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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

Presentazione ceramici

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Page 1: Presentazione ceramici

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

Materiali ceramici Artificiali: vetro, laterizi, porcellane, leganti

Silicio minerale Cava di argilla

Impiego del vetro

Laterizi

Page 2: Presentazione ceramici

Principali materiali ceramici

Strutturali convenzionali Terrecotte, mattoni, vasellame, porcellane,piastrelle

Cementi (prodotti a freddo per reazioni chimiche)

Strutturali avanzati (alta resistenza meccanica alle alte temperature e agli shock termici)

Abrasivi per utensili Carburi di tumgsteno, boruri, nitruri, SiAlON,CERMET

Per ottica Fibre ottiche, materiale attivo per laser a stato solido

Per uso sanitario Protesi biocompatibili

Nucleare U2O (resistente all'irraggiamento), incamiciamento delle barre di uranio con ceramiche allo Zirconio

Elettroceramici Isolanti (porcellana), piezoelettrici, ferroelettrici, superionici, superconduttori

Magnetoceramici Ferriti dolci e duri (magneti, memorie, registratori..)

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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

Page 4: Presentazione ceramici

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

Page 5: Presentazione ceramici

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

Page 6: Presentazione ceramici

LateriziGrèsMaiolicheVetroLeganti (malte e cementi)Gesso

Materiali ceramici utilizzati in edilizia

Page 7: Presentazione ceramici

I Laterizi

Introduzione Ciclo di produzione Analisi LCA Distribuzione del prodotto Suddivisione per utilizzi:

- Caratteristiche e proprietà

Page 8: Presentazione ceramici

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

Page 9: Presentazione ceramici

Ciclo di produzione

Page 10: Presentazione ceramici

Ciclo di produzione

Page 11: Presentazione ceramici

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.

Page 12: Presentazione ceramici

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

Page 13: Presentazione ceramici

Suddivisone per utilizziSuddivisone per utilizzi • Murature: - Mattoni pieni - Mattoni faccia a vista - Mattoni e blocchi semi-pieni - Mattoni e blocchi forati - Blocchi alleggeriti

• Solai, tramezzi e rivestimenti: - Tavelloni - Tavelle - Tavelline

• Solai: - Pignatte - Tavelloni

• Copertura - Tegole

Page 14: Presentazione ceramici

Suddivisone per utilizziSuddivisone per utilizzi

Page 15: Presentazione ceramici

CRITERI DICLASSIFICAZIONE

CLASSI DI PRODOTTO CARATTERISTICHE CODICE

VOLUME (cm )

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

Page 16: Presentazione ceramici

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

CARATTERISTICHEDI RESISTENZA

RESISTENZACARATTERISTICA ACOMPRESSIONE"fbk" ( N/mm )

2

> 7_

>5 in direzionedei carichi verticali

_

>1,5 in direzione ortogonale ai carichi verticali

_non previsti

Laterizi per murature: CaratteristicheLaterizi per murature: Caratteristiche

Page 17: Presentazione ceramici

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

Page 18: Presentazione ceramici

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

Page 19: Presentazione ceramici

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

Page 20: Presentazione ceramici

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

Page 21: Presentazione ceramici

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

Page 22: Presentazione ceramici

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

Page 23: Presentazione ceramici

Laterizi per solai,tramezzi e rivestimenti :Laterizi per solai,tramezzi e rivestimenti :TAVELLONI,TAVELLE E TAVELLINETAVELLONI,TAVELLE E TAVELLINE

- Classificazione

Profilod'estremità

Forma

Profilolaterale

- taglio retto- taglio obliquo- taglio a gradino

- fianchi retti- divisibili- fianchi sagomati (maschio-femmina)

- fianchi sagomati (femmina-femmina)

Page 24: Presentazione ceramici

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

Page 25: Presentazione ceramici

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

Page 26: Presentazione ceramici

- 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

Page 27: Presentazione ceramici

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

Page 28: Presentazione ceramici

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

Page 29: Presentazione ceramici

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

Page 30: Presentazione ceramici

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.

Page 31: Presentazione ceramici

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.

Page 32: Presentazione ceramici

Laterizi per copertureLaterizi per coperture

1.Coppi 2.Tegola romana 3.Tegola marsigliese

4.Tegola portoghese 5.Tegola olandese

Page 33: Presentazione ceramici

- - - - -

UNI 8942- 1 : 1986UNI 8942- 2 : 1986D.M. 16.11.96D.M.24.11.87UNI 8942- 1 : 1986

MURATURA SOLAI, TRAMEZZIE RIVESTIMENTI

- - -

UNI 2105UNI 2106UNI 2107

SOLAI

- -

D.M.14.2.92UNI EN 15037-3:2009

COPERTURE

- -UNI 8626: 1984

UNI EN 538:1997 -UNI EN 539:1997

UNI EN 771-1 - - UNI 5628-65

- UNI EN 9730

Normative di riferimentoNormative di riferimento

Page 34: Presentazione ceramici

La CeramicaLa Ceramica

introduzione Ciclo di produzione Tipologie di prodotti Proprietà Utilizzi Normative di riferimento

Page 35: Presentazione ceramici

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

Page 36: Presentazione ceramici

Ciclo di Produzione

Page 37: Presentazione ceramici

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

Page 38: Presentazione ceramici

Le ceramiche si suddividono in• Terrecotte• Maioliche• Cottoforte smaltato• Gres ross, gres fine e klinker

Tipologie di Prodotti

Page 39: Presentazione ceramici

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.

