Presentazione ceramici

Materiali ceramici
La vasta gamma di materiali che rientrano in questa categoria hanno caratteristiche
comuni, quali fragilità, resistenza alle elevate temperature e l'inattaccabilità in ambienti
aggressivi.

Si tratta di materiali costituiti da silicati, ossidi e carburi, derivati da lavorazione o
da rocce e minerali delle argille.

Materiali ceramici Naturali:
rocce, minerali delle argille

Silicio minerale Cava di argilla
Materiali ceramici Artificiali:
vetro, laterizi, porcellane, leganti
Impiego del vetro
Laterizi

Principali materiali ceramici
Strutturali convenzionali Terrecotte, mattoni, vasellame, porcellane,piastrelle
Cementi (prodotti a freddo per reazioni chimiche)
Strutturali avanzati (alta resistenza meccanica alle alte temperature e agli
shock termici)

Abrasivi per utensili Carburi di tumgsteno, boruri, nitruri, SiAlON,CERMET
Per ottica Fibre ottiche, materiale attivo per laser a stato solido
Per uso sanitario Protesi biocompatibili
Nucleare U2O (resistente all'irraggiamento), incamiciamento delle
barre di uranio con ceramiche allo Zirconio

Elettroceramici Isolanti (porcellana), piezoelettrici, ferroelettrici,
superionici, superconduttori

Magnetoceramici Ferriti dolci e duri (magneti, memorie, registratori..)

Le proprietà
Proprietà Fisiche

Peso specifico apparente: rapporto tra un campione cubico e il suo peso reale compresi
i pori presenti nella struttura .

Porosità totale: la porosità aperta sommata alla porosità chiusa

Porosità assoluta: Volume totale dei pori/ volume tot. materiale

Volume totale dei pori:somma dei volumi delle piccole cavità fessure e spazi
interglanulari presenti all’interno di un materiale,

Capillarità:tendenza di un liquido a vincere la propria forza di coesione

Coefficiente di imbibizione:quantità d’acqua riferita al volume o al peso della roccia
capace di essere assorbita dopo l’ibibizione

Coefficiente di dilatazione termica:valore dell'aumento del volume all'aumentare
della temperatura .

Conducibilità termica:’attitudine del materia al trasmettere calore (dipende dalla struttura
e dalla tessitura)

Proprietà meccaniche

Durezza: resistenza alle sollecitazioni concentrate

Resistenza meccanica: resistere alle sollecitazioni statiche

Resilienza: resistere alle sollecitazioni dinamiche

I ceramici avanzati
Si tratta di materiali ottenuti da materie prime molto spesso di sintesi, puri o quasi puri.
I più utilizzati sono:
-Nitruro di silicio (Si3N4): Viene utilizzato per la produzione
dei componenti di motori e turbine;
-Allumina (Al2O3): Essendo un ottimo isolante viene
utilizzato nelle candele di accensione dei motori a scoppio;
-Ossido di zirconio (ZrO2): Viene utilizzato come isolante
termico alle alte temperature;
-Carburo di tungsteno (WC): Viene utilizzato per gli inserti
degli utensili nelle macchine per la lavorazione dei metalli.

Testate in carburo di tungsteno Dischi abrasivi in ossido di zirconio Elementi in allumina

I ceramici avanzati
I materiali ceramici avanzati hanno diverse proprietà che li differenziano al meglio da
molti metalli. Queste caratteristiche sono:

Capacità di isolamento elettrico e termico;

Elevato punto di fusione;

Elevata durezza e rigidità

Elevata resistenza alla corrosione.

Gli usi si estendono dalla microelettronica ai
biomateriali, dai componenti di macchine utensili
(cuscinetti, valvole, tenute) ai componenti per lo
scambio termico, dall’aerospaziale alla
sensoristica e un largo numero di parti di motore.
In questo ambito i ceramici per applicazioni
strutturali rivestono un particolare interesse
poiché potenzialmente forniscono superiori
caratteristiche di resistenza alle sollecitazioni
meccaniche in condizioni di elevate temperature
e ambienti particolarmente aggressivi.

Materiali ceramici utilizzati in edilizia


Laterizi

Grès

Maioliche

Vetro

Leganti (malte e cementi)

Gesso

I Laterizi

Introduzione

Ciclo di produzione

Analisi LCA

Distribuzione del prodotto

Suddivisione per utilizzi:
- Caratteristiche e proprietà

Introduzione
I laterizi sono materiali da costruzione
artificiali, e differiscono per forma e
dimensione, sono ottenuti dalla cottura di
argilla opportunamente preparate,
modellata ed essiccata.
Il materiale di partenza è costituito
principalmente da argilla, più di un
20-30% di carbonato di calcio e un
4-6% d’acqua.
Testimonianze del suo utilizzo risalgono
fino ai tempi antichi ( egiziani, greci e
romani) e fino alla metà dell’800 la
produzione fu solo artigianale. Ancora al
giorno d’oggi è uno dei maggiori materiali
utilizzati in campo edile

Analisi LCA nelle soluzioni tecniche
L'analisi del ciclo di vita (LCA) applicata alle soluzioni tecniche in laterizio evidenzia come queste
rappresentino sistemi costruttivi a basso impatto ambientale.
In particolare, emerge che l'indicatore di danno relativo alle fasi di produzione, trasporto, messa in
opera e demolizione - ad esclusione, quindi, della sola fase d'uso - è sempre moderatamente basso,
per le soluzioni in laterizio. I valori d'impatto ambientale più elevati sono riscontrati nei sistemi
costruttivi in laterizio a telaio in c.a., laddove la presenza della componete calcestruzzo agisce
negativamente sull'analisi ambientale: la soluzione tecnica integrata con il pilastro in calcestruzzo
armato è penalizzata sia dalla fase di produzione del calcestruzzo armato, che dallo stesso sistema
costruttivo per le dispersioni in corrispondenza del pilastro.
Considerando, infine, la vita utile delle soluzioni tecniche per un periodo di 80 anni, e quindi il loro
contributo alle prestazioni energetiche dell'edificio, l'indicatore di impatto - relativo, quindi, all'intero
ciclo di vita - si mantiene molto basso. Ne consegue l'elevata incidenza sull'impatto ambientale, in
termini di consumo di risorse, di qualità dell'ecosistema e di salute umana, della fase d'uso. Contributo
che supera da 2 a 4 volte l'indice complessivo delle restanti fasi di produzione, trasporto, messa in
opera e demolizione.
CHIUSURE ESTERNE E PARETI INTERNE
Nelle soluzioni di parete in muratura leggera, l'indicatore di danno presenta i valori più elevati per 1 m2
di parete doppia con intercapedine in fibra di legno ed in polistirene, in quanto l'analisi considera, in
riferimento al periodo di uso di 80 anni.I valori più bassi si rilevano per le pareti interne, sia come
soluzioni tecniche, in relazione al ridotto impegno di materiali, che nel periodo d'uso, in relazione alla
assenza di dispersioni termiche attraverso i divisori interni. In termini di qualità ecosistemica, tutte le
soluzioni in laterizio esaminate presentano un valore di danno estremamente contenuto.

