I materiali lapidei

I materiali lapidei: tipologie I materiali lapidei: tipologie commerciali, ciclo produttivo di commerciali, ciclo produttivo di cava e problematiche ambientalicava e problematiche ambientali

Dr. Alessandro CavalloDr. Alessandro Cavallo

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000

tons x 1000

Italy

China

Spain

India

Portugal

Brazil

Greece

USA

South Korea

South Africa

France

Turkey

Germany

Russia

Mexico

Finland

Saudi Arabia

Czech Rep.

Poland

Ukraine

I “top 20” nella produzione di rocce ornamentali I “top 20” nella produzione di rocce ornamentali ((stonestone materialsmaterials, decorative , decorative stonesstones, , ornamentalornamental stonesstones, , dimensiondimension stonesstones))

Top 2084%

Others 16%

Materiali di II categoria → cave (quarries)

Quantitativi e quote di produzione di rocce ornamentali Quantitativi e quote di produzione di rocce ornamentali per aree geografiche omogeneeper aree geografiche omogenee

4,5%

5,1%5,6%

33,3%

0,4%

51,1%

Europe

North America

Latin America

Africa

Asia

Oceania

0 5000 10000 15000 20000 25000

tons x 1000

EEC

Others Europe

North America

Latin America

Africa

China

India

Others Asia

Oceania

Produzione mondiale di rocce ornamentali e Produzione mondiale di rocce ornamentali e variazioni storiche nelle tipologie di produzionevariazioni storiche nelle tipologie di produzione

0%

20%

40%

60%

80%

100%

1930 1980 1990 2000 2010

years

Slate

Si l i ceous

Calcareous

0

10000

20000

30000

40000

50000

tons x 1000

1930 1980 1990 2000 2010

years

Slate

Si l i ceous

Calcareous

Produzione mondiale di rocce ornamentali e Produzione mondiale di rocce ornamentali e variazioni storiche nelle tipologie di produzionevariazioni storiche nelle tipologie di produzione

Produzione italiana divisa per regione e tipologia dei prodottiProduzione italiana divisa per regione e tipologia dei prodotti

Liguria1,4%

Val d'Aosta0,3%

Lombardia4,1%

Friuli 2.2%

Toscana19,5%

Lazio13,9%

Puglia14,3%

Sicilia8,4%

Sardegna15,3%

Piemonte10,0%

Veneto4,3%

Trentino6,5%

0 500 1000 1500 2000

tons x 1000

Val d'Aosta

Piemonte

Lombardia

Trentino

Friuli V.G.

Veneto

Liguria

Toscana

Lazio

Puglia

Sicilia

Sardegna

Marmo

Granito

Travertino

Altre pietre

0

10

20

30

40

50

60

%

Italy

USA

Belgium

Taiw

an

German

y

Japa

n

Switz

erland

Spain

China

Fran

ce

Quote percentuali dell’export di macchinari ed attrezzature Quote percentuali dell’export di macchinari ed attrezzature per l’estrazione e la lavorazione di rocce ornamentaliper l’estrazione e la lavorazione di rocce ornamentali

Quarry waste51%

Processing waste20%

Net production29%

Produzione di scarti di estrazione e lavorazione Produzione di scarti di estrazione e lavorazione di rocce ornamentalidi rocce ornamentali

Rocce ornamentali: i fattori determinantiRocce ornamentali: i fattori determinanti

La classificazione commerciale: marmi, pietre e granitiLa classificazione commerciale: marmi, pietre e graniti

Marmi (Marmi (marblesmarbles):): tutte le rocce, tutte le rocce,

carbonatiche e non, costituite in prevalenzacarbonatiche e non, costituite in prevalenza da da minerali a durezza non elevata, abbastanza minerali a durezza non elevata, abbastanza compatte da poter essere tagliate in lastre e compatte da poter essere tagliate in lastre e lucidate. Comprendono marmi, calcari, lucidate. Comprendono marmi, calcari, serpentiniti... serpentiniti...

Pietre (Pietre (stonesstones):): rocce per uso edilizio o rocce per uso edilizio o ornamentale che non vengono, come le ornamentale che non vengono, come le precedenti, lavorate su superfici lucide ma sono precedenti, lavorate su superfici lucide ma sono usate in prevalenza in conci, cubetti o lastre usate in prevalenza in conci, cubetti o lastre lavorate a spacco, a piano di sega o levigate. Es.: lavorate a spacco, a piano di sega o levigate. Es.: arenarie, beole, ardesie, ...arenarie, beole, ardesie, ...

Graniti (Graniti (granitesgranites):): comprendenti non solo comprendenti non solo rocce intrusive granulari ma anche rocce rocce intrusive granulari ma anche rocce effusive e migmatiti, la cui caratteristica comune effusive e migmatiti, la cui caratteristica comune è quella di presentare elevata durezza media dei è quella di presentare elevata durezza media dei minerali componenti e, in genere, migliori minerali componenti e, in genere, migliori caratteristiche di resistenza meccanica, tenuta caratteristiche di resistenza meccanica, tenuta del colore, inalterabilità, ecc... rispetto ai marmi.del colore, inalterabilità, ecc... rispetto ai marmi.

Verso, secondo e controVerso, secondo e contro

Nelle rocce magmatiche (es. granito) sono evidenti: Nelle rocce magmatiche (es. granito) sono evidenti: 1.1. una direzione (una direzione (verso verso oo piodapioda) lungo la quale la roccia si divide più facilmente rispetto all) lungo la quale la roccia si divide più facilmente rispetto alle e

altre direzioni; altre direzioni; 2.2. un'altra (un'altra (secondosecondo) normale al verso, lungo la quale la divisione è più difficile;) normale al verso, lungo la quale la divisione è più difficile;3.3. una terza (una terza (controcontro) normale alle altre lungo la quale la divisione è nettamente pi) normale alle altre lungo la quale la divisione è nettamente più ù

difficile.difficile.

