La pietra nel progetto bioclimatico: caratteristiche e requisiti per l’uso in edilizia

Per le applicazioni costruttive (in particolare con caratteri bioclimatici) questi materiali pietrosi devono possedere diversi requisiti che ne caratterizzano la loro utilizzabilità.

Essi possono essere riassunti nei seguenti: conducibilità termica, peso specifico e di volume, durezza, durabilità, lavorabilità, resistenza e affinità con i leganti.

Caratteristiche della pietra

Permeabilità e conducibilità termica

pietra nel progetto bioclimaticoIl primo aspetto in relazione alla permeabilità e alla conducibilità termica è fondamentale per una scelta corretta del materiale, in questo caso lapideo, per un progetto bioclimatico. Abbiamo in precedenza analizzato le caratteristiche di permeabilità in relazione alla capacità traspirativa del materiale per evitare la formazione di sacche di umidità sulle superfici delle pareti.

Peso e volume

Il peso e il volume dell’elemento invece influenza le caratteristiche di compattezza e porosità della pietra che è molto importante anche in relazione alla durabilità del materiale stesso.

Durezza e durabilità del materiale

La durezza del materiale invece si riferisce a proprietà intrinseche in relazione alla composizione dell’elemento pietroso.

La durabilità invece individua la capacità del materiale di resistere nel tempo alle sollecitazioni e alla degradazione. Su questo parametro influiscono le erosioni fisico meccaniche e chimiche dovute agli attacchi esterni, la composizione mineralogica della roccia ed eventualmente il trattamento superficiale della stessa.

Solitamente tra gli agenti fisico-meccanici più pericolosi si annoverano quelli di carattere termico che possono determinare una rapida degradazione dei materiali.

Questo accade ad esempio in condizioni climatiche avverse come durante i periodi di grande freddo in cui spesso le temperature di diversi gradi sotto lo zero provocano tensioni in materiali particolarmente porosi.

Questo avviene anche per pietre localizzate in siti vicini al mare che spesso provocano situazioni analoghe proprio grazie alla presenza di sali marini che tendono a disgregare il materiale.

Situazioni medesime possono essere riconosciute in ambienti caratterizzati da presenze importanti di gas combustibili che accelerano i processi di degrado delle pietre.

Resistenza agli sforzi di sollecitazione

caratteristiche pietraUn altro parametro molto importante è quello relativo alla resistenza agli sforzi di sollecitazione. Ogni materiale presenta diverse capacità di resistenza anche in relazione al tipo di sollecitazione a cui è sottoposto.

La resistenza a compressione riguarda lo sforzo di reazione a forze che tendono a comprimere il materiale, come se fosse schiacciato. Normalmente le pietre (come avviene nel calcestruzzo) resistono poco a trazione ma sono molto resistenti a compressione. Queste resistenze sono molto variabili in relazione al tipo di pietra scelta: si passa dunque da valori di 200 kg/cm2 (le resistenze si misurano come peso su unità di superficie) per alcune arenarie a valori molto elevati per materiali compatti come porfiri e basalti (2.500-4000 kg/cm2).

Le corrispondenti resistenze a trazione (forze che tendono a strappare l’elemento tirandolo) sono di ordine decisamente più basso e si attestano intorno all’1/20-1/50 di quelle a compressione. In relazione a queste considerazioni è opportuno dunque individuare una corretta apparecchiatura muraria selezionando le pietre e posizionandole anche in relazione alle loro capacità di resistenza ai suddetti sforzi.

Affinità con i leganti

Una prerogativa importante, di cui abbiamo parlato in precedenza, è quella in funzione della capacità del materiale a legarsi correttamente con la malta per costituire un sistema strutturale stabile. Anche qui in relazione al tipo di legante è necessario studiare le compatibilità tra i diversi materiali da costruzione.

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