Distribuzione del prodotto

La TBE ( Tiles and Brick Europe) promuove gli Interessi dell’industria dei laterizi a livello
europeo e riunisce associazioni di categoria e aziende provenienti da 21 Stati membri
dell'Unione europea più Croazia, Norvegia e Svizzera. La TBE rappresenta oltre 700
aziende di ogni dimensione,e 1300 siti di produzioni provenienti da tutta Europa.
Rimandiamo quindi all’ elenco dei paesi membri:
http://www.tiles-bricks.eu/en/links

Inoltre rimandiamo al sito dell’ ANDIL (Associazione Nazionale Degli Industriali dei Laterizi)
per l’elenco delle più importanti case produttrici a livello nazionale:
http://www.laterizio.it/index.php?option=com_content&view=article&id=91&Itemid=57

Suddivisone per utilizzi
• Murature: - Mattoni pieni
- Mattoni faccia a vista
- Mattoni e blocchi semi-pieni
- Mattoni e blocchi forati
- Blocchi alleggeriti

• Solai, tramezzi e
rivestimenti: - Tavelloni
- Tavelle
- Tavelline

• Solai: - Pignatte
- Tavelloni

• Copertura - Tegole

Laterizi per murature : Classificazioni
- Classificazioni ( norma UNI 8942- 1 : 1986 )

CRITERI DI CLASSI DI PRODOTTO CARATTERISTICHE CODICE
CLASSIFICAZIONE

3 _
VOLUME (cm ) - mattoni < 5500 M

- blocchi > 5500 B

PERCENTUALE DI - mattoni pieni _
< 15% MP- MPR
FORATURA
( solo per murature _
- mattoni e blocchi semipieni - tipo A 15%< < 45% MS- MSR
portanti )

- tipo B 45%< _
< 55% BS- BSR

MF- MFR
- mattoni e blocchi forati > 55% BF- BFR

GIACITURA IN - mattoni e blocchi a fori con la foratura ortogonale al piano 11
OPERA verticali ( elementi perforati ) orizzontale di posa

- mattoni e blocchi a fori con la foratura parallela al piano 00
orizzontali ( elementi cavi ) orizzontale di posa

estrusione dal materiale di base prima
TECNOLOGIA DI - estrusi della cottura :
PRODUZIONE - masse normale 21
- massa alveolata 31
formatura meccanica in stampi
- pressati
- in pasta 41
- in polvere 51

- formati a mano con procedimenti artigianali, semiartigianali,
o con tecnologie industrializzate 91

- rettificati durante o dopo il ciclo di produzione R
- calibrati C

Laterizi per murature: Caratteristiche
- Caratteristiche geometriche e di
resistenza meccanica ( D.M.20.11.1987 )
ELEMENTI ELEMENTI ELEMENTI
PIENI SEMIPIENI FORATI
CARATTERISTICHE
GEOMETRICHE

PERCENTUALE DI
_
< 15 15 < _
< 45 45 < _
< 55
FORATURA

AREA MEDIA DELLA
SEZIONE NORMALE _
<9A _
< 12 A _
< 15 A
2
DI UN FORO ( cm )

DISTANZA DEI FORI - d< 1 al netto di eventuale rigatura
DAL PERIMETRO - d> 1,5 elementi lisci da paramento
ESTERNO ( cm ) - d>1,3 elementi rigati da paramento al netto di
eventuale rigatura
- d>0,8 tra fori contigui

SEZIONE DEI FORI 1 foro con
2
DI PRESA S<35 se A>300cm
CENTRALI ( cm ) 2 foro con
2
S<35 se A>580cm
- NOTA : - "A" area lorda delimitata dal perimetro della faccia dell'elemento
- "d" distanza dei fori
- "S" sezione dei fori
- " " area media sezione dei fori
CARATTERISTICHE
DI RESISTENZA
_
>5 in direzione
RESISTENZA dei carichi verticali
CARATTERISTICA A _
>7 non previsti
_
>1,5 in direzione
COMPRESSIONE
2 ortogonale ai
"fbk" ( N/mm )
carichi verticali

Laterizi per murature: Dimensioni

- Dimensione degli elementi
I - base B - base S - spessore
FORMATI UNI
maggiore ( cm) minore ( cm) ( cm)

MATTONE UNI 25 12 5,5

MATTONE DOPPIO UNI 25 12 12

FORMATI
COMMERCIALI

MATTONI 22,5 - 28 10,5 - 14 4 - 12

BLOCCHI 30 - 50 20 - 30 20 - 30

Laterizi per murature : MATTONI PIENI
I mattoni pieni sono a facce lisce senza scanalature ,e privi di fori o con
modesta quantità, paralleli al lato minore dei degli elementi. Le misure si
rifanno a quelle proposte dall’uni.

MATTONI PIENI: PROPRIETÀ
3
MASSA VOLUMICA ( Kg/m ) 1600 - 1800

PESO ( Kg ) 2,5 - 3,4

RESISTENZA A >50
2
COMPRESSIONE fbk (N/mm )

CONDUTTIVITA' UTILE ( W/mK) 0,59 - 0,72

RESISTENZA A VAPORE 8

REAZIONE AL FUOCO 0

Uso: Muratura portante e tompagnatura

Laterizi per murature : MATTONI FACCIA A VISTA
Consentono la realizzazione di murature senza aggiunta di intonaci o
rivestimenti. Sono classificati in base al procedimento produttivo : estrusi, in
pasta molle pressati. NOTA: il colore dipende dalle impurità presenti nell’argilla
(ex.. presenza di composti ferrosi e di sostanze carboniose)

MATTONI FACCIA A VISTA:
PROPRIETÀ
3

PESO ( Kg ) 1,7 - 3,8

RESISTENZA A 20-25
2


RESISTENZA A VAPORE 6-8

REAZIONE AL FUOCO 0

Uso: Tompagnatura

Laterizi per murature : MATTONI SEMIPIENI
Le caratteristiche prestazionali degli elementi semipieni, derivano dalla riduzione
del peso e dal miglioramento della coibenza termica. I fori possono essere di tipo
regolare o irregolare ( questi ultimi, presenti in alcuni blocchi servono a facilitare
la presa e posizionare eventuali rinforzi)

MATTONI E BLOCCHI SEMIPIENI:
PROPRIETÀ
3

PESO ( Kg ) 1,7 - 12,8

RESISTENZA A 15-50
2



REAZIONE AL FUOCO 0

Usi : Muratura portante, tompagnatura

Laterizi per murature : BLOCCHI FORATI
Sono esclusivamente del tipo da intonacare e presentano sulla superficie delle
scanalature per migliorare l’aderenza delle malte . Il numero dei fori varia da 3
a 15 , tuttavia nel caso di pareti esterne si possono utilizzare elementi con un
numero maggiore di fori nella direzione del flusso termico (per migliorare
l’isolamento termico)

MATTONI E BLOCCHI
FORATI : PROPRIETÀ
3

MASSA VOLUMICA 500 - 700
3
APPARENTE ( Kg/m )

PESO ( Kg ) 1,8 - 5,8

RESISTENZA A 15-24
2

CONDUTTIVITA' UTILE ( W/mK) 0,35

PERCENTUALE DI FORATURA (%) 60-70

REAZIONE AL FUOCO 0

Usi: Tompagnatura, murature divisorie interne

Laterizi per murature : BLOCCHI DI LATERIZIO
ALLEGERITO
Sono costituiti da blocchi ricavati dalla cottura dell’argilla in cui viene incluso
del materiale ( ex. Polisitrolo espanso) che esaurendosi durante la
combustione lascia dei microfori diffusi , gli alveoli ( i quali forniscono
leggerezza , elevato isolamento acustico e termico ma resistenza meccanica
ridotta )
- Blocchi di laterizio alleggerito:
proprieta'
3

PESO ( Kg ) 6,6 - 13,5

RESISTENZA A 15-30
2



REAZIONE AL FUOCO 0

Usi: Murature portanti o di tamponamento

Laterizi per solai,tramezzi e rivestimenti :
TAVELLONI,TAVELLE E TAVELLINE

- Classificazione

Forma
- taglio retto
Profilo
- taglio obliquo
d'estremità - taglio a gradino

- fianchi retti
Profilo
- divisibili
laterale - fianchi sagomati
(maschio-femmina)
- fianchi sagomati
(femmina-femmina)

