MATERIALI da costruzione

MATERIALI da costruzione

Sono quei materiali naturali o artificiali che entrano a far parte della costruzione di un edificio, e anche di costruzioni idrauliche, stradali, ecc. Si dividono in principali e accessorî. Ai primi appartengono le pietre naturali e artificiali, gli agglomeranti, i legnami, i metalli, ecc.; ai secondi le vernici, i vetri e tutti quei materiali in genere che servono a preservare le opere murarie dagli attacchi degli agenti atmosferici, nocivi alla resistenza e durevolezza dell'opera.

Si tratterà dei materiali principali, soprattutto per le costruzioni civili e industriali, e si darà solo un cenno sui materiali accessorî, essendo questi trattati alle voci relative.

Pietre naturali. - Quasi tutte le pietre naturali forniscono materiali da costruzione per l'esecuzione delle grosse opere murarie. Il loro uso però è meno diffuso rispetto a quello dei laterizî, specie nelle zone di pianura, in cui difficile e costoso riesce spesso l'approvvigionamento delle pietre naturali, mentre esistono, soprattutto nelle zone argillose, fornaci di laterizî. Qualche volta neanche nelle zone rocciose si presenta economicamente conveniente l'uso delle pietre, sia per difficoltà di mezzi di produzione sia per scarsa comodità di trasporto. La costituzione intima di questi materiali è quella stessa della roccia da cui provengono. L'impiego dei pezzi non è però facilmente definibile, perché molti requisiti possono variare da masso a masso, anche se provenienti dalla stessa roccia, e perché l'uso dipende dalle dimensioni dei massi disponibili.

Ecco alcune notizie sull'uso più comune delle rocce più importanti; per le caratteristiche v. alle singole voci.

a) Rocce eruttive (a struttura granitoide o intrusiva). - Graniti: bianco, brizzolato per la presenza di mica nera, grana fina, a S. Fedelino (Novate Mezzola-Lago di Como); questo è considerato come termine di paragone per l'alta resistenza all'usura. Idem a grana grossa a M. Orfano sopra Fondo Toce (Lago Maggiore); a grana media, ad Alzo (Lago d'Orta). Roseo e rosso per la tinta dell'ortose a Baveno (Lago Maggiore); verde di alto effetto decorativo a Mergozzo; nerastro a Samolaco (Sondrio); violaceo a Predazzo nel Trentino. Bianco-bigio a grana minuta all'isola d'Elba (M. Capanne); idem a grana grossa in Calabria (provincie di Reggio e di Catanzaro) e in Sicilia (Messina). Importanti le cave della Sardegna nella Gallura, nel Nuorese, Ogliastra e Sarrabus; famose quelle di Cala Francese all'Isola della Maddalena che dànno un granito roseo a grana minuta che arriva alla resistenza di 1500 kg. per cmq. Vengono impiegati come pietra concia, da taglio, decorativa e forniscono ottimi elementi da costruzione. La lavorazione è però molto difficoltosa. Se ne fanno gradini, pianerottoli, zoccolature, contorni di apertura, davanzali, pilastri, mensole, cornici, lastroni, soglie, ecc.

Sieniti: in Italia ha importanza soltanto la grande massa eruttiva (valle del Cervo e valle di Oropa); colore bruno-violaceo dato dall'ortose, grana media. Nella valle di Fassa ha notevole sviluppo una sienite augitica finora non utilizzata come materiale da costruzione. Sono impiegate come pietra concia, da taglio, decorativa. Vi si possono ricavare elementi per pavimentazioni, rivestimenti, decorazioni.

Dioriti e Gabbri: abbondano le prime in Val Sesia (Varallo), Montalto Dora, di tinta grigio chiara, e in altri punti della zona eruttiva basica d'Ivrea. In Val d'Ossola si ha un passaggio a roccia gabbrica con tinte scurissime punteggiate di bianco nella roccia detta diorite o granito di Anzola; oggi è molto ricercata come buon materiale da costruzione la diorite micacea-anfibolica del gruppo dell'Adamello, detta tonalite.

Peridotiti e serpentine: di colore verdescuro e nerastro usate solo per decorazioni perché poco resistenti allo schiacciamento e al gelo; celebre il giacimento di M. Ferrato (verde di Prato). Dai serpentini derivano le oficalci (v. oficalci; marmo): verde di Susa, verde di Polcevera, rosso di Levanto.

Rocce effusive - Porfidi: rossi, a struttura porfirica con pasta fondamentale microgranitica in Val Ganna (Varese) e Cuasso al Monte (Porto Ceresio) notissimi per il largo uso come pietra per pavimentazione; violacei e verdognoli nella Valle dell'Avisio (Trentino), nelle Valli dell'Adige e dell'Isarco sopra Bolzano. Il porfido di Val Camonica, di resistenza altissima, si avvicina molto al porfido rosso antico d'Egitto. Tutti usati per pavimentazioni, rivestimenti, decorazioni, ecc.

