I MATERIALI Capitolo 2

Proprietà fisiche, meccaniche e termiche di alcuni materiali Proprietà fisiche, meccaniche e termiche di alcuni materiali. In alcuni casi i valori si collocano entro range piuttosto estesi in quanto differenti composizioni del materiale o differenti trattamenti dello stesso ne possono modificare in modo significativo il comportamento. * I valori sono molto diversificati in relazione alla composizione dei materiali. ** I valori si riferiscono a mattoni pieni. *** I valori si riferiscono a legno di conifera e alla direzione parallela alla disposizione delle fibre.

Grafico del comportamento di diverse categorie di materiali relativamente a densità (indicata in ascissa) e modulo elastico (indicato in ordinata).

Grafico del comportamento di diverse categorie di materiali relativamente a densità (in ascissa) e resistenza meccanica (in ordinata

Grafico del comportamento di diverse categorie di materiali relativamente a costo (in ascissa) ed energia incorporata (in ordinata).

Grafico del comportamento di diverse categorie di materiali relativamente a costo (in ascissa) e frazione riciclabile (in ordinata).

Materiali lapidei naturali

Alcuni tra i più diffusi materiali lapidei Alcuni tra i più diffusi materiali lapidei. Dall’alto: ardesia, marmo, calcare, arenaria, basalto, granito. Alcune delle lavorazioni delle superfici dei materiali lapidei. Dall’alto: scalpellatura rossolana, scalpellatura-levigatura, scalpellatura a punta larga, martellatura, martellatura-spazzolatura-levigatura, lavorazione con sega diamantata

Distacco di un blocco dal banco a mezzo di esplosione. Impianto di segagione a disco diamantato.

Malte, calcestruzzo semplice e armato

Impasto manuale della malta di sabbia e cemento.

Impianto di produzione del cemento. Cava per l’estrazione di aggregati fini.

Malta per la realizzazione dei giunti di una muratura in laterizio. Impastatrice per malte e calcestruzzo.

Materiali ceramici: i laterizi

Laterizi per muratura: a) mattone pieno UNI (120x250x55 mm); b) mattone semipieno UNI (120x250x55 mm); c) mattone doppio UNI in laterizio porizzato (120x250x120 mm). Laterizi per muratura: a) blocco in laterizio porizzato (300x250x190 mm); b) blocco in laterizio porizzato a setti sottili (380x250x238 mm). Laterizi forati: a) laterizi forati a dieci e a otto fori (80x250x500 mm); b) laterizio forato a tre fori (45x150x300 mm).

Tavelle e tavelloni: a) tavellone (60x600x250 mm); b) tavella a quattro fori (30x500x250 mm). Laterizi per solaio: a) pignatta per solaio completamente gettato in opera (16x25x50 mm); b) pignatta per solaio con travetto prefabbricato (20x25x42mm); Laterizi per copertura: a) tegola marsigliese; b) tegola portoghese; c) coppo; d) embrice.

Produzione per estrusione del filone per la realizzazione di blocchi. A fianco, taglio del filone estruso in blocchi

Produzione di mattoni stampati a mano ed essiccazione naturale.

Legno

Elementi lineari di legno massiccio. Pannello di compensato. Sono ben visibili, grazie al differente colore, gli strati sovrapposti con orientamento perpendicolare delle fibre. Elemento lineare in legno lamellare. Sono visibili, grazie alla differente disposizione della venatura, i listelli di partenza che costituiscono l’elemento.

Pannello tamburato con cornice in legno massiccio e pannelli di chiusura in medium density fiberboard. Pannelli tamburati con anima interna in cartone alveolare e pannelli esterni in truciolare impiallacciati con lastre di legno di diverso tipo. Pannelli truciolari di diverso spessore.

Pannello in fibra di legno. Materassino di fibra di legno. Pannello oriented strandboard (OSB).

Abbattimento degli alberi con ripulitura e prima sezionatura dei fusti per il trasporto. Riduzione alle dimensioni commerciali: realizzazione di una trave. Riduzione alle dimensioni commerciali: realizzazione di tavole.

Metalli: l’acciaio

Profilati laminati acaldo. Profilati formati a freddo. Lamiere piane. Lamiere grecate

Lamiere stirate. Reti tessute

Impianto di produzione dell’acciaio a ciclo integrale Caricamento della ghisa grezza fusa nel convertitore Carica dei rottami di acciaio in un forno elettrico.

Schema del ciclo di produzione dell’acciaio dalla materia prima al prodotto finito secondo le due filiere del ciclo integrale e del forno elettrico.

Macchina per la piegatura a freddo della lamiera. Formatura a freddo di un profilato in acciaio.

Vetro

Lastre di vetro chiaro di diverso spessore prodotte con il processo “float”. Elementi di vetro U-glass composti in una chiusura verticale. Lastre di vetro laminato con rulli.

Lastra di vetro retinato. Vetri stratificati

Vetri fotovoltaici. Copertura con tegole in laterizio e tegole in vetro stampato. Tegola in vetro stampato.

Vetrocamera. Tessuto realizzato mediante intreccio di nastri di fibre di vetro. Fibre di vetro in rotolo.

Processo di produzione del vetro float.

Materie plastiche

Differenti tipi di policarbonato (PC) alveolare prodotto per estrusione. Differenti tipi lastre di polimetilmetacrilato (PMMA) accoppiate.

Tabella di sintesi degli impieghi delle principali materie plastiche sintetiche.

Tessili tecnici

Tessuto poliestere-PVC permeabile. Tessuto poliestere-PVC impermeabile. Tessuto vetro-PTFE mesh mpermeabile. Tessuto vetro-PTFE mesh permeabile.

Tessuto vetro-PTFE impermeabile. Tessuto vetro-PTFE impermeabile sbiancato. Tessuto vetro-silicone. Tessuto PTFE espanso

Fase di tessitura di un tessuto in fibre di poliestere. Fase di spalmatura con PVC di un tessuto in fibre di poliestere.

Fase di taglio di un tessuto in poliestere-PVC. Fase di saldatura di teli di tessuto in poliestere-PVC.

Materiali fibrorinforzati

Processo di pultrusione. Le fibre continue vengono impregnate nella matrice e il materiale prende forma nel passaggio nella filiera. Differenti tipi di profilati in resina epossidica rinforzata con fibre di vetro realizzati per pultrusione.

Materiali isolanti

Materiali isolanti: a)pannello multistrato in fibra di legno mineralizzata; b) pannello in fibra di legno; c) pannello in sughero espanso; d) materassino in fibra di cotone; e) fibra di cellulosa sfusa; f) lana di vetro; g) lana di roccia; h) vetro cellulare; i) perlite espansa sfusa; l) polistirene espanso; m) polistirene espanso estruso; n) poliuretano espanso.

Tabella relativa ai valori di conducibilità termica, di densità e di energia incorporata di alcuni materiali isolanti, considerando tra i materiali prodotti per ogni categoria quello caratterizzato da una densità più bassa. I valori di energia incorporata sono espressi al kg di materiale (terza colonna) e considerando la quantità di materiale necessaria a ottenere una resistenza termica pari a 1 m2K/W (quarta colonna).