TAVELLEONI,TAVELLE,TAVELLINE

- Caratteristiche dimensionali

Lunghezza Larghezza Altezza
( cm ) ( cm ) ( cm )
Tavelloni 50 - 200 25 5-8
Tavelle 35 - 120 25 3,5 - 5
Tavelline 25 - 50 25 1,5 - 3,5

Sono elementi prodotti industrialmente che differiscono tra loro per le
dimensioni, e per alcune particolarità della forma (a seconda
dell’impiego). Gli elementi sono di forma parallelepipeda con elevata
percentuale di foratura

TAVELLONI,TAVELLE,TAVELLINE
Le caratteristiche principali sono: aspetto, dimensioni, planarità,rettilineità e
ortogonalità, resistenza a flessione, assenza di fori derivanti da intrusioni calcaree

- Tavelloni, tavelle e tavelline:
proprieta'
3
MASSA VOLUMICA ( Kg/m ) 600

PESO ( Kg ) 3 - 27

RESISTENZA A 25
2


PERCENTUALE DI FORATURA (%) > 50

REAZIONE AL FUOCO 0

Usi: - Tavelloni: solai in legno lamellare, in profilati d’acciaio o laterizio armato
- Tavelle : solai, tompagnatura e tramezzi
- Tavelline: schermi di protezioni di strati adiacenti

Laterizi per solai: BLOCCHI FORATI

- Caratteristiche dimensionali

Lunghezza Larghezza Altezza
( cm ) ( cm ) ( cm )
Blocchi per
solai gettati 25 40 - 50 12 - 28
in opera
Blocchi
semplici per 25 40 - 50 12 - 28
solai a travetti
prefabbricati
Blocchi
composti per 25 40 - 50 28 - 48
solai a travetti
prefabbricati

- Categorie secondo
funzione
Categoria Funzione

A Blocchi aventi funzione principale di alleggerimento

B Blocchi aventi funzione statica di collaborazione
con il conglomerato

Laterizi per solai: BLOCCHI PER SOLAI GETTATI IN
OPERA
Dotati di alette laterali nella parte inferiore per contenere il getto di calcestruzzo e
conformare la pare inferiore della nervatura in c.a

- Blocchi per solaio:
proprieta'
3

PESO ( Kg ) 9 - 12

RESISTENZA A 18-27
2



REAZIONE AL FUOCO 0

Laterizi per solai: BLOCCHI PER SOLAI A TRAVETTI
PREFFABRICATI
Vengono utilizzati anche come elementi di alleggerimento per pannelli di solaio a
lastra prefabbricati tipo precompresse o tralicciate

proprieta'
3

PESO ( Kg ) 9 - 12

RESISTENZA A 18-27
2



REAZIONE AL FUOCO 0

Laterizi per solai : BLOCCHI PER SOLAI
PRECONFEZIONATI A PANNELLI
Analoghi ai blocchi per solaio gettato in opera, spesso la faccia superiore
presenta delle scanalature in cui viene inserita una barra metallica ed effettuato
il riempimento con malta

proprieta'
3

PESO ( Kg ) 9 - 12

RESISTENZA A 18-27
2



REAZIONE AL FUOCO 0

Laterizi per coperture
I prodotti per i manti di tenuta di copertura discontinui, sono elementi piani,
ondulati o curvi di piccola dimensione che si sviluppano in due direzioni
prevalenti . Le tegole sono piane o leggermente ondulate mentre quelle curve
( solo in laterizio) sono chiamate anche coppi. Il laterizio impiegato per la
realizzazione delle tegole e dei coppi si ricava dalla medesima materia prima
con cui sono realizzati gli altri prodotti in laterizio anche il processo produttivo
è analogo. i prodotti per i manti discontinui si impiegano per la realizzazione di
tetti a falde inclinate e l’uso delle diverse tipologie è condizionato
principalmente dal contesto d’intervento.

- Condizioni d'impiego
Zona Lunghezza Pendenza Pendenza Sovrapposizione
climatica massima della minima e con obbligo di minima ( cm )
Tipo di tegola falda ( m ) massima ( % ) fissaggio ( % )

Coppi Tutto il 10 35-45 >45 10
territorio
Italia settentrionale, 10 35-60 >60 predeterminata
Marsigliesi, olandesi, centrale meridionale,
portoghesi e tipi assimilati insulare e zone
appenniniche 12 30-60 >60 predeterminata

Le tegole si distinguono principalmente in due categorie
-curve o coppi
-Piane (a secondo della conformazione: romana, marsigliese, olandese e portoghese)
Le tegole vengono anche prodotte in varie tonalità di colore miscelando diverse
qualità di argilla oppure aggiungendo sostanze coloranti, per lo più ossidi
metallici.

- Caratteristiche morfologiche
Caratteristiche Tipo di tegola
Portoghese
Coppo Romana Marsigliese
e olandese
Dimensioni ( cm ) 40x16/18 43x25/30 41x25 ca 41x25 ca
50x17/19 44x29/33

Massa ( Kg ) 2-2,8 3,3-4,4 2,8 2,8-3 ca

Interasse di posa ( cm ) 20-35 25-35 34-35 34-35

Larghezza utile ( cm ) - - 20 ca 20 ca


1.Coppi 2.Tegola romana 3.Tegola marsigliese

4.Tegola portoghese 5.Tegola olandese

Normative di riferimento

MURATURA SOLAI, TRAMEZZI
E RIVESTIMENTI
- UNI 8942- 1 : 1986
- UNI 8942- 2 : 1986 - UNI 2105
- D.M. 16.11.96 - UNI 2106
- D.M.24.11.87 - UNI 2107
- UNI 8942- 1 : 1986
- UNI EN 771-1
- UNI 5628-65

SOLAI COPERTURE
-
- D.M.14.2.92 - UNI
8626: 1984
UNI EN 15037-3:2009 - UNI
EN 538:1997
-
- UNI EN 9730 UNI EN 539:1997

La Ceramica

introduzione

Ciclo di produzione

Tipologie di prodotti

Proprietà

Utilizzi


Introduzione
La ceramica è un materiale composto
inorganico, non metallico, molto duttile allo
stato naturale, rigido dopo la fase di cottura.
Con la ceramica si producono diversi oggetti,
quali stoviglie, oggetti decorativi, materiali edili
(mattoni e tegole), rivestimenti per muri e
pavimenti di abitazioni.

La ceramica è una lavorazione antica e molto
diffusa in aree anche molto distanti tra loro, si
suppone che la sua invenzione sia avvenuta
solo due volte nella storia dell'umanità: tra le Lavorazione ceramica

popolazioni sahariane e in Giappone. Da questi
luoghi d'origine si è poi diffusa in tutto il mondo.

Ceramica giapponese
Ceramica del IV millennio Piastrella in ceramica decorata

Ciclo di produzione: Monocottura
Ottenuta cuocendo in un’ unica fase la piastrella. Composta di materie
prime simili a quelle del gres ed del klinker e la vetratura superficiale

Tipologie di Prodotti

Le ceramiche si suddividono in
• Terrecotte
• Maioliche
• Cottoforte smaltato
• Gres ross, gres fine e klinker

Le Terrecotte
Sono piastrelle a pasta porosa, colorate e senza nessun rivestimento. La
presenza di ossido di ferro, oltre a dare il colore tipico, migliora anche la
resistenza meccanica della ceramica cotta, contribuendo alla vetrificazione e
quindi riducendo la porosità del manufatto.

La cottura si effettua a 980- 990 °C, successivamente si ottiene la colorazione
tipica dovuta alla presenza di sali o ossidi di ferro.

Le Maioliche

Si tratta di terrecotte con smalto opaco ed ingobbio, ovvero provviste di
uno strato di pasta bianca ricoperto di vernice lucida, che subiscono una
doppia cottura.

