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 Materiali ceramici Artificiali: vetro, laterizi, porcellane, leganti Silicio minerale Cava di argilla Impiego del vetro Laterizi
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Materiali ceramiciLa 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
Magnetoceramici Ferriti dolci e duri (magneti, memorie, registratori..)
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 chiusaPorosità assoluta: Volume totale dei pori/ volume tot. materialeVolume 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 coesioneCoefficiente di imbibizione:quantità d’acqua riferita al volume o al peso della roccia capace di essere assorbita dopo l’ibibizioneCoefficiente 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 concentrateResistenza meccanica: resistere alle sollecitazioni staticheResilienza: resistere alle sollecitazioni dinamiche
Le proprietà
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.
I ceramici avanzati
Testate in carburo di tungsteno Dischi abrasivi in ossido di zirconio Elementi in allumina
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.
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.
I ceramici avanzati
LateriziGrèsMaiolicheVetroLeganti (malte e cementi)Gesso
Materiali ceramici utilizzati in edilizia
I Laterizi
Introduzione Ciclo di produzione Analisi LCA Distribuzione del prodotto Suddivisione per utilizzi:
- Caratteristiche e proprietà
IntroduzioneIntroduzione
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 costituitoprincipalmente da argilla, più di un20-30% di carbonato di calcio e un4-6% 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
Ciclo di produzione
Ciclo di produzione
Analisi LCA nelle soluzioni tecnicheAnalisi 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 INTERNENelle soluzioni di parete in muratura leggera, l'indicatore di danno presenta i valori più elevati per 1 m2di 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 lesoluzioni 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 utilizziSuddivisone per utilizzi • Murature: - Mattoni pieni - Mattoni faccia a vista - Mattoni e blocchi semi-pieni - Mattoni e blocchi forati - Blocchi alleggeriti
PERCENTUALE DIFORATURA( solo per murature portanti )
3- mattoni
- blocchi
< 5500
> 5500
M_
B
- mattoni pieni
- mattoni e blocchi semipieni
< 15%
- tipo A 15%<
MP- MPR_
- mattoni e blocchi forati
_< 45% MS- MSR
- tipo B 45%< _< 55% BS- BSR
> 55% MF- MFR BF- BFR
GIACITURA INOPERA
- mattoni e blocchi a fori verticali ( elementi perforati )
- mattoni e blocchi a fori orizzontali ( elementi cavi )
con la foratura ortogonale al pianoorizzontale di posa
con la foratura parallela al pianoorizzontale di posa
11
00
TECNOLOGIA DIPRODUZIONE
- estrusi
- pressati
- formati a mano
- rettificati- calibrati
con procedimenti artigianali, semiartigianali,o con tecnologie industrializzate
durante o dopo il ciclo di produzione
estrusione dal materiale di base primadella cottura : - masse normale - massa alveolata
21 31
formatura meccanica in stampi
- in pasta - in polvere
41 51
91
R C
- Classificazioni ( norma UNI 8942- 1 : 1986 )
Laterizi per murature : ClassificazioniLaterizi per murature : Classificazioni
CARATTERISTICHEGEOMETRICHE
PERCENTUALE DIFORATURA
ELEMENTIPIENI
1 foro conS<35 se A>300cm
- Caratteristiche geometriche e diresistenza meccanica ( D.M.20.11.1987 )
ELEMENTISEMIPIENI
ELEMENTIFORATI
AREA MEDIA DELLASEZIONE NORMALEDI UN FORO ( cm )2
DISTANZA DEI FORIDAL PERIMETROESTERNO ( cm )
SEZIONE DEI FORIDI PRESACENTRALI ( cm )
< 15_ 15 < _< 45 45 < _< 55
< 9 A_ < 12 A_ < 15 A_
- d< 1 al netto di eventuale rigatura - d> 1,5 elementi lisci da paramento
- d>1,3 elementi rigati da paramento al netto di eventuale rigatura
- d>0,8 tra fori contigui
2
2 foro conS<35 se A>580cm2
- NOTA : - "A" area lorda delimitata dal perimetro della faccia dell'elemento - "d" distanza dei fori - "S" sezione dei fori - " " area media sezione dei fori
Laterizi per murature: CaratteristicheLaterizi per murature: Caratteristiche
FORMATI UNI
MATTONE UNI
MATTONE DOPPIO UNI
FORMATICOMMERCIALI
MATTONI
BLOCCHI
I - basemaggiore ( cm)
B - baseminore ( cm)
S - spessore ( cm)
25
25
12
12 12
5,5
22,5 - 28
30 - 50
10,5 - 14
20 - 30 20 - 30
4 - 12
- Dimensione degli elementi
Laterizi per murature: DimensioniLaterizi per murature: Dimensioni
Laterizi per murature : MATTONI PIENILaterizi per murature : MATTONI PIENI
MASSA VOLUMICA ( Kg/m )3
1600 - 1800
PESO ( Kg ) 2,5 - 3,4
RESISTENZA ACOMPRESSIONE fbk (N/mm )
2 >50
CONDUTTIVITA' UTILE ( W/mK) 0,59 - 0,72
RESISTENZA A VAPORE
REAZIONE AL FUOCO
8
0
MATTONI PIENI: PROPRIETÀ
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.