Nelle rocce Nelle rocce sedimentarie sedimentarie il verso è identificato dalle superfici di il verso è identificato dalle superfici di stratificazionestratificazione. Il secondo e il . Il secondo e il contro sono individuati di conseguenza. Nelle rocce contro sono individuati di conseguenza. Nelle rocce metamorfichemetamorfiche il verso è identificabile il verso è identificabile con i con i piani di scistositàpiani di scistosità..

Taglio al verso e al controTaglio al verso e al contro

I nomi commerciali: termini di uso frequenteI nomi commerciali: termini di uso frequente

Bardiglio:Bardiglio: marmo con massa carbonatica di fondo marmo con massa carbonatica di fondo di colore grigio. Può presentare inoltre venature e di colore grigio. Può presentare inoltre venature e disegni.disegni.

Cipollino: Cipollino: marmo a pasta bianco giallastra marmo a pasta bianco giallastra caratterizzato da venature di colore verdino, caratterizzato da venature di colore verdino, prevalentemente fillosilicatiche.prevalentemente fillosilicatiche.

Arabescato:Arabescato: con disegni irregolari e complessi delle con disegni irregolari e complessi delle venature di colore.venature di colore.

Coccardato o broccato:Coccardato o broccato: con venature che con venature che formano sulla superficie lucidata disegni tondeggianti, formano sulla superficie lucidata disegni tondeggianti, chiusi a coccarda.chiusi a coccarda.

Nuvolato:Nuvolato: con zone che spiccano cromaticamente con zone che spiccano cromaticamente formando plaghe di forma irregolare e bordi sfumati.formando plaghe di forma irregolare e bordi sfumati.

Unito:Unito: materiale privo o povero di disegno e con materiale privo o povero di disegno e con elevata omogeneità cromatica.

Bardiglio

Cipollino

Coccardatoelevata omogeneità cromatica.


Venato:Venato: con venature ad andamento più rettilineo con venature ad andamento più rettilineo e regolare rispetto ai tipi a disegno precedenti.e regolare rispetto ai tipi a disegno precedenti.

Assoluto:Assoluto: (es. nero assoluto) definisce una roccia (es. nero assoluto) definisce una roccia assolutamente priva di inomogeneità cromatiche e assolutamente priva di inomogeneità cromatiche e quindi priva di disegno.quindi priva di disegno.

Multicolour:Multicolour: termine generico, indica materiali a termine generico, indica materiali a disegno molto vistosi e bande di diversa colorazione disegno molto vistosi e bande di diversa colorazione (in genere migmatiti).(in genere migmatiti).

Ghiandone, ghiandonato:Ghiandone, ghiandonato: indica la presenza indica la presenza di grossi cristalli o aggregati di cristalli (in genere Kdi grossi cristalli o aggregati di cristalli (in genere K‐‐feldspato).feldspato).

Serizzo (o Sarizzo):Serizzo (o Sarizzo): roccia a composizione roccia a composizione mineralogica analoga a quella di tipi intrusivi ma mineralogica analoga a quella di tipi intrusivi ma caratterizzata da netta foliazione, ossia elevata caratterizzata da netta foliazione, ossia elevata isoorientazione di alcuni minerali (miche, anfiboli) isoorientazione di alcuni minerali (miche, anfiboli) secondo piani preferenziali.

Multicolour

secondo piani preferenziali. Granito ghiandonato


Beola:Beola: originariamente, ortogneiss a composizione originariamente, ortogneiss a composizione granitica con foliazione molto fitta e ravvicinata, granitica con foliazione molto fitta e ravvicinata, piano parallela. Caratteristica è quella di poter piano parallela. Caratteristica è quella di poter essere lavorate a spacco.essere lavorate a spacco.

Ardesia:Ardesia: argilloscisto o arenaria fine con una argilloscisto o arenaria fine con una foliazione fitta e regolare che permette di ottenere, foliazione fitta e regolare che permette di ottenere, analogamente alle beole, lastre lavorate a spacco.analogamente alle beole, lastre lavorate a spacco.

Beola ghiandonata

Serizzo Antigorio Multicolour

Elementi essenziali della lavorabilità delle rocceElementi essenziali della lavorabilità delle rocce

Lucidabilità:Lucidabilità: attitudine ad essere lavorate in attitudine ad essere lavorate in modo da ottenere superfici perfettamente ed modo da ottenere superfici perfettamente ed omogeneamente riflettenti. Fattori positivi sono omogeneamente riflettenti. Fattori positivi sono l’omogeneità di durezza tra i mineralil’omogeneità di durezza tra i minerali, , omogeneità di granaomogeneità di grana. .

Segabilità:Segabilità: attitudine ad essere lavorate attitudine ad essere lavorate mediante taglio a sega. Il fattore tecnico mediante taglio a sega. Il fattore tecnico preliminare è la preliminare è la mancanza di piani di divisibilitàmancanza di piani di divisibilitàche possano aprirsi spontaneamente durante la che possano aprirsi spontaneamente durante la segagione. I costi di taglio dipendono dalla segagione. I costi di taglio dipendono dalla mineralogiamineralogia e dalla e dalla tessituratessitura..

Spaccabilità: Spaccabilità: attitudine a lasciarsi attitudine a lasciarsi lavorare a lavorare a spaccospacco, ottenendo fratturazione secondo , ottenendo fratturazione secondo piani piani omogenei e controllabiliomogenei e controllabili dall’operatore. Tipico di dall’operatore. Tipico di rocce metamorfiche o comunque foliate (beole, rocce metamorfiche o comunque foliate (beole, ardesie, porfidi, ardesie, porfidi, etcetc...)....).

Scolpibilità: Scolpibilità: attitudine all’uso come attitudine all’uso come materiale per sculture artistiche o decorative.

