Scienza delle costruzioni

SALVAGUARDIADELL’AMBIENTE

7.

Insieme delle condizioni relative al mantenimento/miglioramento dell’ambiente di cui

il sistema edilizio fa parte.

della salvaguardia dell’ambiente sono:

Le classi di requisiti

▫ Riciclabilità

▫ Riutilizzabilità

▫ Utilizzo di energie rinnovabili

▫ Gestione dei prodotti di scarto

Successivamente i requisiti orientano le decisioni progettuali, facendo si che gli

7 CLASSI DI REQUISITI:

elementi devono rispondere a

1. FUNZIONALE SPAZIALE Organizzazione degli spazi atti a individuare le

condizioni di soddisfacimento

2. AMBIENTALE= Esigenza fisico-ambientale attua a individuare una

soddisfazione da parte di un’unità ambientale

3. TECNOLOGICO= Esigenza tecnico-scientifica attua ad individuare una

soddisfazione da parte di un’unità tecnologica

4. TECNICO= Esigenza di legare insieme vari componenti tecnici per il

soddisfacimento del requisito stesso

5. OPERTIVO= Vi è una soddisfazione finale del requisito stesso, tramutando

l’elemento in caratteristiche tecnico dimensionale

6. DI DURABILITA’= Quando il requisito stesso soddisfi la funzione della durata 8

7. DI MANUTENIBILITA’= Quando il requisito stesso soddisfi la funzione di

mantenimento

paradigmi dell’approccio esigenziale-prestazionale

In sintesi, i consentono quindi di

sviluppare il seguente percorso:

• Individuare l’utenza

• Classificare i bisogni e articolare le esigenze

• Definire gli elementi tecnici/spaziali l’insieme in sé

• Determinare attributi che descrivono le prestazioni

• Individuare i valori soglia che servono per soddisfare i requisiti

• Elaborare la soluzione progettuale

• Validare attraverso verifica, ogni soluzione che soddisfi le esigenze

• Dimostrare che la soluzione adottata sia corretta

2° lezione

TERRA CRUDA

L’impiego della terra cruda nelle costruzioni vanta una tradizione millenaria; partendo

dalle prime costruzioni rinvenute in Pakistan (7000-3300 a.c) proseguendo con le

successive come: in Mesopotamia, Antico Egitto, le stesse ziggurat (sumere), i

Romani ecc...

fino ad arrivare nel 900 con la sua riscoperta, in quanto per secoli il suo ruolo è

sempre stato rilegato a quello di pura curiosità etnica. Non è un caso che solo pochi

libri trattino questo tema. Tuttavia, da pochi decenni questo antichissimo materiale

da costruzione (precedentemente allontanato per soluzioni più moderni) ha avuto

una ripresa. Ripresa legata alle sue soluzioni naturali e sostenibili. (superando il

ruolo marginale)

COMPOSIZIONE

La terra in quanto prodotto di:

1. Disgregazione delle rocce

2. Decomposizione di sostanze organiche 9

Quindi ha una composizione chimica eterogenea, costituita da porzioni organiche e

inorganiche.

La terra per essere adatta alla costruzione deve:

1. essere ricca di argilla (favorisce la coesione tra le particelle anche dopo la

disidratazione)

corso d’acqua

2. Vicino ad un

3. provenire da almeno 30-50 cm dal suolo, in quanto la parte superficiale è

dannosa per la costruzione (ricca di parti organiche)

4. Avere un pH superiore a 6,5

Un terreno idoneo ha come componenti: ghiaia, sabbia, limo e argilla con un peso

compreso tra 1.200 e 2.000 kg/m3 struttura dell’impasto

▫ Ghiaia, sabbia e lino: costituiscono la

L’argilla essendo più fine ha la

▫ funzione di legante

La GHIAIA: è un materiale che proviene dalla frantumazione di roccia in tempi

geologici, e differiscono per la dimensione dei granuli:

▫ pietrischetto= diametro tra 2-8 mm

▫ pietrisco= diametro tra 8-20 mm

▫ ghiaia= diametro tra 20-31,5 mm

▫ ghiaia grossa= diametro tra 31,5-63 mm

proveniente dall’erosione di altre rocce,

La SABBIA: è una roccia sedimentaria

classificato anch'esso in base alla dimensione e alla granulosità.

Il LIMO: è la parte fine del terreno naturale sciolto, la differenza tra limo e argilla più

che per la dimensione, dipende dal comportamento non plastico e plastico.

Le ARGILLE: sono sedimenti clastici sciolti, prodotto secondario derivato dalla

degradazione di altre rocce preesistenti. Esistono molti tipi di argille e le più pure

sono di colore bianco. è quello dell’ACQUA:

Ma un ruolo molto importante in quanto ha una doppia

funzione:

1. Favorire la saturazione degli spazi (spostamento dei granuli minori)

Attivare le qualità dell’argilla

2. 10

Per favorire la plasticità del materiale, è necessario un quantitativo ottimale di acqua

(né troppa ne troppa poca).

STABILIZZANTI.

Qualora l’impasto non garantisca le caratteristiche necessarie, è possibile

aggiungere delle sostanze stabilizzanti.

Ottenendo una soluzione omogenea: se si aggiunge un materiale già presente

nell’impasto oppure una soluzione eterogenea: se si aggiunge un materiale esterno

all’impasto

In caso avvenga la seconda soluzione, la stabilizzazione può avvenire per:

1. CONSOLIDAMENTO= aggiunta di idrossido di calcio o polimeri delle piante o

di proteine presenti nel latte. Ciò andrà a favorire l’azione legante dell’argilla

nell’impasto.

