lezioni di petrografia applicata - Lavorazione delle pietre da cos... Pagina 1 di 7

Lezioni di petrografia applicata 2005

R. Bugini - L. Folli

LAVORAZIONE DELLE PIETRE DA COSTRUZIONE

Fino alia meta dell'Ottocento esisteva solamente I NDI CE la lavorazione manuale. Progressivamente sono stati int rodotti macchinari adatti aile diverse

Inlroduzlone: Ie roeee e II loro operazioni che garantiscono maggior sicurezza nel irnpteoo In arcrutettura lavoro e permettono la riduzione dei tempi di

• I minerali esecuzione. Attualmente solo Ie attivita di scultura sana effettuate a mano , mentre Ie altre • Le rocce attlvita sono effettuate con maechine a controllo• Rocce magmatiche 0 iglLee numerico.• Roece sedimentarie

• Rocce metamorfiche LAVO RAZIONE MANUALE Criteri di irnpieqo delle pietre da II materiaIe lapideo veniva cavato in blocchi conco:;tru zione sistemi diversi a seconda della natura e della

• Lavorazione delle pietre da giacitura della roccia. Trascurando Ie tecniche per costruzione la ricerca del materiaIe adatto e per I'apertura di • Le oietre imoiegate nell'architettura una cava, si ricordano i due metodi pr incipali di

milanese e lombarda coltivazione : a cielo aperto, in galleria. Nel primo Caratteristiche delle pietre da caso la cava si estende e si approfondisce, costruzione asportando tutto iI materiale e sconvolgendo la

• Alterazioni macroscopiche dei morfologia del territorio interessato; nel secondo materiali lapidei caso la cava segue un determinate livello 0 strato

• Tecniche analitiche nel suo sviluppo e lascia quasi integra la morfologia del territorio. Lo scavo a cielo aperto, • Materiali lapidei artificiali - Malte appli cabile soprattutto aile rocce magmatiche, si • Materiali lapideLar::tificiali ­appronta quando il materiaIe da asporta re, inCeramiche quanta inutilizzabile, e di spessore ridotto. Lo scavo in galleria, spesso adoperato per rocce

COPERTINA sedimentarie e marmi, si appronta quando iI materiale da asportare e in quantita tanto elevata

da non rendere conveniente la coltivazione a clelo aperto. La coltivazione in galler ia e pill impegnat iva e laboriosa per i diversi problemi che si devono affrontare quali il sostegno del "tetto" del le gallerie, 10 smalt imento delle acque dal fronte di cava, la movimentazione dei blocchi (pill difficoltosa ancora se il fronte di cava e ad altezza diversa rispetto all 'imbocco della galleria), I'illuminazione. La separazione del blocchi "dal monte" dipende dalle condizioni di giacitura della roccta, Nel caso pill semplice si sfruttano i giunti naturali (fessure per Ie rocce magmatiche, stratificazion i per Ie rocce sedimentarie, sclstoslta per Ie rocce metamorfiche) aprendoli con cunei battuti da una mazza; nel caso pill complesso si scavano solchl intorno al bloeco da cavare, con piccone oppure con mazza e punta ed infine 10 si distacca dalla roccia inserendo cunei in apposite fessure praticate lunge I'ultima superficie da staccare. Casi intermedi prevedono I'utilizzo di giunti naturali e di solchi appositamente scavati al "contro" (vedi infra). L'est razione di grandi blocch i richiede tecniche diverse secondo la natura della roccia. In presenza di rocce tenere si scava una larga trincea fino a raggiungere Ie dimension i desiderate del blocco ; in presenza di rocce dure, I'estrazione di un grande blocco e preceduta dall'estrazione di blocch i pill piccoli ai lati, in tal modo si riducono iI lavoro e 10 scarto.

