I LATERIZI

Flavia Genel Ricciardiello - Università di Trieste
Dipartimento Ingegneria Chimica dell'Ambiente e delle Materie Prime

     

L'uso di materiali da costruzione ceramici a pasta porosa non smaltata ha in Italia e nel mondo una lunghissima tradizione, a causa della facilità di produzione, delle possibilità di avere dimensioni dell'oggetto costanti in produzione, del basso costo delle materie prime. L'uso dei laterizi quali elementi statico-strutturali, per coperture, per pareti divisorie è molto diffuso sia nei tempi attuali sia durante tutti i periodi della nostra storia: sostituire la pietra con il laterizio rende la costruzione più facile, più leggera e perciò meno costosa.
La tipologia dei prodotti non è molto cambiata nel corso dei secoli, ma la necessità di uniformare le produzioni attuali ha dato origine ad una serie di decreti legislativi e di norme UNI, sia per definire la tipologia che per dettare specifiche tecniche e metodi di prova (Tab. 1). In tabella sono riportate le norme in uso attualmente in Italia per i vari tipi di prodotti.
In Italia si producono circa 20 mila tonnellate di laterizi all'anno, in 344 industrie con circa 15 mila addetti; le industrie sono di solito piccole e distribuite su tutto il territorio nazionale.
Le caratteristiche del materiale finito sono strettamente legate ai metodi di produzione, che sono in continua evoluzione in particolare nella direzione del risparmio energetico e del miglioramento della qualità del prodotto finito.

Tab. 1 - Norme, specifiche tecniche e metodi di prova sui laterizi

 

Strutture di elevazione

Solai

Coperture

Pareti

Tavelle e Tavelloni

Definizione e classificazione

UNI 8942
Parte 1

UNI 9730
Parte 1

UNI 8089
UNI 8090 UNI8091

UNI 2105
UNI 2106

Caratteristiche e requisiti

UNI 8942
Parte 2

UNI 9730
Parte 2

UNI 8626

UNI 2107

Metodi di prova

UNI 8942
Parte 3

UNI 9730
Parte 3

UNI 8635

R.D. 2233
(1939)

Specifiche tecniche e
metodi di prova

D.M. 24/01/86
D.M. 20/11/87

D.M. 14/02/92

   


Per la preparazione si usano argille, che devono essere fusibili e contenere una certa quantità di carbonati per dare porosità in cottura: vanno quindi molto bene argille molto impure, specialmente per ossidi di ferro che sono ottimi fondenti. Se il ritiro in cottura supera 8-10% vi si aggiunge della sabbia come smagrente: nelle argille per laterizi è tollerata la presenza di carbonati in quantità non superiore al 20-30%. Considerato il basso costo di queste materie prime non è pensabile la loro sostituzione, per cui il miglioramento del prodotto viene ottenuto nel processo di produzione che prevede la formatura, eventualmente l'essiccamento e la cottura.
A seconda del tipo di formatura si prepara l'impasto: ad umido per la trafilatura o a secco per la pressatura, in particolare per i mattoni. Questo secondo metodo presenta grossi vantaggi in resistenza meccanica in crudo e quindi in facilità di movimentazione, ma richiede una grossa tecnologia nella costruzione degli stampi. La pressatura viene fatta con normali presse idrauliche, il crudo viene poi sformato e naturalmente in questa fase si osserva un aumento di dimensioni.
La cottura tradizionale avviene in fornaci con tempi di circa 40 ore e con temperatura massima attorno a 900-1000°C. Per ottenere un risparmio energetico si tende a diminuire il tempo di cottura e con le moderne tecniche impiegando dei forni simili a quelli utilizzati per le piastrelle i tempi di cottura dei mattoni, ad esempio, possono venire molto ridotti (50-120 minuti). Questa tecnica innovativa nella preparazione dei mattoni permette di ottenere sia un materiale più omogeneo, sia di forme diverse dalle tradizionali preparate per trafilatura: accanto ai vantaggi sorgono però problemi riguardo le caratteristiche tecnologiche che devono essere conformi alle norme; porosità controllata, buone proprietà meccaniche, assenza di calcinelli e di sali solubili sono le richieste del costruttore che il produttore deve soddisfare.
Nelle costruzioni civili il materiale "mattone" presenta delle caratteristiche che un ingegnere sa ben valutare: la struttura porosa del materiale lo rende isolante sia termicamente che acusticamente, aumentando la vivibilità della struttura. D’altra parte, la composizione sia dell'impasto di partenza che del sinterizzato successivo non porta ad inquinamenti "importanti" nelle fasi di fabbricazione, di impiego e di riciclo, e rende il manufatto ignifugo con grande vantaggio per la sicurezza della costruzione. Di contro, in confronto ad altri materiali da costruzione introdotti ultimamente soprattutto per pareti divisorie, quali ad esempio i pannelli di polistirolo espanso o di cartongesso, il mattone presenta un alto costo sia del manufatto in sè che per la messa in opera, un peso notevole e per le costruzioni esterne dei problemi riguardo la gelività e il rischio di efflorescenze.
Sia la gelività che il rischio di efflorescenze sono strettamente legati alla porosità del laterizio ed alla sua distribuzione: la porosità aperta è associata alla permeabilità dei gas e dell'acqua ed influenza l'aderenza della malta risultando, quindi, positiva sia agli effetti della resistenza della muratura sia dell'isolamento termico; per contro può dare grandi problemi di gelività soprattutto in presenza di pori che presentino diametri tra 0.04 e 0.3 mm.
Nei laterizi per muratura questo pro-blema viene evitato creando una gran quantità di porosità chiusa, ad esempio introducendo nell'impasto delle sferette di polistirolo espanso che durante la cottura brucia, lasciando dei vuoti non comu-nicanti tra loro ("poroton"). Per le tegole o i coppi, invece, la porosità viene regola-ta con un più accurato controllo nelle operazioni di macinazione dell'impasto e di formatura.
Un ultimo punto in favore dell'uso del laterizio nelle costruzioni civili è la possibilità di introdurre nell'impasto del materiale di scarto da riciclare, come previsto dal Decreto del Ministero dell'Ambiente 5.9.1994: si possono introdurre come leganti gli scarti di lavorazione di olii e grassi vegetali, fanghi da filtropresse, fanghi sedimentati dell'industria mineraria e altri tipi di inquinanti che durante la cottura vengono inertizzati, con piccole influenze sulle caratteristiche tecnologiche del laterizio e riduzione dei materiali da portare in discarica.
   
Per un approfondimento su questi argomenti si consiglia la lettura del capitolo 7 del libro "Manuale dei Materiali per l'Ingegneria", AIMAT, Autori Vari, Ed. McGraw Hill Libri Italia, Milano, 1996.