Dopo la prima cottura si ottiene il “biscotto”, su cui vengono applicati lo smalto e la
decorazione per essere fissati durante la seconda cottura.

Cottoforte smaltato
E' ottenuto con due successive cotture, la prima relativa alla ceramica,
che forma il supporto, e la seconda relativa alla smaltatura, che diviene
permanente.

Gres rosso, Gres fine e Klinker
(prodotti non smaltati)
- gres rosso e klinker = prodotti vetrificati in pasta (hanno elevate
caratteristiche di resistenza all’abrasione)
- gres fine = Materiale simile alla porcellana

Ceramiche per pavimenti e rivestimenti

CERAMICHE PER PAVIMENTI E RIVESTIMENTI : PROPRIETÀ

Cottoforte Gres Gres fine Monocottura

Assorbimento d'acqua o porosità (%) 4 - 15 0-4 0-1 0 - 12

Durezza Mohs (1) 7÷9
> 45 (1)

Resistenza alla flessione N/mm2 13 ÷16 30 ÷40 > 45 30 ÷40

(1) in funzione del tipo di smato impiegato

Utilizzi

Pavimentazione

Rivestimenti

Facciate ventilate

PIASTRELLE CERAMICHE PER
PAVIMENTO E RIVESTIMENTO

- UNI EN 87
- UNI EN 98
- UNI EN 99
- UNI EN 100
- UNI EN 101
- UNI EN 102
- UNI EN 103
- UNI EN 104
- UNI EN 105
- UNI EN 106
- UNI EN 122
- UNI EN 154
- UNI EN 155
- UNI EN 163
- UNI EN 202

Il Vetro

introduzione

Ciclo di produzione


Proprietà

Utilizzi


Introduzione

Si tratta di un materiale solido amorfo formatosi per progressiva solidificazione
di un liquido viscoso, ottenuto per fusione di minerali cristallini.
Il vetro è composto da una miscela omogenea di ossidi in proporzioni variabili,
distinti in formatori e modificatori del reticolo vetroso.
I principali formatori di reticolo (detti anche vetrificanti) sono la silice e l'anidride
borica.
I modificatori si distinguono in fondenti (ossidi alcalini, principalmente di sodio e
potassio) e stabilizzanti (ossidi alcalino-terrosi di calcio, magnesio, bario).

Introduzione

Distinguiamo il vetro Artigianale e Artistico dal
vetro Industriale per i procedimenti di
produzione nonché per la destinazione del
prodotto finito.
Vetro artigianale e artistico Vetro industriale
ETÀ DEL BRONZO VETRO PIANO
ETÀ DEL FERRO VETRO CAVO
ELLENISMO TUBO DI VETRO
DALL'ETÀ DI AUGUSTO ALLA TARDA
ANTICHITÀ VETRI SPECIALI
MEDIOEVO FIBRE DI
VETRO
Approfondimenti al sito: http://www.glassway.org/vetro/

Il vetro
Esistono numerosi tipi di vetro che possono essere classificati in diversi
modi in base:
- alla tecnica di lavorazione (soffiato, pressato, stampato...);
- all'impiego (per uso farmaceutico, alimentare, per l'edilizia, per ottica...);
- all'aspetto (colorato, incolore, trasparente, opaco,...);
- a particolari proprietà (neutro, biocompatibile, atermico...);
- alla resistenza chimica (inerte, durevole, poco durevole, solubile...);
- alla composizione chimica (quarzo, silico-sodico-calcico, borosilicato, al
piombo ...).

Approfondimenti al sito: http://www.glassway.org/vetro/

Ciclo di Produzione: il sistema FLOAT
la lunghezza della catena di produzione è di circa 450 metri

da sinistra a destra nella figura
- alimentazione con materie prime
- fornaci di fusione
- primo raffreddamento su stagno fuso
- forno di ricottura
- taglio delle lastre di colata
- carico lastre su mezzi di trasporto


I componenti principali usati per la fabbricazione del vetro Float sono:
un vetrificante - sabbia silicea (73%)
uno stabilizzante - carbonato di calcio (9%)
un fondente - solfato di sodio (13%)
altri componenti - 5%

una volta dosati e miscelati, a questi viene aggiunta una certa massa di vetro
riciclato, in frammenti, per diminuire il consumo di gas delle fornaci di fusione.


LA FUSIONE
la miscela di materie prime, opportunamente
dosate in un silo, passa su un nastro trasportatore
e viene immessa in una fornace di fusione a
cinque camere dove viene portata a temperatura
di circa 1.500 gradi Centigradi

forno di fusione

IL BAGNO DI STAGNO
all'uscita dalla fornace di fusione, la massa di vetro fuso viene portata a galleggiare sulla
superficie di un bagno di stagno fuso, alla temperatura di circa 1.000 °C. Il vetro, che a
questa temperatura è molto viscoso, e lo stagno, la cui base è formata da un letto di 7cm ,
che invece è molto fluido, non si mischiano e la superficie di contatto tra loro risulta
piana e liscia, il vetro forma così un "nastro" con uno spessore che può variare da 2 a 19
mm. Lo spessore del nastro di vetro float è dato dalla velocità di rotazione dei rulli, detti
top, situati ai bordi della vasca. Un rallentamento dei top determina una stesura del vetro
liquido a minore velocità e la formazione di un nastro di vetro di maggiore consistenza. Si
ha la situazione inversa se si verifica un'accelerazione dei rulli


LA RICOTTURA
il vetro lascia il bagno di stagno ad una temperatura di circa 600 °C ed entra, ormai allo
stato solido, in una camera di ricottura passando su una serie di rulli.
questa fase del processo di fabbricazione serve a ridurre le tensioni interne consentendo che
il nastro di vetro, reso assolutamente piano, possa essere tagliato in lastre senza problemi. le
superfici del nastro di vetro sono perfettamente lisce e brillanti e non necessitano di
ulteriori finiture

TAGLIO
terminata la fase di raffreddamento, il nastro di vetro viene sottoposto
ad una serie di controlli molto rigorosi, quindi viene lavato ed asciugato

STOCCAGGIO
a questo punto viene tagliato in "lastre di colata" con una lunghezza fino a 6
metri con spessori che variano tra 4mm e 19 mm.

NB. il vetro Float è prodotto in due versioni: "normale", con la sua caratteristica leggera
colorazione tendente al verde, ed Extrachiaro, praticamente incolore e molto più
costoso; quest'ultima versione è quella che viene impropriamente chiamata "cristallo"


Il vetro può essere suddiviso in:
• Vetri a resistenze meccaniche migliorate
• Vetri a alta coibentazione termica
• Cottoforte smaltato
• Gres ross, gres fine e klinker

VETRI A RESISTENZE
MECCANICHE MIGLIORATE

VETRO TEMPERATO:
-Una lastra temprata, dello
spessore di 8 mm, resiste
all'urto di una bilia di 1 Kg in
caduta libera dall'altezza di
2 metri. La stessa bilia, che
cade da 30 cm di altezza,
rompe una lastra ricotta dello
stesso spessore. Trovandosi in
compressione, la superficie
della lastra temprata evita la
propagazione di microfratture
verso l'interno, migliorando,
quindi, la resistenza all'urto.
- Un vetro temprato è insensibile
ad elevati sbalzi termici (da
100 a 200°C a seconda dello
spessore), mentre una lastra
ricotta si rompe per repentini
sbalzi di temperatura tra i 50 e
100°C.
- Una lastra temprata ha una
resistenza alla flessione tre

Le tecniche: LA TEMPRA TERMICA
Il processo di tempra termica consiste nel riscaldare il manufatto vitreo fino a circa 600°
(temperatura alla quale il vetro si trova allo stato plastico) e quindi nel raffreddarlo
rapidamente. Nei primi istanti di tale operazione, la superficie si raffredda più rapidamente
dell'interno e, in pochi secondi, data la bassa conducibilità termica, la differenza di
temperatura tra la superficie ed il cuore del pezzo raggiunge un valore massimo.
Successivamente, la parte interna si raffredda più rapidamente di quella esterna, per cui la
differenza di temperatura si riduce progressivamente fino ad annullarsi a temperatura
ambiente.
Il risultato globale del processo consiste nell'introdurre tensioni permanenti nel vetro :
superficie in compressione, interno in trazione. La formazione di questo stato di
tensione causa un assorbimento di energia elastica da parte del vetro. Quando un vetro
temprato si rompe, l'energia immagazzinata viene liberata sotto forma di energia
superficiale ; per tale motivo si formano, alla rottura, frammenti piccoli e non taglienti, al
contrario di quanto si verifica nella rottura di un vetro ordinario ( da questo deriva il grande
impiego del vetro temprato come vetro di sicurezza ).

