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I materiali biologici sono quelli derivati da organismi viventi, animali o vegetali. Dal regno animale provengono, ad esempio, alcune fibre tessili (lana e seta), cuoio e pelli, avorio; dal regno vegetale abbiamo altre fibre tessili (cotone, lino e canapa), il legno e la carta.
I materiali biologici sono quelli derivati da organismi viventi, animali o vegetali. Dal regno animale provengono, ad esempio, alcune fibre tessili (lana e seta), cuoio e pelli, avorio; dal regno vegetale abbiamo altre fibre tessili (cotone, lino e canapa), il legno e la carta.
IL LEGNO
IL LEGNO
Il legno è un materiale biologico formato da cellule viventi ed è la parte solida degli alberi che forma il tronco ed i rami.
Il legno è un materiale biologico formato da cellule viventi ed è la parte solida degli alberi che forma il tronco ed i rami.
Il legno è stato sicuramente il primo materiale utilizzato dall'uomo fin da epoca preistorica e, anche se oggi in alcuni impieghi può essere sostituito da altri materiali, è ancora essenziale in numerose applicazioni. La sua versatilità lo ha reso, da sempre, il materiale preferito per la realizzazione di mobili, abitazioni, oggetti di uso domestico, di carattere ornamentale e ludico. Esso è costituito da un tessuto fibroso composto da fibre di cellulosa unite saldamente tra loro dalla lignina. La composizione chimica del legno è: 50% di carbonio,42% di ossigeno,6% di idrogeno e 2% di minerali, azoto e pigmenti.
LA CARTA
LA CARTA
L'uomo arriva a usare la carta come supporto di scrittura dopo un cammino lunghissimo con tappe lontane nel tempo e nello spazio.
Nell'antico Egitto il supporto usato per la scrittura fu il foglio ricavato dal papiro,una pianta palustre.
Verso il 200 a.C. nel Vicino Oriente iniziò la produzione della pergamena, ottenuta dalla pelle di agnello,pecora o capra.Si diffuse lentamente a causa del suo costo elevato.
Sembra che ad inventare la carta siano stati i cinesi che a partire dal II secolo d.C riuscirono a ricavarla dalle fibre vegetali delle canne di bambù.
Nel XIII secolo il centro della produzione cartaria italiana ed europea era la città di Fabriano.
Le fibre vegetali per fare la carta derivano in massima parte dagli alberi (fibre vergini), e in secondo luogo dalla carta recuperata (fibre secondarie o di recupero). Gli alberi da carta sono: ● le conifere (pino, larice, abete) che forniscono fibre lunghe e le latifoglie (pioppo, faggio, betulla) che forniscono fibre corte. I tronchi interi, cioè la parte pregiata dell'albero, sono usati nei paesi ricchi di foreste come Svezia, Finlandia e Canada, massimi produttori mondiali di paste per la carta; mentre i legnami di recupero a basso costo, come scarti di segherie, tronchi piccoli, cime, alberi a crescita rapida (es. pioppo) sono usati nei paesi con poche foreste come l'Italia.
I Materiali di origine Minerale vengono ricavati dai Minerali che si estraggono dal sottosuolo e dalle rocce.
I Materiali di origine Minerale vengono ricavati dai Minerali che si estraggono dal sottosuolo e dalle rocce.
I materiali di origine minerale
I materiali di origine minerale
I Minerali si possono classificare in tre categorie, distinte dal tipo di risorsa minerale utilizzata per produrli. I minerali Metalliferi, dai quali si ottengono i METALLI come le leghe del Ferro, la Ghisa e l'Acciaio. Altri minerali metalliferi importanti sono il cromo, il manganese,il nichel ed il molibdeno, utilizzati per la produzione di acciai speciali. L'alluminio invece è ricavato dal minerale della Bauxite, una roccia dal colore rosso bruno o giallo, diffusa soprattutto negli Stati Uniti, in Russia, Guyana, Ungheria, nei territori dell'ex Jugoslavia. A seguire per importanza ed utilizzo vi è il Rame utilizzato soprattutto per la produzione di cavi elettrici per l'ottima conducibilità elettrica.
Oltre ai metalliferi altri minerali non metalli vengono estratti per la produzione dei materiali Lapidei impiegati nella produzione edilizia e prendono il nome di materiali da costruzione,tra i quali ad esempio l'argilla, per la produzione di Laterizi e Ceramiche o per esempio i vari tipi di rocce estratte per la produzione di pietre naturali e marmi, oppure il calcare per calcestruzzi e malte ed infine anche il silicio per la produzione del vetro.
