I materiali lapidei

I materiali lapidei
Materiali lapidei, pietra, costruzioni, storia, estrazione, lavorazione, egitto, grecia, roma, cave di pietra e di marmo

I materiali lapidei sono tutti i tipi di pietra, specialmente quelli usati nelle costruzioni.

Il termine viene dal latino lapideus che deriva da lapis “pietra”.

Nell’articolo si parla di cosa è la pietra, com’è stata impiegata nel corso della storia, i tipi di roccia e le caratteristiche fisiche e chimiche.

Intanto le rocce sono degli aggregati, ammassi, di minerali di forme diverse che fanno parte della crosta terrestre.

Storia

La pietra viene usata fin dall’antichità. Nel II millennio a.C. le costruzioni fatte con la pietra erano molto semplici:

I menhir erano dei semplici monoliti infissi nel suolo di forma allungata mentre i dolmen erano delle triliti formati da due elementi verticali e uno orizzontale posto sopra di essi.

Questi blocchi di pietra non avevano una forma ben definita ma quando alla pietra si cominciarono ad usare i metalli, questi ebbero una forma più regolare.

Gli egiziani furono i primi a fare questo. I blocchi venivano, infatti, estratti, lavorati e trasportati. Con essi furono prodotte le piramidi e gli obelischi. I materiali lapidei usati in Egitto furono il calcare fossilifero, in qualità di struttura, e i blocchi di granito perfettamente squadrati per il rivestimento.

Anche i greci usarono il sistema trilitico. Inoltre, per difendere la città creavano muri formati da grossi massi resistenti. Per le decorazioni si servivano di lastre più sottili. In seguito, si fece uso di colonne in pietra di forma cilindrica.

I romani sono oggi conosciuti per la struttura ad arco, al posto della trave orizzontale, la volta e la cupola. Il marmo veniva estratto nelle cave di Carrara mentre nelle cave di Tibur (Tivoli) veniva estratto il travertino, di colore chiaro e aspetto spugnoso, che venne usato nel Colosseo.

In seguito per la struttura venne usato il laterizio e la pietra assunse un’importanza decorativa e architettonica.

Nel Medioevo, particolarmente nell’impero bizantino, il materiale lapideo venne usato per decorare chiese e cattedrali. Si distinse a Ravenna il Mausoleo di Teodorico, per essere stato costruito con blocchi di pietra.

Nel periodo gotico la pietra venne usata per un doppio scopo: decorativo e strutturale. Questo alleggerì il carico ai muri perimetrali.

Nei secoli successivi il lapideo assunse sempre più importanza. Nel Settecento si provò anche a combinarlo con l’acciaio a motivo della sua resistenza a trazione (un po’ come il calcestruzzo armato) ma con scarsi risultati. Venne pertanto usato per le rifiniture. Tuttora la pietra viene usata come rivestimento o elemento secondario.

Estrazione e lavorazione dei materiali lapidei

I lapidei si trovano nelle cave e il metodo in cui vengono estratti è chiamata cavatura.

Se si tratta di estrarre sabbia e ghiaia, si utilizza la vagliatura nei cantieri tramite un impianto. Il pietrisco viene poi frantumato all’interno di una macchina, chiamata frantoio.

I blocchi di pietra estratti vengono poi lavorati, a mano con appositi utensili, o usando delle macchine. Poiché le pietre appena estratti contengono molta acqua (si parla di acqua di cava), sono facilmente lavorabili. Questi possono essere scalpellati, gradinati o martellinati.

Il lavoro consiste in tre fasi: sbozzo, affinamento e compimento.

Dato che i blocchi sono molto pesanti, è difficile poterli trasportare. Se ci sono strade di servizio ci si serve degli autotreni, altrimenti si impiega la lizzatura. Questa consiste nel fare scorrere i massi su rulli di legno mentre sono trattenuti da un argano a motore tramite robuste funi di acciaio.

Nel cantiere vengono poi fatti i lavori definitivi. Lì i blocchi vengono tagliati per fare delle lastre di vario spessore tramite seghe a telaio, con il disco diamantato o con l’idrogetto (metodo più economico e preciso). Le superfici vengono poi levigate e lucidate.

I prodotti realizzati vengono divisi in sei classi:

  1. Lastre semplicemente fresate;
  2. Lastre fresate e lucidate come scale, stipiti, ecc;
  3. Lastre sagomate sui contorni o lavorate a mano;
  4. Lavori in massello  come colonne e cornici;
  5. Lavori di scultura;
  6. Lavori complessi, monumenti, arte.

