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Terra cruda
Percorsi Abilitanti Speciali
Classe A016
Costruzioni, Tecnologia delle costruzioni e Disegno Tecnico
pro
f. A
dolf
o F
. L.
Bara
tta
Roma, 28 febbraio 2014
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Materia prima
I terreni che hanno tra i loro componenti
ghiaia, sabbia, limo e argilla sono idonei
all’impiego in edilizia mentre i suoli organici
non possono essere utilizzati perché hanno
prestazioni instabili nel tempo.
Ghiaia, sabbia e limo, con granulometria
progressivamente decrescente, costituiscono la
struttura dell’impasto e, se valutati secchi,
non possiedono coesione: l’argilla, che
costituisce la parte più fine, svolge la funzione
di legante.
R. Joy
Convent Avenue Studios
Tucson (USA) 2005.
Bosellini, A. ; Mutti, E. ; Ricci Lucchi, F. Scienze della Terra. Rocce e successioni sedimentarie, UTET, Torino 1989
Il 30% della popolazione mondiale abita in case di terra cruda anche perché, in contesti quali
quelli con scarsità di risorse, la terra rappresenta un materiale con grandi potenzialità di tipo
prestazionale ed economico.
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Materia prima
Ghiaia
Frammenti di roccia con dimensioni di 5-10 mm; un terreno a prevalenza di ghiaia non può
essere utilizzato per la costruzione di edifici perché non contiene sufficienti elementi di
coesione.
Sabbia
Grani di minerali vari con dimensioni 0,8-5 mm; non possiede coesione quando è secca ma
presenta una forte frizione interna.
Limo
Costituito da elementi così piccoli (0,2-0,8 mm) che non sono singolarmente distinguibili ad
occhio nudo, a secco non possiede coesione ed ha una minore resistenza all’attrito della sabbia.
Argilla
Grani microscopici (0,002 mm) di varia forma e struttura mineraria. Umida è malleabile e
collosa mentre secca risulta dura e compatta: essa è però instabile alla variazione di umidità con
fenomeni di ritiro e gonfiamento.
Suoli organici
Sono composti da materiale decomposto ed hanno un aspetto spugnoso o fibroso.
Casa de la mujer, Algeria.
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Materia prima
In base alla quantità di acqua presente
nell’impasto, la terra può essere classificata
nelle seguenti categorie omogenee:
- conglomerato compatto;
- terra secca, solida o friabile;
- terra umida, con tenore d’acqua 5-15%;
- terra plastica, con tenore d’acqua 15-30%;
- terra molle, con tenore d’acqua 30-35%
- terra liquida e fango.
L’elasticità della terra viene desunta attraverso i
limiti di Attemberg (limiti di liquidità, plasticità,
ritiro, assorbimento): nel caso di eccessiva
instabilità (ritiro troppo basso o troppo alto) è
necessario aggiungere all’impasto degli
stabilizzanti di tipo vegetale (paglia, pula di
riso, cenere o altro) o animale (scarti organici).
M. Rauch
Cappella della Riconciliazione
Berlin (D) 1998-2000.
Fango di argilla marrone.
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Cenni storici
Shibam (Yemen).
In tutte le zone climatiche del mondo si trovano
esempi di edifici in terra cruda: in Turkestan si
trovano esempi che risalgono al 8.000-6.000 a.C.;
le ziggurat dei Sumeri erano in laterizio cotto
nelle loro parti esterne e in terra cruda nelle parti
interne; nello Yemen esistono edifici del XV secolo
in terra cruda di otto piani, ancora perfettamente
in uso.
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Cenni storici
Nell’antico Oriente il mattone crudo, essiccato al sole, ha una lunga tradizione: i primi sepolcri
faraonici, chiamati mastabe o piramidi a gradoni, erano realizzati con mattoni crudi (solo
successivamente si passò a materiali più resistenti agli agenti atmosferici come i materiali
lapidei).
I mattoni venivano fabbricati in
autunno o in inverno così da
consentirne una asciugatura
lenta ed omogenea (una
essiccazione repentina può
effettivamente asciugare la
superficie e lasciare umida la
parte interna).
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Shibam, Yemen
Marechaux, P. e M. Yemen ciel et terre, Parigi 2003.
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Shibam, Yemen
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Diffusione nel mondo
Aree geografiche
considerate a rischio
sismico: il colore giallo
indica i tre livelli più
importanti ovvero modesto,
alto e molto alto.
Aree geografiche in cui le
piogge annue oscillano tra i
1000 e i 3000 mm.
