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Materiali Naturali da

Costruzione

Luigi Carmignani

Piero Primavori

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Edizione: Agosto 2007

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Centro di GeoTecnologie Materiali Naturali da Costruzione

Sommario 3

Sommario

CENNI INTRODUTTIVI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

1 Premessa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2 Struttura del corso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

3 Cenni introduttivi sulle categorie di materiali utilizzati allo stato naturale . . . 21

3.1 Pietre da costruzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213.2 Pietrisco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213.3 Sabbie e ghiaie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223.4 Pietre ornamentali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

4 Cenni introduttivi sulle categorie di materiali utilizzati dopo trattamento. . . . 23

4.1 Cemento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234.2 Gesso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244.3 Argille . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244.4 Vetro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

5 Le scorte di materiali da costruzione e lo sviluppo urbanistico . . . . . . . 27

ESPLOSIVISTICA 1° PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO, CARATTERISTICHE E TIPI DI

ESPLOSIVO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

6 Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

7 Classificazione degli esplosivi . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

8 Caratteristiche degli esplosivi . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

8.1 Energia d’esplosione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358.2 Massa volumica ( ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368.3 Densità di carica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368.4 Velocità di detonazione (D) . . . . . . . . . . . . . . . . . 368.5 Temperatura d’esplosione . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398.6 Pressioni generate dalla detonazione . . . . . . . . . . . . . . 39

8.6.1 Pressione “quasi statica “o “pressione chimica” . . . . . . . . 408.6.2 Pressione di detonazione (o “di picco” o “d’urto”) (PD) . . . . . . 41

8.7 Sensibilità all’innesco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428.7.1 Esplosivi deflagranti . . . . . . . . . . . . . . . . . 428.7.2 Esplosivi detonanti . . . . . . . . . . . . . . . . . 428.7.3 Scala di sensibilità all’innesco . . . . . . . . . . . . . . 42

8.8 Diametro critico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428.9 Distanza di colpo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43



4 Sommario

8.10 Volume dei gas d’esplosione . . . . . . . . . . . . . . . . . 448.11 Salubrità dei fumi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 448.12 Tenuta all’acqua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458.13 Sensibilità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

8.13.1 Urti, sfregamento, riscaldamento . . . . . . . . . . . . . 468.13.2 Congelabilità’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 468.13.3 Essudamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

9 Tipi d’esplosivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

9.1 Esplosivi deflagranti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 479.1.1 Polvere nera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

9.2 Esplosivi detonanti (secondari) . . . . . . . . . . . . . . . . 489.2.1 Dinamiti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

9.2.1.1 Gomme . . . . . . . . . . . . . . . . . . 489.2.1.2 Gelatine dinamiti . . . . . . . . . . . . . . . 49

9.2.2 Esplosivi pulverulenti . . . . . . . . . . . . . . . . 509.2.3 ANFO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 509.2.4 SLURRY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

9.3 Esplosivi speciali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529.3.1 Esplosivi innescanti . . . . . . . . . . . . . . . . . 529.3.2 Esplosivi di sicurezza o antigrisoutosi . . . . . . . . . . . 529.3.3 Esplosivi sismici . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

10 Artifizi o accessori da mina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

10.1 Micce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5510.1.1 Miccia a lenta combustione . . . . . . . . . . . . . . . 5510.1.2 Miccia detonante . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

10.2 Detonatori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5710.2.1 Detonatori comuni (a fuoco) . . . . . . . . . . . . . . 5710.2.2 Detonatori elettrici . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

10.3 Sistemi d’innesco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5910.3.1 Innescamento con miccia a lenta combustione . . . . . . . . . 5910.3.2 Innescamento con miccia detonante . . . . . . . . . . . . 5910.3.3 Innescamento con detonatori elettrici. . . . . . . . . . . . 59

11 Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

ESPLOSIVISTICA 2° DINAMICHE DELLE ESPLOSIONI, APPLICAZIONI, ABBATTIMENTI. 63

12 Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

13 Dinamica dell’esplosione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

14 Trasferimento dell’energia alla roccia . . . . . . . . . . . . . . . 71

15 Composizione di mine da cava . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73



Sommario 5

16 Progetto di una mina da cava . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

17 Le applicazioni negli abbattimenti . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

17.1 La volata e il ruolo delle mine. . . . . . . . . . . . . . . . . 8117.2 Tipologia delle volate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8317.3 l piano di tiro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8817.4 Gli abbattimenti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

17.4.1 Qualità del risultato nell’abbattimento . . . . . . . . . . . 8917.4.2 Il rispetto del contorno di scavo (nell’abbattimento a gradino)). . . . 9117.4.3 Stato delle pareti (regolarità e qualità) . . . . . . . . . . . 9217.4.4 La frammentazione . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

17.5 Conclusioni sugli indicatori della qualità del risultato del tiro . . . . . . . 95

18 Glossario tecnico (esclusi i nomi specifici di esplosivi) . . . . . . . . . . 97

19 Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

MECCANIZZAZIONE DEI CANTIERI DI SCAVO CON ESPLOSIVI . . . . . . . . 101

20 Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

21 Azionamento delle macchine. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

22 Capacità produttiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

23 Perforatrici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

24 Macchine di smarino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

24.1 Macchine effettuanti raccolta e trasporto . . . . . . . . . . . . . 11124.1.1 Scraper a funi e dozer. . . . . . . . . . . . . . . . . 11124.1.2 Pale LHD (Load Haul Dump) . . . . . . . . . . . . . . 11224.1.3 Carri autocaricanti (Autopale e simili) . . . . . . . . . . . 112