Trachiti: grige, verdognole, giallastre nei Colli Euganei, dette anche masegne e molto usate per pavimentazioni stradali; meno usate quelle della provincia di Grosseto (M. Amiata, Roccastrada) e della Tolfa (Civitavecchia); più note per il loro uso quelle dei Campi Flegrei (solfatara di Pozzuoli e piperno di Pianura e Soccavo); bellissime quelle della Sardegna, grige, rosee, rossovivo, gialloscuro, violacee e verdi.

Lave recenti: del Vesuvio e dell'Etna, largamente usate per pavimentazioni stradali e come materiali decorativi.

Tufi vulcanici: quando presentano consistenza litoide hanno largo impiego come materiale da costruzione e da decorazione: peperini grigio scuri verdastri dei vulcani laziali; tufi rossicci del Lazio; tufi gialli napoletani dei Campi Flegrei, questi ultimi assai meno consistenti.

b) Rocce sedimentarie. - Alabastro gessoso: solfato di calcio idrato in varietà compatte, ceroidi, finemente saccaroidi, translucide, colorate, variegate nel Volterrano e nel Senese. Solfato di calcio anidro nell'anidrite in masse cristalline simili al bardiglio di Carrara (volpinite di Lovere); può gessificarsi con aumento di volume. Si usa per decorazioni interne, per la statuaria, e qualche varietà come pietra da decorazione.

Rocce carbonate. - I. Travertini: di sedimento chimico, più o meno porosi, capaci di alte resistenze: Monsummano, a tinta calda rosata; Serre di Rapolano, bianco e anche tinto di bruno e nerastro; Ascoli Piceno, bianco, alquanto spugnoso; Valli del Tevere, dell'Aniene, del Sacco, pariicolarmente importanti le cave della piana sottostante a Tivoli. Adoperati come pietra concia, da taglio, decorativa, grezza, per rivestimento e anche per grosse strutture.

II. Calcari saccaroidi (v. marmo): dovuti all'azione del metamorfismo dinamico: classici i giacimenti delle Apuane. Importanti le lenti incluse nelle rocce scistose alpine, a Crevola d'Ossola, Candoglia, Ornavasso, Valle Strona (Sambughetto a elementi giganteschi), Musso. Adoperati come pietra decorativa per rivestimenti, opere architettoniche e sculture.

III. Calcari compatti: di qualunque struttura e colore, se suscettibili di buona pulitura e quindi usabili per decorazione, sono considerati come marmi: varietà innumerevoli in ogni parte d'Italia.

IV. Alabastro calcareo: varietà compatta di calcare concrezionato, traslucido, suscettibile di lucidatura; costituisce una magnifica pietra ornamentale: diffuso in piccole concrezioni nelle grotte; celebre il giacimento di M. Circeo. Se ne fanno lastre per rivestimento e decorazioni anche di pochi millimetri di spessore.

V. Tufi calcarei: rocce calcaree, porose, tenere, induriscono all'aria, colore biancastro, giallognolo, giallo paglierino, rossiccio: pietra gallina del Veronese, pietra morta del Vicentino, pietra caciolfa del Senese, pietra leccese delle Puglie; pietra cantone di Sardegna. Brecce conchigliari sono i tufi pugliesi noti coi nomi di mazzaro, carparo, zuppigno.

Arenarie: costituite da granuli in predominio di quarzo uniti da cemento siliceo, o calcareo, o ferruginoso, o argilloso. Di resistenza molto variabile agli agenti atmosferici, spesso gelive e quindi da considerarsi di uso pericoloso specialmente all'esterno. Classico il macigno di Firenze, da non confondersi con la pietraforte, pure dei dintorni di Firenze, la quale anziché un'arenaria è un calcare arenaceo di resistenza molto maggiore anche agli agenti atmosferici. Pietra serena è una varietà di arenaria o di pietraforte di tinta azzurrognola.

Conglomerati, brecce, puddinghe: diffusi ovunque e in generale di resistenza limitata e assai variabile. Vengono usati per zoccolature, bugne, rivestimenti, contorni.

Ciottoli, ghiaie, sabbie: frammenti di rocce disgregate; i primi, se sono resistenti, vengono usati per selciati; le ghiaie, piccoli frantumi arrotondati, e le sabbie, frammenti piccolissimi di solito quarzosi spesso misti a calcare, marne, argilla; private opportunamente dalle impurità possono servire per la confezione delle malte e dei calcestruzzi. Per quest'ultimo scopo servono meglio ghiaie e sabbie dei fiumi.