Uso: Muratura portante e tompagnatura
MASSA VOLUMICA ( Kg/m )3
650 - 1800
PESO ( Kg ) 1,7 - 3,8
RESISTENZA ACOMPRESSIONE fbk (N/mm )
2 20-25
CONDUTTIVITA' UTILE ( W/mK) 0,25 - 0,72
RESISTENZA A VAPORE
REAZIONE AL FUOCO
6-8
0
MATTONI FACCIA A VISTA:PROPRIETÀ
Laterizi per murature : MATTONI FACCIA A VISTALaterizi 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)
Uso: Tompagnatura
MASSA VOLUMICA ( Kg/m )3
650 - 1450
PESO ( Kg ) 1,7 - 12,8
RESISTENZA ACOMPRESSIONE fbk (N/mm )
2 15-50
CONDUTTIVITA' UTILE ( W/mK) 0,25 - 0,50
RESISTENZA A VAPORE
REAZIONE AL FUOCO
6
0
MATTONI E BLOCCHI SEMIPIENI:PROPRIETÀ
Laterizi per murature : MATTONI SEMIPIENILaterizi per murature : MATTONI SEMIPIENILe 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)
Usi : Muratura portante, tompagnatura
Laterizi per murature : BLOCCHI FORATILaterizi per murature : BLOCCHI FORATI
MASSA VOLUMICAAPPARENTE ( Kg/m )3 500 - 700
PESO ( Kg ) 1,8 - 5,8
RESISTENZA ACOMPRESSIONE fbk (N/mm )
15-24
CONDUTTIVITA' UTILE ( W/mK) 0,35
REAZIONE AL FUOCO
60-70
0
MATTONI E BLOCCHIFORATI : PROPRIETÀ
PERCENTUALE DI FORATURA % ( )
600 - 800MASSA VOLUMICA ( Kg/m )3
2
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)
Usi: Tompagnatura, murature divisorie interne
MASSA VOLUMICA ( Kg/m )3
450 - 800
PESO ( Kg ) 6,6 - 13,5
RESISTENZA ACOMPRESSIONE fbk (N/mm )
2 15-30
CONDUTTIVITA' UTILE ( W/mK) 0,25 - 0,32
RESISTENZA A VAPORE
REAZIONE AL FUOCO
10
0
- Blocchi di laterizio alleggerito: proprieta'
Laterizi per murature : BLOCCHI DI LATERIZIO Laterizi per murature : BLOCCHI DI LATERIZIO ALLEGERITOALLEGERITOSono 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 )
Usi: Murature portanti o di tamponamento
Laterizi per solai,tramezzi e rivestimenti :Laterizi per solai,tramezzi e rivestimenti :TAVELLONI,TAVELLE E TAVELLINETAVELLONI,TAVELLE E TAVELLINE
Laterizi per solai,tramezzi e rivestimenti :Laterizi per solai,tramezzi e rivestimenti :TAVELLEONI,TAVELLE,TAVELLINETAVELLEONI,TAVELLE,TAVELLINE
- Caratteristiche dimensionali
Lunghezza ( cm )
Tavelloni 50 - 200
Larghezza ( cm )
Altezza ( cm )
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
PESO ( Kg ) 3 - 27
RESISTENZA ACOMPRESSIONE fbk (N/mm )
25
CONDUTTIVITA' UTILE ( W/mK) 0,30
PERCENTUALE DI FORATURA %
REAZIONE AL FUOCO
> 50
0
- Tavelloni, tavelle e tavelline: proprieta'
( )
600MASSA VOLUMICA ( Kg/m )3
2
Laterizi per solai,tramezzi e rivestimenti :Laterizi per solai,tramezzi e rivestimenti :TAVELLONI,TAVELLE,TAVELLINETAVELLONI,TAVELLE,TAVELLINE
Le caratteristiche principali sono: aspetto, dimensioni, planarità,rettilineità e ortogonalità, resistenza a flessione, assenza di fori derivanti da intrusioni calcaree
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
- Categorie secondo funzione
Categoria Funzione
A
B
Blocchi aventi funzione principale di alleggerimento
Blocchi aventi funzione statica di collaborazionecon il conglomerato
