Cenni storici del laterizio

Autore testo: Umberto Barbisan

BREVE CRONOLOGIA
Sesto Millennio a.C.: mattone crudo
Quarto Millennio a.C.: mattone cotto
Architettura romana II sec. a.C.: produzione industrializzata del mattone cotto e bollatura dei pezzi
VI sec.: Cupola in laterizio di Santa Sofia a Costantinopoli e cupola di San Vitale a Ravenna con tubi fittili
Quattrocento: cupola di Santa Maria del Fiore progettata dal Brunelleschi
Rinascimento: Palladio, prime regole scritte per le costruzioni in muratura portante
1674: Guarini propone un metodo per il proporzionamento delle costruzioni in muratura portante.
Ottocento: Ghautey, Rondelet, Claudel, San Bertolo, Rennie, Vicat et altri, analizzano la resistenza dei laterizi, delle malte e delle murature
Novecento: rivalutazione del mattone faccia-vista, introduzione della muratura armata ad armatura diffusa e concentrata
 
CENNI STORICI
L'impiego del mattone crudo, cioè dell'argilla essiccata al sole, risale a circa il Sesto Millennio a.C. mentre la produzione di mattoni 'crudi entro forme in legno standardizzate è collocabile al Quarto Millennio a.C. (Mesopotamia). Con il mattone crudo sono stati realizzati i primi agglomerati urbani (Gerico e Catal Hüyük) e, successivamente le principali opere dell'architettura mesopotamica che poi introdurrà l'uso del mattone cotto. In Egitto, invece, permane il mattone crudo fino alla dominazione romana periodo in cui si diffonde la cottura dei mattoni in fornace.
A Roma predomina il mattone cotto in dimensioni standardizzate impiegato sia come materiale strutturale sia di paramento per i muri a sacco con interno in calcestruzzo. Attorno al II secolo d.C. la produzione del laterizio cotto raggiunge ottimi livelli qualitativi e a questo periodo risale la consuetudine, presso le fornaci romane, di marchiare i laterizi con simboli di riconoscimento che permettevano di risalire al luogo di produzione e al periodo.
Con la caduta di Roma la tecnica di produzione del laterizio conosce un periodo di decadimento nell'area mediterranea trovando continuazione soprattutto nella cultura bizantina. I produttori di laterizio bizantini riattivano e perfezionarono i cromatismi del laterizio variandone le sfumature modificando la composizione degli impasti di argilla e i tempi di cottura. Esempio eccellente dell'impiego del laterizio si osserva nella cupola di Santa Sofia a Costantinopoli progettata da Antemio di Tralles e Isidoro il Vecchio. La cupola ebbe però una tormentata vicenda in quanto dopo una ventina d'anni crollò, principalmente per i due terremoti del 553 e 557, ma anche per una insufficiente azione di contrasto delle azioni, generate dalla cupola ad arco ribassato, tendenti a divaricare le complesse strutture di piedritto. L'incarico della ricostruzione venne affidato a Isidoro il Giovane che progettò una cupola semisferica riducendo di circa il 30% l'azione sui piedritti. Isidoro il Giovane aveva recepito la lezione 'impartita dall'edificio crollato', acquisendo la capacità di capire che una cupola a sesto ribassato, generava maggiori azioni inclinate sui piedritti.
Anche la cupola di San Vitale a Ravenna (circa 546-548) venne edificata in laterizio, ma con tubi fittili da circa 14 cm di diametro e 60 cm di lunghezza, utilizzati per contenere il peso e le azioni inclinate sui piedritti, dimostrando non solo la capacità di diminuire gli spessori della struttura archivoltata ma la sempre maggiore comprensione dell'azione ribaltante i piedritti e le modalità di assorbimento. Murature con speroni e contrafforti e tiranti ligneo e successivamente in metallo dimostrano l'apprendimento del comportamento strutturale della struttura archivoltata.
Nel romanico e nel gotico il laterizio faccia-vista convive accanto alla pietra in relazione alle culture locali. In Italia, data la larga presenza di argille, prevale, rispetto al romanico e al gotico d'oltralpe, l'uso del laterizio; esempi eccellenti sono la basilica di Sant'Ambrogio a Milano o il Palazzo Comunale di Siena e la relativa Torre.
Fra tutte le opere in muratura di laterizio eccelle, nel Quattrocento, la cupola di Santa Maria del Fiore a Firenze del Brunelleschi, voltata a doppia calotta ogivale con la particolare tessitura a spinapesce.
Nel Rinascimento il mattone faccia-vista spesso lascia il posto a murature intonacate pur essendo ancora utilizzato in opere come il Palazzo Ducale di Urbino e nelle fortificazioni.
Le prime regole scritte per costruire con la muratura iniziano ad apparire nel Rinascimento; Palladio (1574) codifica la regola di diminuire progressivamente lo spessore delle murature con il procedere in altezza, e soprattutto specificava che il mezo de' muri di sopra deve cascare a' piombo al mezo di quelli di sotto; onde tutto il muro pigli forma piramidale, sancendo, in pratica, la regola che nelle murature il carico debba essere applicato il più possibile in maniera assiale per evitare i fenomeni di presso-flessione.
