Il laterizio

Introduzione

Il laterizio è un prodotto ceramico appartenente alla Il laterizio è un prodotto ceramico appartenente alla categoria delle terracotte. categoria delle terracotte. Si ricava da impasti costituiti prevalentemente da Si ricava da impasti costituiti prevalentemente da argilla con i quali si definiscono pezzi di varie forme e argilla con i quali si definiscono pezzi di varie forme e dimensioni che vengono sottoposti ad un processo di dimensioni che vengono sottoposti ad un processo di cottura a seguito del quale si ottengono manufatti duri, cottura a seguito del quale si ottengono manufatti duri, aggregati e porosi.aggregati e porosi.I prodotti principali impiegati in edilizia sono:I prodotti principali impiegati in edilizia sono:- i mattoni pieni e foratii mattoni pieni e forati- i quadri e le esagonette (pavimentazione e rivestimento)- le tavelle - i coppi e le tegole- i tubi di drenaggio- gli elementi sagomati e decorati

I componenti degli impasti argillosi

Il laterizio è costituito da terra grassa argillosa derivante Il laterizio è costituito da terra grassa argillosa derivante prevalentemente da depositi alluvionali in prossimità di torrenti prevalentemente da depositi alluvionali in prossimità di torrenti e fiumi, nelle valli e nelle pianure estese.e fiumi, nelle valli e nelle pianure estese.In queste zone l’argilla è mista ad una discreta quantità di sabbia In queste zone l’argilla è mista ad una discreta quantità di sabbia sottile che consente di ottenere una pasta omogenea, sottile che consente di ottenere una pasta omogenea, mediamente plastica con poche impurità ed in grado di assorbire mediamente plastica con poche impurità ed in grado di assorbire l’acqua.l’acqua.A seconda dei minerali presenti nelle argille, i laterizi assumono A seconda dei minerali presenti nelle argille, i laterizi assumono colorazioni diverse:colorazioni diverse:- solfato di ferro = dal grigio al nero con tonalità azzurre;solfato di ferro = dal grigio al nero con tonalità azzurre;- ossido di ferro e manganese = dal rosso al giallo al verde;ossido di ferro e manganese = dal rosso al giallo al verde;L’argilla è una roccia naturale di varia composizione chimica, L’argilla è una roccia naturale di varia composizione chimica, formata da uno o più minerali (caolinite, halloysite, formata da uno o più minerali (caolinite, halloysite, monmorillonite, illite), aggregati in una struttura lamellare monmorillonite, illite), aggregati in una struttura lamellare finissima che in presenza di acqua consente alle particelle di finissima che in presenza di acqua consente alle particelle di scorrere e di orientarsi a seconda della pressione esercitata (di scorrere e di orientarsi a seconda della pressione esercitata (di qui la modellabilità). L’evaporazione dell’acqua determina la qui la modellabilità). L’evaporazione dell’acqua determina la durezza e la perdita di plasticità.durezza e la perdita di plasticità.Nei conglomerati argillosi è quasi sempre presente uno scheletro Nei conglomerati argillosi è quasi sempre presente uno scheletro sabbioso fine (quarzo, mica, feldspato). Queste presenze sabbioso fine (quarzo, mica, feldspato). Queste presenze possono generare difetti e ridurre la resistenza del laterizio possono generare difetti e ridurre la resistenza del laterizio cotto.cotto.

I componenti degli impasti argillosi

Le terre grasse sono più ricche di argilla Le terre grasse sono più ricche di argilla (maggiore plasticità), quelle magre sono (maggiore plasticità), quelle magre sono più ricche di sabbia (maggiore friabilità e più ricche di sabbia (maggiore friabilità e problemi di disgregazione - meno idonee problemi di disgregazione - meno idonee per la produzione di laterizi).per la produzione di laterizi).Le terre troppo grasse assorbono molta Le terre troppo grasse assorbono molta acqua determinando considerevoli ritiri in acqua determinando considerevoli ritiri in fase di essiccamento (per risolvere il fase di essiccamento (per risolvere il problema si aggiungono agli impasti problema si aggiungono agli impasti sostanze antiplastiche - terre magre o sostanze antiplastiche - terre magre o sabbie).sabbie).La giusta quantità di acqua per un impasto La giusta quantità di acqua per un impasto idoneo alla produzione di laterizi varia tra idoneo alla produzione di laterizi varia tra il 15% e il 30%.il 15% e il 30%.