Ceppo

Azul Boquira (quarzite)materiale per sculture artistiche o decorative.

Granito Rosa di Baveno Granito Rosso Viamào

Granito Rosso Funìl Juparanà (migmatite)

Aurora Pèrola Verde Jaspè

Pietra di Kalìna Aurora Veiàdo

Azul Bochìra Guazubìra

Marron Guaìba Ampàro

Oficalce Beola ghiandonata

Beola Favalle Beola grigia

Un esempio di cava di roccia ornamentaleUn esempio di cava di roccia ornamentale

Piano d’indagine, elementi conoscitivi e descrittivi di un’area Piano d’indagine, elementi conoscitivi e descrittivi di un’area di cava di cava

1) Raccolta degli elementi di conoscenza di base

‐ Diritti di sfruttamento‐ Vincoli esistenti‐ Cartografia geologica‐ Sondaggi‐ Ricerche geologiche, es.:‐ analisi di facies sedimentaria

‐ genesi ed evoluzione dei plutoni‐ evoluzione metamorfica e strutturale

2) Predisposizione materiali di lavoro

‐ Carte topografiche tecniche (1:10.000)‐ Foto aeree

3) Indagini geologiche di base

Lavori preparatori es.: ‐ analisi fotogeologica‐ assemblaggio dati cartografici precedenti‐ stratigrafie, etc...

‐ Rilevamento areale a scala 1: 10. 000 ‐ Prelievo di campioni, granulometrie, etc...

Le indagini geologiche dovrebbero considerare i seguenti elementi:a) Caratteri geologici dell'area b) Caratteri strutturalic) Morfologia d) Idrologia e idrogeologia

4) Situazioni logistiche ed infrastrutturali‐ Strade di accesso ‐ Spazi per impianti, vasche di decantazione e discarica ‐ Disponibilità di acqua ‐ Collegamenti energia elettrica

5) Analisi dell'impatto delle lavorazioni previste‐ Centri abitati e loro localizzazione ‐ Rumorosità ‐ Polveri ‐ Vibrazioni ‐ Traffico pesante

6) Analisi dell'impatto ambientale‐ Vocazione d'uso del territorio‐ Caratteri paesaggistici dell'area di cava‐ Visibilità delle opere di cava previste (angoli visuali da strade ed abitati)‐ Contrasto cromatico e morfologico

Studio geologico e geotecnico dei giacimentiStudio geologico e geotecnico dei giacimenti

• Geologia e geomorfologia• Idrogeologia• Rilievo geomeccanico (ISRM)• Analisi di stabilità (metodo equilibrio limite)•Modello di Barton• Potenzialità estrattive

I parametri geologici essenziali per l’apertura di una cavaI parametri geologici essenziali per l’apertura di una cava

1) “Esistenza” e volume utile di un 1) “Esistenza” e volume utile di un giacimento, sua tipologia commerciale: giacimento, sua tipologia commerciale: la mancanza dei volumi minimi porta all’impossibilità della produzione nel tempo, importanza della quantificazione volumetrica.

2) Assetto strutturale del giacimento: 2) Assetto strutturale del giacimento: la presenza di fratture e/o discontinuità preclude il rispetto dei volumi minimi dei blocchi estratti. Importanza dell’analisi strutturale e del riconoscimento di ogni tipo di discontinuità (fratture, scistosità, etc..).

3) Fattori genetici intrinseci al 3) Fattori genetici intrinseci al materiale: materiale: importanza di una produzione qualitativamente omogenea, costante ed uniforme.

Tipologie delle cave rispetto alla morfologiaTipologie delle cave rispetto alla morfologia

Tipologia delle cave rispetto alla morfologiaTipologia delle cave rispetto alla morfologia

Cava culminaleCava culminale Cava a fossa sul pianoCava a fossa sul piano

Cava ai piedi del versanteCava ai piedi del versante

Cave nel bacino di Torano (MS)Cave nel bacino di Torano (MS)

Tipi di coltivazione di cavaTipi di coltivazione di cava

Open‐cast

Under‐roof Underground

Tipologie delle cave rispetto alla morfologiaTipologie delle cave rispetto alla morfologia

Cava a pozzoCava a pozzo

Cava a cielo apertoCava a cielo aperto

Cava in sotterraneoCava in sotterraneo

Le cave: il ciclo di coltivazioneLe cave: il ciclo di coltivazione

Taglio primarioTaglio primario

Ribaltamento della bancataRibaltamento della bancata

Sezionamento della bancataSezionamento della bancata

Riquadratura dei blocchiRiquadratura dei blocchi

Evacuazione dei blocchiEvacuazione dei blocchi

Le cave: i metodi di coltivazioneLe cave: i metodi di coltivazione

Coltivazione a gradoni con Coltivazione a gradoni con progressione orizzontaleprogressione orizzontale1) gradone unico1) gradone unico2) gradoni multipli 2) gradoni multipli ‐‐ splateamento su un gradone‐ splateamento su più gradoni

Coltivazione a gradoni con Coltivazione a gradoni con progressione verticaleprogressione verticale1) Trance verticali1) Trance verticali

Metodi di coltivazione: gradone unicoMetodi di coltivazione: gradone unico

La coltivazione di cavaLa coltivazione di cava

Splateamento a gradone unicoSplateamento a gradone unico

Splateamento a più gradoniSplateamento a più gradoni

Coltivazione a trance discendentiColtivazione a trance discendenti

Metodologie di coltivazione di cavaMetodologie di coltivazione di cava

Schema di coltivazione discendenteSchema di coltivazione discendente

1) Per platee orizzontali e grandi bancate1) Per platee orizzontali e grandi bancate

2) Per platee orizzontali con gradino basso2) Per platee orizzontali con gradino basso