Uno dei primi procedimenti per il proporzionamento dello spessore delle murature è presente nelle opere di Guarino Guarini (1674), che propone un metodo lineare per stabilire lo spessore delle murature portanti pari a 1/10 dell'altezza rispetto alle murature del piano più alto, spessore da aumentare progressivamente, scendendo verso il basso, di un quarto di piede.
Nel Settecento Teofilo Gallacini (1767) avverte ancora il problema della proporzionalità degli spessori, specificando la necessità di diminuirli in progressione all'altezza. Ancora nel Seicento italiano troviamo architetture eccellenti con murature in laterizio faccia-vista. Per esempio il Borromini, nell'Oratorio dei Filippini a Roma, utilizza magistralmente tale soluzione.
Con la Rivoluzione Industriale il mattone, a vista come intonacato, diviene uno dei materiali privilegiati per la realizzazione di edifici residenziali ed industriali.
J. B. de Rondelet (1803) diffonde il criterio della proporzionalità dello spessore delle murature pari a 1/8, 1/10 e 1/12 dell'altezza di interpiano.
J. Claudel (1852) nel suo Manuale degli Ingegneri, Architetti e Misuratori ribadisce la validità del procedimento di Rondelet. Il trattato di N. Cavalieri di San Bertolo (1845) è fra i primi ad essere corredato di tabelle sui valori del 'peso specifico' e della 'resistenza assoluta' degli elementi per murature, elaborati sulla base delle ricerche di  Coulomb, Tredgold, Rondelet e altri. Inoltre San Bertolo intuisce che in una muratura la presenza di un mattone debole diventa punto cruciale di debolezza per tutta la compagine muraria. Inoltre, prescrivendo di ridurre a metà il valore della resistenza minima a compressione, espone con chiarezza il principio del metodo delle tensioni ammissibili (per una muratura in laterizio e buona malta prescrive un 'carico di sicurezza' non superiore a 20 kg/cm²).
Gauthey (1732-1806), citato da San Bertolo, è fra i primi a compiere rigorose sperimentazioni sulla resistenza dei mattoni. Già nel 1774 nel Journal de phisique, rileva che la resistenza a compressione dei laterizi per murature varia fra 130 e 170 kg/cm², valori più alti di quelli rilevati da J. Rennie che nel 1818 pubblica, nel Philosophycal Transaction, i risultati delle sue ricerche sui mattoni inglesi, trovando che tali mattoni avevano resistenze variabili fra 40 e 120 kg/cm².     
L. Vicat, nel 1833, compie invece una serie di sperimentazioni per la valutazione delle resistenze dei mattoni di argilla cruda, individuando in valori non superiori a 30-35 kg/cm², la resistenza massima degli elementi in argilla cruda.
Dalle ricerche in atto nella seconda metà dell'Ottocento inizia a consolidarsi la conoscenza che la resistenza della muratura non dipende solo da quella dei singoli elementi  ma anche e soprattutto dalla malta, e quindi iniziano a comparire tabelle e indicazioni che forniscono la resistenza del setto murario. G. A. Breymann nel suo celebre trattato Baukonstruktionslehere (1884) fa riferimento alle regole lineari di Rondelet da verificare a compressione e presso-flessione secondo i metodi della scienza delle costruzioni.
In Italia il trattato di G. Curioni (1884) riporta accurate tabelle di resistenza dei mattoni in funzione della fornace, con valori variabili da 40 kg/cm² per i mattoni poco cotti 'albasi', ai 150 kg/cm²Â  per quelli 'troppo cotti o ferrioli'.
Il Manuale dell'Architetto di D. Donghi (1905) propone una tabella dei valori 'di sicurezza' delle muratura in rapporto alla resistenza dei mattoni: le tensioni 'di sicurezza proposte dal Donghi variano da un minimo 0,75 kg/cm² ad un massimo di 14 kg/cm² nel caso di murature realizzate con mattoni 'durissimi'.
Attorno alla metà del Novecento iniziano a diffondersi le normative per le costruzioni in muratura, norme che in Italia sono rese attive solo dal 1987. Per esempio, il British Standard Code of Pratice, degli anni Cinquanta e Sessanta imponeva  un procedimento per la valutazione della snellezza delle muratura e quindi la verifica rispetto alle tensioni ammissibili. Analogamente le norme tedesche imponevano spessori minimi delle murature e la verifica alle tensioni ammissibili.
Successivamente la muratura portante in laterizio è spesso appannato dalla diffusione del telaio in calcestruzzo armato che relega alla muratura il ruolo di tamponamento.
In Italia, con la ricostruzione del secondo dopoguerra, la muratura portante viene utilizzata per edifici residenziali di non oltre tre piani e la successiva normativa degli anni Ottanta, sancisce una metodologia di calcolo semplificata per la muratura portante. L'uso della muratura portante faccia-vista, ha ritrovato, alla fine del Novecento, rinnovato interesse in diversi architetti.
 
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