Marne: servono principalmente alla fabbricazione dei cementi naturali.

c) Rocce metamorfiche o scisti cristallini. - Rocce gneissiche: hanno composizione mineralogica analoga a quella delle rocce granitoidi e struttura più o meno scistosa. Si passa dai protogini della zona assiale alpina, alle varietà porfiroidi dette serizzi, delle valli ossolane e della Valtellina, a quelle tabulari detti beole o bevole adatte per lastre di grandi dimensioni (Beura d'Ossola e Luserna S. Giovanni; v. gneiss; Beola).

Micascisti: collegati con i gneiss da passaggi graduali, caratterizzati da grande abbondanza di miche; hanno resistenza limitata e irregolare e perciò sono poco usati come materiale da costruzione. Sola eccezione le quarziti micacee di Barge (Cuneo) dette bargioline, durissime e resistenti, usate per pavimentazioni, placcaggi, coperture di tetti (v. scisti; micascisti).

Calcescisti: hanno maggiore compattezza dei precedenti, si trovano incuneati nelle formazioni scistose alpine e della Calabria, quando sono molto puri prendono il nome di calcefiri, tipo Candoglia, che si avvicinano ai marmi saccaroidi (v. scisti).

Scisti anfibolici, serpentinosi, eclogiti, prasiniti, ecc., hanno rare applicazioni pratiche.

Più che la natura delle rocce, spesso maggiore importanza ha per il costruttore la conoscenza delle loro caratteristiche costruttive e delle attitudini speciali ai varî usi, le quali, è bene tenere presente, possono variare in una stessa roccia da masso a masso, anche col tempo. Si è precedentemente accennato ai principali usi, ma essi non sono da ammettersi in senso generale e assoluto. L'impiego dei pezzi estraibili dalle varie rocce è subordinato ai requisiti costruttivi degli elementi stessi. Tralasciando di parlare delle forme e dimensioni che possono variare da caso a caso, si accenna ad alcune proprietà più importanti dei materiali, la cui cognizione ha una notevole importanza, non solo per il costruttore, ma anche per gli addetti all'estrazione e alla lavorazione dei pezzi.

Una delle caratteristiche più importanti di un materiale è il peso di volume, il quale oltre all'interesse che ha in ogni caso per i calcoli statici, può dare una sufficiente idea della compattezza e quindi della resistenza del materiale stesso. È evidente che quanto più compatto è un dato elemento, tanto maggiore resistenza offre a parità di costituzione chimica. Il peso di volume si determina dividendo il peso di un parallelepipedo di materiale per il volume. È anche un indizio del grado di compattezza delle pietre.

Una non minore importanza, specie per gli elementi portanti, ha la resistenza alla compressione, la quale è misurata dal carico di rottura di un provino cubico. In generale, le resistenze offerte dai varî materiali sono maggiori delle seguenti indicate: 1000 kg./cm.² per i graniti compatti e per le rocce cristalline a elementi piccoli serrati; 800 kg./cm.² per i graniti comuni, i calcari compatti, i marmi, le arenarie forti a grana fine e cemento siliceo, le lave compatte, i basalti, ecc.; 400 kg/cm.² per i calcari teneri brecciati e monolitici, i travertini compatti, le arenarie compatte a grana fine, le lave più o meno spugnose, le trachiti, ecc.; 200 kg/cm.² per i calcari argillosi, travertini spugnosi, agglomerati compatti, tufi vulcanici compatti, ecc.; 100 kg/cm.² per i calcari teneri argillosi, agglomerati comuni, tufi vulcanici. La resistenza alla compressione varia però in una stessa roccia con la direzione dello sforzo. Nelle rocce stratificate è in generale maggiore nella direzione normale alla stratificazione e minore nella direzione ortogonale. Queste resistenze non sono da intendersi in senso assoluto. È sempre consigliabile prelevare dalla stessa roccia, in punti diversi, dei provini cubici o prismatici e sottoporli a prove dirette di rottura per determinarne con maggiore approssimazione la resistenza. In ogni caso poi è bene assumere il carico di sicurezza pari a ¹/₁₀ ÷ ¹/₂₀ di quello di rottura.

La resistenza all'urto è importante per i materiali da pavimentazione. Essa viene misurata dalla minima altezza di caduta di una mazza normale di 2 kg. per produrre la rottura d'un provino cilindrico del diametro di 24 ÷ 25 mm.

La conoscenza della resistenza alla trazione e allo scorrimento occorre solo per condizioni speciali di sollecitazione del materiale. Qualche importanza ha invece, specie per i gradini, le mensole, le gronde e i pezzi a sbalzo in genere, la resistenza alla flessione. Essa generalmente è più elevata nei materiali compatti e sani e minore invece in quelli alterati.

