Mattone
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Un mattone è un materiale da costruzione solitamente a forma di parallelepipedo fatto di argilla cotta o fango essicato.
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[modifica] Formatura
Il materiale di partenza è costituito principalmente da argilla, più un 20-30% di carbonato di calcio e un 4-6% di acqua. I mattoni sono oggi prodotti industrialmente e la formatura avviene soprattutto per estrusione. I pezzi più complessi sono invece prodotti solitamente per colaggio ed in questo caso si aggiunge carbonato di sodio che funge da fluidificante.
[modifica] Tipi di mattoni
[modifica] Mattone forato
Il mattone forato è un materiale di costruzione utilizzato per la realizzazione di tramezzi per interni edili. Leggero e facile da tracciare per passaggio di tubazioni, esiste di diversi spessori: da 5, 8 e 10 cm. Si ottiene per estrusione.
[modifica] Mattone semipieno
È un mattone che ha una resistenza media rispetto al mattone forato e al mattone pieno. Anch'esso viene prodotto per estrusione. La percentuale di foratura varia tra 15% e 45%.
[modifica] Mattone pieno
È utilizzato per la costruzione di pareti più resistenti, come le pareti portanti o facciavista di edifici. E' prodotto per estrusione. Mattoni pieni: elementi privi di foro o comunque con foratura limitata, inferiore al 15% dell’area complessiva.
[modifica] Tavellone
È un mattone forato , caratterizzato da una partiolare forma lunga e sottile, le sue dimensioni sono all'incirca 160x25x8cm.
[modifica] Tegola
Sono utilizzate per la costrusione di tetti e hanno una caratteristica forma ricurva. Vengono prodotte inizialmente per estrusione ma subiscono un'ulteriore processo detto pressatura. Durante questo processo vengono constipati in forme e per mezzo di alte pressioni si ottiene una buona compattazione, l'eliminazione di aria dalla massa e la parziale deformazione dei grani.
[modifica] Essicazione
L'essicazione avviene solitamente all'aria, dunque a temperatura ambiente, in quanto temperature maggiori potrebbero provocare la perdita di una parte dell'acqua di impasto. Dopo la formatura quindi, i mattoni vengono posti sotto a delle tettoie e protetti da teli. Durante questo processo non si ha però perdita di plasticità.
[modifica] Cottura
Prima della cottura c'è una fase di preriscaldamento, che si opera facendo entrare i mattoni nel forno in controcorrente rispetto ai fumi di cottura del forno stesso, che avranno ovviamente temperatura maggiore della temperatura ambiente. La cottura avviene all'incirca tra i 900-1200°C. Un tempo i forni utilizzati erano a fuoco mobile, mentre oggi si utilizzano soprattutto forni a fuoco fisso entro i quali i mattoni passano e subiscono appunto la cottura, che provoca la perdita di plasticità e lo sviluppo delle resistenze meccaniche. Fino ai 250°C si perde l'acqua d'impasto, mentre, tra i 400°C e i 600°C si perde l'acqua di cristallizzazione. Tra gli 800°C e in 900°C il carbonato di calcio si decompone in ossido di calcio e anidride carbonica, mentre l'argilla si decompone in silice, allumina e acqua. La silice si combina così con l'allumina per formare la mullite (3Al2O32Si2O2). L'eccesso si silice si combina in parte con l'ossido di calcio ed in parte rimane così. Tra i 1000-1100°C si ha invece un ritiro di cottura, una riduzione della porosità e il conseguente sviluppo delle resistenze meccaniche. I mattoni escono poi dal forno in controcorrente rispetto all'aria che entra dall'esterno nel forno per il suo funzionamento. In questo modo sono parzialmente raffreddati.
[modifica] Difetti di cottura
Oltre ai mattoni correttamente cotti, si possono avere anche mattoni cotti male e dunque inutilizzabili. I mattoni troppo cotti sono detti ferrioli, sono scuri e hanno scarsa porosità. La carenza di porosità fa si che essi abbiano maggiori resistenze meccaniche, ma che aderiscano difficilmente alla malta cementizia una volta che sono messi in opera. I mattoni poco cotti sono invece chiamati albasi, sono di colore chiaro, molto porosi e dunque scarsamente resistenti dal punto di vista meccanico.
[modifica] Prove
Come per tutti i materiali anche per i mattoni si eseguono delle prove atte a verificarne la qualità.
[modifica] Prova di resistenza a compressione
La prova di resistenza a compressione viene fatta applicando un carico sempre maggiore fino a raggiungere il carico di rottura e stabilire così la resistenza a compressione.
[modifica] Prova di resistenza
È una prova caratteristica dei mattoni forati. È del tutto simile alla prova di resistenza a compressione, ma per questo tipo di mattoni deve essere ripetuta per tutte e tre le direzioni dello spazio.
[modifica] Prova di flessione
È caratteristica per i tavelloni, di cui si misura la resisteza alla flessione per mezzo di provini prismatici di 12cm.
[modifica] Prova di imbibizione
Serve a misurare il grado di assorbimento d'acqua da parte dei mattoni. I mattoni vengono posti in una stufa a 100°C, al fine di ottenere un peso costante. Si immergono poi in acqua per 24 ore, una volta asciugati con carta assorbente vengono pesati. La differenza tra il peso a secco ed il peso dopo l'immersione in acqua fornisce il grado di imbibizione. Perché la prova sia positiva la quantità d'acqua assorbita non deve essere superiore all'8-20%.
[modifica] Saggio di gelività
Serve a determinare la resistenza dei mattoni a seguito di cicli di gelo e disgelo. Si prendono 4 mattoni, che vengono posti in acqua per 3 ore a 35°C. Successivamente vengono messi in frigorifero per 3 ore a -10°C. Si ripete infine la prova di resistenza a compressione. Perché il saggio si apositico, la resistenza a compressione deve essere maggiore dell'80%, rispetto alla resistenza ottenuta dalla normale prova di resistenza a compressione.
[modifica] Saggio di efflorescenza
L'efflorescenza è un fenomeno che si verifica quando i sali solubili eventualmente presenti nel mattone, vengono in superficie per effetto dell'umidità e cristallizzano sul manufatto. Per il saggio, si prendono 3 campioni che vengono immersi per un quarto in recipienti contenenti acqua distillata. Dopo 4 giorni si tolgono dall'acqua e sono posti in una stufa per 6 ore a 100°C. Viene poi effettuato, alla distanza di 3 metri, un confronto con un mattone non immerso. Si può così riscontrare:
[modifica] Efflorescenza nulla
Non si registra la presenza di alcun deposito
[modifica] Efflorescenza leggera
Sul mattone si distingue una patina molto sottile e disuniforme.
[modifica] Efflorescenza media
Sul mattone si riscontra una patina bianca, uniforme e relativamente spessa.
[modifica] Efflorescenza forte
Il deposito sul mattone è così evidente che è addirittura possibile distinguerne i cristalli.
[modifica] Prova di permeabilità
È caratteristica delle tegole. Si prende un pezzo di tegola e lo di cementa sopra un cilindro vuoto in lamiera. Si riempie il cilindro con 5 cm d'acqua e affinché la prova sia positiva, dopo 24 ore non deve esservi sgocciolamento.