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Diffusione nel mondo
Aree geografiche in cui è certa la presenza di edifici in terra cruda.
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Diffusione in Italia
In Italia le costruzioni in terra cruda sono
abbastanza diffuse. In particolare, nell’area
settentrionale si trovano:
1. le trunere piemontesi;
2. i casoni veneti e romagnoli;
3. le ciason friulane;
in quella centrale si trovano:
4. le pagliare e gli atterrati marchigiani ed
umbri;
5. le pingiare abruzzesi fatte con massoni;
e in quella meridionale e insulare si trovano:
6. le casedde calabresi e lucane;
7. le domu in ladiri sarde.
Diffusione delle costruzioni in terra cruda in Italia.
Baldacci, O. L’ambiente geografico delle case di terra in Italia, Firenze 1958.
Mattoni di argilla e paglia.
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Diffusione in Italia
Galdieri, E. Le meraviglie dell’architettura in terra cruda, Bari 1982
Trunera a Fresonara (AL).
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Diffusione in Italia
“Telaio” in terra cotta
e tamponamento in
terra cruda.
www.casediterra.it
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Tecniche costruttive
Quindi, anche in funzione dell’impasto, la terra viene impiegata con
diverse tecniche costruttive, tra cui quelle tradizionalmente più diffuse
sono:
1. Adobe. È il nome del mattone in terra cruda modellato a mano, con
e senza stampo, e lasciato seccare al sole;
2. Bauge. La terra cruda viene utilizzata per realizzare dei pani di terra
che vengono disposti l’uno sull’altro e assestati fino a creare una
muratura monolitica;
3. Pisè. La terra viene gettata in casseforme e compattata
manualmente o meccanicamente fino a ottenere una muratura
monolitica;
4. Torchis. La terra viene applicata su una intelaiatura di montanti e
traversi in legno o bambù;
5. Leichtlehm o terra-paglia. L’impasto di terra e molta acqua
determina un impasto viscoso (barbottina) che viene versato su balle
di paglia fino a ricoprirle completamente.
Muratura
Muratura
Muratura
Tamponamento
Tamponamento
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Adobe
Il termine adobe deriva dall’egizio thobe (mattone), trasformato in ottob dagli Arabi ed infine
adobe dagli Spagnoli.
L’adobe, in Gran Bretagna noto come clay lumb, viene preparato realizzando un impasto di terra
mescolata a paglia o altre fibre vegetali, che viene versato in forme di legno delle dimensioni
dell’elemento che si vuole produrre.
Gli elementi pieni, una volta preparati, vengono stoccati e lasciati seccare al sole per un tempo
compreso tra una e tre settimane.
Essendo uno dei materiali di più
antico utilizzo, l’adobe ha subito nel
tempo variazioni di forma e di
dimensione: i primi mattoni crudi
erano di forma conica per diventare
successivamente cilindro-conici,
dentiformi e infine parallelepipedi.
Mattoni di argilla e paglia.
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Adobe
Per realizzare i mattoni di adobe la miscela terra-acqua (2/3 e 1/3 rispettivamente) deve avere
le seguenti percentuali di componenti:
1. 55-75% di sabbia;
2. 10-28% di limo;
3. 15-18% di argilla.
Solitamente il 20% del volume è composto da stabilizzante.
La produttività dipende dall’attrezzatura disponibile: due persone possono produrre 200-400
mattoni al giorno, se dispongono di una pala di escavazione e di telai multipli per il getto
contemporaneo di più elementi.
La produzione attuale prevede la compressione della terra, al fine di costipare le particelle della
terra e aumentare la densità e, di conseguenza, la resistenza meccanica.
Tonietti, U. L’arte di abitare la terra, L’Asino d’Oro editore, Roma 2011.
Un sistema empirico di verifica
della qualità della terra
consiste, dopo aver lasciato
riposare il fango per due
giorni, nel preparare delle
sfere di 2,0 cm circa di
diametro e verificarne la
resistenza tramite la pressione
delle dita.
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Bauge
Minke, G. Building With Earth. Design and Technology of a Sustainable Architecture, Birkhäuser Publisher, Basilea (CH) 2013
La tecnica del bauge impiega un composto di terra molto grasso, ricco di limo e argilla
migliorato dall’aggiunta di paglia e fibre, che viene lavorato fino a raggiungere una consistenza
fortemente plastica.
Dopo circa un giorno di riposo, l’impasto è lavorato a mano e tagliato a blocchi con morfologia
irregolare.
Quando il muro è completato, ancora fresco, è regolarizzato con l’aggiunta di uno strato di
finitura in intonaco a base di terra. Il risultato è una muratura monolitica simile a quella del
pisè.