3) Per fette verticali3) Per fette verticali

Metodologie di coltivazione di cavaMetodologie di coltivazione di cava

Coltivazione di una bancata tozzaColtivazione di una bancata tozza

Coltivazione per gradino bassoColtivazione per gradino basso

Coltivazione per platea e canaleColtivazione per platea e canale

Metodologie di coltivazione di cava, il taglio della bancataMetodologie di coltivazione di cava, il taglio della bancata

Il taglio della bancataIl taglio della bancata

Sezionamento della bancataSezionamento della bancata

Metodologie di coltivazione di cava, il ribaltamento della bancaMetodologie di coltivazione di cava, il ribaltamento della bancatata

Cuscino idraulicoCuscino idraulico Martinetto idraulicoMartinetto idraulico

Con escavatoreCon escavatore

La coltivazione di cava in sotterraneoLa coltivazione di cava in sotterraneo

2) Ampliamento 2) Ampliamento escavazione nel sopravuotoescavazione nel sopravuoto

1) Inizio coltivazione1) Inizio coltivazione

3) Tagli iniziali in sottotecchia3) Tagli iniziali in sottotecchia

La coltivazione di cava in sotterraneoLa coltivazione di cava in sotterraneo

Tipologie di coltivazione in sotterraneoTipologie di coltivazione in sotterraneo

A) A) Per camere (C) e pilastri (P), i vuoti sono superiori Per camere (C) e pilastri (P), i vuoti sono superiori ai pilastriai pilastri

B) B) Per fronti lunghi (P=pilastri, V=vuoti), vuoti Per fronti lunghi (P=pilastri, V=vuoti), vuoti affiancati e paralleliaffiancati e paralleli

C) C) Parziale recupero dei pilastri (R) a mano a mano Parziale recupero dei pilastri (R) a mano a mano che procede la coltivazione per fronti lunghiche procede la coltivazione per fronti lunghi

Schema di taglio del granitoSchema di taglio del granito

Schema di taglio del marmoSchema di taglio del marmo

Il taglio a filo elicoidale (Il taglio a filo elicoidale (helicoidalhelicoidal wirewire cuttingcutting))

Il taglio a filo diamantato (Il taglio a filo diamantato (diamonddiamond wirewire cuttingcutting))• rappresenta l’evoluzione temporale e concettuale del filo elicoidale;

• l’elemento tagliante è un filo diamantato, disposto secondo un circuito chiusocircuito chiuso; la disposizione a circuito chiuso è resa possibile dalla perforazione preliminare di perforazione preliminare di due fori intersecantisidue fori intersecantisi;

• la macchina si compone di telaiotelaio, sezione sezione motricemotrice, centralina di comandocentralina di comando, filo filo diamantatodiamantato;

• usato per taglio primariotaglio primario, ritaglio eriquadraturariquadratura sia di marmimarmi sia di granitigraniti;

• versatile, ridotta manodopera;

• basso impatto ambientalebasso impatto ambientale;

• necessità di acquanecessità di acqua;

• adatto anche in depositi fratturatidepositi fratturati, dove il flame‐jet non è adatto.

Il taglio a filo diamantatoIl taglio a filo diamantato

La coltivazione di cava mediante filo diamantatoLa coltivazione di cava mediante filo diamantato

La coltivazione di cava mediante filo diamantatoLa coltivazione di cava mediante filo diamantato

Taglio verticale a “cappio discendente”Taglio verticale a “cappio discendente” Taglio verticale a “cappio ascendente”Taglio verticale a “cappio ascendente”

Taglio verticale a “catenaria rovescia”Taglio verticale a “catenaria rovescia”Taglio orizzontale a “cappio”Taglio orizzontale a “cappio”

RiquadratriceRiquadratrice a filo diamantatoa filo diamantato

La perforazione (La perforazione (drillingdrilling))

A)A) ElettricaElettrica (fori da 15 – 20 – 25 – 30 ‐ 35 mm, 1 m di profondità)

B)B) Pneumatica Pneumatica (fori da 25 – 45 mm, profondità fino a 10 m)

C)C) Idraulica Idraulica (grandi diametri, profondità medio‐alte)

D)D) A motore A motore (fori da 20 ‐ 40 mm, profondità fino a 5 m)

E)E) Manuale Manuale (succhielli, poco usata)

1)1) Percussione Percussione (fondamentale lo spurgo dei fori)

2)2) Rotazione Rotazione (maggiore usura, spurgo fondamentale)

3)3) Rotopercussione Rotopercussione (la più usata)

ACCESSORI:ACCESSORI:

•• BITS (scalpelli o punte):BITS (scalpelli o punte):

‐ A lame

‐ A bottoni

‐ A triconi

•• ASTEASTE

•• MANICOTTI O GIUNZIONIMANICOTTI O GIUNZIONI

Fioretto: Fioretto: da Ø 17 mm e l = 150 mm fino a Ø 35 mm e l = 4000 mm

Il taglio del blocco mediante Il taglio del blocco mediante perforazioneperforazione

La tagliablocchiLa tagliablocchi((block cutterblock cutter))

La tagliablocchiLa tagliablocchi

I più comuni errori durante la perforazione I più comuni errori durante la perforazione

L’esplosivo in una cava di roccia ornamentaleL’esplosivo in una cava di roccia ornamentale

• Perforazione preliminare di fori da minafori da mina, Ø=38‐44 mm

• distanza fori 20 ‐ 60 cm

• miccia detonantemiccia detonante (8‐12 g/m) e talvolta cartucce fondo foro (polvere nera)

• borraggio con acquaborraggio con acqua

• brillamento simultaneosimultaneo

L‘uso della miccia detonanteL‘uso della miccia detonante

RelaisRelais

L’esplosivo in una cava di roccia ornamentaleL’esplosivo in una cava di roccia ornamentale