Le tecniche: LA TEMPRA CHIMICA
Per ottenere uno strato di elevata compressione superficiale, si può ricorrere anche alla
tempra chimica. Quest'ultima ha il vantaggio, rispetto alla tempra termica, di non aver
bisogno di temperature elevate, con il conseguente pericolo di distorsioni dell'oggetto e di
essere utilizzabile anche per manufatti di forma complessa.
Essa consiste nel sostituire a temperatura di circa 450°C ( inferiore a quella di ricottura ) parte
degli ioni sodio degli strati superficiali del vetro con ioni potassio, di dimensioni più grandi .
Tale scambio ionico si realizza per immersione dell'oggetto di vetro in bagni di sali potassici
fusi (KNO3). La sostituzione del sodio con il potassio comporta una dilatazione del reticolo
vetroso superficiale rispetto agli strati interni: ne consegue che la parte esterna viene posta
in compressione e quella interna in trazione.
Lo spessore dello strato posto in compressione è molto sottile ( circa 50 micrometri ) e ciò
costituisce una seria limitazione all'utilizzazione dei vetri chimicamente temprati.
Una caratteristica di questo vetro è che non presenta alcun aumento della distorsione ottica
rispetto al vetro ricotto, a differenza del vetro temprato termicamente.
Il campo di applicazione del vetro temprato è molto vasto. Le sue caratteristiche lo rendono
spesso indispensabile, se non addirittura obbligatorio.
L'industria automobilistica è stata la prima ad usare il temprato per i finestrini laterali, il lunotto
posteriore, i tettucci apribili delle automobili; l' industria degli elettrodomestici per le porte
dei forni.
In edilizia per pareti trasparenti, porte, vetrine, parapetti.
Nell'arredamento degli interni per vetrine,mensole, tramezzi, scale, sanitari, porte automatiche.
Nell'arredamento urbano per pensiline, cabine telefoniche, pannelli pubblicitari.

Le tecniche: LA LAMINATURA
E' per puro caso che il chimico francese Benedictus inventò nel 1903 il vetro stratificato. Esso
è costituito da due o più lastre di vetro comune o temprato, incollate tra loro da sottili strati
di materiale plastico, il butirrato di polivinile (P.V.B.) che può essere incolore e
trasparente o colorato, xerigrafato, ecc. Quest'ultimo presenta una buona aderenza al vetro
ed un alto grado di allungamento, prima di rompersi.
Il vetro laminato è molto resistente agli urti ; quando viene colpito da un corpo estraneo, la
rottura rimane localizzata al punto di impatto.
Lo strato di P.V.B. trattiene i pezzi di vetro al loro posto, diminuendo il rischio di tagli causati
da schegge e, inoltre, assorbendo l'energia residua del corpo, ne impedisce il passaggio,
se l'impatto non è sproporzionato.
Oltre al P.V.B. , vengono usati, come intercalari, anche altri materiali plastici.
I vetri laminati trovano impiego come vetri di sicurezza nei parabrezza di auto, treni, aerei,
ecc ; nelle pareti in vetro in modo da resistere a eventuali cadute di persone o cose, ma
anche come protezione contro il vandalismo e l'effrazione, protezione rinforzata per gli
oggetti d'arte nei musei di tutto il mondo e contro le esplosioni e i colpi d'arma da fuoco
(vetri blindati).

Applicazioni:

Per la sua maggiore robustezza, il vetro temprato è
spesso impiegato per la realizzazione di elementi senza
struttura portante (tutto vetro), come porte in vetro e
applicazioni strutturali e nelle zone parapetto.

È anche considerato un "vetro di sicurezza" in quanto,
oltre ad essere più robusto, ha la tendenza a rompersi
in piccoli pezzi smussati poco pericolosi.[23] Questa
caratteristica è sfruttata nell'industria automobilistica,
dove viene impiegato per realizzare i finestrini laterali
delle automobili, e in generale in tutte quelle
applicazioni dove i frammenti del vetro infranto
potrebbero colpire delle persone.

Certificazioni per la sicurezza :

norma UNI 7697

decreto legislativo n° 172 del 2004, recepito
dalla direttiva europea 2001/95/CE.

VETRI AD ALTA COIBENTAZIONE
TERMICA


Diversa trasmissione di calore tra un
vestro standard e un vetro isolante

Vetrate isolanti sigillate
Le vetrate isolanti tradizionali, prodotte principalmente negli anni ’80/’90, sono costituite
da due vetri float chiari tra i quali è interposta un’intercapedine di aria secca. La
vetrata isolante è così in grado di garantire un isolamento termico di circa due volte
superiore a quello di un vetro semplice.La ricerca e lo sviluppo tecnologico compiuti
nel settore vetro hanno permesso di raggiungere livelli di isolamento elevatissimi,
ottenendo dei valori di trasmittanza termica pari a 1.1 watt/m2 K o anche a 1.0
watt/m2 K. Questo è stato possibile attraverso appositi vetri dotati di depositi basso
emissivi applicati sulla superficie del vetro posti a contatto dell’intercapedine d’aria.
Inoltre si è provveduto a sostituire l’aria disidratata, contenuta nell’intercapedine, con
gas maggiormente isolanti (Argon, Kripton).
I depositi metallici basso emissivi operano sulla radiazione puramente termica, riflettendo
all’interno del locale il calore emesso dall’ambiente medesimo.
L’elevata riflessione riduce al minimo l’assorbimento e quindi la riemissione del calore;
per questo motivo le vetrate così trattate vengono definite a bassa emissività o anche
vetrate a isolamento termico rinforzato (ITR).
La vetrata isolante è costituita da:
1. vetro: due o più lastre di vetro stratificato o temprato;
2. intercapedine: aria secca o gas;
3. distanziatore: uno o più intercalari cavi con profilo di impermeabilizzazione metallica;
4. prima barriera: un sigillante butilico di prima barriera;
5. disidratante: sali disidratati del tipo a setaccio molecolare inseriti all’interno
dell’intercapedine;
6. seconda barriera: un sigillante di seconda barriera (polisolfuro, poliuretano, silicone).

applicazioni

Vetrate per infissi

Certificazioni per le prestazioni
termiche
Regolamentazione energetica degli edifici

Permane l'obbligo della certificazione energetica degli immobili. La legge 133 del 6 agosto
2008 ha introdotto delle modifiche riguardo alla regolamentazione energetica degli edifici.
certificazione energetica edifici
D.P.R. 02/04/2009, n. 59

Decreto del Presidente Della Repubblica 2 aprile 2009, n. 59: regolamento di attuazione
dell'articolo 4, comma 1, lettere a) e b), del decreto legislativo 19 agosto 2005, n. 192
concernente l'attuazione della direttiva 2002/91/CE sul rendimento energetico in edilizia.