La resistenza delle pietre diminuisce con l'inzuppamento, per cui è utile, qualche volta, conoscere il coefficiente di imbibizione il quale dà anche un indizio dell'alterazione del materiale. L'assorbimento è la proprietà che hanno più o meno i varî materiali di far salire l'acqua per capillarità. È quindi necessario conoscerne il grado principalmente per i materiali che debbono servire per la costruzione di muri e di case d'abitazione su terreni umidi o nei casi in cui le fondazioni possono eventualmente trovarsi in presenza di acque. In generale l'assorbimento varia con la direzione ed è massimo nelle rocce scistose. Per i materiali da muri di serbatoio è importante invece conoscere la permeabilità. In certi casi essa però non deve preoccupare eccessivamente, perché, essendo dovuta a piccolissimi interstizî, questi col tempo tendono a chiudersi per il deposito lasciato dalle acque. Una prova efficace per conoscere il grado d'alterazione e la permeabilità delle pietre è la prova di tintura. Immergendo un campione della roccia in una tintura, questa penetra nell'interno uniformemente se la roccia è alterata, ramificandosi se la roccia è solo permeabile. Rompendo quindi il provino dopo un'immersione nella tintura per un certo periodo di tempo, si può avere un'idea della costituzione fisica della roccia.

L'indice di logoramento, in relazione con la durezza dei singoli componenti della roccia e con la struttura della medesima, ha grande importanza per quei materiali che debbono essere soggetti a una forte usura, come nelle pavimentazioni stradali, ecc.

Speciale importanza ha la durevolezza di una pietra, cioè la capacità di resistere agli attacchi degli agenti atmosferici. Alcune pietre, per composizione dei varî elementi che le costituiscono con quelli con i quali vengono a contatto, vanno soggette ad assumere una tinta diversa dal colore naturale. Così alcune rocce serpentinose, alcuni gneiss, i calcari contenenti sostanze bituminose, come quelli neri di Varenna, che vanno soggetti a essere sbiancati. Alcuni materiali però col tempo possono prendere una tinta gradedevole e qualche volta di buon effetto estetico.

Maggior interesse ha invece la durevolezza delle rocce al gelo e disgelo, particolarmente per le pietre ornamentali. Quando gli elementi presentano piccoli interstizî, l'acqua penetra in questi e gelando esercita sforzi di dilatazione che producono il distacco di alcune parti. Le rocce poco resistenti a queste azioni si chiamano gelive e comprendono quasi tutti i calcari teneri e semiduri, i quali, quindi, non possono essere adoperati, in generale, come materiali di decorazione esterna nei climi ad alternanze di geli e disgeli. Per questi climi sono adatte le rocce compatte come i graniti, le sieniti, i porfidi, i gneiss poco scistosi, alcuni calcari, i travertini compatti, i diaspri, i quali però sono difficilmente lucidabili.

Le rocce porose e quelle da cui non si può avere una superficie liscia vanno soggette a essere attaccate dai licheni, che, oltre a produrre macchie, divaricano i meati e fanno diminuire notevolmente la resistenza. La durevolezza delle pietre porose o permeabili, può però essere aumentata con la fluatazione che consiste nel trattare la roccia con fluosilicati metallici.

Per particolari condizioni d'impiego hanno anche importanza le proprietà termiche. Così, per es., per costruzioni ardite necessita conoscere il coefficiente di dilatazione lineare dei varî elementi, i quali variando di lunghezza per gli effetti termici, spesso fanno cambiare notevolmente le condizioni statiche delle opere.

Inoltre tale conoscenza è anche necessaria per evitare l'associazione di materiali di dilatabilità diverse. Per la costruzione di muri di fabbricati d'abitazione è utile conoscere i coefficienti di conducibilità dei materiali. È preferibile adoperare quelli che propagano poco il calore.

I materiali da adoperarsi per rivestimenti di camini debbono presentare una notevole resistenza al fuoco. In generale, essa è buona nelle rocce talcose e serpentinose, discreta nei calcari e nelle arenarie, insufficiente nei graniti, che in presenza del fuoco vengono sgretolati facilmente.

Importantissime sono le attitudini dei materiali a essere lavorati: la segabilità, spaccabilità, lucidabilità, ecc.; cioè le proprietà che in parte ne caratterizzano la durezza e che suggeriscono i mezzi che si debbono adottare per l'estrazione.

