eruttive

plutoniche

ipoabissali

vulcaniche

Tali rocce si sono formateper raffreddamento o solidificazione del magma eruttivo vulcanico proveniente da zone più o meno profonde della crosta terrestre;Sono dure, compatte, omogenee ed isotrope


rocce sedimentarie

arenarie calcari

LumachelleCrinoidiForaminiferiBriozoiDolomitici o magnesiaciOolitici

Tufo (poros)travertini

SilicifereCalcareeDolomitiche

derivano dal deposito dei prodotti dell’alterazione meccanica, chimica e fisica di rocce preesistenti, causata dagli agenti atmosferici, dai movimenti marini, dai ghiacciai e dagli organismi viventi; sono stratificate e anisotrope


rocce metamorficheDerivano da rocce eruttive o sedimentarie preesistenti che, a causa di particolari condizioni meccaniche, fisiche e chimiche, hanno subito radicali trasformazioni tanto da rendere difficile, a volte, l’identificazione della roccia di origine, sono talvolta costituite da lamine e soggette a sfaldamento secondo piani paralleli

gneiss

filladi

marmi

Derivano dal metamorfismo profondo di sedimenti granitici o arenacei

Derivano da un ulteriore metamorfismo di scisti argillosi o di porfidi quarziferi

Derivano da un metamorfismo incompleto di sedimenti calcarei di qualsiasi origine

pietre naturali: caratterizzazione tecnologica

• Coltivazione delle rocce operazioni attraverso le quali avviene il distacco dei blocchi dalla cava e il loro trasferimento

– Estrazione • sistemi antichi: impiego di leve e

cunei• Sistemi in disuso: cariche di

esplosivo (dissesti e produzione di detriti)

• Sistemi più diffusi: filo elicoidale

– trasporto

• Lavorazione delle rocce– Segagione / permette di

ottenere lastre con spessori da 1,5 a 6 cm

– Finitura perimetrale / per conferire conformazione e finitura alle coste

– Finiture superficiali • A spacco naturale

• A piano sega / da telaio, da macchina tagliablocchi,

• Da lavorazione ad urto

• A spacco termico• A rasamento (levigatura e

lucidatura)

pietre naturali:caratterizzazione tecnologica

gli strumenti tradizionali di lavorazione• A) strumenti a manico di origine antica spesso con doppia forma (a

“brocca” o a “martellina o bocciarda”; prevalentemente usati per sgrossare i “blocchi” nelle cave.

– brocca (o martello a due punte) eliminare grosse irregolarità, preparare blocchi a superficie grezza, praticare fessure a scopo di divisione

– mazzo squadrare pietre dure secondo un tracciato regolare

– martello a taglio eliminare grosse irregolarità, preparare blocchi a superficie grezza da pietre prevalentemente tenere

– martello a taglio dentellato simile al precedente, per pietre più dure

– martellina consente di rifinire pietre tenere e realizzare intagli

– bocciarda appiattire le superfici polverizzando le sperità

pietre naturali:caratterizzazione tecnologicagli strumenti tradizionali di lavorazione


gli strumenti tradizionali di lavorazione

• B) strumenti che prevedono l’uso congiunto del mazzuolo o del maglio. Usati per una lavorazione più accurata di finitura e/o decoro:

• subbia (o punta) serve a tutti gli usi dallo sgrossamento alla finitura

• sgorbia maggiore precisione della mazza a testa concava/squadrare i blocchi

• scalpello per la seconda fase di lavorazione quando la pietra è già sbozzata e squadrata; si usa per formare il “nastrino” o “bindello”

• gradina si usa per appiattire la superficie dopo la bordatura del nastrino

• trapano forare blocchi da separare o per minuziosi disegni

• abrasivi in forma di blocchi o polveri per lisciare e lucidare superfici

pietre naturali:caratterizzazione tecnologicagli strumenti tradizionali di lavorazione


gli strumenti di lavorazione più recenti

Per il taglio– Sega diamantata– Sega tagliablocchi– Seghe circolari

Per le lavorazioni superficiali– Macchinari ad aria compressa


classificazione dei prodotti lapidei in base all’origine, alle modalità di produzione e alla finitura superficiale

• Origine– Naturali– conglomerati

• Modalità di produzione– Lastra rifilata da telaio– Lastra rifilata da disco– Lastra da spacco– Lastra supportata

• Finitura superficiale– A piano sega– Levigata– Lucidata– Fiammata– Bocciardata– Sabbiata– A spacco naturale


classificazione dei prodotti lapidei in base alle caratteristiche geometriche

• Blocco informe /senza forma geometrica regolare

• Blocco squadrato / blocco ridotto a forma tendenzialmente parallelepipeda

• Lastra / elemento semilavorato con una dimensione (spessore) molto minore rispetto alle altre due

• Lastra rifilata / misure prefissate circa 60 cm e spessore sup. a 2 cm.