Altri Minerali non metallici vengono definiti Energetici in quanto estratti per la loro capacità di essere fonte di energia ad alto potere calorifero, come i combustibili fossili, carbone petrolio e gas naturale.
PIETRE NATURALI
PIETRE NATURALI
Le pietre naturali sono state il primo materiale utilizzato dall’uomo per le proprie costruzioni. Esistono da milioni di anni e posseggono straordinarie caratteristiche di resistenza, compattezza e durata. Tante sono le opere che testimoniano il loro utilizzo e la loro resistenza nel tempo e al tempo: le Piramidi egiziane, le strutture monolitiche di Stonehenge, il Colosseo a Roma, le tante cattedrali sparse per il pianeta. Proprio per queste caratteristiche, le pietre hanno assunto nel tempo e nelle società significati magici e proprietà uniche. Le pietre naturali sono ignifughe, igieniche, atossiche.
Le pietre naturali nel passato avevano un uso prevalentemente architettonico e strutturale. Oggi con l’avvento delle pietre artificiali, hanno perso questa funzione ma hanno conservato quella decorativa e di rivestimento.
Le pietre naturali si possono classificare in tre grandi gruppi:
1.rocce magmatiche o ignee; 2.rocce sedimentarie; 3.rocce metamorfiche
ROCCE MAGMATICHE o IGNEE
Sono rocce formatesi in seguito alla cristallizzazione di un magma, dove il magma è una massa a temperatura elevata formata da un miscuglio di liquido, gas, cristalli. Le rocce magmatiche possono classificarsi a loro volta in: rocce Plutoniche e rocce Vulcaniche.
Le rocce magmatiche Plutoniche, sono rocce formatesi all’interno della crosta terrestre e possono trovarsi in superficie per cause tettoniche e geomorfologiche. Dette anche INTRUSIVE
Le rocce magmatiche Vulcaniche, sono rocce formatesi sulla superficie terrestre; il magma è portato in superficie attraverso il fenomeno del vulcanismo (fuoriuscita di lava). Dette anche EFFUSIVE
ROCCE SEDIMENTARIE
Sono rocce costituite da materiali (detti sedimenti) provenienti dalla disgregazione, attraverso processi di varia natura, di rocce preesistenti. La loro formazione avviene in quattro fasi, chiamate “ciclo sedimentario”:
I fase: alterazione delle rocce preesistenti sulla superficie terrestre con formazione di detriti solidi e di sostanze in soluzione.
II fase: trasporto del materiale detritico e di quello in soluzione ad opera dei fiumi, dei venti, dei ghiacciai, ecc.
III fase : deposizione (sedimentazione) del materiale in ambienti diversi (continentale, marino, ecc.). La sedimentazione avviene per strati successivi.
IV fase: formazione della roccia (litificazione dei sedimenti) dovuta alla pressione esercitata da altri sedimenti che si accumulano via via sopra di essi. I processi nel loro insieme prendono il nome di diagenesi (processi diagenetici)
ROCCE METAMORFICHE
Sono rocce che hanno subìto modificazioni nella composizione mineralogica o nella struttura e nella tessitura in seguito a mutamenti di temperatura e pressione (metamorfismo). Il metamorfismo avviene sempre in profondità nella crosta terrestre; le rocce possono venire in superficie in seguito a fenomeni orogenetici e geomorfologia. Tutte le rocce (magmatiche, sedimentarie, metamorfiche) possono essere soggette al metamorfismo.
PIETRE ARTIFICIALI
PIETRE ARTIFICIALI
CERAMICHE
CERAMICHE
La parola ceramica deriva dalla parola greca kèramos che significa appunto “argilla“. Le prime ceramiche dipinte risalgono al periodo neolitico, nel quale si utilizzavano pigmenti naturali per dipingere l’argilla che decorava le pareti delle grotte. Nell’antica Grecia si dipingeva la ceramica con immagini color terracotta e nero, a disegno geometrico, che ci sono tanto familiari. Furono però gli artisti tedeschi del ‘600 e ‘700 a portare la ceramica ad altissimi livelli, realizzando opere con paesaggi e ritratti mai più uguagliati in futuro. All’incirca in questo periodo si diffuse in Europa anche la porcellana orientale (i cinesi furono i primi ad utilizzare la porcellana più fine della ceramica).
La ceramica è un materiale molto duttile allo stato naturale, rigido dopo la fase di cottura.