D. Lgs. 29/12/2006 n. 311

Decreto legislativo 29 dicembre 2006, n. 311: disposizioni correttive ed integrative al
decreto legislativo 19 agosto 2005, n. 192, recante attuazione della direttiva 2002/91/CE,
relativa al rendimento energetico nell'edilizia.
D.Lgs. 19/08/2005 n. 192

Decreto legislativo del 19 agosto 2005 n. 192: attuazione della direttiva 2002/91/CE
relativa al rendimento energetico nell'edilizia.
D.P.R. 26/08/1993 n. 412

Decreto del presidente della repubblica del 26 agosto 1993 n° 412: regolamento recante
le norme per la progettazione, installazione, esercizio e manutenzione degli impianti
termici degli edifici, ai fini del contenimento dei consumi di energia, in attuazione dell’art.4
comma 4 della legge n°10 del 9 gennaio 1991.

Vetri con particolari prestazioni di
trasparenza o rifrazione

Vetro extrachiaro
È un vetro float la cui composizione si distingue per il bassissimo contenuto di ossido di
ferro che gli conferisce una trasmissione luminosa elevata oltre ad una colorazione
inesistente. Il vetro extra-chiaro è incolore ed estremamente trasparente, quindi possiede
qualità estetiche e ottiche molto apprezzate.
APPLICAZIONI: Il vetro extra chiaro è particolarmente applicato negli allestimenti di musei
per la presentazione e la protezione degli oggetti esposti e molte volte viene abbinato al
trattamento antiriflesso. Scelto dagli architetti per la sua trasparenza e neutralità, il vetro
extra chiaro è ampiamente utilizzato nell’industria del mobile.


Vetro antiriflesso
Il vetro antiriflesso viene realizzato su supporto extra chiaro che presenta una bassa
riflessione luminosa ed un'elevata visibilità in trasmissione oltre ad una resa dei colori
reale.
Il deposito antiriflesso viene ottenuto per polverizzazione catodica sotto vuoto di ossidi
metallici trasparenti i quali hanno la proprietà di ridurre fortemente la riflessione della luce
sulla superficie del vetro.
APPLICAZIONI:Le sue qualità antiriflesso, la grande trasparenza, la resa ottimale dei colori
fanno del vetro antiriflesso un prodotto particolarmente apprezzato per tutte le vetrate
stratificate nelle quali i riflessi risultano fastidiosi.

Vetri con particolari prestazioni di
trasparenza o rifrazione

VIR-vetri
infrarossi
Adatti sono anche i vetri
infrarossi (VIR) che
hanno con un sottile
strato invisibile di
metallo, principalmente
argento, che riflette la
radiazione termica
(radiazione infrarossa).

Vetro ecocompatibile

Vetro cellulare
Produzione:Il vetro cellulare è un materiale isolante espanso a cellula chiusa. Il materiale di
partenza è composto per i 66% da vetro riciclato e per la restante percentuale da sabbia
quarzosa alla quale vengono addizionate altre sostanze specie il carbonato di calcio,
teldspato potassico, ossido ferroso, carbonato di sodio. Le materie prime vengono fuse a
1.250°C ad una massa di vetro alla quale dopo essere stata macinata si aggiunge come
propellente del carbonio.
Questa miscela viene inserita in vasche di acciaio al nichel- cromo e fatto ossidare, il
carbonio a anidride carbonica in stufe da espansione ad una temperatura di circa
1.000°C. Durante questa procedura si formano delle bolle di gas che fanno espandere la
miscela di 8-9 volte. Il materiale grezzo passa poi dalle vasche al forno di laminazione
dove subisce un lento processo di raffreddamento che crea una depressione nella cellule
gassose, successivamente viene tagliato nel formato richiesto.
Proprietà:Il vetro cellulare è stagno al vapore e all'acqua µ=infinito, vale a dire che non
assorbe alcuna umidità. E un materiale resistente al gelo e alle condizioni atmosferiche e
regge bene le forti compressioni. I pannelli sono comunque relativamente leggeri e non
infiammabili, non putrescibili e resistenti ai solventi organici e agli acidi. Le proprieta
termoisolanti possono essere paragonate a quelli di altri materiali isolanti con un valore
che varia tra ?= 0,04 e 0,05 W/mK.

Vetro ecocompatibile

Vetro cellulare
Applicazioni: I pannelli d vetro cellulare sono particolarmente adatti per l'isolamento
perimetrale lungo le pareti esterne a contatto con la terra, sotto i plinti di fondazione, sulle
terrazze o sui tetti piani e in generale in tutte le parti di edificio sensibili all'umidita. La
lavorazione viene eseguita con seghe a mano. Il fissaggio viene operato con collanti
speciali o a base di bitume oppure direttamente nel pietrisco fine, nella sabbia o ne
calcestruzzo fresco. Il prodotto potrebbe riportare danni in seguito a sollecitazioni
meccaniche durante il montaggio. Un altro campo di applicazione sono rivestimenti
isolanti di tubazioni e di serbatoi. Il materiale isolante essendo stagno alla diffusone non si
inumidisce a causa dell'acqua di condensa.
Ecocompatibilità: Il dispendio di energia primaria nella fase di produzione è elevato. Il
recupero di energia in fase di fusione ed espansione consente però di riutilizzare il calore
prodotto. La longevità dei pannelli si ripercuote positivamente sul bilancio energetico
complessivo. Il vetro cellulare non contiene gas nocivi per l'ozono. I pannelli impediscono
la penetrazione del radon. Durante il taglio fuoriesce dell'acido non pericoloso di odore
putrido. Nel sistema compatto tutti gli strati sono uniti tra loro a filo mediante massa
collante calda o collante freddo a base di bitume. L'utilizzo di collanti caldi a base di
bitume o di collanti emulsionanti comporta uno svantaggio ecologico durante la
lavorazione. Non è possibile riutilizzare del vetro cellulare trattato con collanti (per
esempio bitumi, resina sintetica) li vetro cellulare puro può essere riciclato senza alcun
problema. Nella porzione delle pareti a contatto con la terra e per i tetti struttura inversa il
vetro cellulare costituisce l'unica alternativa possibile ai pannelli in plastica e presenta
caratteristiche particolari (per esempio una resistenza alla compressione senza
deformazioni).

Vetro ecocompatibile-vetro cellulare

I materiali cementanti
introduzione
Ciclo di produzione
Proprietà
Utilizzi

Introduzione

Usati per legare tra loro materiali da
costruzione -pietre, laterizi – e
quindi atti a trasferire fra loro le
forze agenti.
Trattati con acqua, da soli o con
sabbia danno un impasto, la
malta, capace di far presa e
indurire in un tempo più o meno
lungo
.
La “presa” è la fase nella quale la
malta fluida diventa sempre più
consistente e capace di
mantenere la forma che le è
stata data.
L' “indurimento” è la fase
successiva, i cui si ha un
aumento della resistenza tecnica
del cementante.

Utilizzi in architettura

La calce trova impiego nelle malte, da muratura, allettamento, stuccatura, negli
intonaci interni ed esteni, nei calcestruzzi per fondazioni, murature a sacco ecc.
La calce è impiegata altresì nelle finiture architettoniche interne ed esterne, negli
stucchi, marmorini, tadelakt, così come nelle tinte murali e negli affreschi.
Ecologia di produzione e caratteriste di salubrità, ne fanno tra i legati più
apprezati nellabioedilizia.