• Marmetta, calibrata, rettificata / semilavorato con dimensioni fissate dal produttore (generalmente minore di 60 cm di lato e minore di 2 cm di spessore)

• Lastrame / lastra con facce a piano naturale di cava

• Listello / semilavorato, conform. parallelepipeda, sezione ridotta e lunghezza notevole

• Massello / semilavorato di conformazione parallelepipeda

• Cordolo / massello a correre per cordonature


materiali lapidei frantumati

• Pietrischi e pietrischetti /elementi litoidi approssimativamente poliedrici con spigoli vivi, ottenuti dalla frantumazione di pietrame e ciottoli

– Pietrisco /passato al crivello 71 UNI 2334 e trattenuto da quello 25 Uni 2334

– Pietrischetto /passato al crivello 25 UNI 2334 e trattenuto da quello 10 Uni 2334 (il numero del crivello corrisponde al diametro in mm dei fori)

• Aggregati (o inerti) per calcestruzzi / frammenti di rocce provenienti dalle cave e dall’alveo dei fiumi: possono essere impiegati nelle pezzature con cui sono estratti oppure ridotti mediante frantumazione

• Granulati e polveri di marmo– Polveri di marmo / granulometria 0 - 1,5 mm (intonaci)

– Granulati / granulometria 1,5 - 140 mm


prodotti lapidei agglomerati

• A base di legante cementizio– Marmettoni (di scaglie di marmo)– Marmette (di graniglia)– Lastre di granito ricomposte (o sferogranito)– Piastrelle di ghiaia lavorata (per esterno)

• Con legante a base di resine / prodotti lapidei agglomerati composti di resine poliestere e di granulati di marmi o di sabbie quarzose aventi granulometrie assortite con diametro massimo di 5mm. Che vengono in genere fabbricati mediante vibrocompressione sottovuoto

pietre naturali:caratterizzazione tecnologicale modalità esecutive

• a secco• con malta

• A) pezzi regolari (conci squadrati)

• B) paramento• C) pezzi irregolari

(pietrame)

• A) conci squadrati posti l’uno accanto all’altro collegati anche con elementi metallici

• B) limitazione dell’uso di conci squadrati alla sola parte esterna (risparmio di lavoro e di costi) mentre nella interna veniva usato pietrame; paramento e ossatura procedono costruttivamente insieme e anche il paramento ha funzione portante

• C) a corsi regolari, ad opus incertum, a conci grandi, a corsi interrotti (da pietre grandi)


costruzione a secco

• Pezzi megalitici e opere “ciclopiche”

• si tratta di opere costituite da pezzi di roccia grandi e irregolari (del peso di diverse tonnellate) rozzamente squadrati e abilmente sovrapposti; gli interstizi sono generalmente colmati da pietre più piccole legate, a volte, da terra/argilla


costruzione a secco

• Murature a blocchi poligonali

• Si sviluppa prevalentemente nelle zone del calcare; dalla levigatura delle superfici alla sagomatura degli angoli per evitare di

riempire gli interstizi.


costruzione a secco

• Opus quadratum

• Dall’uso della pietra a sfaldatura orizzontale si confezionano blocchi di notevole dimensione a forma quadrangolare irregolare; successivamente sempre meglio squadrati e a giunti stretti su corsi orizzontali. Le dimensioni variano intorno a cm 60x120, spesso legati da morsetti di ferro fissati col piombo


costruzione con malte

• Opus incertum

• Consiste in una costruzione in cui la funzione di sostegno è affidata prevalentemente al calcestruzzo che indurendo acquista notevole solidità. La superficie poteva quindi essere ricoperta di pietre più piccole con notevole risparmio.


costruzione con malte

• Opus reticulatum

• Dal II al I sec. A. C. si diffonde l’uso di costruire i muri con pietre tagliate in modo regolare (la dimensione delle pietre si attesta intorno ai cm. 7/10 di larghezza), a forma di cuneo e a facce quadrate disposte a 45°. L’uso perdurò fino al I sec. d.C. quando cominciarono ad usarsi più diffusamente i mattoni.


gli impieghi• Pietra da costruzione

– Elementi strutturali• Colonne, architravi, conci• Elementi per scale• Pilastri, muri portanti