Riguardo alla segabilità le rocce si dividono in quattro grandi classi: 1. Rocce tenere sono quelle facilmente segabili con seghe a denti, come i calcari e i calcari tufacei; 2. Rocce semidure sono quelle difficilmente segabili con seghe a denti, ma facilmente con seghe lisce e sabbia quarzosa, come i calcari comuni; 3. Rocce dure sono quelle segabili con seghe lisce e sabbia quarzosa o smeriglio, come i marmi cristallini; 4. Rocce durissime sono infine quelle segabili difficilmente con seghe lisce e smeriglio, ma più facilmente con polvere di diamante e carborundum, come i graniti, i porfidi, i diaspri, ecc. Riguardo alla spaccabilità si può osservare che le rocce a grana grossa, come il granito, sono più facilmente spaccabili di quelli a grana fina, come i porfidi, le serpentine, ecc.; le rocce poco coerenti si rompono con facilità e dànno spesso pezzi inservibili; le rocce stratificate e scistose sono più facilmente spaccabili secondo i piani di stratificazione e di scistosità che secondo altri piani. La scolpibilità, cioè l'attitudine delle rocce a essere lavorate con lo scalpello o con la martellina, è manifesta nelle arenarie calcaree, poco nei porfidi, difficile nei diaspri, nelle quarziti, ecc., perché troppo dure e nelle serpentine perché troppo tenaci. Anche le rocce fragili sono difficilmente scolpibili perché gli effetti dello scalpello non possono localizzarsi. La lucidatura è importante per i materiali di decorazione. Essa è difficile nei materiali non omogenei come le arenarie, i calcari tufacei, le trachiti, mentre è più facile per i materiali compatti, duri e cristallini, come i calcari in genere.

Tutti questi requisiti servono bene per la scelta dei materiali da adoperare caso per caso, e dànno un'idea dei pezzi che da una data roccia è possibile estrarre.

Così, per es., i graniti e le sieniti si prestano meglio per l'estrazione di grossi blocchi e monoliti, e quindi sono adatti per opere architettoniche di grande importanza. Per murature ordinarie servono le diverse rocce in relazione alla resistenza che possono offrire, ai gradi di lavorazione e alle condizioni locali. Le rocce durevoli, come i calcari compatti, le arenarie, i graniti, le sieniti, i gneiss, e qualche volta le trachiti e i basalti, sono particolarmente adatte per murature in vista. Le rocce lucidabili e scolpibili s'impiegano per decorazioni e particolarmente per rivestimenti di opere edilizie, riservando per l'esterno quelle più durevoli e per l'interno le altre. Per es., nei climi incostanti, sono più adatti i graniti, le sieniti, i porfidi, i diaspri, mentre i calcari, o più propriamente i marmi, servono meglio per decorazioni interne.

Un dato che bisogna conoscere per i materiali murarî è l'aderenza alle malte, la quale però può essere aumentata rendendo scabrosa la superficie di contatto. Per lastricati si adoperano rocce non portose ne gelive, compatte, che possono fornire pezzi rettangolari di forte spessore e di notevole resistenza alla compressione, all'urto e al logoramento; sono adatti i porfidi, i graniti a grana fina, le trachiti, i basalti, ecc. Per lastre di minor spessore si ricorre in genere ai gneiss e agli scisti argillosi e serpentinosi: i primi per lastre grosse di rivestimento, gli altri per lastre più sottili di copertura. Lastre di grandi dimensioni adatte per balconi, pavimenti battuti da pedoni, ecc., si possono ottenere dai calcari stratificati e da tutte le rocce in genere massicce, ma segabili, come i calcari di Carrara o marmi propriamente detti.

Per massicciate stradali si usa la ghiaia o meglio il pietrisco, possibilmente non di rocce tenere e fragili, per evitare un'eccessiva produzione di polvere, né di rocce dure perché producono un detrito debolmente collegante. Per questì materiali torna utile la prova di cementazione. Il miglior materiale si ha dalle rocce serpentinose e da alcuni calcari silicei o dolomitici. Le rocce più dure tornano utili per massicciate ferroviarie per le quali sono da escludere le rocce che dànno un detrito collegante. Per queste massicciate la dimensione massima consentita per gli elementi è di 6 cm. Inoltre si richiede un pietrisco esente da terriccio e sabbia.

I blocchi pesanti, tenaci, compatti, rozzamente parallelepipedi, sono particolarmente indicati per scogliere e gettate. Meglio se la roccia da cui provengono non è facilmente attaccabile dall'azione delle acque, come le rocce granitoidi, le lave e i calcari compatti. Poco buone sono le arenarie.

Materiali cementanti e pietre artificiali. - I primi sono impasti di sostanze leganti con acqua e altri materiali; servono a collegare tra loro le pietre naturali e i laterizî, e a fabbricare diverse pietre artificiali. Le principali sostanze sono le calci aeree e idrauliche, i cementi e il gesso, che si ottengono per cottura, a temperature più o meno elevate, di pietre calcaree pure o miste a silice e allumina e di pietre di solfato di calce. Dai calcari si hanno le calci e i cementi, dai solfati il gesso. (v. calce; calcestruzzo; cemento; cemento armato; malta).