L’estrazione

L’estrazione della materia prima avviene a cielo L’estrazione della materia prima avviene a cielo aperto, creando grandi fosse nel terreno. aperto, creando grandi fosse nel terreno. L’operazione si volge generalmente in autunno o L’operazione si volge generalmente in autunno o all’inizio dell’inverno per lasciare il materiale all’inizio dell’inverno per lasciare il materiale esposto alla pioggia e al gelo (disgregazione esposto alla pioggia e al gelo (disgregazione naturale delle zolle in particelle minute). naturale delle zolle in particelle minute). Si elimina il primo strato di terra alterato da Si elimina il primo strato di terra alterato da presenze organiche e vegetali (vermi, radici, ecc.). presenze organiche e vegetali (vermi, radici, ecc.). In origine lo scavo avveniva manualmente con In origine lo scavo avveniva manualmente con l’ausilio di zappe larghe e pesanti, oggi con l’ausilio di zappe larghe e pesanti, oggi con l’impiego di mezzi meccanici.l’impiego di mezzi meccanici.Il materiale si estrae fino ad 1,50-1,80m. di Il materiale si estrae fino ad 1,50-1,80m. di profondità, manualmente, fino a profondità profondità, manualmente, fino a profondità maggiori meccanicamente. maggiori meccanicamente. I mezzi per l’estrazione meccanica sostituiscono il I mezzi per l’estrazione meccanica sostituiscono il lavoro manuale a partire dal XIX secolo. lavoro manuale a partire dal XIX secolo.

Le lavorazioni preliminari

Le prime lavorazioni del materiale appena estratto Le prime lavorazioni del materiale appena estratto hanno l’obiettivo di aumentarne l’omogeneità e hanno l’obiettivo di aumentarne l’omogeneità e consistono:consistono:- nell’eliminazione di eventuali impurità (granuli nell’eliminazione di eventuali impurità (granuli calcarei e silicei, frammenti lapidei, radici e resti calcarei e silicei, frammenti lapidei, radici e resti vegetali);vegetali);- nello sminuzzamento della massa argillosa in nello sminuzzamento della massa argillosa in particelle sempre più piccole.particelle sempre più piccole.La terra viene disposta in cumuli non più alti di 1 m., La terra viene disposta in cumuli non più alti di 1 m., periodicamente rimescolata per consentire a tutto il periodicamente rimescolata per consentire a tutto il materiale l’esposizione alle intemperie. Nei paesi caldi materiale l’esposizione alle intemperie. Nei paesi caldi la terra estratta subisce un trattamento analogo; viene la terra estratta subisce un trattamento analogo; viene esposta all’azione del sole, del vento e della pioggia.esposta all’azione del sole, del vento e della pioggia.Gli agenti climatici conferiscono alla terra maggiore Gli agenti climatici conferiscono alla terra maggiore omogeneità, plasticità e capacità di assorbire l’acqua.omogeneità, plasticità e capacità di assorbire l’acqua.Il materiale argilloso viene trasportato in prossimità Il materiale argilloso viene trasportato in prossimità delle fornaci ed ulteriormente lavorato (frantumato, delle fornaci ed ulteriormente lavorato (frantumato, bagnato, mescolato, essiccato). Tali operazioni erano bagnato, mescolato, essiccato). Tali operazioni erano frutto del lavoro manuale fino al XIX secolo, quando frutto del lavoro manuale fino al XIX secolo, quando sono stati introdotti sistemi meccanizzati.sono stati introdotti sistemi meccanizzati.

La formatura dei laterizi

La formatura conferisce al laterizio le caratteristiche La formatura conferisce al laterizio le caratteristiche morfologico-dimensionali definitive che con la cottura morfologico-dimensionali definitive che con la cottura diverranno irreversibili.diverranno irreversibili.Tale operazione avveniva manualmente fino alla metà del Tale operazione avveniva manualmente fino alla metà del secolo scorso (nelle zone più povere del mondo oggi è secolo scorso (nelle zone più povere del mondo oggi è ancora manuale), quando sono state introdotte macchine ancora manuale), quando sono state introdotte macchine a trafila e a compressione.a trafila e a compressione.La formatura manuale prevede l’uso di un banco di lavoro La formatura manuale prevede l’uso di un banco di lavoro attrezzato con contenitori di acqua e stampi in legno, attrezzato con contenitori di acqua e stampi in legno, talvolta rifiniti in ferro.talvolta rifiniti in ferro.Gli stampi hanno dimensioni leggermente superiori a Gli stampi hanno dimensioni leggermente superiori a quelle dei prodotti cotti (si moltiplicano le dimensioni quelle dei prodotti cotti (si moltiplicano le dimensioni degli elementi finiti per un coefficiente che varia tra degli elementi finiti per un coefficiente che varia tra l’1,05 e l’1,15 a seconda del tipo di terra), a causa dei l’1,05 e l’1,15 a seconda del tipo di terra), a causa dei ritiri dovuti ai processi di essiccamento e cottura. Il ritiri dovuti ai processi di essiccamento e cottura. Il banco di lavoro, gli stampi e il terreno dove deporre gli banco di lavoro, gli stampi e il terreno dove deporre gli elementi formati vengono cosparsi di sabbia fine, per elementi formati vengono cosparsi di sabbia fine, per ridurre l’adesione della terra e quindi eventuali danni agli ridurre l’adesione della terra e quindi eventuali danni agli elementi formati.elementi formati.Una squadra di 4-6 operai è in grado di produrre circa Una squadra di 4-6 operai è in grado di produrre circa 1000 mattoni in poche ore.1000 mattoni in poche ore.

