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Le pietre naturali

Per moltissimi anni le pietre naturali sono state il principale materiale impiegato nell’ambito delle costruzioni. Oggi sono utilizzate prevalentemente per rivestimenti e pavimentazioni. 

Ci sono molte tipologie di pietre naturali. Proviamo a fare un po’ di ordine: Come possiamo classificarle? Da cosa derivano?

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La geologia

La geologia è la scienza che studia la Terra nel suo complesso, per conoscerne la struttura e la sua evoluzione nel tempo e analizzare le cause e gli effetti dei cambiamenti in atto nelle sue parti.

La litosfera (dal greco: λίθος (lithos) = “roccia” + σφαίρα (sphaira) = “sfera”, vale a dire “sfera rocciosa”) è la parte esterna più rigida del pianeta Terra, comprendente la crosta terrestre e la porzione del mantello esterno. La litosfera è fatta di roccia, e la roccia è composta di minerali

Classificazione delle rocce

Per classificare le rocce, possiamo usare diversi criteri.

Un criterio è quello di identificare i minerali che le formano. Ad esempio, il granito è composto da quarzo, feldspato e biotite. 

Un altro criterio consiste nello scoprire il modo in cui le rocce si sono formate. 

Classificazione delle rocce in base all’origine

In base al processo di formazione subìto, possiamo classificare le rocce in tre categorie: 

  • Rocce magmatiche o ignee
  • Rocce sedimentarie
  • Rocce metamorfiche

Usualmente non siamo in grado di vedere una roccia mentre viene costituita: la natura lavora troppo lentamente per poterlo fare.

 

Le rocce magmatiche o ignee

Le rocce magmatiche sono le uniche rocce che si formano a velocità elevata. Consideriamo un vulcano in eruzione: il magma, cioè una miscela di gas e roccia fusa dal calore della Terra, viene forzato ad uscire attraverso la crosta terrestre: fuoriuscendo perde alcuni componenti gassosi e diventa lava

L’ossidiana

Se la lava cola rapidamente, raffreddandosi può formare una roccia dura e levigata chiamata ossidiana, che ha una struttura molecolare disordinata: è un vero e proprio vetro naturale. In passato veniva usata per realizzare punte di frecce, coltelli e rasoi. Attualmente nell’edilizia l’ossidiana viene utilizzata per fabbricare la lana di roccia, un isolante termico e acustico capace di resistere a temperature molto elevate. 

La pomice

Un’altra roccia magmatica è la pomice che si forma principalmente da eruzioni di tipo esplosivo: si forma da lava spugnosa che le bolle di gas hanno fatto saltare fuori dal vulcano. Data la sua elevata porosità, è molto leggera: è l’unica pietra che galleggia nell’acqua. In edilizia viene usata per alleggerire il calcestruzzo e come isolante acustico e termico, ad esempio per la realizzazione di canne fumarie.

Il basalto

Quando la lava cola un po’ più lentamente si possono formare rocce come il basalto, contenenti piccoli cristalli, che ne caratterizzano la struttura a fini grani. Il basalto spesso viene tagliato e usato per la pavimentazione stradale.

La Giant’s Causeway è un affioramento roccioso naturale situato in Irlanda del Nord, composto da circa 40 000 colonne basaltiche di forma prismatica esagonale; la suggestiva conformazione delle rocce ha ispirato antiche leggende che narrano di giganti e di titaniche battaglie.

Giant’s Causeway, Irlanda del Nord. Foto di Kevin Mcmahon (Unsplash)

Il granito

Un’altra roccia ignea è il granito. Si forma quando il magma viene spinto verso la superficie, ma non riesce a superare lo strato di roccia sovrastante, che ne provoca l’isolamento. Così il magma cola lentamente e forma cristalli più grandi. La sua struttura rende il granito molto duro. Nell’edilizia i graniti trovano largo uso nei rivestimenti, come pavimenti, piani da cucina, scale, piani bagno, ma anche nel campo monumentale.

Questo primo gruppo di rocce che abbiamo conosciuto, quelle ignee, si sono formate grazie ai cambiamenti abbastanza rapidi nella Terra.

 

Le rocce sedimentarie

Le rocce sedimentarie derivano dal lento accumulo di sedimenti di varia origine.

L’azione della pioggia, del vento e dell’acqua che scorre piano erode le rocce, cioè le consuma, e ne trascina via piccoli frammenti. La corrente di un corso d’acqua trasporta i frammenti di argilla, sabbia o ciottoli, per poi farli sedimentare – cioè depositare – al suo interno, o in un lago, oppure nel mare o nell’oceano. 

Questi sedimenti crescono strato dopo strato, anno dopo anno, fino a che la parte più profonda viene compressa e ne deriva una roccia detta sedimentaria. Le rocce sedimentarie sono in genere molto più friabili di quelle ignee, cioè si sgretolano con più facilità.

Il Grand Canyon è un’immensa gola scavata nel corso dei millenni dal fiume Colorado, nell’Arizona settentrionale. Questa roccia si è formata sul fondo di un oceano che molti milioni di anni fa occupava questi luoghi. Sulle pareti della gola, si può osservare la disposizione in strati della roccia sedimentaria. 

