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Materiale per l'edilizia

Il mondo delle costruzioni ricorre ogni giorno all’utilizzo di materiali edili con caratteristiche differenti, dai classici mattoni e legno fino a quelli più innovativi come i polimerici e i biomateriali.

In un contesto di mercato edile in cui progettisti, costruttori, serramentisti e utenti finali si dimostrano sempre più esigenti nella ricerca di soluzioni di qualità, il mondo delle costruzioni è chiamato a una nuova sfida: connettere gli utenti coinvolti nel processo edilizio attraverso scelte costruttive innovative che includano e integrino, partendo proprio dai materiali:

• sostenibilità
• durabilità
• innovazione tecnologica
• progettazione architettonica
• efficienza energetica
• proprietà antisismiche

Come scegliere i giusti materiali per l’edilizia

Da sempre la realizzazione di oggetti e strutture dipende dalle caratteristiche dei materiali da costruzione a disposizione in un dato luogo e in un dato periodo storico. Sono proprio le caratteristiche fisiche (meccaniche, strutturali, termiche) a spingere verso la scelta di un materiale edile piuttosto che un altro.

Fino a non molti decenni fa, l’edilizia si affidava completamente a materiali reperibili in natura per la costruzione di manufatti ed edifici; parliamo di materie prime utilizzate fin dall’antichità come legno, pietra e metallo, fino a materiali più recenti come cementi e leghe.

La modernità e l’evoluzione tecnologica del mondo industriale hanno poi portato innovazione anche nel settore dei materiali per l’edilizia, con l’introduzione di nuovi prodotti polimerici, compositi e biologici. Anche i materiali classici hanno subito un rinnovamento, soprattutto grazie all’introduzione di tecnologie di trattamento e trasformazione in grado di modificare e migliorare le caratteristiche intrinseche di un materiale edile da costruzione.

Tipologie dei materiali da costruzione

Tradizionali o moderni che siano, i materiali per l’edilizia tra cui scegliere sono molteplici e non sempre il migliore è quello che viene in mente per primo. Per questo è bene ricordare le principali categorie in cui sono suddivisi i materiali edili, con un breve accenno alle loro caratteristiche e ai principali utilizzi.

• Laterizi
• Ceramiche
• Materiali lapidei
• Cemento e calcestruzzo
• Legno
• Acciaio
• Materiali compositi
• Tessuti polimerici
• Biomateriali

Laterizi

Comunemente conosciuti in forma di mattoni, i laterizi in realtà comprendono una varietà di materiali originariamente creati con argilla depurata cotta in forni appositi e, solo in epoca più recente, anche con l’utilizzo di cemento e sabbia; oltre al mattone, pieno o forato, esistono altri laterizi edili come pignatte, tavelle, volterrane, coppi e tegole.

I laterizi sono materiali da costruzione apprezzati fin dalla preistoria per la loro grande capacità di resistere al fuoco, caratteristica preziosissima in ambito edile, e spesso sono stati utilizzati al posto del legno proprio per questa proprietà.

Materiali lapidei

Parliamo di tutti quei materiali edili che hanno origine dalla pietra, in qualunque forma si trova in natura. Prima di avviare un progetto edilizio è fondamentale non sottovalutare l’importanza delle caratteristiche fisiche dei vari tipi di pietra a disposizione per le costruzioni, in quanto spesso ci si concentra sull’aspetto estetico e non sulla funzionalità del materiale.

Questi i principali tipi di materiale lapideo utilizzati in edilizia.

• Granito – molto utilizzato per le pavimentazioni, offre una grande resistenza agli acidi
• Marmo – materiale edile utilizzato in lastre e molto apprezzato per il suo effetto estetico, a causa della sua naturale porosità viene spesso trattato per evitare che assorba oli o grassi.
• Gesso – materiale leggero ma poco resistente, impiegato soprattutto per strutture non portanti in cartongesso come pareti e controsoffitti.
• Tufo – pietra vulcanica a volte utilizzata in blocchi al posto dei mattoni per la costruzione di tramezzi.
• Ardesia – pietra lavorata principalmente in lastre sottili e leggere, molto apprezzate come coperture non solo per il caratteristico effetto estetico ma anche per la sua impermeabilità e resistenza agli agenti atmosferici.