II blocco deve essere diviso in pezzi delle dimensioni desiderate med iante spaccatura 0

segagione a seconda della natura geologica della roccia. Nella divisione dei blocchi e importante riconoscere il verso, il secondo, iI contro (figura 15).

http :/ /www.icvbc.cnr .it/didattica/pet rografia/8.ht m 09/06/06

lezioni di petrografia applicata - Lavorazione delle pietre da costruzione Pagina 2 di 6

Nelle rocce magmatiche (es. granito) sono evidenti: una direzione (verso) lungo la quale la roccia si divide plu facilmente rispetto aile altre direzioni; un'altra (secondo) normale al verso, lunge la quale la divisione e piu difficile; una terza (contro) normale aile altre lunge la quale la divisione e nettamente ptu difficile. Nelle rocce sedimentarie il verso e identificato dalle superfici di stratificazione. II secondo e il contro sono individuati di conseguenza. Nelle rocce metamorfiche il verso e identificabile con i piani di sclstosita. Gli strumenti necessari per dividere i blocchi sono : cunei, battuti da una mazza in file di fori paralleli appositamente scavati (utilizzati per rocce dure - Figura 16 a,b,c) e seghe, a denti oppure senza denti in cui I'azione di taglio e dovuta al trascinamento di granuli di sabbia (utilizzate per rocce tenere) .

. Fori d'insllrzionll dlli cUMi ~r I" .IIfMr6.iO/N I I r: 0 !'OSlO dl AsSUIIn ­ c,ltto)

Figura 16a - Fori d'tnserzione dei cunei per fa separazione dei bfocchi (granito rosso di Assuan, Egitto)

http://www.icvbc.cnr.it/didattica/petrografia/8.htm 09/10/06

lezioni di petrografia applicata - Lavorazione delle pietre da costruzione Pagina 3 di 6

Figura 16b - Fori d'inserzione dei cunei (Uadi Hammamat, Egitto)

Figura 16c - Sistemi di divisione dei blocchi (Fantiscritti)

I pezzi otten uti mediante divisione vengono in seguito sbozzati e portati a compimento sta per la forma che per I'aspetto superficiale. Gli strumenti per 10 sbozzo di pietre dure sona: la subbia (a punta), su grandi estensiani; 10 scalpella, su plccole superfici piane; la garbia, per piccale superfici curve. Per lo sbozzo delle pietre tenere si utilizzana: asce; scalpelli a taglia largo a pialle. Per dare campimenta si utilizzana: la subbia fine; la gradina; la martellina, la bocciarda e la scalpella. In caso di lavon di scultura vengona anche impiegati ugnetti, raschietti, lime e trapani. Subbia, gradina, scalpello, ugnetta e garbia, detn ferri, necessitano dell'uso di un mazzuola; gli altri sana strumenti a manica. Nelle figure 17 a,b,c,d sona illustrati alcuni degli strumenti appena citati.

Figura 17a - Mazzuolo in legno

http://www.icvbc.cnr.it/didattica/petrografia/8.htm 09/10/06

lezioni di petrografia applicata - Lavorazione delle pietre da cos... Pagina 4 di 7

Figura 17b - Sea/pello a taglio largo e subbia 0 punta

Figura 17e - Gradina e due diversi sea/pel/i

http://www. icvbc.cnr.it/didattica/petrog rafia/ 8.htm 09/ 06/ 06

lezioni di pet rografia applicata - Lavorazione delle pietre da cos.. . Pagina 5 di 7

.. -

Figura 17d - Ugnetto e sgorbia

- - - -~ ---- -~-

La lavorazione delle facce dei conci per muratura deve essere perfetta sulle superfici di appoggio; Ie superfici laterali sono invece rifinite solo per una ristretta fascia lunge i bordi, il resto viene lasciato grezzo . Un sottile strato di malta favorisce 10 scivolamento dei conci facilitandone la messa in opera definitiva. Come ultima operazlone, i graniti, i marmi 0 alcuni calcari ricevono II cosiddetto pulimento ottenuto attraverso l'azlone abrasive di determinate sostanze che riducono Ie asperlta superficiali. A seconda del grado di pulimento si distinguono : I'arrotatura (con pezzi di arenaria), la levigatura (con la pornlce), la lucidatura (con limatura di plornbo) . La superficie lavorata st definisce pelle (pelle grossolana, mezzana, liscia, levigata, lucidata). Le caratteristiche che contraddistinguono una roccia lucidabile sono: la coesione, t'ornoqenetta mineralogica, l'un lforrnlta nella durezza dei componenti e la bassa porostta. Tutte queste lavorazioni necessitano dl un continuo controllo e di misurazion i; si utilizzano la riga graduata, la squadra, iI compasso, II filo a piombo e I'archipendolo.