Il colore del materiale ceramico varia, a seconda degli ossidi contenuti nelle argille per esempio: ossidi di ferro danno una colorazione da giallo a arancio a rosso a bruno; ossidi di titanio da bianco a giallo. Può essere smaltata e decorata. La ceramica è solitamente composta da diversi materiali: argille, feldspati (di sodio, di potassio o di entrambi), sabbia silicea, ossidi di ferro, allumina e quarzo.
ceramiche a pasta compatta. Rientrano nel gruppo i gres e le porcellane. Hanno una bassissima porosità e buone doti di impermeabilità ai gas e ai liquidi per effetto della saldatura delle particelle, ottenuta elevando la temperatura di cottura al punto di reificazione. Non si lasciano scalfire neanche da una punta d’ acciaio.
ceramiche a pasta porosa. Sono tipicamente le terraglie, le maioliche e le terrcotte. Hanno pasta tenera e assorbente, più facilmente scalfibile.
Lavorazione artigianale
Lavorazione artigianale
stagionatura – l’argilla non può essere direttamente utilizzata nel suo stato naturale, ma deve essere ripulita dalle impurità.
lavatura – successivamente viene sciolta in acqua per la lavatura e una ulteriore depurazione per eliminare le residue impurità.
impasto – a questo punto si procede a impastare l’argilla in modo da eliminare eventuali bolle d’aria e renderla compatta.
formatura – si procede a dare una forma all’argilla. Questa può essere data con diverse tecniche: a mano libera, a colombino (si realizzano dei cilindri che si arrotolano gli uni sopra gli altri, poi si uniscono fra di loro e si lisciano), a lastre, al tornio, per mezzo di stampi.
essiccazione – i manufatti in qualunque modo vengano realizzati devono essere prima essiccati all’aria aperta, in modo da fissare la forma dell’oggetto.
cottura – è l’ultima fase della lavorazione dell’argilla, che avviene in appositi forni a temperature elevate (oltre i 1000°C fino ai 1500°C).
decorazione – i prodotti fini possono essere decorati e smaltati.
Lavorazione Industriale
Lavorazione Industriale
I processi di lavorazione richiamano quelli artigianali e si differenziano essenzialmente per due diversi processi di cottura:
Monocottura;
Bicottura.
Nella monocottura la materia prima viene cotta una sola volta dopo che il pezzo è stato essiccato e smaltato.
Nella bicottura la colorazione del prodotto avviene durante la seconda cottura.
Materiali ceramici
Materiali ceramici
Gres
Gres
Il grès si ottiene per mescolanze argillose naturali cotte ad una tempratura compresa tra i 1200 °C e i 1350 °C. I colori variano a seconda dei composi ferrosi presenti.
Porcellana
Porcellana
La porcellana è stata inventata in Cina attorno al VIII secolo. Il componente principale è una particolare argilla bianca: il caolino. E’ composta anche da silice e feldspato. Il caolino conferisce le proprietà plastiche e il colore bianco alla porcellana; il quarzo è il componente inerte e svolge una funzione sgrassante; il feldspato è un fondente che abbassa la temperatura di cottura dell’impasto ceramico.
Terracotte
Terracotte
Le terracotte dopo il processo di cottura presentano una colorazione che varia dal giallo a rosso mattone, grazie alla presenza di sali o ossidi di ferro. La cottura si effettua sotto i 1000 °C. La presenza di ossido di ferro, migliora anche la resistenza meccanica della ceramica cotta.
Terraglie
Terraglie
Le terraglie sono tipi di ceramica a corpo bianco, impasto fine, leggero e poroso, ottenute per cottura al forno di oggetti modellati con una pasta di argilla, quarzo e feldspato, e ricoperti da una vernice trasparente a base di borosilicati.
Maioliche o Faenze
Maioliche o Faenze
Le maioliche o faenze sono tipi di ceramica a pasta colorata, porosa, rivestita con uno smalto bianco, brillante, a base di ossido di piombo e di stagno.
Laterizi
Laterizi
I prodotti in Laterizio rappresentano di fatto uno dei materiali più antichi impiegati nel mondo delle costruzioni. Vengono creati con argilla depurata, pressata in forme stabilite, asciugata e cotta in forni appositi. Il processo di cottura dei mattoni può essere attribuito ai Sumeri, estendendosi poi all’intera Mesopotamia. Sono laterizi il mattone, pieno e forato, la pignatta, la tavella, la volterrana, il coppo, la tegola, vari ornamenti architettonici ed elementi utilizzati in edilizia.
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