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Bauge
Dettaglio di una muratura realizzata con pani di terra.
Moschea, Agadez (Niger)
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Il “toron” conferisce alla struttura il
caratteristico aspetto irsuto.
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Pisè
Il pisè è un procedimento costruttivo attraverso il
quale è possibile realizzare murature monolitiche
in conglomerato di terra (senza l’impiego di paglia)
attraverso la compattazione del materiale umido
all’interno di appositi casseri o tavole di legno
collocati a definire lo spessore della muratura.
I casseri vengono tolti quando la terra si è seccata
e costituisce un blocco solido.
Dato che il conglomerato di terra non è fluido ma
disomogeneo, il getto e la compattazione
all’interno dei casseri devono avvenire ogni 20,0
cm di altezza della muratura, secondo la
consistenza della terra e del tipo di compattatore.
I pannelli di legno che costituiscono la cassaforma
possono avere dimensioni diverse a seconda delle
diverse tradizioni locali: la loro altezza varia tra
50,0 e 90,0 cm, mentre la lunghezza è compresa
tra 100,0 e 200,0 cm.
Come strumento di compattazione viene usata una
mazza o un pestello ligneo di forma e dimensione
variabile.
Donati, P. Legno, terra e pietra, Giunti editore, Firenze 1990.
Rauch, M. “Costruire oggi con la terra cruda. Un metodo con potenzialità di sviluppo”, Detail, München, n. 6 (giugno 2011), pp. 752-761.
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Roger Boltshauser e Martin Rauch, Casa Rauch, Schlins (A) 2005-08
Pianta piano primo.
Pianta piano secondo.
Prospetto sud.
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Roger Boltshauser e Martin Rauch, Casa Rauch, Schlins (A) 2005-08
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Roger Boltshauser e Martin Rauch, Casa Rauch, Schlins (A) 2005-08
Interni.
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Roger Boltshauser e Martin Rauch, Casa Rauch, Schlins (A) 2005-08
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Torcis
Nella tradizione della terra cruda esiste una tecnica costruttiva usata sin dall’antichità nei paesi
del Nord Europa, che associa il legno e la terra: il torchis.
Tale tecnica, detta torchis in Francia e wattle and daub in Inghilterra, in Italia era diffusa in
epoca romana sotto il nome di opus craticium; essa sfrutta le capacità portanti di una struttura
controventata in legno, utilizzando la terra come tamponamento e chiusura parietale.
Tutti i vani lasciati liberi da una fitta armatura o graticci di legno (detto fachwerk in Germania,
e colombage o pan-de-bois in Francia, wattle in Inghilterra e costituiti anche da semplici rami di
nocciolo), vengono riempiti con il torchis, un impasto denso di terra e paglia (o anche pelo di
capra o vacca).
La chiusura delle specchiature che si
creano tra gli elementi lignei può
avvenire con un impasto di terra cruda
e paglia.
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Leichtlehm o terra-paglia
La tecnica della terra-paglia, detta leichtlehm
in Germania, prevede l’impiego di paglia dalle
fibre lunghe bagnata con terra liquida
(barbottina) per immersione o per aspersione
e gettata tra due casseri; successivamente
viene leggermente compressa e messa in
forma secondo lo spessore voluto. La terra ha
la sola funzione di ricoprire e tenere insieme
la paglia.
La terra paglia è una rielaborazione della
tecnica tradizionale del torchis.
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Protezione
Frequentemente le costruzioni in terra vengono
protette con intonaci in semplice terra stabilizzata
(spesso lo stesso impasto utilizzato per la
struttura): in alcuni contesti climatici (caldo-secchi
con periodi di grandi piogge) è necessario rifare
l’intonaco ogni anno.
In contesti con condizioni climatiche più miti, quali
ad esempio, quello europeo, possono essere
impiegati intonaci a base di calce idrata: sono
fortemente sconsigliati gli intonaci di cemento che,
per effetto dell’eccessiva rigidità, dopo un certo
periodo si staccano dalla struttura sottostante.
Cornice decorativa in terra cruda.
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Pregi
La terra cruda, quale materiale da costruzione,
risponde a una serie di requisiti ambientali richiesti
da una progettazione consapevole, come
testimoniano i numerosi esempi di architettura
tradizionale.