- Caratteristiche dimensionali
Lunghezza ( cm )
Blocchi per solai gettati in opera
Blocchi semplici per solai a travetti prefabbricati Blocchi composti per solai a travetti prefabbricati
25
25
25
Larghezza ( cm )
Altezza ( cm )
40 - 50
40 - 50
40 - 50
12 - 28
12 - 28
28 - 48
Laterizi per solai: BLOCCHI FORATILaterizi per solai: BLOCCHI FORATI
2
PESO ( Kg ) 9 - 12
RESISTENZA ACOMPRESSIONE fbk (N/mm )
18-27
CONDUTTIVITA' UTILE ( W/mK) 0,7
PERCENTUALE DI FORATURA %
REAZIONE AL FUOCO
72-76
0
- Blocchi per solaio: proprieta'
( )
600 - 700MASSA VOLUMICA ( Kg/m )3
Laterizi per solai: BLOCCHI PER SOLAI GETTATI IN Laterizi per solai: BLOCCHI PER SOLAI GETTATI IN OPERAOPERA
Dotati di alette laterali nella parte inferiore per contenere il getto di calcestruzzo e conformare la pare inferiore della nervatura in c.a
2
PESO ( Kg ) 9 - 12
RESISTENZA ACOMPRESSIONE fbk (N/mm )
18-27
CONDUTTIVITA' UTILE ( W/mK) 0,7
PERCENTUALE DI FORATURA %
REAZIONE AL FUOCO
72-76
0
- Blocchi per solaio: proprieta'
( )
600 - 700MASSA VOLUMICA ( Kg/m )3
Laterizi per solai: BLOCCHI PER SOLAI A TRAVETTI Laterizi per solai: BLOCCHI PER SOLAI A TRAVETTI PREFFABRICATIPREFFABRICATI
Vengono utilizzati anche come elementi di alleggerimento per pannelli di solaio a lastra prefabbricati tipo precompresse o tralicciate
2
PESO ( Kg ) 9 - 12
RESISTENZA ACOMPRESSIONE fbk (N/mm )
18-27
CONDUTTIVITA' UTILE ( W/mK) 0,7
PERCENTUALE DI FORATURA %
REAZIONE AL FUOCO
72-76
0
- Blocchi per solaio: proprieta'
( )
600 - 700MASSA VOLUMICA ( Kg/m )3
Laterizi per solai : BLOCCHI PER SOLAI Laterizi per solai : BLOCCHI PER SOLAI PRECONFEZIONATI A PANNELLIPRECONFEZIONATI 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
Coppi
Marsigliesi, olandesi,portoghesi e tipi assimilati
Zonaclimatica
Lunghezzamassima dellafalda ( m )
Tutto ilterritorio
10
10
35-45
- Condizioni d'impiego
Pendenzaminima emassima ( % )Tipo di tegola
Italia settentrionale,centrale meridionale,insulare e zoneappenniniche 12
35-60
30-60
>45
Pendenzacon obbligo difissaggio ( % )
>60
>60
10
Sovrapposizioneminima ( cm )
predeterminata
predeterminata
Laterizi per copertureLaterizi 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.
Laterizi per copertureLaterizi per coperture
Dimensioni ( cm )
Massa ( Kg )
Coppo Romana
3,3-4,4
41x25 ca
- Caratteristiche morfologiche
Caratteristiche
2,8
34-35
2,8-3 ca
MarsigliesePortoghesee olandese
Tipo di tegola
40x16/18
50x17/19
43x25/30
44x29/33 41x25 ca
2-2,8
Interasse di posa ( cm ) 20-35 25-35 34-35
Larghezza utile ( cm ) 20 ca 20 ca - -
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.
introduzione Ciclo di produzione Tipologie di prodotti Proprietà Utilizzi Normative di riferimento
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 popolazioni sahariane e in Giappone. Da questi luoghi d'origine si è poi diffusa in tutto il mondo.