La tagliatrice a catena (La tagliatrice a catena (chain cutterchain cutter))

• comparsa per la prima volta in Italia all’inizio degli anni ‘70;

• usata nelle cave di marmomarmo, travertino, pietre s.l., rocce moderatamente abrasive;

• non adatta per i granitinon adatta per i graniti;

• usata esclusivamente nel taglio primariotaglio primario;

• qualsiasi geometria di taglioqualsiasi geometria di taglio;

• indispensabile in galleriaindispensabile in galleria, soprattutto durante la fase di apertura;

• ottima sagomaturaottima sagomatura dei blocchi;

• basso impatto ambientalebasso impatto ambientale;

• necessità di acquanecessità di acqua;

• costi costi di acquisto e produzione elevati;

La tagliatrice a catenaLa tagliatrice a catena

• limiti nella profondità del tagliolimiti nella profondità del taglio(lunghezza del braccio);

• necessita di geometrie di cava regolarigeometrie di cava regolari.

La tagliatrice a catenaLa tagliatrice a catena

La coltivazione mediante perforazione contigua (La coltivazione mediante perforazione contigua (multidrillmultidrill))

FlameFlame‐‐jetjet

• sfrutta il differente valore del differente valore del coefficiente di dilatazione coefficiente di dilatazione termicatermica dei vari minerali;• la fiamma si propaga ad una velocità di 1300m/s, T > 2000 °CT > 2000 °C;• é composto da una pompa ad pompa ad aria compressaaria compressa, bombola di Obombola di O22,cannellocannello, ugellougello terminale,raccordi raccordi flessibili, bruciatorebruciatore della miscela;• usato quasi solo su granitigraniti, indispensabile la presenza delquarzoquarzo;• semplice e versatilesemplice e versatile;• elevato impatto ambientaleelevato impatto ambientale;• alterazione alterazione e vetrificazionevetrificazione della roccia;• non richiede manodopera specializzata.

Waterjet Waterjet

• getto d’acqua ad alta pressionealta pressione, fino a 350 MPa350 MPa, velocità del flusso di 700‐800 m/s;• costituito da un generatore di pressionegeneratore di pressione e da un “utilizzatoreutilizzatore”, ugello in genere in zaffirozaffiro;• ideale per granitiideale per graniti, inadatto per marmi;• basso impatto ambientalebasso impatto ambientale;• profondità di taglioprofondità di taglio fino a 8 m;• ideale in sotterraneosotterraneo.

Tubo Cardox e cuneo idraulicoTubo Cardox e cuneo idraulico

I cementi espandentiI cementi espandenti

Cunei e controcunei: “punciotti”Cunei e controcunei: “punciotti”

La coltivazione del SerpentinoLa coltivazione del Serpentino

44‐‐6 m6 m22/h/h

•• Taglio con filo diamantato a cavo Taglio con filo diamantato a cavo

protetto plastificato, volate con mine protetto plastificato, volate con mine

cilindriche, taglio a catena cilindriche, taglio a catena

diamantata;diamantata;

•• suddivisione bancata mediante filo suddivisione bancata mediante filo

diamantato e/o sfaldamento con diamantato e/o sfaldamento con

mine cilindriche;mine cilindriche;

•• movimentazione mediante movimentazione mediante

escavatori idraulici e/o derrick;escavatori idraulici e/o derrick;

•• riquadratura mediante telaio riquadratura mediante telaio

monolama o telaio a filo.monolama o telaio a filo.

La coltivazione del PorfidoLa coltivazione del Porfido

Confronto tra i vari metodi di coltivazione di cava (1)Confronto tra i vari metodi di coltivazione di cava (1)Esplosivo

Vantaggi SvantaggiElevata produttività Minore resa volumetrica per sagomatura

imperfettaBasso costo per metro quadro tagliato Pericolosità di maneggio

Basso costo di investimento Rischio di fratturazione di materiale buonoLimitate necessità tecnologiche

Filo elicoidaleVantaggi Svantaggi

Basso costo d’investimento Bassa produttivitàBasso costo di manutenzione Grande richiesta di acqua

Limitate necessità tecnologiche Costo elevato per il personaleImpiego impossibile in rocce dure

Filo diamantatoVantaggi Svantaggi

Elevata produttività Elevato costo di investimentoCosto moderato per metro quadro tagliato Elevato costo dei ricambi e materiale di

consumoOttima sagomatura dei blocchi Necessità tecnologiche e di rifornimento

ricambiVersatilità di impiego Consumo d’acqua

Basso costo per il personaleEliminazione del rischio dì fratturazione indotta

Confronto tra i vari metodi di coltivazione di cava (2)Confronto tra i vari metodi di coltivazione di cava (2)

WaterjetVantaggi Svantaggi

Possibilità di taglio diretto di blocchi Elevato costo di investimentoVersatilità d’impiego Elevato costo dei ricambi e materiale di

consumoEliminazione del rischio di fratturazione indotta Necessità tecnologiche e di rifornimento

ricambiConsumo di acqua

Taglio termicoVantaggi Svantaggi

Semplicità di impiego Elevato spessore di roccia consumata dal taglioMolto utile per tagli primari al monte Rumorosità

Basso costo di investimentoLimitate necessità tecnologiche

Tagliatrice a catenaVantaggi Svantaggi

Indispensabile per tagli in galleria Elevato costo d’investimentoMolo utile anche per tagli primari al monte Elevato costo dei ricambi e materiali di

consumoBuona resa in rocce tenere e ottima sagomatura

dei blocchiNecessità tecnologiche e di rifornimento

ricambi

La lavorazione delle rocce ornamentali: dalla cava alla casa (1)La lavorazione delle rocce ornamentali: dalla cava alla casa (1)

Scopi Prodotti1- Taglio primario Abbattimento di bancate da sottoporre a

successivo taglio per ottenere blocchiBancata

2- Taglio secondario Taglio di blocchi di dimensioni commercialipartendo dalle bancate

Blocco grezzo.