Tipi di rocce

Le rocce ignee sono quelle che si formano a motivo della solidificazione del magma. Possono avere strutture diverse, a seconda del tempo di raffreddamento. Se il raffreddamento è molto lento si parla di granitoidi mentre in caso di raffreddamento istantaneo, si parla di rocce vetrose.

Le pressione e la temperatura possono modificare i minerali e la struttura di una roccia. La nuova pietra ottenuta si chiama metamorfica. I marmi rientrano in questo tipo di lapideo.

Le rocce sedimentarie nascono quando una pietra si disgrega e i sedimenti si compattano con un’altra.

Clicca qui per sapere in dettaglio cosa sono le rocce ignee e la loro classificazione.

Clicca qui per sapere in dettaglio cosa sono le rocce metamorfiche e la loro classificazione.

Clicca qui per sapere in dettaglio cosa sono le rocce sedimentarie e la loro classificazione.

Materiali lapidei in Italia

Lista delle pietre e dei marmi presenti nelle regioni italiane

Abruzzo

NomeLocalitàPeso di volumeProprietà e difettiImpiego
Arenaria di TeramoTeramo2,40LavorabileRivestimenti
Marmo di AvezzanoAvezzano2,55LucidabilePietra da taglio Pavimentazione

Basilicata                   

NomeLocalitàPeso di volumeProprietà e difettiImpiego
Lava di VultureVulture2,80Molto resistenteLastricature
Marmo di PisticciMatera ResistentePietra da taglio
Tufo di MateraMatera1,10Consistenza variabileEdilizia

Calabria

NomeLocalitàPeso di volumeProprietà e difettiImpiego
Marmo di GimiglianoCatanzaro2,62LucidabileOrnamentazioni
TufoMendicino (Cosenza)1,20Facilmente lavorabilePietra da taglio

Campania

NomeLocalitàPeso di volumeProprietà e difettiImpiego
LaveVari luoghi2,85 Edilizia
PipernoNapoli1,60SpugnosoPietra da taglio
Tufo gialloNapoli1,30Facilmente lavorabile Scarsa resistenzaEdilizia

Friuli-Venezia Giulia

NomeLocalitàPeso di volumeProprietà e difettiImpiego
Alabastro CalcareoDuino, Aurisina2,55LucidabileRivestimenti interni
Marmi di AurisinaAurisina (Trieste)2,55LucidabiliRivestimenti Pavimentazioni
Nero Unito  del CarsoCave del Vallone (Trieste)2,60LucidabileRivestimenti interni

Liguria

NomeLocalitàPeso di volumeProprietà e difettiImpiego
Pietra di FinaleFinale (Savona)2,50Tessitura granulosa ResistenteOpere monumentali
PortoroPortovenere (La Spezia)2,60LucidabileOrnamentazioni
Rosso LevantoMonte Verge (La Spezia)2,55LucidabileRivestimenti Pavimentazioni
Verde PolceveraValpolcevera2,50LucidabileDecorazioni

Lombardia

NomeLocalitàPeso di volumeProprietà e difettiImpiego
Bianco di MussoMusso, Lago di Como2,75Lucidabile Grana fine Difficile a lavorarePavimenti Rivestimenti Scale (Duomo di Como)  
BotticinoFalde del monte Fratte (Brescia)2,50Grana fine facilmente lavorabileOpere monumentali Pavimenti Rivestimenti
Ceppo gentile e Ceppo mezzanoTrezzo sull’Adda (Bergamo)2,40DurevoleEdilizia Zoccolature Bugnati
Diorite della Val CamonicaVal Camonica (Brescia)2,70Molto resistente Difficile lavorazioneRivestimenti
Ghiandone e SerizzoVogogna (Sondrio)2,60Molto resistenteDecorazioni
Granito di San FedelinoNovate Mezzola (Lago di Como)2,60Resistente all’usura DurevolePavimenti stradali
Nero GazzanigaGazzaniga (Bergamo)2,60Molto saldo Lucidabile Senza macchieOrnamentazioni
Nero di VarennaVarenna (Como)2,60Struttura microcristallina Colore uniformeDecorazioni Ornati
Pietra di MoltrasioLago di Como2,55Calcare Scuro Compatto Non gelivo Non lucidabileCostruzioni murarie
Porfido rossoIntrobio (Como)2,75Molto resistentePavimentazioni
Porfido del GlenoDarfo e Biemmo (Brescia)2,75Molto resistentePavimentazioni