Ceramica del IV millennioCeramica giapponese
Lavorazione ceramica
Piastrella in ceramica decorata
Ciclo di Produzione
Ciclo di produzione: MonocotturaCiclo 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
Le ceramiche si suddividono in• Terrecotte• Maioliche• Cottoforte smaltato• Gres ross, gres fine e klinker
Tipologie di Prodotti
Le Terrecotte 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 MaiolicheLe 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 smaltatoCottoforte 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 KlinkerGres rosso, Gres fine e Klinker (prodotti non smaltati) (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 rivestimentiCeramiche per pavimenti e rivestimenti
Cottoforte
Assorbimento d'acqua o porosità (%) 4 - 15
Durezza Mohs (1)
Resistenza alla flessione N/mm2 13 ÷16
CERAMICHE PER PAVIMENTI E RIVESTIMENTI : PROPRIETÀ
30 ÷40 30 ÷40
7 ÷ 9 (1)
0 - 4 0 - 1 0 - 12
> 45
> 45
Gres Gres fine Monocottura
(1) in funzione del tipo di smato impiegato
UtilizziUtilizzi
Pavimentazione Rivestimenti Facciate ventilate
Normative di riferimentoNormative di riferimento
- -
UNI EN 87
PIASTRELLE CERAMICHE PERPAVIMENTO E RIVESTIMENTO
- - -
- -
-
- - -
- UNI EN 106UNI EN 105UNI EN 104UNI EN 103UNI EN 102
UNI EN 155UNI EN 154
UNI EN 101UNI EN 100UNI EN 99UNI EN 98
- UNI EN 163 - UNI EN 202
- UNI EN 122
Il VetroIl Vetro
introduzione Ciclo di produzione Tipologie di prodotti Proprietà Utilizzi Normative di riferimento
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).
Distinguiamo il vetro Artigianale e Artistico dal vetro Industriale per i procedimenti di produzione nonché per la destinazione del prodotto finito.
Vetro industrialeVETRO PIANO VETRO CAVO TUBO DI VETRO
VETRI SPECIALI FIBRE DI
VETRO
Vetro artigianale e artisticoETÀ DEL BRONZOETÀ DEL FERROELLENISMODALL'ETÀ DI AUGUSTO ALLA TARDA ANTICHITÀMEDIOEVO
Approfondimenti al sito: http://www.glassway.org/vetro/
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
Ciclo di Produzione: il sistema FLOAT
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.
Ciclo di Produzione: il sistema FLOAT
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
IL BAGNO DI STAGNOall'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
forno di fusione
Ciclo di Produzione: il sistema FLOAT
LA RICOTTURAil 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
TAGLIOterminata la fase di raffreddamento, il nastro di vetro viene sottoposto ad una serie di controlli molto rigorosi, quindi viene lavato ed asciugato
STOCCAGGIOa 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"
Ciclo di Produzione: il sistema FLOAT
Il vetro può essere suddiviso in:• Vetri a resistenze meccaniche migliorate• Vetri a alta coibentazione termica• Cottoforte smaltato• Gres ross, gres fine e klinker
Tipologie di Prodotti
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 volte maggiore di quella di una lastra ricotta.
Le tecniche: LA TEMPRA TERMICAIl 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 sigillateLe 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 extrachiaroÈ 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 antiriflessoIl 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 cellulareProduzione: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 cellulareApplicazioni: 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 cementantiI materiali cementanti
introduzione
Ciclo di produzione
Tipologie di prodotti
Proprietà
Utilizzi
Normative di riferimento
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.
Introduzione
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, neglistucchi, 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.
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
Tipologie di Prodotti
Leganti Aerei: CALCE AEREA
CALCE AEREAPer 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.
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Tabella delle calci
• 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: GESSO
Leganti Aerei: GESSO
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 Aerei: CEMENTO SOREL
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.
Leganti Idraulici: CALCE IDRAULICA
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).
Leganti Idraulici: CALCE IDRAULICAPreparazione della tinta:
Leganti Idraulici: CALCE IDRAULICA
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”.
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 PORTLANDIl cemento Portland è il tipo di cemento più utilizzato, ed è usato come legante nella preparazione del calcestruzzo.
Estrazione FrantumazionePreomogeneizzazione
Essiccazione e macinazione materie prime per produzione della miscela cruda ("farina")Deposito e omogeneizzazione farina
Cottura clinker
Deposito costituenti e additivi
Macinazione cemento
InsaccamentoControllo di conformità del cemento CE
Leganti Idraulici: TIPI DI CEMENTII 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
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.
Leganti Idraulici: 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
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: introduzione
Malta: Tipologie
MALTE A CALCE E AGGREGATO NON REATTIVO
MALTE A CALCE E AGGREGATO POZZOLANICO
MALTE A CALCE IDRAULICA
MALTA CEMENTIZIA
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 NON REATTIVO
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
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)
Malta: A CALCE IDRAULICA
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 GESSOLa 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.