3- Riquadraturablocchi

Eliminazione del fuori-sagoma ed ottenimentodi blocchi geometricamente più regolari allo

scopo di ridurre i pesi del materialeinutilizzabile da trasportare

Blocco riquadrato

4- Taglio lastreOttenimento di lastre di vario spessore Lastra a contorno irregolare

con superficie “a piano disega”

5- LevigaturaEliminazione delle irregolarità planari dovute

al taglioLastre con buona planarità e

con superficie liscia maancora un certo grado di

scabrosità6- Lucidatura

oppure:

Ottenimento di una superficie lucida. Il gradodi finitura dipende dal materiale e dal tipo dilavorazione. L’abrasivo finale utilizzato dà

un’indicazione del grado di finitura. Si ricordache la granulometria degli abrasivi è indicata

con valori inversi alla grana(300 ha grana > di 1000)

Lastre lucidate per la posaordinaria

La lavorazione delle rocce ornamentali: dalla cava alla casa (2)La lavorazione delle rocce ornamentali: dalla cava alla casa (2)

7- Altra finitura*Ottenimento di superfici lavorate conparticolari effetti estetici o funzionali

-Fiammatura-Bocciardatura

-Rigatura

Lastre lavorate per usiparticolari

8- Riquadratura* Taglio delle lastre in dimensioni standard osecondo progetto specifico

Lastre da posa, zoccolini,elementi particolari

9- Lavorazionispeciali

Ottenimento di elementi lavorati particolari Lastre e blocchi sagomati adisegno, lastre a costa

lucida, etc...

La riquadratura dei blocchi La riquadratura dei blocchi (block (block squaringsquaring‐‐offoff))

A filo diamantatoA filo diamantato A lama diamantataA lama diamantata

A mano, mediante punciottiA mano, mediante punciotti

La riquadratura dei blocchiLa riquadratura dei blocchi

La produzione di lastre modulariLa produzione di lastre modulari

Il taglio delle lastre: la sega a telaioIl taglio delle lastre: la sega a telaio

Esistono due tipi di lame:

1)1) normalinormali, in acciaio (in tal caso si usa graniglia metallica e Ca(OH)2);

2) in acciaio, con superficie diamantatacon superficie diamantata(per materiali di elevato pregio).

La sega a telaio (La sega a telaio (multimulti‐‐blade gangsawblade gangsaw))

La torbida abrasivaLa torbida abrasiva

Una batteria di telaiUna batteria di telaiTelaio multilamaTelaio multilama

Vista lateraleVista laterale

Vista dall’altoVista dall’alto

Lastre con superficie da lavorazioni a rasamentoLastre con superficie da lavorazioni a rasamento

Lucidatrice manualeLucidatrice manuale

Si tratta di lastre ottenute “rasando” il materiale con mole ed utensili abrasivi, mediante le operazioni di calibratura, levigatura e lucidatura.

La calibraturacalibratura ha lo scopo di contenere la planarità e lo spessore del manufatto entro valori di tolleranza ammessi.

La levigatura levigatura e la lucidaturalucidaturahanno lo scopo di rendere la superficie, rispettivamente, liscia e lucida. I macchinari che si impiegano per l’esecuzione di queste tre operazioni sono sostanzialmente molto simili e si differenziano solamente per il tipo di utensile impiegato. Lucidatrice a ponteLucidatrice a ponte

Lavorazione a spaccoLavorazione a spaccoSi tratta della lavorazione più tradizionale e caratteristica delle beole. Si effettua suddividendo il materiale lungo i piani di scistosità con l’ausilio di particolari macchine spaccatricispaccatrici o manualmente con punciotti. Sebbene indotta da un’azione meccanica, la superficie lungo la quale la roccia si spacca è ancora una superficie naturale. Le lastre così ottenute hanno uno spessore generalmente compreso tra i 2 ed i 3 centimetri, e a seconda delle dimensioni in pianta si possono suddividere in:

• mosaico irregolaremosaico irregolare, con dimensioni minime comprese nel quadrato di 25 cm di lato;

• loselose,, con dimensioni di circa 0,8 x 0,8 m e bordi lavorati a mano, tipicamente usate per le coperture dei tetti;

•• lastre regolarilastre regolari, con bordi fresati e dimensioni massime di 2 x 1 m.

Lavorazione a spaccoLavorazione a spacco

FiammaturaFiammatura

Si tratta di un trattamento termicotrattamento termico, ottenuto mediante una fiamma ad alta temperatura, prodotta da cannelli singoli o multipli. Similmente alle lavorazioni ad urto (bocciardatura, spuntatura, etc...), non agisce tanto sul colore ma sulla tessitura tessitura superficialesuperficiale dei materiali, conferendo alle rocce una sorta di “morbidezza” e di moderato rilievo. Con la fiammatura la roccia è sottoposta ad uno shock termico, prodotto da una fiamma spinta fino a 2500 fiamma spinta fino a 2500 °C°C che determina una vetrificazione della superficie lapidea e produce una rugosità ed un effetto cromatico del tutto caratteristici. Sovente questo trattamento aumenta la aumenta la resistenza alle aggressioni chimiche e resistenza alle aggressioni chimiche e all’erosione superficialeall’erosione superficiale; tuttavia esso altera, per circa 3 mm di spessore, la resistenza della roccia. Frequenti impieghi della fiammatura si hanno nei rivestimenti esterni e ove è previsto un elevato livello di calpestio.