Piemonte

NomeLocalitàPeso di volumeProprietà e difettiImpiego
Bardiglio di ValdieriSan Lorenzo di Valdieri (Cuneo)2,72LucidabileRivestimenti
Gneiss di LusernaLuserna San Giovanni (Torino2,61Resistente Si può dividere in lastre sottiliScalini Coperture Lastricature
Granito di MontorfanoMontorfano (Novara)2,70Duro  LucidabilePietra da taglio
Granito di AlzoAlzo, Lago di Orta2,62Duro  LucidabilePavimentazioni Decorazioni
Granito di BavenoBaveno sul Lago Maggiore2,58Duro  LucidabilePavimentazioni Decorazioni
Sienite della BalmaBalma (Vercelli)2,68Duro  LucidabileDecorazioni monumentali
Diorite di AnzolaOrnovasso (Novara)3,10Duro  LucidabileRivestimenti edifici monumentali
TonaliteGruppo dell’Adamello3,00LucidabileRivestimenti edifici monumentali
Marmi di Valle StronaOmegna (Novara)2,65CompattoImpiego nell’edilizia
Marmo di CandogliaCandoglia (Novara)2,60Cristallino Lavorabile LucidabileDuomo di Milano
Quarzite di BargeMonte Bracco (Saluzzo, Cuneo)2,60Resistente agli agenti chimici Dura a lungoScalini Pavimenti Ornati
Verde di CesanaCesana Torinese (Cuneo)2,62Dura a lungoColonne e rivestimenti
Verde di ChatillonSan Denise (Aosta)2,60Dura a lungoLavori di ornato
Verde di SusaSusa (Torino)2,60LucidabileDecorazioni
Verde di VaralloVal di Seria (Vercelli)2,70DurevolePavimentazioni  
Verde RojaValle Roja (Cuneo)2,63Resiste agli agenti chimici Dura a lungoColonne Ornati Pavimenti

Puglia

NomeLocalitàPeso di volumeProprietà e difettiImpiego
Calcare biancoLe Murge2,30 Edilizia
Pietra di BisceglieBari1,50LavorabilePietra da taglio
Pietra di LecceLecce1,30Facilmente lavorabile Ricca di fossili SpugnosaPietra da taglio
Pietra di TraniTrani e Andria2,45LucidabileUsato molto nell’edilizia
Tufo Mazzaro gentileVari luoghi1,10Abbastanza resistente PorosoPietra da taglio

Sardegna

NomeLocalitàPeso di volumeProprietà e difettiImpiego
Granito della Maddalena 2,48Fine e compattoOpere monumentali
TrachiteAlghero2,75Difficilmente lavorabilePietra da taglio
Tufo di CagliariCagliari1,40Molto facile da lavorare Igroscopio Poco resistentePietra da taglio

Sicilia

NomeLocalitàPeso di volumeProprietà e difettiImpiego
Perlato di SiciliaTrapani2,60Molti fossili LucidabileRivestimenti Pavimentazioni
Pietra di BilliemiPalermo2,55DurevolePietra da taglio
Pietra miscaMonte Erice (Trapani)2,50Ricca di fossili LucidabileRivestimenti Pavimentazioni
PomiceLipari0,85Incoerente LeggeraCoibentazioni stradali
Rosso AlcamoAlcamo (Trapani)2,60LucidabileRivestimenti

Trentino-Alto Adige

NomeLocalitàPeso di volumeProprietà e difettiImpiego
Marmi di LasaPresso Lasa (Bolzano)2,65Cristallini Lucidabili DurevoliInterni ed esterni  di edifici
Porfido2,80Pavimentazioni stradali

Veneto

NomeLocalitàPeso di volumeProprietà e difettiImpiego
BianconeTreviso2,55DurevolePietre da costruzione e da calcare
Brecciato di VeronaValpantena (Verona)2,60Lucidabile Struttura nodulareDecorazioni Ornamentazioni
Marmi di ChiampoValle di Chiampo (Vicenza)2,60LucidabiliRivestimenti
Pietra di VicenzaColli Berici (Vicenza)2,60Calcare grossolano Facilmente lavorabileGradini Architravi
Rossi di VeronaSant’Ambrogio Valpolicella Caprino Grezzana (Verona)2,60Lucidabili Struttura nodulareDecorazioni Ornamentazioni
TrachiteColli Euganei2,85Molto resistentePavimentazioni stradali Massicciate

Caratteristiche

Qui vediamo le caratteristiche della pietra e come si determinano

Peso di volume, peso specifico e grado di compattezza

Il peso di volume (pv) si calcola dividendo il peso della pietra in grammi per il volume.

Peso di volume roccia, pietra, lapideo

Dato che ci sono molti tipi di rocce diverse, il peso di volume non sempre coincide con il peso specifico. Il rapporto tra i due pesi determina il grado di compattezza (d) di una roccia, essenziale per la sua stabilità

Grado di compattezza rocce, pietre, lapidei

Il peso specifico si determina dal rapporto del suo peso p allo stato asciutto per il peso g dell’acqua distillata che gli viene tolta.

peso specifico rocce, pietra, lapidei

Volume e forma

Il volume è quello massimo dei blocchi estraibili mentre la forma viene ricavata dalla configurazione petrografica e da altri fattori.