Allettamento Malte da muratura Stucco


I leganti si distinguono in:
Aerei: se possono indurire e far presa solo quando sono
esposti all'aria e sono Calce aerea, Gesso, Cementi aerei

Idraulici: se possono far presa anche quando sono immersi
in acqua, nella quale completano il loro indurimento e
sono Calci idrauliche, Cementi, Pozzolane

Malte

Leganti Aerei: CALCE AEREA
CALCE AEREA
Per cottura di calcare sufficientemente puro detto pietra da calce.
Tra gli 800°-900° C si decompone in ossido di calcio e anidride carbonica.
Per spegnimento della calce si intende la sua idratazione -aggiunta di acqua- ottenendo :
calce idratata se è sfiorita all'acqua, gessello di calce se viene spenta in acqua.
Con una quantità d'acqua superiore al gessello si ottiene il latte di calce.

Tabella delle calci

www.forumcalce.it

Leganti Aerei: GESSO
• Gesso : gesso biidrato cioè:CASO4 H2O
• Composto da selenite roccia costituita da un unico
minerale è il primo legante ad essere stato usato per
la bassa temperatura a cui puo essere cotto .
• Ottenuto dalla disidratazione di una roccia
sedimentaria e successivamente sottoposta a
macinazione .
• 130 °C : gesso a presa rapida CASO4 H2O
• 160-180 °C prodotto anidro CASO4 ½ H2O
• 600-900 °C prodotto inutilizzabile non fa piu presa
CASO4
• > 900 °C contiene una certa quantità di calce libera
CaO , formando un ppèrodotto a presa lenta e con
proprietà idraulica CASO4 CaO
• caratteristiche:
• solubile, non adatto ai ambienti umidi se non
trattati con cere fise o sciolti in solventi
• resistente al fuoco per il suo alto contenuto d’acqua
• impiegato in ambienti che contengono
ammoniaca( stalle)
• leggerezza

Leganti Aerei: CEMENTO SOREL

INTRODUZIONE:
Il cemento magnesicico o cemento Sorel è un legante aereo utilizzato
soprattutto per sottofondi di pavimenti o come legante per materiali
ceramici

PRODUZIONE:
Il materiale di partenza è il carbonato di magnesio cotto a 500 °C . Il
cemento magnesicico non resiste all'azione dell'acqua.

UTILIZZI:
Usato come legante in impasti con polvere di sughero, diventa un buon
isolante termico e acustico, mescolato con i trucioli di legno è ottimo per
realizzare blocchi per muri divisori e rivestimenti di pareti,

Leganti Idraulici: CALCE IDRAULICA

Si ottengono dalla cottura di calcari marnosi contenenti argilla dal 6 al 20% . Dalla cottura di
miscele intime e omogenee di calcare e argilla si ottengono calci idrauliche artificiali.

Preparazione della tinta:
Sciogliere 150 grammi di amido di riso in
una pentola di acqua fredda (circa 3litri)
evitando di fare grumi. Mettere sul fuoco
scaldare, mescolando bene, fino a
ottenere un liquido lattiginoso piuttosto
denso (15 minuti). Spegnere il fuoco,
aggiungere 30 grammi di zucchero e 1
litro di latte scremato. Trasferire 10
kilogrammi di grassello di calce
invecchiato in un secchio vuoto
(capacità del secchio circa 20 litri)
aggiungere quanto sopra descritto.
Mescolare accuratamente, meglio con
una frusta attaccata al trapano. Al
momento dell’applicazione, mescolare
ancora e aggiungere gradualmente
acqua alla tinta, fino alla densità adatta
ad applicazione a pennello (simile al
latte vaccino). In caso di dubbi, per
individuare la densità corretta si usi una
Coppa Ford da 4mm (svuotamento della
coppa deve essere di circa 15 secondi a
25°C). Se fossero presenti grumi o
particelle grossolane, passare la tinta al
setaccio fine(tipo setaccio da farina).


Norma UNI EN 459-1:2001.

La norma UNI EN 459-1:2001 classifica le calci idrauliche in
tre categorie.
- Calci Idrauliche Naturali (NHL): derivate esclusivamente
da marne naturali o da calcari silicei, senzal’aggiunta di altro
se non l’acqua per lo spegnimento;
- Calci idrauliche naturali con materiali aggiunti (NHL-Z):
calci come sopra, cui vengono aggiunti sino al 20% in massa
di materiali idraulicizzanti o pozzolane:
- Calci Idrauliche (HL): calci costituite prevalentemente da
idrossido di Ca, silicati e alluminati di Ca, prodotti mediante
miscelazione di “materiali appropriati”.

Leganti Idraulici: CEMENTI

In edilizia con il termine cemento, o più propriamente cemento idraulico, si intende una
varietà di materiali da costruzione, noti come leganti idraulici, che miscelati con acqua
sviluppano proprietà adesive.
La pasta cementizia, cemento più acqua, viene impiegata come legante in miscela con
materiali inerti come sabbia, ghiaia o pietrisco.
>Nel caso in cui la pasta di cemento si misceli con un aggregato fino (sabbia) si ha la
malta di cemento;
>Nel caso in cui alla pasta di cemento si uniscono aggregati di diverse dimensioni (sabbia,
ghiaietto e ghiaia), secondo una determinata curva granulometrica, si ottiene il
calcestruzzo;
>Nel caso in cui il calcestruzzo viene accoppiato con un'armatura costituita da tondini di
acciaio, opportunamente posizionati, si ha il calcestruzzo armato (comunemente indicato
con cemento armato).

Leganti Idraulici: CEMENTO PORTLAND
Il cemento Portland è il tipo di cemento più utilizzato, ed è usato come legante nella
preparazione del calcestruzzo.
Estrazione
Frantumazione
Preomogeneizzazione

Essiccazione e macinazione materie
prime per produzione della miscela cruda
("farina")
Deposito e omogeneizzazione farina

Cottura clinker

Deposito costituenti e additivi

Macinazione cemento

Controllo di conformità del
Insaccamento cemento CE

Leganti Idraulici: TIPI DI CEMENTI
I cementi comuni conformi alla UNI EN 197-1 sono suddivisi in 5 tipi principali:
_Cemento Portland con una percentuale di clinker pari ad almeno il 95%;
_Cemento Portland composito (previsti 19 sottotipi) con una percentuale di clinker di almeno il
65%, il cemento Portland composito che ha le seguenti denominazioni in funzione della
tipologia delle aggiunte:
>Cemento Portland alla loppa (S): sigla sottotipi: II A/S, II B/S;
>Cemento Portland ai fumi di silice (D): sigla sottotipi: II A/D;
>Cemento Portland alla pozzolana: sigla sottotipi (P=natuarle Q=calcinata): II A/P, II B/P,
II A/Q, II B/Q;
>Cemento Portland alle ceneri volanti (V=silicee; W=calcaree): sigla sottotipi: II A/V, II B/
V, II A/W, II B/W;
>Cemento Portland allo scisto calcinato (T): sigla sottotipi: II A/T, II B/T;
>Cemento Portland al calcare (L e LL): sigla sottotipi: II A/L, II B/L, II A/LL, II B/LL
>Cemento Portland composito: sigla sottotipi: II A/M, II B/M;
_Cemento d'altoforno con una percentuale di loppa d'altoforno (S) dal 36 al 95% (previsti 3
sottotipi): sigla sottotipi: III A, III, B, III C
_Cemento pozzolanico con materiale pozzolanico (P e Q) dall'11 al 55% (previsti 2 sottotipi):
sigla sottotipi: IV A, IV B
_Cemento composito ottenuto per simultanea aggiunta di clinker di cemento Portland (dal 20
al 64%), di loppa d'altoforno (dal 18 al 50%) e di materiale pozzolanico (dal 18% al 50%)
(previsti 2 sottotipi): sigla sottotipi: V A, V B