Le pietre artificiali sono blocchi e pezzi diversi, sagomati o no, fabbricati artificialmente con materiali naturali e posti in opera.

Le più importanti sono rappresentate dai laterizi.

Sorvolando sui mattoni d'argilla cruda cotti al sole, adoperati un tempo per la costruzione di tramezze, e su quelli di argilla cruda mista a pagl iuzze, pure essiccati al sole e usate anch'esse per tramezze, anche attualmente, in qualche località della Sicilia, accenniamo ai blocchi formati da sostanze leganti e materiali inerti (sabbia, ghiaia, pietrisco), i quali tendono a sostituire le pietre naturali e i laterizî.

Diffusi fra questi sono i lavori di cemento, costituiti di malta o di calcestruzzo fino di cemento portland, colati in stampi e fatti stagionare fino al raggiungimento della resistenza voluta. Si fanno blocchi per gettate, cornici, stipiti, gradini, ecc. Aggiungendo a questi impasti ghiaietti artificiali di pietre naturali colorate, si ottengono pezzi levigabili, adatti per vasche, lastre per tavole, mensole, piastrelle per pavimento, ecc.

Di un'intima miscela di sabbia e calce, compressa in forme e sottoposta all'azione del vapore d'acqua sotto pressione, risultano costituiti i mattoni silico-calcari o arenoliti. Sono colorabili e possono sostituire i mattoni comuni. I mattoni di calce e scorie sono costituiti di sabbia e scorie d'alto forno mescolate con calce spenta e fortemente compressi; induriscono all'aria e dànno delle pareti ottime e resistenti. I mattoni di scorie, durissimi, pesanti, usati per marciapiedi, cortili, ecc., sono costituiti di scorie di alto forno gettate in forme di ferro e tenute ancora al calore per un po' di tempo. I mattoni di sughero sono costituiti di detrito di sughero impastato con cemento di magnesia o calcare argilloso e servono da isolanti. Dove si temono l'umidità e le alte temperature sono più adatti i mattoni di sughero con pece o bitume.

Gli agglomerati di pomice frantumata e calce idraulica sono usati come materiali coibenti, leggieri ma poco resistenti. Ottimi materiali sono gli agglomerati di magnesio e detriti di rocce. Se i detriti sono di marmo si ottengono dei marmi artificiali; con sabbia, un'arenaria durissima; con schegge di selce una massa dura da poter servire per macine da mulini; con segatura di legno o polvere di sughero, o con polvere di talco, o con fibre d'amianto, ecc., si ottengono paste particolarmente resistenti all'usura e quindi adoperate per pavimenti, come il litosile.

L'eternit è un materiale duro, solido, elastico, leggiero, durevole, costituito d'un impasto di malta di cemento e d'amianto. Se allo stato umido viene sottoposto a fortissima pressione se ne possono ottenere lastre per coperture e altri scopi.

Marmi artificiali si hanno anche con impasti di gesso e detriti di rocce. Sono largamente adoperati per rivestimenti di pareti.

