 Il mattone: l'elemento base dell'edilizia da migliaia di anni: usato da tempo immemore e praticamente in tutte le civiltà, il suo dominio in campo edilizio non conosce rivali; esistono molti tipi di mattoni per colore,forme, tipologie e caratteristiche; in questo articolo conosciamoli un po' meglio...
Particolare curioso, le dimensioni dei mattoni sono simili in tutto il mondo, per un motivo prettamente pratico, perché sono legate alla dimensione della mano dell'uomo! I mattoni si presentano con dimensioni proporzionali, anche qui per un motivo prettamente pratico, ovvero la necessità di concatenare i mattoni per muri nello spessore di due o più teste; il mattone unificato italiano si presenta con i lati nel rapporto 1:2:4, tipicamente nelle dimensioni 25 x 12 x 5,5 cm, assicurando così una modularità completa nelle tre direzioni.
Permangono comunque misure diverse che derivano dalle tradizioni locali.
Grande varietà si ha invece nelle tonalità di colore e nel tipo di finitura delle superfici.
Da un punto di vista estetico i mattoni realizzati a mano sono i migliori, per contro sono anche quelli più costosi. Proprio per la grande richiesta, esistono anche mattoni di produzione industriale che simulano le irregolarità tipiche dei mattoni fatti a mano, a prezzi decisamente inferiori. I refrattari L'attributo "refrattari" è riferito a quei materiali in grado di resistere a temperature particolarmente elevate (almeno 1000 °C) senza subire fratture o deformazioni. In effetti possiamo affermare che praticamente qualunque prodotto ceramico possiede almeno un certo grado di refrattarietà, se non altro per essere stato realizzato tramite un processo di cottura a temperatura elevata. D'altra parte è altrettanto chiaro che i materiali necessari alla realizzazione di forni, barbecue, stufe o camini siano sottoposti a sollecitazioni termiche e meccaniche molto più elevate dei comuni laterizi dell'edilizia. Richiedono pertanto tecniche di lavorazione e produzione specifiche, con particolare cura nella composizione dell'impasto e nella fase di cottura. Le caratteristiche imprescindibili di un materiale refrattario sono: 1) l'invariabilità di volume con un basso coefficiente di dilatazione/temperatura, per assicurare la stabilità dei manufatti realizzati; 2) una buona capacità di resistere alle sollecitazioni meccaniche, specie alle alte temperature, condizione nella quale, invece, molti laterizi comuni divengono più deboli 3) una porosità minima, per resistere alle azioni chimiche e corrosive delle sostanze con cui vengano a contatto, ossia i prodotti della combustione.
Un materiale refrattario di alta qualità si ottiene controllando la natura chimica dei componenti, eliminando le eventuali impurità presenti nella maggior parte delle argille, sottoponendo il materiale a una lavorazione meccanica e a una cottura sapientemente eseguita.