FiammatriceFiammatrice

Lastre con superficie da lavorazioni ad urtoLastre con superficie da lavorazioni ad urtoSi ottengono mediante lavorazioni eseguite con utensili a percussioneutensili a percussione. Queste lavorazioni sono di vario tipo e numerosi sono gli utensili che vengono impiegati per l’ottenimento delle diverse superfici come scalpelli, bocciarde, martelline, penne, raschini, gradine,scalpelli, bocciarde, martelline, penne, raschini, gradine, etc. La lavorazione ad urto più ricorrente è la bocciardatura, una delle più antiche forme di trattamento rustico, adottata soprattutto nei manufatti collocati in esterno; essa conferisce alle superfici un particolare aspetto scolpito, a “buccia d’arancia”, ed agisce soprattutto sulla tessitura. Si ottiene con la bocciarda, un martello a fitte punte piramidali, componente di macchine automatiche per il trattamento di grossi quantitativi di lastrame. Ulteriori lavorazioni ad urto sono la spuntatura, la rigatura e la sabbiatura.

BocciardatriceBocciardatrice

Lavorazioni specialiLavorazioni speciali

Si intendono tutte le lavorazioni destinate a produrre pezzi con caratteristiche, geometrie ed impieghi particolari. Numerosi sono i macchinari che possono essere impiegati: il tornio, il trapano, macchine sagomatrici ‐ contornatrici, le lucidacoste, foratrici e slottatrici. Le tecnologie più innovative si basano sul taglio mediante getto idro‐abrasivo (waterwater‐‐jetjet) e sulla lavorazione superficiale a mezzo laserlaser. Numerose sono le applicazioni e le lavorazioni speciali: si producono caminetti, panchine, fontane, fioriere, tavoli, piani per bagni e cucine, lapidi per l’arte funeraria.

Le finiture superficialiLe finiture superficiali

Superficie fiammata e lucidataSuperficie fiammata e lucidata

Superficie a spaccoSuperficie a spacco

La posaLa posa

Posa a macchia apertaPosa a macchia aperta

La valutazione di impatto ambientaleLa valutazione di impatto ambientale

• Assetto geomorfologico:Assetto geomorfologico: variazione del profilo morfologico naturale, erosione e degrado generalizzato del suolo, instabilità dei versanti.

• Risorse idriche:Risorse idriche: alterazione dell’idrografia, inquinamento della falda, alterazione del regime idrico. Uso di acqua da parte dei macchinari (solo in parte riciclabile), inquinamento da idrocarburi, sbarramenti fisici (es. discariche).

• Atmosfera:Atmosfera: inquinamento dell’aria (gas di scarico, polveri).

• Biosfera:Biosfera: variazioni e degrado delle biocenosi, danni all’equilibrio eco‐biologico, inquinamento acustico (macchinari, esplosivo).

• Ambiente umano:Ambiente umano: variazione del paesaggio, danni al patrimonio storico‐scientifico, danno alla salute pubblica, diminuzione delle potenzialità agro‐pastorali.

Stima dell’impatto ambientale di una cavaStima dell’impatto ambientale di una cavaPreparazione Preparazione dell’areadell’area

Taglio al Taglio al montemonte

MovimentazioneMovimentazione Riquadratura Riquadratura blocchiblocchi

DiscaricaDiscarica TrasportoTrasporto

2

1

3

2

0

1

0

AtmosferaAtmosfera

0

3

2

3

3

2

0

1

1

0

0

0

0

0

0

1

1

Tot.Tot.

GeomorfologiaGeomorfologia

Variazione profilo Variazione profilo morfologicomorfologico

2 3 0 10

Instabilità versantiInstabilità versanti 3 3 0 9

Erosione del suoloErosione del suolo 3 0 0 9

Riduzione ambientiRiduzione ambienti 2 3 0 10

Risorse idricheRisorse idriche

Alterazione Alterazione idrografiaidrografia

1 0 0 3

Inquinamento faldaInquinamento falda 0 1 1 3

Alterazione regime Alterazione regime idricoidrico

1 1 0 4

Inquinamento ariaInquinamento aria 1 1 0 4

Stima dell’impatto ambientale di una cavaStima dell’impatto ambientale di una cavaPreparazione Preparazione dell’areadell’area

Taglio al Taglio al montemonte

MovimentazioneMovimentazione Riquadratura Riquadratura blocchiblocchi

DiscaricaDiscarica TrasportoTrasporto

2

1

2

0

0

1

Diminuzione Diminuzione potenzialità agropotenzialità agro‐‐

pastoralipastorali

3 0 0 0 3 3 9

TotaleTotale 31 19 8 4 31 23 116

%% 26.7 16.4 6.9 3.4 26.7 19.8

3

3

1

3

3

1

0

0

1

0

0

1

Tot.Tot.

BiosferaBiosfera

Degrado delle Degrado delle biocenosibiocenosi

3 0 0 8

Danni equilibrio Danni equilibrio ecoeco‐‐biologicobiologico

3 0 0 7

InquinamentoInquinamento

da rumoreda rumore2 1 2 9

Ambiente umanoAmbiente umano

Variazione del Variazione del paesaggiopaesaggio

2 2 0 7

Danni patrimonio Danni patrimonio storico/scientificostorico/scientifico

2 2 0 7

Danni alla salute Danni alla salute pubblicapubblica

1 1 1 6

Classi per grado d’impatto ambientaleClassi per grado d’impatto ambientale

CLASSECLASSE Impatto limitatoImpatto limitato

(< 6)Impatto forteImpatto forte

(7 – 10)Impatto molto forteImpatto molto forte

(> 10)

Alterazione della rete idrografica

Variazione del profilo morfologico

Variazione del paesaggio

Inquinamento della falda

Instabilità dei versanti

Alterazione del regime idrico

Erosione e degrado del suolo

Danni alla salute pubblica

Distruzione di ambienti

Inquinamento dell’aria

Degrado delle biocenosi

Danni all’equilibrio eco‐biologico

Diminuzione delle potenzialità agro‐pastorali

Danni al patrimonio storico‐scientifico

Misure di mitigazione dell’impatto ambientaleMisure di mitigazione dell’impatto ambientale