La formatura dei laterizi

Le macchine per la formatura dei laterizi compaiono Le macchine per la formatura dei laterizi compaiono all’inizio dell’800 ma solo dopo la prima metà del all’inizio dell’800 ma solo dopo la prima metà del secolo vengono perfezionate per la grande secolo vengono perfezionate per la grande produzione.produzione.Nelle macchine a compressione gli impasti Nelle macchine a compressione gli impasti prendono forma con un procedimento simile a prendono forma con un procedimento simile a quello manuale ma con l’impiego di stampi in quello manuale ma con l’impiego di stampi in metallo o gesso.metallo o gesso.Nelle macchine a trafila, gli impasti vengono Nelle macchine a trafila, gli impasti vengono pressati e costretti a passare da condotti della pressati e costretti a passare da condotti della stessa sezione dei mattoni, per poi essere tagliati.stessa sezione dei mattoni, per poi essere tagliati.

L’essiccamento

Prima di essere sottoposto a cottura, il laterizio Prima di essere sottoposto a cottura, il laterizio deve essere fatto essiccare affinché l’acqua deve essere fatto essiccare affinché l’acqua contenuta nell’impasto evapori lentamente e non contenuta nell’impasto evapori lentamente e non si creino fessure o screpolature.si creino fessure o screpolature.L’essiccamento può essere naturale o artificiale.L’essiccamento può essere naturale o artificiale.L’essiccamento naturale avviene solo in presenza L’essiccamento naturale avviene solo in presenza di condizioni climatiche caldo-secche; i manufatti si di condizioni climatiche caldo-secche; i manufatti si dispongono per filari in modo tale da favorire la dispongono per filari in modo tale da favorire la ventilazione naturale tra gli elementi ed evitare ventilazione naturale tra gli elementi ed evitare eventuali ristagni d’acqua. Dopo 12-24 ore i eventuali ristagni d’acqua. Dopo 12-24 ore i prodotti non sono più deformabili e vengono rifiniti prodotti non sono più deformabili e vengono rifiniti eliminando eventuali difetti superficiali.Il processo eliminando eventuali difetti superficiali.Il processo di essiccamento naturale dura dai 3 ai 10 giorni.di essiccamento naturale dura dai 3 ai 10 giorni.L’essiccamento artificiale richiede 24 ore e può L’essiccamento artificiale richiede 24 ore e può avvenire anche in presenza di climi freddo-umidi. avvenire anche in presenza di climi freddo-umidi. Si dispongono i laterizi per filari e li si espongono Si dispongono i laterizi per filari e li si espongono ad una fonte di calore bassa proveniente dai forni.ad una fonte di calore bassa proveniente dai forni.

La cottura

Le reazioni chimiche che avvengono nei composti Le reazioni chimiche che avvengono nei composti argillosi durante la cottura restituiscono prodotti argillosi durante la cottura restituiscono prodotti non più plastici e anidro.non più plastici e anidro.Nel processo di cottura la temperatura sala Nel processo di cottura la temperatura sala gradatamente fino a 800°-1200°.gradatamente fino a 800°-1200°.I forni per i laterizi si classificano in 3 categorie:I forni per i laterizi si classificano in 3 categorie:- i forni semplici a funzionamento intermittente;i forni semplici a funzionamento intermittente;- i forni accoppiati a funzionamento semicontinuo;i forni accoppiati a funzionamento semicontinuo;- i forni continui a fuoco mobile o fisso.i forni continui a fuoco mobile o fisso.I forni semplici a pignone prevedono una cottura I forni semplici a pignone prevedono una cottura allo scoperto, disponendo una catasta di mattoni allo scoperto, disponendo una catasta di mattoni sotto la quale si lasciano delle gallerie nelle quali sotto la quale si lasciano delle gallerie nelle quali vengono alloggiati i fuochi. I forni semplici a vengono alloggiati i fuochi. I forni semplici a camera, invece, sono costruzioni in mattoni (con camera, invece, sono costruzioni in mattoni (con copertura spiovente) con una camera di copertura spiovente) con una camera di combustione alla base.combustione alla base.

