Le comunità stanziali nacquero quando l’uomo passò da una economia di raccolta a un’economia di produzione del cibo attraverso le tecniche dell’allevamento e dell’agricoltura. Le comunità stanziali necessitavano di ricoveri meno improvvisati e più resistenti nel tempo di quelli che potevano bastare a popolazioni nomadi. Da qui l’impulso a costruire abitazioni e luoghi di interesse comune con materiali più durevoli e, perché no, esteticamente piacevoli.
Abbiamo esaminato lo sviluppo della tecnologia del legno, materiale tipicamente utilizzato da popolazioni che vivevano in prossimità di foreste e quindi in posti dal clima temperato e piovoso, come l’Europa centrosettentrionale.
Ma il primo passaggio dalla civiltà nomade dei raccoglitori a quella stanziale avvenne in luoghi meteorologicamente assai differenti, nella Mezza Luna fertile, a ridosso cioè di zone desertiche, dove al più crescono arbusti ma il legno è materiale raro. Ecco dunque che i materiali furono offerti dalle disponibilità naturali: nei pressi di un torrente in Cilicia, per esempio, era facile trovare pietre da accumulare per erigere ricoveri. Mentre un’altura di terra grassa nell’Assiria non offriva nulla di meglio,
come materiale, che argilla.
L’argilla pressata (pisé) per prima, poi quella essiccata all'aria aperta e infine quella cotta al forno furono i tre gradini sui quali l’uomo salì per arrivare a uno dei componenti più versatili dell’architettura: il mattone di terracotta. Ma anche le pietre, inizialmente accostate le une sulle altre scegliendo quelle di forma più adatta per meglio aderire fra loro, furono presto lavorate per migliorarne l’aderenza e quindi la stabilità strutturale dei muri con essi realizzati.
Entrambe queste tecnologie, che oggi paiono assai banali, in realtà si basano sull’esistenza di tecnologie precedenti, quelle degli strumenti atti a realizzare sia i mattoni che le pietre tagliate. Per cuocere i mattoni occorre il fuoco e un forno, un oggetto costruito per aumentare il calore utilizzabile del fuoco. Per lavorare la pietra occorrono i metalli, a loro volta figli di tecnologie estrattive e di lavorazione assolutamente non banali e rivoluzionarie.
In ogni caso la geografia ha determinato le prime architetture umane: l’attuale Irak, sede delle prime civiltà stanziali, è situato in una pianura alluvionale priva quasi del tutto di alberi e di pietre e quindi in questo luogo per millenni i mattoni sono stati alla base dell’architettura. La valle del Nilo, invece, è ricca di ottima pietra da costruzione e sin dall’inizio della civiltà egizia le cave di pietra divennero monopolio statale appunto per ricavarne materiale da costruzione. A Creta, l’ampia disponibilità di legname permise l'uso contemporaneo di pietre, mattoni e legno per architetture assai sofisticate ed eleganti.
L’argilla
L’argilla è il risultato dello sfaldamento, causato da agenti meteorologici, di rocce feldspatiche. I feldspati sono un importantissimo gruppo di minerali che sono il maggior costituente dei graniti e del gneiss, rocce che formano i tre quarti della superficie terrestre.
I residui dello sfaldamento si accumulano e si compattano, sedimentando nel tempo. L’acqua meteorica rende il materiale colloidale.
La composizione delle argille è quella di silicati idrati di alluminio.
L’acqua si presenta in due forme: da una parte l’acqua legata chimicamente alla molecola base e l’acqua invece legata soltanto fisicamente, detta acqua igrometrica. Quest’ultima viene eliminata con il semplice essiccamento all'aria ventilata mentre per eliminare l’acqua legata chimicamente occorre il calore del fuoco, meglio di un forno appositamente costruito allo scopo.
Mentre l’argilla essiccata all'aria ventilata è fragile e per mantenere la forma nel tempo necessita di un’“anima”, tipicamente sterpaglie e intrecci di canne, l’argilla cotta al forno risulta dura e compatta e non necessita, in genere, di “anime” di altri materiali strutturali.
Le argille ovviamente non sono tutte uguali differenziandosi per i materiali di partenza e per le impurezze contenute.
Si possono distinguere in prima approssimazione, in base al colore:
bianco = caolini
grigiastro - grigio scuro = impurezze organiche
azzurrine = solfuro di ferro
giallastre = presenza di ferro poco ossidato
rossicce = presenza di ferro molto ossidato.
Le impurità sono di pregiudizio alle buone qualità delle argille se presenti oltre certi limiti:
carbonato di calcio: oltre il 10% - 15% dà luogo a scoppiature da cottura per l'assorbimento di H20 da parte del CaCO3 che in cottura diventa calce viva e si gonfia.
solfati: oltre il 10% - 15% danno luogo a inflorescenze giallo biancastre o patine biancastre indelebili anche agli acidi.
sostanze organiche: (che aumentano la plasticità) sublimano o gassificano in cottura e danno una eccessiva porosità e diminuzione della resistenza meccanica.
Ci sono anche Argille originate da sedimenti marini che contengono NaCl (cloruro di sodio o sale da cucina).
le argille refrattarie: sono le più povere di composti alcalini e ferriferi (giallo chiaro) e le più ricche di sostanze argillose.
caratteristiche tecnologiche delle argille
plasticita': proprietà posseduta in misura variabile, è dovuta alla capacità di assorbire l'acqua igrometrica; può variare fino a raggiungere il 70%. Dà luogo ad una pasta consistente che permette di essere modellata e conservare la forma impressa. La plasticità è in rapporto alla natura colloidale dell'argilla ed è proporzionale alla finezza dei glomeruli. Può quindi essere aumentata con l'additivazione di sostanze colloidali non incompatibili con la cottura e con l'aumento della finezza.
L'eccesso di plasticità è altrettanto dannoso e si può perciò correggere con l'aggiunta di quarzi o feldspati, ceramica macinata, talco, scorie di altoforno; questi additivi vengono chiamati smagranti ("chamottes").
La plasticità scompare oltre i 600° - 700°; a queste temperature l'argilla perde anche l'acqua di composizione chimica, mentre quella igrometrica viene perduta durante l'essicazione per asciugatura, che deve avvenire in ambiente asciutto e ventilato ma mai al sole; la perdita di quest'acqua avviene quasi totalmente a causa dei fattori ambientali e a causa della presenza di un residuo è opportuno un preriscaldamento dei manufatti, al fine di evitare la scoppiatura per il vapore acqueo che si forma. IL
ritiro: è la diminuzione di volume che si verifica nell'argilla per effetto della perdita di acqua sia per essicazione, che per cottura. la perdita di acqua dà luogo all'avvicinamento dei glomeruli di argilla tra loro. il ritiro è direttamente proporzionale alla plasticità ed alla temperatura di cottura. esso complessivamente può variare dal 2% - 20%; la conoscenza di questo grado di ritiro è importante per il dimensionamento del crudo in funzione di quello del finito.
la refrattarieta': è un carattere termico ed è dato dalla resistenza della pasta d'argilla alla vetrificazione e fusione.
La refrattarietà è tanto più elevata quanto più alto è il contenuto di allumina e più basso quello degli ossidi metallici detti "fondenti"
Per la fabbricazione di laterizi si usano argille comuni talvolta additivate con smagranti per correggere opportunamente la eccessiva plasticità. La composizione chimica dell'Argilla da mattoni è bene che non veda contenuti alcali superiori al 2% ed il CaCO3 (carbonato di calcio)non oltre il 10% perché darebbero luogo a deliquescenza.
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