Imbibizione, assorbimento e permeabilità

Qualsiasi roccia è in grado di assorbire una certa quantità d’acqua quando viene immersa per un certo tempo. Questo fenomeno è chiamato imbibizione e il grado di porosità, o coefficiente di imbibizione, viene ricavato sottraendo il peso allo stato asciutto (G) della pietra a quello ottenuto dopo aver assorbito l’acqua (Gm) e rapportando il risultato al peso allo stato asciutto o al volume.

Coefficiente di imbibizione (Kv), rocce, materiali lapidei.

E’ importante anche sapere quanta acqua assorbe una pietra quando vi si trovino a contatto, ad esempio in caso di pioggia. Questo fenomeno è chiamato igroscopicità e se una muratura è fatta da pietre molto igroscopiche resterà sempre umida, con effetti negativi.

La permeabilità è la capacità di una pietra di permettere all’acqua di attraversarla sotto una certa pressione. Una pietra può essere molto porosa o avere fessure dove l’acqua può passare.

Omogeneità e proprietà elettriche

È importante, in genere, che la pietra sia omogenea, cioè che sia uniforme per composizione chimica, per i minerali e per struttura.

La roccia è un buon isolante elettrico, a patto che sia povera di minerali metalliferi.

Durevolezza

La durevolezza è la capacità di resistere agli agenti atmosferici.

Gelività

La gelività è la sensibilità al ghiaccio. Per sapere se una pietra è geliva vengono fatte delle prove su alcuni campioni. Cubetti asciutti, saturi d’acqua e congelati vengono soggetti a pressione. Se i cubetti di una determinata pietra non presentano danni, questa sarà dichiarata non geliva.

Proprietà termiche

I materiali lapidei hanno un coefficiente di dilatazione molto basso mentre la conducibilità termica dipende dal tipo di pietra.

Le rocce resistenti al fuoco sono quelle serpentinose e talcose. La resistenza è importante in caso di incendi o per i camini.

Durezza

La durezza è la resistenza di una roccia a essere incisa, logorata e segata. Il criterio di misura è la segabilità. In base ad essa, le rocce possono essere:

  • Tenere: Sono i tufi e calcari tufacei;
  • Semidure: I calcari ordinari e le arenarie tenere;
  • Dure: I calcari cristallini e le arenarie forti;
  • Durissime: Graniti, porfidi, diaspri

Quando un materiale lapideo viene usato per le strade o la pavimentazione è importante conoscere la sua resistenza all’usura (logoramento). Le prove possono essere fatte per attrito radente, a getto di sabbia, di rotolamento.

Resistenza alle sollecitazioni

La pietra ha un’ottima resistenza alla compressione. Ci vuole una grande forza per poterle distruggere. La loro resistenza a trazione è in media 1/35 di quella a compressione. Anche la resistenza al taglio è molto inferiore.

Per quanto riguarda la resistenza a flessione, questa dipende da diversi fattori come la natura e il modulo di elasticità della roccia, il grado di umidità e l’incremento dei carichi. Le prove vengono fatte su lastre dato che la resistenza a flessione è molto importante se le pietre vengono usati come gradini, mensole o sedili.

Elasticità

Nel caso delle rocce la legge di Hooke (secondo cui la deformazione di una molla è direttamente proporzionale alla forza che la sollecita) non è sempre verificata.

Il modulo di elasticità può determinato su provini a forma prismatica con prove statiche o dinamiche (in questo caso misurando le vibrazioni)

Tenacità

La tenacità è la resistenza di una roccia agli urti e ai colpi di un martello. Dipende dalla loro grana e dalla loro tessitura e, nel caso di rocce cementate naturalmente (rocce clastiche), dalla qualità del cemento e dal suo potere legante.

Con tenacità si intende la difficoltà di lavorazione dei blocchi di pietra. Questa è minore quando le pietre contengono molta acqua (vedi il sottotitolo sull’estrazione e lavorazione).

La lavorabilità di una roccia si distingue, in base al lavoro richiesto in:

  • Segabilità;
  • Scolpibilità;
  • Lucidatura

Aderenza alla malta

L’aderenza alla malta serve per i muri portanti. Una pietra irregolare, ruvida e porosa è più aderente rispetto a una liscia o levigabile.

Resistenza alla salsedine

La resistenza alla salsedine marina è l’unica prova che viene fatta per la resistenza chimica.