LAVORAZIONE MECCANICA Attualmente, il distacco dei blocchi dal monte viene effettuato con il filo diamantato oppu re con tagliatrici a nastro. L'allineamento dei tagli eassicurato da laser segnataglio. Per la trasformazione dei blocchi si procede con seghe a disco diamantato 0 con telai multilama ottenendo pezzi 0 lastre grezze dl diverse spessore, lastre che possono essere quindi lucidate a nastro continuo. Finit ure speciali, come ad esempio la lucidatura di superfici toriche, si effettuano con utensili appositamente sagomat i. Macchine particolari vengono impiegate per incidere lettere 0

motivi decorativi sulle lastre. Per opere di decorazione 0 di scultura si precede allo sbozzo mediante carotatura e fresatura per eliminare il materiale in eccesso. Per lavon delicati, tutte Ie operazioni successive vengono effettuate con gli utensili tradizionali (subbia, scalpello, gradina, ecc.) mossi da martelli pneumat ici. Per i lavori di commesso (reallzzati giustapponendo pietre di colori diversi secondo motivi ornamentali) si utilizzano tagliatrici ad acqua con pressioni di circa 4000 bar e con orifizio di 0,1 mm di diametro.

PRODOTTI DELLA LAVORAZIONE In relazione alia natura geologica e petrograflca dei materiali lapidei si possono ottenere diversi tipi di manufatti : blocchi, lastre, ecc. Siocchi di grandi dimensioni sl ricavano da graniti 0 rocce magmatiche in genere, da rocce sedimentarie in stratificazione rnasstccia (alcuni calcari - sotttcmo), da rocce metamorfiche prive di sctstoslta e venature (quasi tutti i marmi) . Sono adatti per fusti di colonne, architravl, statuaria.

http :/ / www.icvbc.cnr.it / didattica/ pet rogra f ia/ 8.ht m 09/ 06/ 06

lezioni di petrografia applicata - Lavorazione delle pietre da cos... Pagina 6 di 7

Blocchi di piccole dimensioni si ricavano da rocce sedimentarie (calcari, dolomie, arenarie, tu fi) in stratificazione media . Sono adatti alia preparazione di conci per muratura . Blocchi di pieceIe dimensioni adatti alia preparazione di elementi decorativi ricchi di ornamen tazione, si ottengono da rocce sedimentarie tenere (calcar! teneri, pietra di Leece). Lastre di vario spessore si ricavano, mediante rottura, da rocce sedimentarie a stratificazione sottile (calcari, calcari marnosi) . Sono adatte aile murature e aile coperture. Lastre di grande estensione molto resistenti all'us ura e alia flessione si ricavano, mediante fenditura, da rocce metamorfiche di natura silicea con elevata scistostta (gneiss, serpentiniti). Sono adatte aile pavimentazioni esterne ed aile coperture. Lastre di grandi dimensioni si ricavano, per segagione, da rocce compatte di diversa natura (graniti, calcari, marmi) . Sono adatte al rivestimento di pareti ed aile pavimentazioni interne.