24.2 Sistemi con macchine separate per la raccolta e il trasporto . . . . . . . 113

25 Descrizione delle macchine di comune impiego . . . . . . . . . . . . 115

25.1 Perforazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11525.1.1 Martelli perforatori ordinari . . . . . . . . . . . . . . . 11525.1.2 Perforatrici a rotopercussione . . . . . . . . . . . . . . 11825.1.3 Perforatrici a rotazione . . . . . . . . . . . . . . . . 120

25.2 Smarino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12225.2.1 Smarino nell’abbattimento a giorno . . . . . . . . . . . . 12325.2.2 Macchine per l’esecuzione del disgaggio . . . . . . . . . . 12325.2.3 Macchine per l’abbattimento secondario . . . . . . . . . . . 126

26 Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127



6 Sommario

CAVE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

27 Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

28 Cave e materiali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

29 Le cave: configurazione, tipi, classificazione . . . . . . . . . . . . . 135

29.1 Gli elementi di una cava . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13529.2 Tipologia delle cave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

29.2.1 Attività di escavazione a cielo aperto . . . . . . . . . . . . 13929.2.2 Attività di escavazione in sotterraneo. . . . . . . . . . . . 140

30 Cave per la produzione di inerti, pietrischi, granulati, sabbie, ecc. . . . . . . 143

30.1 Cave di monte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14430.2 Cave di pianura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

30.2.1 Drag Line . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14730.2.2 Escavatori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14730.2.3 Draghe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14830.2.4 Problemi idrologici connessi con l'escavazione sottofalda . . . . . 14930.2.5 Cave in alveo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

30.3 Cave in galleria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

31 Cave per la produzione di pietre ornamentali . . . . . . . . . . . . . 153

31.1 Cave per squadratura di boulders . . . . . . . . . . . . . . . 15331.2 Cave per abbattimento selettivo . . . . . . . . . . . . . . . . 15431.3 Cave per splateamento (fronte unico o fronti multipli) . . . . . . . . . 15431.4 Cave per fette verticali, fronte unico . . . . . . . . . . . . . . 15531.5 Coltivazione in sotterraneo . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

32 Cenni sugli aspetti ambientali . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

32.1 Recupero ambientale delle cave di monte . . . . . . . . . . . . . 16032.2 Recupero ambientale delle cave di pianura . . . . . . . . . . . . 16132.3 Ripristino di cave in attività o abbandonate . . . . . . . . . . . . 165

33 Redazione di un progetto di coltivazione . . . . . . . . . . . . . . 169

34 Piani cave comprensoriali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173

35 Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

INERTI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177

36 Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179

37 Inerti granulari da rocce macinate . . . . . . . . . . . . . . . . 181

38 Inerti granulari “naturali” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185

38.1 Depositi residuali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185



Sommario 7

38.2 Depositi colluviali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18638.3 Depositi fluviali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18638.4 Depositi fluviali (terrazzi fluviali e pianure alluvionali). . . . . . . . . 18738.5 Depositi marini . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18738.6 Depositi glaciali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18838.7 Depositi eolici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189

39 Le sabbie: caratteristiche ed impieghi . . . . . . . . . . . . . . . 191

39.1 Granulometria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19139.2 Composizione mineralogica . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

40 Le ghiaie: caratteristiche ed impieghi . . . . . . . . . . . . . . . . 195

41 Caratteristiche degli inerti per usi stradali . . . . . . . . . . . . . . 197

42 Caratteristiche degli inerti per calcestruzzo. . . . . . . . . . . . . . 199

42.1 Sostanze indesiderabili . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200

43 Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

PIETRE DA COSTRUZIONE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

44 Premessa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207

45 Pietre e calcestruzzo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

46 Fattori che determinano l’impiego di una roccia come pietra da costruzione. . . 211

47 Alterabilità . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213

48 Conservazione e restauro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217

49 Coltivazione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219

50 Pietre per coperture di tetti e rivestimenti rustici . . . . . . . . . . . . 221

51 Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223

PIETRE ORNAMENTALI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225

52 Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227

53 Definizione e nomenclatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229

54 Le rocce sorgenti e non sorgenti . . . . . . . . . . . . . . . . . 233

55 Il ciclo delle P. O. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237

56 I campi di applicazione: “dove sono” le pietre ornamentali . . . . . . . . 239



464 86 Il vetro in edilizia

sia dal passaggio del proiettile sia dal ferimento dovuto alle schegge di vetro che possono staccarsi dalla superficie interna. In questi casi lo spessore totale della lastra, che rimane trasparente, può arrivare a 40 mm (il che significa un peso di circa 90 kg/m2 contro i circa 18 dei vetri di sicurezza semplice). Ed è, an-cora una volta, la struttura stratificata che conferisce al prodotto composito la capacità di assorbire effica-cemente l'energia cinetica d'impatto del proiettile, estremamente localizzata. Mentre però nei vetri anti-vandalismo e anticrimine la resistenza allo sfondamento è dovuta principalmente agli strati di plastica interposti, nello stratificato antiproiettile la forza d'urto viene progressivamente ridotta per attrito con gli strati di vetro mentre lo strato di materiale plastico assume un'importanza minore.

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