• Pietre ornamentali– Elementi di decorazione e finitura– Rivestimenti esterni / interni– Pavimenti interni / esterni– scale– Manti di copertura

pietre naturalicaratterizzazione costruttiva

pietre naturali: caratterizzazione costruttiva

pietre naturali; caratterizzazione costruttiva


pietra & pietrame• Rispetto alle costruzioni in pietra, fatte

di blocchi squadrati, si considerano in pietrame quelle realizzate con pezzi irregolari, grezzi cavati, o meglio raccolti, e usati senza lavorazione accurata. Le murature in pietrame possono essere “a secco” o con malta; quelle a secco generalmente più economiche hanno caratterizzato diversi paesaggi, ma spesso il sistema sottende anche un particolare funzionamento, come il drenaggio nei muri a retta che sostengono i terrazzamenti dei campi


rivestimenti• Nel rinascimento il mito della vera, sola,

bella architettura legata alle costruzioni in pietra ha portato alla diffusione del sistema a “rivestimento”; infatti se la pietra conferiva agli edifici sicuro prestigio, contemporaneamente l’alto costo del materiale e della lavorazione non ne consentiva l’uso corrente. Vecchie e nuove costruzioni vengono così rivestite di sottili lastre di pietra lavorate nei modi più disparati, ad imitazione della roccia grezza oppure finemente decorata o lucidata.

pietre naturali

caratterizzazione

tecnologico-costruttiva

le origini

pietre naturalicaratterizzazione costruttiva:origine dei sistemi costruttivi/egitto

• variazione nell’altezza dei corsi e connessure verticali oblique

• Metodo di giunzione di tre architravi in pianta

• Fondazioni di una colonna nella sala ipostila a karnak 1300 a. C.

pietre naturalicaratterizzazione costruttiva:origine dei sistemi costruttivi/egitto

• dettaglio di muratura tra il santuario e la sala ipostila a Tebe

pietre naturalicaratterizzazione costruttiva:origine dei sistemi costruttivi/grecia

• Origine lignea della costruzione in pietra

• Costruzione del partenone

• Struttura del tetto dell’arsenale del Pireo

pietre naturalicaratterizzazione costruttiva:

origine dei sistemi costruttivi/grecia

• Uso del metallo nella muratura greca

pietre naturalicaratterizzazione costruttiva:origine dei sistemi costruttivi/grecia

• Dispositivi di sollevamento e metodo di rotolamento

pietre naturalicaratterizzazione costruttiva:origine dei sistemi costruttivi/asia minore

• La costruzione delle prime cupole risale al 6000/5000 a. C. un metodo ingegnoso è stato scoperto a Khafaje: il primo corso di conci era disposto su ciottoli posati sui bordi della muratura circolare, in due punti diametralmente opposti; aggiungendo poi dei corsi di conci da ambo i lati si formava una cupola che era completa quando i corsi raggiungevano la chiave.

• tetto a cupola su un pozzo (2000a.c.)

pietre naturalicaratterizzazione costruttiva:origine dei sistemi costruttivi/asia minore

• Nei paesi poveri di legname l’uso di armature in legno per la costruzione di archi e volte era quasi impensabile; i conci che formavano l’arco erano disposti in modo che ciascun giro si appoggiasse al precedente formando un certo angolo su una parete di fondo.

• Il sistema, diffuso in tutto il mondo arabo, ha costituito l’origine della “volta tabicada”, catalana studiata da LeCorbusier; è stata inoltre reintrodotta nella cultura costruttiva contemporanea da Hassan Fathy

• passaggio coperto a volta (Mesopotamia)

pietre naturalicaratterizzazione costruttiva:origine dei sistemi costruttivi(asia minore)

• Il grafico rappresenta il metodo ingegnoso usato a tutt’oggi nell’Iran meridionale per ricoprire con una volta senza centina un edificio a pianta rettangolare. Il sistema si basa sullo stesso principio dell’antico sistema degli archi obliqui appoggiati alla parete di fondo.

• volta autoportante (Persia meridionale)


origine dei sistemi costruttivi/roma

• Particolari di murature in mattoni,

calcestruzzo e pietra: – A) opus incertum

– B) opus reticulatum

– C) costole di mattoni in volte di calcestruzzo

– D) scavo e fondazioni di muro in calcestruzzo


origine dei sistemi costruttivi/roma

• rivestimenti in marmo:

– su struttura in mattoni

– su struttura in pietra

pietre naturalicaratterizzazione costruttiva:origine dei sistemi costruttivi(Roma)

• Arco romano con struttura in calcestruzzo

pietre naturali

caratterizzazione

tecnologico-costruttiva

la contemporaneità

pietre naturaliGli elementi in pietra naturale impiegati principalmente nell’architettura contemporanea sono:-Murature in conci-Murature in gabbioni e pietrame-Rivestimenti (facciate, pareti interne, pavimenti)-Coperture

I tipi di lavorazione

Chiesa, Oslo 2002 (Jensen & Skodvin)Chiesa, Oslo 2002 (Jensen & Skodvin)

Ingresso del Southern Ingresso del Southern Metropolitan Park, Cile 2005 Metropolitan Park, Cile 2005

(A. Polidura & P. Talhouk)(A. Polidura & P. Talhouk)

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