ANTICHI METODI DI TRAS PORTO E DI MESSA I N OPERA La discesa dei blocchi dal fronte di cava ai laboratori era effettuata 0 con caduta libera 0 con "Iizzatura" 0 con carri a trazione animale. Nel primo caso, molto primitivo, si sfruttava semplice mente la fo rza di qravlta facendo rotolare i blocchi sui pendio; nel secondo caso i blocchi, caricati su slitte di legno, scendevano lungo piani inclinati scivolando su traverse di legno trattenuti da squadre di uomini mediante robuste funi; nel terzo caso i carri avevano un assetto particolare (ruote posteriori pill plccole delle anteriori) per mantenere il cartco orizzontale e non gravare troppo sugli animali . L'uso dei diversi metodi era dettato dalle particolari condizioni sla del materiaIe cavato che della morfologia della cava e del territorio circostante. La preparazione di semilavorati nei laboratori presso Ie cave permetteva di ridurre il peso dei pezzi da t rasportare ai diversi cantieri di messa in opera . II trasporto dal laboratorio al cantiere seguiva metodi diversi a seconda dell'ubicazione della cava e delle dimension i dei semilavorati. Venivano usati carri a trazione animale oppure si utilizzavano vie d'acqua sia naturali che costruite all'uopo (come il Navlqllo dal Ticino a Milano). II caricamento avveniva mediante apposite macchine (ved i infra ). In casi particolari (Vitruvio X,2), soprattutto fusti giganteschi di colonne, questi venivano trainati sfruttando la lora posstbflita di rotolamento (con opportune ruote fissate aile estrernlta) oppure, soprattutto per grandi blocchi prismatici, sl utilizzava 10 spostamento su rulli di legno.

La messa in opera dei conci per la costruzione di un edificio richiedeva I'imp iego di macchine pill 0 meno complesse a seconda del peso dei conci stessi. La macchina pill semplice, detta capra, adatta al solo sollevamento verticale, era costituita (Vitruvio, X, 2) da tre travi in legno, riunite in alto a sostenere il paranco ; II sollevamento dei pesi era reso possibile da verricelli rnossl a braccia, per pezzi piccoli 0 da gigantesche ruote (tamburt) mosse da uomini che camminavano al lora inte rno, per pezzi grandi. L'ancoraggio della pietra era effettuato in divers i modi:

- can corde che imbracavano il concio sfruttando alcune protuberanze lasciate sulle superfici ed eliminate a messa in opera aw enuta; - can olivelle, costituite da tre elementi metallici a "coda di rond ine", che,

Figura 18 ­agganciate alia fune di sollevamento, si Sistemi diinserivano in apposite cavita, pill larghe sollevamento

sui fonda che in superficie, praticate nel dei blocchi cond o stesso (Figura 18, in alto); - con tenaglie che si inserivano in due fori praticati su una superficie del concio 0 su due superfici opposte, il peso stesso della pietra faceva sl che Ie tenagl ie, t irate dalla corda, si chiudessero consentendo II sollevamento (Figura 18, al cent ro e in basso). Macchine pill complesse permettevano non solo il sollevamento verticale, ma anche 10 spostamento laterale dei conci. Un tlpo primitivo consisteva in una trave

http :/ / www. icvbc.cnr.it/didattica/petrografia/ 8.htm 09/ 06/ 06

lezioni di petrografia applicata - Lavorazione delle pietre da cos... Pagina 7 di 7

o in una coppia di travi di legno divaricate (capra), sostenute da corde fissate al terreno e inclinate nella direzione voluta (Vitruvio X, 2) alia testata delle travi era fissato il paranco; in seguito furono sviluppate vere e proprie gru costruite can travi di legno che potevano ruotare su una base fissa. Anche in questi cast il sollevamento dei pesi era reso possibile da fun i comandata da verricelli a da ruote. La costruzione di edifici can conci di piet ra poteva richiedere I'applicazione di chiavelle metalliche fissate can piornbo per rendere piu salda la giustapposizione dei conci stessi; la forma delle chiavelle poteva essere a doppia coda di rondine a a "U" rovesciata . L'alloggiamento delle chiavelle era scavato parte in uno dei conci da accostare e parte nell 'altro, iI piombo liquefatto veniva versa to nello spazio rimasto . Anche Ie basi ed i fusti delle colonne erano collegati con chiavelle disposte verticalmente, il plornbo poteva fluire attraverso appositi canalicoli incis i nella base.

http :/ / www.icvbc.cnr. it/ didattica/petrografia/8 .htm 09/ 06/ 06