Cemento, malta e calcestruzzo

Il prodotto della cottura ad alta temperatura di calcare e argilla, più raramente di marne, è il materiale legante da costruzione per eccellenza: il cemento.

Mescolando il cemento in polvere con l’acqua si ottiene la pasta cementizia, conosciuta anche come boiacca, che a sua volta può essere combinata con sabbia per ottenere la malta, indicata per la realizzazione di fondi, murature leggere, massetti e intonaci, oppure con ghiaia di diverse dimensioni per avere il calcestruzzo.

Il calcestruzzo stesso, se rinforzato all’interno di forme con tondini in acciaio, diventa calcestruzzo o cemento armato, materiale edile di grandissimo uso nel mondo delle costruzioni, soprattutto per le sue doti di resistenza alla compressione (data dal cemento) ed elasticità (data dall’acciaio). Proprio grazie a queste sue caratteristiche meccaniche il cemento, in particolare quello armato, viene utilizzato per fondamenta e strutture portanti come travi e pilastri.

Legno

Materiale da costruzione utilizzato sin dall’antichità, il legno si presenta in tanti tipi quanti sono le specie di alberi esistenti. A seconda delle proprietà fisiche del legname di origine, il legno può essere impiegato nell’edilizia in diverse forme e modalità.

Nel mondo edile si ricorre principalmente al legno strutturale, ovvero travi o assi di legno incollate, incastrate o avvitate tra loro, utilizzate come elementi portanti. In alternativa si può utilizzare il legno in listelli o assi per telai e rivestimenti.

Il principale difetto del legno è la sua incendiabilità, per questo deve essere utilizzato con accortezza all’interno di un progetto edile, oppure può essere migliorato ricorrendo a trattamenti ignifuganti.

Metalli

Alla base dell’edilizia in metallo c’è senza dubbio il ferro, materiale metallico utilizzato da millenni nel mondo grazie alla sua grande disponibilità e alle sue proprietà, specialmente quando viene trasformato in acciaio. Esistono poi tanti altri metalli non ferrosi che trovano ampio impiego nel settore delle costruzioni, principalmente leghe di rame o alluminio.

Principale lega ferrosa utilizzata in edilizia, l’acciaio strutturale è resistente e flessibile ma soggetto a corrosione, caratteristiche che lo rendono un materiale metallico adatto per telai e armature del calcestruzzo.

Da tempo sono state sviluppate varianti dalle proprietà superiori come l’acciaio inossidabile, lavorato per resistere ad agenti ossidanti esterni, e l’acciaio patinato o Corten, che resiste all’ossidazione formando, appunto, una patina esterna protettiva che dona al materiale un caratteristico colore bruno, effetto ruggine.

Altri materiali metallici per l’edilizia molto utilizzati sono il rame, facilmente lavorabile e deformabile e utilizzato principalmente per coperture e rivestimenti, l’alluminio, apprezzato per l’estrema leggerezza e la resistenza alla corrosione, e infine il titanio, materiale non raro ma molto costoso, utilizzato soprattutto per strutture architettoniche importanti che possano sfruttare al meglio le sue caratteristiche uniche di metallo leggero, inossidabile, resistente e dal caratteristico color acciaio cangiante.

Vetro

Materiale per l’edilizia noto soprattutto per la sua fragilità naturale, il vetro è in realtà un prodotto molto versatile per il settore costruzioni, un elemento architettonico ideale per far passare la luce negli ambienti e per isolarli dagli agenti atmosferici esterni.

I due principali difetti del vetro come materiale edile, bassa resistenza e scarsa capacità di isolamento termico, sono stati invece risolti in tempi moderni grazie all’applicazione di tecniche di lavorazione come l’accoppiamento con strati polimerici per aumentarne la solidità oppure intercapedini vuote o riempite di gas inerti al fine di migliorarne la tenuta termica (i cosiddetti vetri doppi o tripli).

Esiste poi il cosiddetto vetro-cemento, variante in blocchi che possono essere utilizzati come elementi strutturali che fanno comunque passare la luce ma vengono utilizzati come fossero normali mattoni nella costruzione di murature.