Grand Canyon, foto di Kunal Athalye (Unsplash)

Le rocce sedimentarie si suddividono in tre grandi gruppi in base all’origine dei detriti che le costituiscono: 

  • Le rocce detritiche
  • Le rocce organogene
  • Le rocce di deposito chimico

Le rocce detritiche

Le rocce detritiche sono formate da frammenti di sabbia, argilla o ciottoli, sciolti oppure che si sono cementati naturalmente in seguito.

L’argilla

Un esempio di roccia  detritica è l’argilla, costituita da sedimenti estremamente fini. Quando impastata con acqua diventa una massa facilmente lavorabile che quando si asciuga diventa rigida, e quando è sottoposta a un intenso riscaldamento subisce una trasformazione irreversibile, diventando permanentemente solida e compatta. In edilizia, viene usata per la produzione di prodotti ceramici, come ad esempio i laterizi.

Muro in laterizio. Foto di Waldemar Brandt (Unsplash)

La sabbia

La sabbia è costituita da sedimenti di dimensioni leggermente superiori. In edilizia viene usata ad esempio per la produzione di malte, calcestruzzo e vetro.

Edificio in vetro. Foto di Saj Shafique (Uunsplash)

La ghiaia e il pietrisco

La ghiaia e il pietrisco, invece, sono costituiti da frammenti di roccia compatta calcarea o silicea. In edilizia vengono usati per la produzione del calcestruzzo.

Edificio in calcestruzzo armato. Foto di Ricardo Gomez Angel (Unsplash)

L’arenaria

Un esempio di roccia detritica compatta è l’arenaria, che si forma dalla sabbia. Essendo facilmente lavorabile e di bell’aspetto, l’arenaria trova vasto impiego nell’edilizia.

Malta, La Valletta. Foto di Ferenc Horvath (Unsplash)

La pietra serena è una pietra arenaria di colore grigio particolarmente utilizzata nell’architettura e in parte anche nella scultura toscana.

Scala in pietra serena

 

Le rocce organogene

Le rocce organogene contengono scheletri, gusci o resti animali o vegetali.

Il carbone

Un esempio è il carbone, che proviene dai resti di piante cresciute milioni di anni fa. Viene utilizzato come combustibile per la produzione di energia elettrica e nell’industria chimica per la produzione di materiali plastici.

Il calcare

Un altro esempio è il calcare, che proviene dalla sedimentazione di antichi organismi viventi e conchiglie di piccoli animali marini che vivevano nell’oceano parecchi milioni di anni fa. 

Un esempio di rocce calcaree sono le bianche scogliere di Dover, sulla costa inglese che si affaccia sul Canale della Manica. Queste scogliere sono in gesso: un calcare a tessitura molto fine, composto principalmente da fossili di organismi marini unicellulari. 

Bianche scogliere di Dover, Regno Unito. Foto di Dan Senior (Unsplash)

Fra i numerosi utilizzi del calcare, nell’ambito dell’edilizia ricordiamo la produzione di cemento e calcestruzzo.

Le rocce di deposito chimico

Questo terzo ed ultimo gruppo di rocce sedimentarie comprende tutte quelle che si sono deposte, e si depongono tuttora, per fenomeni chimici. 

Foto di Robert Thiemann (Unsplash)

Un esempio sono le stalattiti e le stalagmiti che rivestono le pareti di molte grotte. Oppure il sito turco di Pamukkale, che significa “Castello di cotone”. A Pamukkale l’acqua che sgorga dalle numerose fonti termali è ricca di carbonato di calcio che, precipitando, dà luogo a caratteristiche formazioni.

Pamukkale, Turchia. Foto di Vvladyslav Cherkasenko (Unsplash)

Il travertino

Un esempio di roccia formata dal deposito chimico è il travertino, impiegato ad esempio nel colonnato di San Pietro a Roma.

Colonnato di San Pietro. Foto di Patrick Schneider (Unsplash)

Attualmente viene usato in edilizia per pavimentazioni e rivestimenti. Viste le sue caratteristiche di porosità non è indicato per essere impiegato in ambienti quali bagni e cucine.

Le rocce metamorfiche

Le rocce metamorfiche derivano dalla trasformazione di rocce eruttive e sedimentarie ad opera di forte calore e pressione.

Per esempio: alcune montagne si sono formate in seguito alla collisione fra le enormi estensioni di suolo che formano la crosta terrestre. Nello scontro alcune lamine di roccia possono essere spinte verso l’alto e altre schiacciate all’interno della Terra, dove vengono sottoposte ad altissime temperature dovute alla frizione, e a forti pressioni causate dallo schiacciamento. 

Il marmo

Un esempio di roccia metamorfica derivata dal calcare è il marmo, di cui è ricca la zona di Carrara, in Toscana.

Piazza dei Miracoli (PI)


Molto usato in passato per elementi strutturali, statue e monumenti, in edilizia il marmo oggi trova largo impiego per la realizzazione di pavimentazioni, rivestimenti, e scalinate.

Pavimento in marmo

L’ardesia

Un’altra roccia metamorfica è l’ardesia, originata dalla metamorfosi di sedimenti calcareo-argillosi, estratta per secoli nelle cittadine di Lavagna e Chiavari, in Liguria. Viene utilizzata nelle scuole per la realizzazione delle lavagne (che prendono il nome proprio dalla pietra di Lavagna). Viene impiegata in edilizia per la realizzazione di tetti, pavimentazioni, gradoni di scale

 

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