Leganti Idraulici: CEMENTI

La normativa

Fino al 1993 in Italia era in vigore il decreto ministeriale 3 giugno 1968 e s.m.i. recante le
norme sui requisiti e sulle modalità di prova dei cementi. Con l'avvento delle regole
comunitarie nell'Unione Europea in Italia è entrata in vigore la UNI EN 197-1, che
raccoglie in un'unica classificazione tutte le tipologie di cemento prodotte fino ad allora
nei vari Paesi membri. Per la normativa europea i requisiti fondamentali dei cementi
sono:
-la composizione;
-la classe di resistenza normalizzata (a 28 gg) espressa in MPa con riferimento alla
resistenza a compressione iniziale (a 7 giorni per il 32,5N e a 2 giorni per le altre classi)).
La UNI EN 197-1 prevede 5 tipi di cemento, 27 sottotipi e 6 classi di resistenza.Pertanto
secondo la norma sono producibili 162 (27 × 6) cementi.
-UNI EN 197-1:2007 - Cemento - Parte 1: Composizione, specificazioni e criteri di
conformità per cementi comuni
-UNI EN 14647:2006 - Cemento alluminoso - Composizione, specificazioni e criteri di
conformità
-UNI EN 14216:2005 - Cemento - Composizione, specificazioni e criteri di conformità
per cementi speciali a calore di idratazione molto basso

Malta: introduzione

La malta è un conglomerato
costituito da una miscela
di legante. ad esempio
cemento e/o calce, acqua,
inerti fini (ad esempio sabbia)
ed eventuali additivi, il tutto in
proporzioni tali da assicurare
lavorabilità all'impasto
bagnato e resistenza
meccanica allo stato asciutto,
dopo la presa e l'indurimento.

Malta: Tipologie

MALTE A CALCE E AGGREGATO NON REATTIVO

MALTE A CALCE E AGGREGATO POZZOLANICO

MALTE A CALCE IDRAULICA

MALTA CEMENTIZIA

Malta: A CALCE E AGGREGATO NON
REATTIVO
Le sabbie che si impiegano per la preparazione di malte a calce sono silicee o
calcaree o miste. Vanno evitate le sabbie argillose o che contengano terriccio
e sabbie che contengano sali solubili in acqua per gli effetti nocivi che questi
materiali provocano sulla durabilità della malta.
I rapporti tra legante e aggregato, necessari per la preparazione di una buona
malta a calce e sabbia, oscillano tra 1: 3 e 1:2 e sono comunemente espressi
in volume. Considerando che la resa in grassello è intorno a 2,5 m3/ton (o
cm3/mg) per una calce grassa e almeno 1,5 m3/ton (o cm3/mg) per una
calce magra, e ipotizzando un peso di volume della sabbia intorno a 1,5, si
possono calcolare i rapporti in peso tra ossidodi calcio e sabbia e dal peso
dell’ossido si può calcolare la quantità di carbonato prodotto dal processo di
carbonatazione.
Questo dato è utile per risalire ai rapporti in volume iniziali partendo dalla
quantità di calcite presente in una malta già indurita, come spesso si richiede
quando si studiano le malte antiche.

Malta: A CALCE E AGGREGATO
POZZOLANICO
La pozzolana propriamente detta è un materiale naturale, di
natura silicatica, prodotto durante le eruzioni vulcaniche di tipo
esplosivo-parossistico, che non si è cementato durante i
processi diagenetici, rimanendo pertanto incoerente. Il brusco
raffreddamento subito con l’espulsione dal cono vulcanico ha
impedito che il magma si solidificasse lentamente e potesse
dar luogo a composti cristallini. Infatti, la peculiarità più
importante della pozzolana è il suo elevato contenuto in
sostanze vetrose, con elevata micro-porosità (nelle pozzolane
laziali, ad es. la fase vetrosa è circa l’80% del totale). A
queste componenti vetrose si deve la reattività nei riguardi
della calce.
La composizione chimico-mineralogica delle pozzolane varia
con la zona di formazione, ma in generale si può dire che la
frazione vetrosa è ricca soprattutto di silicio e alluminio; ferro,
magnesio, calcio, potassio e altri elementi sono presenti in
quantità secondarie. Soprattutto gli elementi alcalini
contribuiscono a determinare l’attività pozzolanica del
materiale. I componenti minerali cristallini che si
accompagnano alla frazione vetrosa svolgono un ruolo di
scheletro inerte e contribuiscono alle caratteristiche estetiche
della pozzolana

Malta: A CALCE IDRAULICA
La calce idraulica viene ottenuta da calcari marnosi, cioè contenenti argille, per cottura
a temperature di circa 950°C. Il quantitativo ottimale di argilla è stimato intorno al
15 - 20%.
I complessi processi che si verificano durante la cottura possono essere schematizzati
come segue:
• Tra 500 e 700°C: perdita dell’acqua di costituzione delle argille e distruzione dellaloro
struttura cristallina;
• Tra 600 e 900°C: formazione di silice, allumina e ossido di ferro dai compostiamorfi
prodotti nella fase precedente; contemporanea decomposizione delcarbonato di
calcio e formazione dell’ossido CaO;
• Fino a 1100°C: reazione del CaO con silice, allumina e ossido di ferro conformazione
di silicati, alluminati e ferriti di calcio (soprattutto silicato bicalcico, e, inminor
quantità, alluminato tricalcico)

Oltre che per cottura di marne, la calce idraulica può anche essere ottenuta cocendo un
calcare al quale è stata aggiunta una opportuna quantità di argilla. Pur essendo in ogni
caso un prodotto non disponibile in natura, è invalsa l’abitudine di indicare come calce
idraulica naturale quella ottenuta dalla cottura di marne e calce idraulica artificiale
quella ottenuta da miscele intenzionali di calcare e argilla. Le malte ottenute con calce
idraulica hanno, a parità di aggregato, resistenza meccanica più elevata delle malte a
calce aerea, mentre la porosità aperta è confrontabile, almeno come valore totale. Esse
inoltre resistono meglio all’azione dell’acqua, grazie alla presenza dei composti idraulici.

Malta: A CALCE IDRAULICA
Nella miscela di ossidi che si formano durante il processo di cottura, il CaO è in largo
eccesso rispetto alla somma di tutti gli altri, pertanto nel prodotto finale rimane una parte di
ossido di calcio non legato come silicato, alluminato e ferrito. Il prodotto della cottura viene
spento con la quantità di acqua (in genere non più del 10-15%) necessaria a formare la
calce idrata dal CaO libero, senza usare alcun eccesso, per evitare l’idratazione degli altri
composti; esso è posto in commercio in polvere.
Nel caso delle calci abassa idraulicità, il prodotto viene posto in commercio in zolle senza
essere spento. Quando la calce idraulica viene messa in contatto con l’acqua i silicati,
alluminati e ferriti di calcio, che a temperatura ambiente sono fasi anidre, instabili, in
presenza di acqua, si solubilizzano e formano le corrispondenti fasi idrate. Queste fasi
idrate sono praticamente insolubili e riprecipitano, soprattutto in forma di gel e, in parte, di
sostanze micro-cristalline.
Questi materiali si cementano fortemente e induriscono con il tempo. L’idrossido di calcio
formatosi dall’idratazione dell’ossido in eccesso subisce il processo, più lento, di
carbonatazione.

Malta: DI GESSO
La malta di gesso è una variante all'intonaco tradizionale, consente la realizzazione
di superfici interne da rasare.

Come la malta di calce aerea, è un legante aereo. Questo tipo di malta può essere
esclusivamente adottata per rasature e finiture e per la realizzazione di intonaci interni,
il suo tempo di presa è molto ridotto, pertanto in molti casi alla malta di gesso può
essere addizionata malta di calce. Il gesso è solubile in acqua, pertanto, la malta a
base gesso può essere utilizzata solo all’interno degli ambienti con un contenuto valore
di umidità.

Candela Valeria N14/262
De Crescenzo Valeria N14/207
Palomba Daniela N14/1570
Piskovets Anna N14/1907
Zoccolella Antonietta N14/1457

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