La cottura

I forni accoppiati a fiamma orizzontale o rovesciata I forni accoppiati a fiamma orizzontale o rovesciata sono costruzioni sempre in mattoni con un sistema sono costruzioni sempre in mattoni con un sistema di combustione che si distribuisce su tutte le di combustione che si distribuisce su tutte le superfici verticali e superiori del volume della superfici verticali e superiori del volume della camera di cottura. I laterizi non vengono esposti camera di cottura. I laterizi non vengono esposti direttamente alla fiamma ma schermati da direttamente alla fiamma ma schermati da superfici realizzate con mattoni refrattari.superfici realizzate con mattoni refrattari.I forni continui (Hoffmann) prevedono diverse I forni continui (Hoffmann) prevedono diverse camere di combustione che sfruttano al meglio il camere di combustione che sfruttano al meglio il calore. Si sfrutta il principio del recupero di calore calore. Si sfrutta il principio del recupero di calore (risparmio energetico) e la produzione non viene (risparmio energetico) e la produzione non viene mai interrotta perché durante la fase di mai interrotta perché durante la fase di raffreddamento il calore della prima camera di raffreddamento il calore della prima camera di combustione passa alla seconda e così via. La combustione passa alla seconda e così via. La fornace Hoffmann (sistema brevettato nel 1858) è fornace Hoffmann (sistema brevettato nel 1858) è una galleria anulare continua (lunga da 50 a 100m. una galleria anulare continua (lunga da 50 a 100m. E con 12-32 celle collegate con l’esterno) con E con 12-32 celle collegate con l’esterno) con sezione a volta, divisibile in scomparti. Al centro sezione a volta, divisibile in scomparti. Al centro della fornace è collocato il camino. della fornace è collocato il camino.

L’impiego del laterizio nella storia dell’architettura

L’impiego del laterizio in edilizia ha origini antiche L’impiego del laterizio in edilizia ha origini antiche (anche se non quanto quelle della pietra, del legno (anche se non quanto quelle della pietra, del legno e della terra cruda).e della terra cruda).I primi esempi di grande architettura costruita con I primi esempi di grande architettura costruita con l’impiego dei laterizi risalgono al periodo dei l’impiego dei laterizi risalgono al periodo dei romani. Il primo materiale cotto usato dai romani è romani. Il primo materiale cotto usato dai romani è in forma di tegole e mattoni sottili. L’edificio meglio in forma di tegole e mattoni sottili. L’edificio meglio conservato dell’architettura romana con l’impiego conservato dell’architettura romana con l’impiego del laterizio è il Pantheon.del laterizio è il Pantheon.Il laterizio ha avuto una diffusione enorme nel Il laterizio ha avuto una diffusione enorme nel campo dell’architettura sino al punto di prevalere campo dell’architettura sino al punto di prevalere (in alcune zone) sulla pietra. Le tappe storiche (in alcune zone) sulla pietra. Le tappe storiche fondamentali di tale diffusione sono il periodo fondamentali di tale diffusione sono il periodo medioevale, il periodo rinascimentale (Santa Maria medioevale, il periodo rinascimentale (Santa Maria del Fiore) sino all’architettura moderna ed alle del Fiore) sino all’architettura moderna ed alle evoluzioni più recenti dell’architettura evoluzioni più recenti dell’architettura contemporanea.contemporanea.

Architettura sostenibile e laterizio

Il laterizio possiede alcune caratteristiche ambientali e Il laterizio possiede alcune caratteristiche ambientali e sociali che lo rendono di notevole interesse per una sociali che lo rendono di notevole interesse per una progettazione sostenibile:progettazione sostenibile:- la materia prima è largamente diffusa e facilmente la materia prima è largamente diffusa e facilmente accessibileaccessibile- le attività estrattive hanno maggiori possibilità di le attività estrattive hanno maggiori possibilità di recupero naturalistico rispetto ad altri scavirecupero naturalistico rispetto ad altri scavi- i produttori di laterizi sono numerosi e distribuiti sul i produttori di laterizi sono numerosi e distribuiti sul territorio (riduzione della mobilità)territorio (riduzione della mobilità)- caratterizzazione geografica dei prodotti (colori e caratterizzazione geografica dei prodotti (colori e soluzioni tecniche)soluzioni tecniche)- produzione poco energivoraproduzione poco energivora- LCA con basso impatto ambientaleLCA con basso impatto ambientale- sano e non produce emissioni tossichesano e non produce emissioni tossiche- favorisce il risparmio energetico negli edificifavorisce il risparmio energetico negli edifici- manutenzione ridotta e semplicemanutenzione ridotta e semplice- produce edifici duraturi nel tempoproduce edifici duraturi nel tempo- può consentire l’autocostruzionepuò consentire l’autocostruzione- i rifiuti di cantiere e gli sfridi sono recuperabilii rifiuti di cantiere e gli sfridi sono recuperabili

L’architettura in laterizio oggi

I progetti presentati sono tratti da A. Paolella, Architettura sostenibile e laterizio, Edizioni ambiente, Milano, 2009