2. FRIZIONE= Aggiunta di stabilizzanti fibrosi (paglia, pula di riso, lana e sterco)

che favoriscono l’adesione delle particelle di terra, evitando così la formazione

di fessure.

3. IMPERMEABILIZZAZIONE= La meno diffusa, aggiunta di grassi di origine

vegetale. È’ una soluzione che consente di ridurre la variazione di volume

dell’argilla in fase di essicazione. Come se creasse una pellicola protettiva.

CLASSIFICAZIONE

Questa prima classificazione consente di distinguere i tipi di terra in funzione del

comportamento principale, ovvero:

-TERRENI GHIAIOSI= Hanno una struttura stabile che rimane inalterata con la

presenza dell’acqua, ma di fatto questa caratteristica fa sì che non possa essere

utilizzato per la costruzione di fabbricanti. Si trovano nei forti torrenti, sotto i pendii

delle montagne e in zone con depositi di materiale glaciale.

-TERRENI SABBIOSI= Come la ghiaia ha una struttura stabile che rimane inalterata

con la presenza dell’acqua, ma che al contrario di essa presenta una forte frizione

interna. Non viene utilizzato per la costruzione di fabbricanti ma ha la capacità di

nei corsi d’acqua con correnti medie e sulla

dare stabilità dimensionale. Si trovano

riva del mare. 11

-TERRENI LIMOSI= Presentano una coesione limitata e una frizione interna inferiore

a quella della sabbia, hanno una minima alterazione con l’acqua. Non è adatto alla

costruzione di fabbricanti.

-TERRENI ARGILLOSI= Sono duri e compatti, ma con la presenza di acqua

assumono una consistenza collosa e malleabile. Assumono delle variazioni di ritiro e

rigonfiamento in base alla presenza di umidità. Non adatti alla costruzione, si

possono ritrovare nelle pianure alluvionali.

-TERRENI ORGANICI= Hanno una struttura poco compatta in continuo

cambiamento (instabili) continuo rigonfiamento e ritiro, possono succedere dei

processi di putrefazione. Non adatte alla costruzione

Terra= terreno organico---> terreno sabbioso---> terreno argilloso

Le terre costituite da più componenti sono le terre più adatte alla costruzione. Terre

in cui la coesione è garantita dall’argilla e la struttura è composta da ghiaia, sabbia e

limo.

Una seconda classificazione avviene in base alla quantità di acqua presente:

▫ Conglomerato compatto

▫ Terra solida, secca e friabile

▫ Terra umida

▫ Terra plastica

▫ Terra molle

▫ Terra liquida e fango

QUALIFICAZIONE DELLA MATERIA PRIMA

La qualificazione della materia prima può avvenire in due modi:

♦ DIRETTA= prove preliminari sul campo anche senza attrezzatura, seppure è

una prova empirica, fornisce una prima indicazione sulla qualità della terra e

può dirci se continuare o meno con le analisi di laboratorio. Queste prove

preliminari possono essere eseguite solo se si ha una certa esperienza sul 12

campo. Si parte da esami semplici (visivi, tattili, consistenza e olfattivi) fino ad

arrivare a prove strumentali.

Prova del sigaro: una volta eliminati gli aggreganti, un cilindro di terra cruda (30 cm

lunghezza e 3 cm diametro) viene posto su un piano e fatto sporgere finché, per

effetto della gravità, lo stesso non si rompe.

▫ Se il provino si rompe nei primi 5 cm = impasto sabbioso

▫ Se il provino si rompe oltre i 20 cm = impasto argilloso

▫ Se il provino si rompe tra i 10-15 cm = impasto ottimale

è dettata dall’analisi di sedimentazione semplificata, è un tipo di

Un'altra prova:

esame che consente di valutare le quantità dei componenti.

♦ INDIRETTE= eseguendo delle prove in laboratorio. Ovvero eseguendo 6

prove di limite, tutto ciò per individuare la plasticità del materiale. (p.35)

• Limite di liquidità= Individua il limite tra lo stato liquido e quello plastico,

attraverso l’impiego del cucchiaio di Casagrande

• Limite di plasticità= Individua il limite tra lo stato liquido e quello solido, ovvero

quando il terreno inizia a perdere il suo comportamento plastico.

• Limite di ritiro= Individua la quantità massima di acqua con cui un terreno non

varia la sua morfologia

• Limite di assorbimento= Individua la quantità massima di acqua oltre la quale

non vi è assorbimento, determinando anche la differenza di peso di un

campione prima e dopo la prova.

• Indice di plasticità= Si ottiene dalla differenza tra il limite di liquidità e il limite

di plasticità. Questo indice serve per indicare i rischi di deformazione.

• Coefficiente di attività= Consente di individuare un indice relativo al

gonfiamento e al ritiro della terra.

TECNICHE COSTRUTTIVE IN TERRA CRUDA

1. ADOBE: Ovvero mattone, ed è un impasto:

▪ di terra

▪ priva di ghiaia

▪ mescolata a paglia/fibre vegetali.

Per essere un buon impasto deve essere molto plastico, ovvero costituito dal 30%

di acqua. Per poi successivamente essere versato in forme di legno (variabili). Una

(eliminare l’umidità)

volta pronti vengono stoccati e lasciati essiccare al sole

durante questa fase il mattone subisce una riduzione di volume. 13

Il vantaggio di questo materiale è che è un elemento dimensionalmente stabile, in

cui la contrazione legata all’umidità è già avvenuta.

Realizzazione= 2/3 di terra (sabbia, limo e argilla) e 1/3 di acqua

Attraverso l’utilizzo di compattatori in legno/presse

2. TERRA COMPRESSA:

metalliche, è possibile realizzare matt