CAUSE DI IMPATTO CAUSE DI IMPATTO AMBIENTALEAMBIENTALE

MISURE DI MISURE DI MITIGAZIONEMITIGAZIONE

Preparazione Preparazione della zona di della zona di

scavoscavo

Investigazioni geologiche

Sbancamento selettivo

Stabilizzazione del suolo

Uso di grassi biodegradabili

Riduzione della pezzatura del materiale

Stoccaggio del suolo rimosso

Taglio al monteTaglio al monte

Diminuzione della visuale

Riciclo dell’acqua Investigazioni geologiche

DiscaricaDiscarica

Recupero del materiale

Diminuzione della visuale

Il recupero ambientale di una cavaIl recupero ambientale di una cava

1) Restituzione alla funzione originaria: preferibile e più diffusa.

2) Valorizzazione per scopi agricoli: rimodellamento superfici, regimazione idraulica. Ideale per zone degradate o scoscese.

3) Destinazione dei luoghi a scopi sociali e ricreativi:parco pubblico, aree naturalistiche, impianti sportivi.

4) Creazione di bacini artificiali: ideale per cave a fossa in pianura e sottofalda.

5) Destinazione dei luoghi a scopi industriali o per discariche controllate

6) Utilizzo dei vuoti sotterranei: se le condizioni di stabilità lo permettono, spazi ad uso civile, militare, per lo stoccaggio di materiali anche tossici (solo se idrogeologia e impermeabilità sono adeguate).

7) Creazione di aree “museo”

Problematiche ambientali: i fanghi di segagione del lapideoProblematiche ambientali: i fanghi di segagione del lapideo

•• Derivano per il 60 ‐ 70% da taglio a telaio, il

rimanente 30 ‐ 40% da taglio a disco diamantato;

• conferiti in discariche di II cat. B;

• costi di trasporto e conferimento in discarica:

12 ‐ 25 €/t;

• costi derivanti da acquisto, gestione e

manutenzione filtropresse: 12 – 50 €/t;

• incidenza dei costi di gestione dei fanghi sul

prodotto finito: 2 – 2.8 %.

I fanghi di segagione del lapideoI fanghi di segagione del lapideo

• Più del 95% ha granulometria < 50 µm

• Variabilità composizionale in funzione

delle litologie lavorate e dell’impiego di

graniglia di acciaio

F1*F1* F2F2 F3F3 F4*F4*

SiOSiO22 62.5862.58 61.1361.13 58.8158.81 68.7268.72

TiOTiO22 0.670.67 0.320.32 0.790.79 0.650.65

AlAl22OO33 20.5520.55 18.7218.72 18.8318.83 19.5219.52

FeFe22OO33 ** 4.524.52 11.1911.19 8.568.56 3.013.01

MnOMnO 0.070.07 0.070.07 0.110.11 0.040.04

MgOMgO 1.431.43 4.724.72 2.282.28 1.371.37

CaOCaO 3,233,23 2.962.96 5.365.36 2.642.64

NaNa22OO 4.084.08 5.215.21 3.753.75 5.235.23

KK22OO 3.223.22 1.431.43 2.572.57 2.642.64

PP22OO55 0.220.22 0.110.11 0.290.29 0.240.24

Il progetto di recupero ambientaleIl progetto di recupero ambientale1) Relazione tecnica‐ andamento morfologicoandamento morfologico dello stato finale;

‐ opere di regimazione idraulicaregimazione idraulica e lavori in genere di tutela tutela del suolodel suolo e di risistemazione paesaggisticarisistemazione paesaggistica dell'area;

‐ destinazione d'usodestinazione d'uso al termine della coltivazione;

‐ tempi, modalità, corso dei lavori e delle opere di sistemazione e quindi valutazione economicavalutazione economica degli oneri di urbanizzazione, dei costi di recupero ambientale e delle coperture fide‐iussorie.

2) Cartografia

‐ Carta dell'utilizzo attuale dei suoloCarta dell'utilizzo attuale dei suolo in scala non inferiore a 1:2.000 e relative sezioni, con sviluppi in scala 1:500 per le aree interessate direttamente dalla coltivazione.

‐ Planimetria e sezione rappresentative della situazione situazione morfologica e paesaggistica finale.morfologica e paesaggistica finale.

In casi particolarmente interessanti sia per l'estensione, che per la tipologia dell'intervento, si possono fornire fotomontaggi o plasticifotomontaggi o plastici rappresentativi della situazione finale dell'area di cava.

Il recupero ambientale di una cavaIl recupero ambientale di una cava

Trasformazione di una “cava in fossa”in un bacino lacustre Trasformazione di una “cava in fossa”in un bacino lacustre

Criteri per la realizzazione di una discarica controllataCriteri per la realizzazione di una discarica controllata

A) STUDIO GEOLOGICO GENERALE1. Climatologia Piovosità media

Piogge massime (tempo di ritorno 10 anni)Direzione dei venti

2. Identificazione della struttura idrogeologicaGeomorfologiaDepositi superficialiStabilita dei versantiGeologia del sottosuolo

3. Piezometria Andamento delle faldeOscillazione delle falde

4. Idrochimica Contaminazioni in atto

B) STUDIO GEOLOGICO DI DETTAGLIO1. Caratteristiche litologiche Rilevamento geologico e geomorfologico di dettaglio

Sondaggi elettrici e sismiciSondaggi meccanici

2. Caratteristiche tecniche Prove di permeabilitàParametri fisico‐meccanici

3. Interventi ImpermeabilizzazioniOpere di controllo sulle falde (piezometri)Opere di controllo sui versanti

Tipologia dei siti idonei per le aree di pianura e di montagnaTipologia dei siti idonei per le aree di pianura e di montagna

I materiali lapidei

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