Legnami. - I legnami da costruzione sono ricavati dalla parte più dura, la quale è più compatta e più secca della parte periferica costituente l'alburno. Il peso specifico dei legnami è in generale inferiore a 1. Esso inoltre è più alto nei legni duri, come il carpino, la quercia, il faggio, il frassino, ecc., detti legni forti, e più basso invece nei legni mezzani e semidolci come l'ontano, il larice, il pino, e nei legni dolci come la betulla, l'abete, il pioppo, il tiglio, il salice, ecc. Inoltre il peso specifico è più elevato nei legnami freschi anziché in quelli stagionati e secchi, perché con la stagionatura i legnami perdono l'acqua di cui sono impregnati quando sono verdi. Questa della stagionatura è un'operazione importantissima che si fa subire al legname dopo il taglio, in ambienti al riparo dal sole e dall'umidiià. Con la stagionatura il legno si contrae, meno in direzione delle fibre, più in direzione radiale e tangenziale. Questa specie di ritiro è più forte per l'alburno che per il durame e produce spesso fessure radiali. Il taglio dei legnami è meglio eseguirlo nella stagione invernale. Come è marcata l'attitudine a perdere acqua in ambienti secchi e aereati e a contrarsi, così è marcata l'attitudine a riprenderla e a gonfiarsi, producendo notevoli sforzi di dilatazione dei quali è prudente tener conto. La resistenza del legname varia con la qualità. In generale resiste meglio a sforzi di trazione e compressione, specie quando lo sforzo viene esercitato parallelamente alle fibre, anziché a sforzi di flessione. Le resistenze però diminuiscono enormemente quando il legname viene imbevuto di acqua. Nelle costruzioni, quindi, non è prudente far lavorare anche le qualità migliori a più di 80 kg/cmq. Anche la durevolezza dei legnamì varia con la qualità e per una stessa qualità con la natura del terreno in cui è cresciuto. I legni forti e resinosi sono i più durevoli, gli altri meno, specie se sono esposti alle alternative di umidità e secchezza. Il legname resiste meglio sott'acqua o in terreni argillosi umidi e senz'aria. I migliori sono però i legni di quercia, olmo, faggio, ontano, pino, larice, i quali presentano una resistenza indefinita all'umidità. In presenza di acque marine però tutti i legnami vanno soggetti a essere attaccati dalla teredine. Anche in ambienti costantemente asciutti ma riparati dal sole il legno si conserva per un periodo indefinito, però diventa fragile. Alle alternanze di umido e di secchezza i legnami resistono poco. La migliore resistenza in queste condizioni è offerta dai legni di quercia, di olmo, larice e pitch-pine. In presenza di umidità il legname va soggetto a infracidire, specie quello non resinoso. Se vien messo in opera non sufficientemente asciutto, va soggetto alla carie secca, mentre la carie umida attacca i legnami in ambienti umidi o a contatto di sostanze ricche d'acqua. Nei paesi nordici il legno delle case viene attaccato dai funghi, parassiti che si propagano anche a distanza e che deteriorando il legno ne diminuiscono enormenente la resistenza. Il legname secco e vecchio viene attaccato da insetti e larve che producono la tarlatura, che può essere evitata con spalmatura di sostanze grasse e resinose, oppure combattuta con instillazione di acido cloridrico greggio o soluzioni di sublimato. Dalla putrefazione o dalla carie possono essere preservati mediante iniezioni sotto pressione di sostanze antisettiche, come cloruro di zinco o solfato di rame. Meglio però riesce l'impregnazione di olio pesante prodotto dalla distillazione del catrame. Per mettere il legno in condizioni di bruciare lentamente riesce bene un'impregnazione di vetro solubile oppure un ricoprimento di pasta d'argilla o latte di gesso. Con una periodica verniciatura si può preservarlo anche dall'umidità.

Per i legnami più usati comunemente nelle costruzioni v. legno.

I legnami in commercio vengono forniti in misure diverse, variabili anche con la località. I principali tipi e misure sono, secondo il Levi:

Le antenne (dette pure abetelle, stili, candele), costituite da fusti, lunghi, diritti, di pino e d'abete, lunghi 7 ÷ 12 m. e del diametro di 12 ÷ 25 cm.

I pali di legno forte, non squadrati, lunghi 2 ÷ 6 m. e del diametro di 15 ÷ 30 cm.

I correnti, travi rotonde, lunghe 3 ÷ 6 m. e con diametro 15 ÷ 25 cm. generalmente destinate all'ossatura dei tetti.

Travi si chiamano i pezzi parallelepipedi, squadrati grossolanamente, con tolleranza di smusso, con sezioni da 15 × 20 ÷ 25 × 35 cm. e lunghi 4 ÷ 10 m.

Travicelli, quelli più piccoli, a filo vivo, lunghi fino a 5 m. e con lati compresi fra 5 ÷ 15 cm.

Correntini o listelli destinati specie all'orditura di tetti e soffitti, a sezione quadrata o rettangolare, con dimensioni minori dei precedenti.

Tavoloni o panconi, a sezione rettangolare allungata a spigoli vivi, segati, di spessore 5 ÷ 8 cm., larghezza 15 ÷ 40 cm., lunghezza 3 ÷ 6 m.

Tavole o assi, di forma analoga ma più sottili con 5 ÷ 3 cm. di spessore; le assicelle di spessore inferiore a 2 cm.

Gli sciaveri sono legnami piano-convessi, ottenuti dalla squadratura a sega dei tronchi.

Metalli. - I più importanti sono i prodotti siderurgici, cioè il ferro nelle sue varietà: ghisa, ferro e acciaio. La prima è costituita da prodotti siderurgici ad alto contenuto di carbonio, superiore al 2,5%. L'acciaio e il ferro, fra cui non esiste una netta distinzione, sono costituiti dai prodotti a basso contenuto di carbonio.

La ghisa non è malleabile né saldabile e ha la caratteristica di fondere a basse temperature. Resiste meglio alla compressione anziché alla trazione, e le migliori qualità presentano resistenze poco superiori a 12 kg/mmq. È usata per colonne, tubi di condotta, ecc.