Page 40: Presentazione ceramici

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.

Page 41: Presentazione ceramici

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.

Page 42: Presentazione ceramici

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

Page 43: Presentazione ceramici

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

Page 44: Presentazione ceramici

UtilizziUtilizzi

Pavimentazione Rivestimenti Facciate ventilate

Page 45: Presentazione ceramici

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

Page 46: Presentazione ceramici

Il VetroIl Vetro

introduzione Ciclo di produzione Tipologie di prodotti Proprietà Utilizzi Normative di riferimento

Page 47: Presentazione ceramici

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).

Page 48: Presentazione ceramici

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/

Introduzione

Page 49: Presentazione ceramici

Il vetro

Esistono numerosi tipi di vetro che possono essere classificati in diversi modi in base:

- alla tecnica di lavorazione (soffiato, pressato, stampato...);

- all'impiego (per uso farmaceutico, alimentare, per l'edilizia, per ottica...);

- all'aspetto (colorato, incolore, trasparente, opaco,...);

- a particolari proprietà (neutro, biocompatibile, atermico...);

- alla resistenza chimica (inerte, durevole, poco durevole, solubile...);

- alla composizione chimica (quarzo, silico-sodico-calcico, borosilicato, al piombo ...).

Approfondimenti al sito: http://www.glassway.org/vetro/

Page 50: Presentazione ceramici

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

Page 51: Presentazione ceramici

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

Page 52: Presentazione ceramici

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

Page 53: Presentazione ceramici

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

Page 54: Presentazione ceramici

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

Page 55: Presentazione ceramici

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.

Page 56: Presentazione ceramici

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 ).

Page 57: Presentazione ceramici

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.

Page 58: Presentazione ceramici

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).

Page 59: Presentazione ceramici

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.

Page 60: Presentazione ceramici

Certificazioni per la sicurezza :

norma UNI 7697 decreto legislativo n° 172 del 2004, recepito

dalla direttiva europea 2001/95/CE.

Page 61: Presentazione ceramici

VETRI AD ALTA COIBENTAZIONE TERMICA

Diversa trasmissione di calore tra un vestro standard e un vetro isolante

Page 62: Presentazione ceramici

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).

Page 63: Presentazione ceramici

applicazioni Vetrate per infissi

Page 64: Presentazione ceramici

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.

Page 65: Presentazione ceramici

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.

Page 66: Presentazione ceramici

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).

Page 67: Presentazione ceramici

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.

Page 68: Presentazione ceramici

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).

Page 69: Presentazione ceramici

Vetro ecocompatibile-vetro cellulare

Page 70: Presentazione ceramici

I materiali cementantiI materiali cementanti

introduzione

Ciclo di produzione

Tipologie di prodotti

Proprietà

Utilizzi

Normative di riferimento

Page 71: Presentazione ceramici

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

Page 72: Presentazione ceramici

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.

Utilizzi in architettura

Allettamento Malte da muratura Stucco

Page 73: Presentazione ceramici

Ciclo di Produzione

Page 74: Presentazione ceramici

Ciclo di Produzione

Page 75: Presentazione ceramici

I leganti si distinguono in:

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

Page 76: Presentazione ceramici

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.

www.forumcalce.it

Tabella delle calci

Page 77: Presentazione ceramici

• 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

Page 78: Presentazione ceramici

Leganti Aerei: GESSO

Page 79: Presentazione ceramici

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

Page 80: Presentazione ceramici

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

Page 81: Presentazione ceramici

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:

Page 82: Presentazione ceramici

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”.

Page 83: Presentazione ceramici

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: CEMENTI

Page 84: Presentazione ceramici

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

Page 85: Presentazione ceramici

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

Page 86: Presentazione ceramici

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

Page 87: Presentazione ceramici

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

Page 88: Presentazione ceramici

Malta: Tipologie

MALTE A CALCE E AGGREGATO NON REATTIVO

MALTE A CALCE E AGGREGATO POZZOLANICO

MALTE A CALCE IDRAULICA

MALTA CEMENTIZIA

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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

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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

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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.

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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.

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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.

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Candela ValeriaDe Crescenzo Valeria Palomba DanielaPiskovets AnnaZoccolella Antonietta

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