materiali da costruzione

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Dal fango al cemento armato

Nel corso della sua storia l’umanità ha sperimentato l’uso di molti materiali diversi per costruire le proprie abitazioni. Dapprima si adoperarono quelli disponibili in natura, come fango, argilla, paglia e bambù, sostituiti in seguito da materiali lavorati come il legno, i mattoni, il cemento, fino ad arrivare alla plastica e al vetro

L’esempio dato dalla natura

La capacità di usare materiali diversi per costruire abitazioni confortevoli non è propria solo dell’uomo: in natura non mancano gli esempi di animali che per realizzare il proprio rifugio fanno lo stesso. Per esempio, gli uccelli si servono di paglia, piume e piccoli ramoscelli per costruire i nidi, mentre il baco, il ragno o le api utilizzano per lo stesso scopo un materiale secreto dal loro corpo; i castori sono in grado di costruire con il legno vere e proprie dighe. Nel corso della sua storia l’uomo ha imparato, oltre che a servirsi dei materiali disponibili in natura, anche a produrne di nuovi. Diversissimi sono i materiali utilizzati dall’uomo nel corso dei millenni per costruire: fango, paglia, legno, pietra, sabbia, mattoni, cemento, ma anche plastica, acciaio e vetro. In realtà, quasi tutti i materiali solidi possono essere utilizzati come materiali da costruzione.

In un certo senso, la fiaba de I tre porcellini narra proprio la vicenda dell’evoluzione delle capacità ingegneristiche degli esseri umani nella costruzione di abitazioni. Dalla paglia e dal fango si è passati a utilizzare il legno, per poi arrivare al mattone, e nel racconto si sottolinea come sia proprio questa ultima invenzione l’unica che può garantire la sicurezza delle abitazioni.

Il mattone era prodotto già migliaia di anni prima di Cristo. Nella Bibbia, nel libro dell’Esodo, si narra di come gli Ebrei, resi schiavi dal faraone, producessero i mattoni utilizzando argilla e paglia.

Criteri nella scelta dei materiali

Quando si sceglie un materiale per costruire occorre considerare molti parametri differenti. Il materiale scelto per le pareti di un edificio deve resistere alle sollecitazioni di tipo meccanico, vale a dire alle forze che gravano sopra di esso, o a quelle che potrebbero derivare da spostamenti in orizzontale, per esempio dovuti a un terremoto.

Occorre poi tenere conto delle proprietà di isolamento termico, vale a dire della capacità di un materiale di trasmettere il calore. Basta entrare durante le ore più calde di un giorno d’estate in una chiesa dalle spesse pareti di pietra per rendersi conto dell’eccellente isolamento termico prodotto da questo materiale, in grado di ostacolare la diffusione del calore dall’esterno verso l’interno. Il legno è un buon isolante termico, mentre le strutture metalliche no. Così pure, nel progettare un edificio, si deve valutare la capacità da parte del materiale scelto di ostacolare o meno la diffusione dei rumori. L’isolamento acustico garantisce per esempio che i rumori prodotti da chi abita al piano superiore non disturbino gli inquilini di sotto e costituisce uno dei parametri in base ai quali si valuta il comfort delle abitazioni.

Alcuni altri parametri da prendere in esame, oltre quelli sopra citati, sono poi il carico di rottura, la resistenza alle deformazioni e le modifiche dovute agli sbalzi termici, l’invecchiamento nel tempo (soprattutto per i materiali utilizzati per le strutture portanti). Tra i materiali capaci di resistere maggiormente agli sforzi di tipo meccanico ci sono l’acciaio e il cemento armato, ma recentemente si stanno sperimentando e utilizzando anche materie plastiche rinforzate da fibre di vetro e carbonio. Compito dell’architetto e dell’ingegnere che progettano e costruiscono un edificio è identificare il materiale più adatto, non tralasciando anche esigenze di tipo estetico.

Le case di bambù

Le canne di bambù costituiscono un materiale naturale per la costruzione, adoperato ancora oggi in molti paesi, soprattutto del Sud-Est asiatico ma anche dell’Africa, dell’America Latina e dell’India. Negli ultimi anni, tuttavia, si è studiata la possibilità di usare le canne anche per edifici moderni: il bambù, infatti, ha una notevole resistenza, che si coniuga anche a grande leggerezza e flessibilità. Con il bambù sarebbe possibile costruire vere e proprie case a più piani, e addirittura ponti e torri.