La terra cruda, materiale salubre ed ecologico (non
inquina, è reversibile, limita il consumo
energetico), ha un buon isolamento e assorbimento
acustico (una parete di soli 25,0 cm di spessore
garantisce un isolamento di 50 dB) e un ottimo
isolamento termico. I vantaggi nell’impiego della terra cruda sono:
- il microclima interno, equilibrato e costante nelle
differenti stagioni, con una umidità dell’aria
ottimale;
- i risparmi energetici che consentono di ridurre la
produzione di CO2;
- il benessere acustico;
- l’ottimo comportamento al fuoco;
- il perfetto inserimento nel paesaggio naturale.
Suggestivo scorcio di un complesso in terra cruda.
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Difetti
Il punto più delicato delle costruzioni in terra cruda
resta naturalmente il comportamento in presenza di
variazione di umidità: per ridurre l’aggressione dal
suolo, tutti gli edifici in terra vengono
opportunamente isolati dal suolo.
Un ulteriore difficoltà è legata alla necessità di
frequenti interventi di manutenzione.
Ingresso
all’abitazione e
piattaforma di
raccolta delle
acque.
Attacco a terra.
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Djenné, Mali
Timbuktu ●
Bamako ●
● Bandiagara Mopti ● Djenné●
Segu ●
● Gao
Repubblica del Mali.
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Djenné, Mali
Collection Générale Fortier – 1905-06.
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Djenné, Mali
Djenné ha delle piccole abitazioni identificabili in “marocchina”,
“tokolar” e “semplice”: le prime due differiscono per le aperture,
perché mentre la “marocchina” ha delle finestre con grate in legno a
stelle a otto punte e porticine a ferro di cavallo, la “tokolar” ha una
sola finestra sopra l’entrata e delle piccole aperture di ventilazione sul
lato stradale. Il tipo “semplice”, diffusosi nella seconda metà del
ventesimo secolo, presenta un solo piano e facciate priva di
decorazioni.
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Djenné, Mali
Il progetto di una tokolar.
La progettazione di
un edificio avviene
riproducendo la
sola facciata su un
battuto di terra.
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Djenné, Mali
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Djenné, Mali
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Torre Piattaforma
Tomba
Tomba
Accesso
Corridoio riservato alle donne
Corte interna
0 10
N
L’attuale Grande Moschea di
Djenné è databile 1910 ma
il sito è dedicato al culto
religioso dal Trecento.
Modello della Grande Moschea,
Museo Nazionale di Bamako.
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Djenné, Mali
Collection Générale Fortier – 1905-06.
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Djenné, Mali
1930 ca.
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Djenné, Mali
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Djenné, Mali
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Djenné, Mali
Djenné, Mali
Nel quadro di specifiche festività,
tutta la comunità di Djenné prende
parte attiva alla manutenzione della
Grande Moschea.
Nei giorni che precedono la festa,
viene preparata una grande quantità di
terra cruda: il mescolamento e il
mantenimento dell’impasto nella
giusta consistenza viene svolto dai più
piccoli che vi giocano dentro; ai
giovani spetta il compito di rivestire
l’involucro con il nuovo impasto,
scalando le facciate utilizzando i
“toron” che fuoriescono dalla
muratura; mentre le donne portano
l’acqua per l’impasto, gli uomini
lavorano la terra e la forniscono ai
giovani; infine gli anziani, seduti al
posto d’onore, assistono all’intera
operazione che viene sapientemente
diretta dai membri della corporazione
dei muratori. I lavori sono condotti con
metodi tradizionali e al suono della
musica popolare.
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Djenné, Mali
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Tutti partecipano alla festa per la manutenzione della Grande Moschea …
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Peter Vetsch
Wagner, E.; Schubert-Weller, C. Earth and Cave Architecture Peter Vetsch, Sulgen 1994
Peter Vetsch è un architetto svizzero, laureato presso l’Accademia statale di Dusseldorf, noto
soprattutto per le sue realizzazioni in terra.
A partire dagli anni Settanta, Vetsch con la terra, supportata da una struttura in calcestruzzo a
proiezione su reticolo metallico, crea degli involucri privi di angoli retti, che racchiudono il
massimo volume nel minimo spazio al fine di costituire una forma ideale per il risparmio
energetico. Ha realizzato più di 50 complessi edilizi.
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Peter Vetsch, Residenza Guldimann, Lostorf (CH) 2001
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Peter Vetsch, Residenza Guldimann, Lostorf (CH) 2001
Su una rete metallica stirata a maglie strette saldata su armature portanti, piegate e formate in
base alla morfologia dell’edificio, vengono spruzzati calcestruzzo e schiuma rigida di
poliuretano: la struttura è completata con una stuoia e uno strato di terra da 50 a 300 cm.