Il ferro e l'acciaio sono malleabili. In generale s'indicano col nome di ferro i prodotti siderurgici contenenti meno del 0,35% di carbonio e quelli non suscettibili di tempera. Tutti e due i prodotti possono ottenersi colati o saldati. Il ferro colato viene spesso detto anche ferro omogeneo. Il ferro saldato è dolce e malleabile ed è meno resistente del ferro colato. La cottura diminuisce la resistenza e aumenta la malleabilità. Il ferro colato è quello che più viene adoperato nelle costruzioni, perché oltre a essere più resistente del ferro saldato, presenta uniformità di allungamento nel senso della laminazione e nel senso normale e non si sfalda sotto l'azione delle alte temperature. Esso però non deve essere lavorato a colpi di martello. Le proprietà di resistenza variano con la ricottura e le lavorazioni meccaniche.

L'acciaio è suscettibile di prendere la tempera, cioè d'indurire superficialmente per effetto di un rapido raffreddamento. La resistenza del ferro aumenta con l'aumentare del contenuto in carbonio, l'allungamento unitario invece diminuisce.

La resistenza a rottura del ferro varia da 34 kg/mm.² per le qualità dolci, ben saldabili e non temperabili, fino a 44 kg/mm.² per il ferro omogeneo, saldabile' non temperabile, e dell'acciaio da 44 kg/mm.² per quelli dolcissimi poco temperabili, fino a 100 e più kg/mm.² per gli acciai speciali extra-duri. L'allungamento. unitario diminuisce del 35% al 21% per il ferro e del 21 fino al 2% per gli acciai.

Il principale uso del ferro è quello della costruzione di fili, lamiere sottili, tubi trafilati e saldati, perni, chiodi, viti, reggie, traversine, travi, ferri ad angolo, ferri a barra e profilati di qualsiasi genere, ecc. L'acciaio invece serve per traversine ferroviarie, chiodi, molle, assi, rotaie, ecc., fino ai cilindri per laminatoi, utensili per casa, aghi, ecc., con gli acciai extra-duri.

Speciali precauzioni è necessario prendere per i ferri esposti all'aria e all'umidità perché arrugginiscono. Si preservano o con verniciature adatte, o con smaltature, o grassi, o cemento, o rivestimenti metallici, o verniciature con olî resinosi, o gomma indurita, catrame, asfalto, pece, ecc.

Altri materiali metallici, che spesso si usano nelle costruzioni, sono il rame, il piombo, lo zinco, lo stagno e alcune leghe come l'ottone e il bronzo. Senza entrare nei particolari accenniamo brevemente ad alcune qualità e al loro uso:

Rame, peso sp. 8,9. Si adopera, però raramente, per lamiere da coperture di tetti speciali a cupola.

Piombo, peso sp. 11,3. È usato per coperture di tetti, per docce e scarichi di acqua, tubi di gas e acqua. Tende a essere però sostituito in questi usi dai tubi di ferro zincato.

Zinco, peso sp. 7. Viene usato per coperture di tetti e tettoie, per difesa e rivestimento di legnami, per canali e grondaie, ecc. Esso però, al pari del piombo e del rame, tende a essere sostituito dai ferri zincati.

Stagno, peso sp. 7,28. Serve principalmente per la costruzione della latta di cui si fanno canali, grondaie, ecc.

L'ottone è largamente impiegato in lastre per rivestimenti e per pezzi ornamentali.

Materiali accessorî. - Vasta è la categoria dei materiali accessorî per cui non è possibile un'enumerazione, specialmente per quelli che servono a proteggere gli altri materiali dagli attacchi degli agenti atmosferici.

Accenniamo brevemente ai più comuni materiali accessorî i quali possono formare parti a sé stanti. Così è il vetro che viene adoperato per finestre, per lucernarî, per pavimenti, per scopi ornamentali, per piastrelle, tegole e anche per mattoni destinati alla costruzione di tramezze trasparenti nei negozî, gabinetti di toletta, ecc.

Asfalto e bitume, per la costruzione di cartoni impermeabili, per pavimentazioni di marciapiedi, cortili, terrazze, ecc.

Linoleum, impasto di farina di legno o di sughero con olio di lino e resine pressato su una tela di lino, adatto per pavimenti, perché igienico, elastico, coibente, resistentissimo all'usura, e inoltre perché attutisce i rumori.

Bibl.: E. Artini, Mineralogia e materiali da costruzione, Milano 1923; G. A. Breymann, Trattato delle costruzioni civili, Milano 1926; Hütte, Manuale enciclopedico della ingegneria moderna, Milano 1930; G. Colombo, Manuale dell'ingegnere, Milano 1933; G. Formenti e R. Cortelletti, La pratica del fabbricare, Milano 1933; C. Bach e R. Baumann, Teoria, prove ed applicazioni tecniche della elasticità e resistenza dei materiali, Milano 1928.