La composizione chimica dei refrattari varia notevolmente a seconda del campo di utilizzo, ma di solito la percentuale di allumina (ossido di alluminio Al2O3) e di silice (ossido di silicio SiO2) è alta, essendo questi gli elementi capaci di conferire refrattarietà. Al contrario la percentuale di impurità organiche e di altri ossidi (potassio, sodio, magnesio, ossidi di calcio, ferro ecc., tutti presenti nelle argille) è mantenuta bassa. Le impurità e gli ossidi possono essere sottoposti a modificazioni chimiche a causa delle alte temperature, o reagire chimicamente con i prodotti della combustione, originando un rapido deterioramento del refrattario. Anche la lavorazione meccanica ha la sua importanza nella realizzazione di prodotti refrattari. Una grana fine e omogenea (e una compressione notevole durante la realizzazione) conferiscono resistenza alla compressione e durabilità. D'altra parte fondamentali risultano anche l'impasto e il processo di cottura. I laterizi comuni vengono cotti a temperature che difficilmente completano il processo di vetrificazione degli idrosilicati d'alluminio. Ne consegue che l'esposizione a forti temperature può avviare un processo di ulteriore vetrificazione incontrollata, con modifiche nel volume, ulteriori ritiri dell'impasto legante, o rigonfiamenti causati da reazioni chimiche in presenza di eventuali impurità, che compromettono le qualità meccaniche e la stabilità dell'intera struttura. Per ovviare a tutto ciò, l'impasto del materiale refrattario da sottoporre a formatura è realizzato a secco, miscelando piccole quantità di paste leganti con la chamotte, un materiale refrattario già sottoposto a cottura, sino al punto di non poter più subire ulteriori contrazioni di volume, e quindi sbriciolato e utilizzato come inerte. L'impasto è poi leggermente umidificato, sottoposto a formatura a forte compressione e ulteriore cottura.In base alla qualità di chamotte e di pasta legante utilizzate, alla grana dell'impasto prescelta, alla forza di compressione impiegata e alla temperatura di cottura finale utilizzata, si otterrano prodotti refrattari di caratteristiche anche molto diverse. L'utilizzabilità di un refrattario per uno specifico uso dipende dalle sue caratteristiche meccaniche e dal suo grado di refrattarietà. Per fare un esempio, un refrattario utilizzato per il rivestimento di forni in cui si raggiungono alte temperature per lungo tempo (o in cui vi può essere contatto con metalli fusi) dovrebbe avere una grana finissima, alta densità e consistenza plastica. Nel caso in cui si richieda soprattutto resistenza a forti sbalzi di temperatura, sono da ricercarsi una grana più grossolana e una plasticità inferiore. Mattoni refrattari la cui specifica finalità debba essere la capacità isolante, in condizioni in cui la temperatura sia variabile, ma mai troppo alta, vengono realizzati mescolando l'impasto argilloso con segatura di legno, la quale bruciando durante la cottura, restituisce una tessitura estremamente porosa e dotata di bassissima conducibilità termica. A Vecchi blocchi di argilla cotti, ottenuti con tecniche artigianali.
Differenti materiali refrattari sono impiegati nella realizzazione di stufe, camini e forni. I mattoni ad alto contenuto di allumina risultano molto resistenti al calore e all'abrasione, e perciò sono adatti a realizzare stufe. Possono essere controindicati invece se impiegati per costruire piani base di forni riservati alla cottura del pane: l'alto contenuto di allumina rende il mattone estremamente conduttivo, cosa che comporta una cessione eccessiva di calore al fondo delle pagnotte, che si possono bruciare prima che l'interno sia cotto. Oltre a ciò, i refrattari ad altissimo contenuto di allumina risultano meno resistenti nel tempo ai cicli di raffreddamento e riscaldamento. In generale, il contenuto di allumina nei materiali per la realizzazione delle basi dei forni non dovrebbe eccedere il 30%. Mattoni refrattariI mattoni refrattari sono prodotti in forme e dimensioni diverse (mattoni, cunei, tavelle, listelli ecc., anche antichizzati). Notevoli pure le differenze che concernono composizione e cottura. I due tipi principali impiegati per la realizzazione di caminetti, forni e barbecue sono:
1. mattoni di qualità rossa (il loro colore rosso è dovuto alla presenza di piccole quantità di ossidi di ferro), impiegati per il rivestimento di focolari di caminetti e barbecue, per i davanzali e i piani fuoco dei forni a legna, per muretti di caminetti (resistenza termica 1050°C, resistenza alla compressione 540 kg/cm2, peso circa 2 kg/dm3, conducibilità termica 11,63);
2. mattoni di qualità bianca, utilizzati per focolari di caminetti e barbecue, per le pareti di forni a legna, per muretti e spallette di caminetti, forni e barbecue (resistenza termica 1300°C, resistenza alla compressione 580 kg/cm2, peso circa 2 kg/dm3, conduttività termica 11,70).
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