Universit degli Studi di Firenze Dipartimento di Tecnologie

Università degli Studi di Firenze Dipartimento di Tecnologie dell’Architettura e Design “P. L. Spadolini” Martedì 16 maggio 2006 Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria Valerio Alecci

Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria Operazioni svolte • • Indagine di massima sulla localizzazione degli edifici Studio delle diverse tipologie edilizie Schedatura Documentazione dello stato di conservazione Analisi sperimentali - analisi granulometrica - analisi mineralogica* - rilevazione dell’umidità - prove meccaniche limiti di consistenza prova di taglio prova di compressione - prove di durabilità *L’analisi mineralogica è stata svolta in collaborazione con il C. N. R. di Firenze

Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria DIFFUSIONE DELLE TECNICHE COSTRUTTIVE IN TERRA CRUDA Tecnica più diffusa: adobe - “mattunazzi” - “bresta” Destinazione d’uso: - civile abitazione - ricovero animali Tipologia: - 1 -2 piani - da 1 a 4 ambienti

Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria LOCALIZZAZIONE DELLE ARCHITETTURE OGGETTO DI INDAGINE Area centro settentrionale - Zona tirrenica cosentina Comuni di: S. Marco Argentano Sartano Torano Castello - Zona ionica crotonese Territorio di Strongoli

Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria SCHEDATURA

Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria SCHEDATURA

Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria SCHEDATURA

Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria SCHEDATURA

Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria SCHEDATURA

Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria ANALISI SPERIMENTALI: GRANULOMETRIA Territorio di S. Marco Argentano SETACCIO Apertura (mm) Peso terreno trattenuto (g) % terreno trattenuto % terreno passante n° 4 4, 75 3, 52 0, 44 99, 56 n° 10 2 49, 98 6, 24 93, 68 n° 20 0, 85 139, 13 17, 39 75, 92 n° 40 0, 425 98, 76 12, 34 63, 57 n° 60 0, 25 94 11, 75 51, 82 n° 140 0, 106 197, 98 24, 74 27, 07 n° 200 0, 075 82, 37 10, 29 16, 8 Resto 134, 26 Totale terra 800 g Risultato: Terreno sabbioso-ghiaioso debolmente argilloso

Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria ANALISI SPERIMENTALI: GRANULOMETRIA Territorio di Strongoli SETACCIO Apertura (mm) Peso terreno trattenuto (g) % terreno trattenuto % terreno passante n° 4 4, 75 2, 21 0, 27 99, 73 n° 10 2 47, 98 5, 99 93, 74 n° 20 0, 85 222, 72 27, 84 65, 9 n° 40 0, 425 93, 34 11, 67 54, 23 n° 60 0, 25 83, 73 10, 46 43, 77 n° 140 0, 106 145, 01 18, 12 25, 65 n° 200 0, 075 110, 46 13, 8 11, 86 Resto 94, 55 Totale terra 800 g Risultato: Terreno sabbioso-ghiaioso debolmente argilloso

Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria ANALISI SPERIMENTALI: GRANULOMETRIA Territorio di Sartano SETACCIO Apertura (mm) Peso terreno trattenuto (g) % terreno trattenuto % terreno passante n° 4 4, 75 0, 23 0, 092 99, 908 n° 40 0, 425 148, 72 59, 488 40, 42 n° 200 0, 075 84, 61 33, 84 6, 58 Resto 16, 45 Totale terra 250 g Territorio di Torano C. Apertura (mm) Peso terreno trattenuto (g) % terreno trattenuto % terreno passante n° 4 4, 75 5, 64 2, 256 97, 744 n° 40 0, 425 139, 34 55, 73 42, 008 n° 200 0, 075 88, 7 35, 48 6, 52 SETACCIO Resto 15, 7 Totale terra 250 g Risultato: Terreno sabbioso-ghiaioso debolmente argilloso

Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria ANALISI SPERIMENTALI: MINERALOGIA Territorio di S. Marco Argentano QUARZO 24% FELDSPATI 9% PLAGIOCLASI 9% CALCITE - MINERALI ARGILLOSI 58% FELDSPATI QUARZO 16% FELDSPATI 5% PLAGIOCLASI 10% CALCITE 13% MINERALI ARGILLOSI Territorio di Torano C. 56% Territorio di Sartano QUARZO Territorio di Strongoli 18% 2% QUARZO 26% PLAGIOCLASI - FELDSPATI 7% CALCITE - PLAGIOCLASI - CALCITE - MINERALI ARGILLOSI 80% MINERALI ARGILLOSI 67%

Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria ANALISI SPERIMENTALI: LIMITI DI CONSISTENZA Territorio di S. Marco Argentano Limite di liquidità LL 26% Limite di plasticità LP 17% Limite di ritiro LS 21, 35% Indice di plasticità Ip 9% Argille inorganiche a bassa plasticità Territorio di Sartano Territorio di Strongoli Limite di liquidità LL 37% Limite di plasticità LP 28% Limite di ritiro LS - Indice di plasticità Ip Argille organiche a bassa plasticità 9% Territorio di Torano C. Limite di liquidità LL 39% Limite di liquidità LL 34, 5% Limite di plasticità LP 30% Limite di plasticità LP 26% Limite di ritiro LS 14% Limite di ritiro LS 17% Indice diorganiche plasticitàa. Ip Argille bassa plasticità 9% Indice plasticità Ip Argillediorganiche a bassa plasticità 8, 5%

Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria PROVE MECCANICHE: CONFEZIONAMENTO DEI PROVINI Territorio di S. Marco Argentano e Strongoli 20 campioni 10 senza paglia (Strongoli) 10 con paglia (S. Marco A. ) Provini senza paglia 8, 7 kg terra 30% acqua Provini con paglia 7, 5 kg terra 33% acqua Tempi di maturazione: - 24 h in cassaforma - 2 settimane per essiccare

Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria PROVE MECCANICHE: CONFEZIONAMENTO DEI PROVINI Territorio di Sartano e Torano Castello 30 campioni 15 con terra prelevata a Sartano 15 con terra prelevata a Torano C. 15 campioni Sartano 5 terra - paglia (kg 2, 9) 5 terra - paglia - calce (kg 3, 1) 5 terra - paglia - cemento (kg 3, 2) 15 campioni Torano C. 5 terra - paglia (kg 3, 5) 5 terra - paglia - calce (kg 3, 2) 5 terra - paglia - cemento (kg 3, 2) Quantità legante 6% Quantità acqua 30% Tempi di maturazione: - 24 h in cassaforma - 1 mese per essiccare

Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria PROVE MECCANICHE: COMPRESSIONE Territorio di S. Marco Argentano e Strongoli Campione senza paglia (Strongoli) Campione con paglia (S. Marco A. )

Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria PROVE MECCANICHE: COMPRESSIONE Territorio di Sartano Campione additivato con calce Campione additivato con cemento

Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria PROVA DI COMPRESSIONE: RISULTATI Territorio di Strongoli – Campioni senza paglia mc mcd 1, 180 1, 572 3, 257 660 1, 500 1, 394 3, 553 4280 240 2, 040 11, 950 1, 492 718, 00 3242 800 1, 110 2, 130 1, 902 888, 0 1078, 00 2400 480 1, 960 1, 850 2, 702 1081 1039, 3 720, 00 2040, 8 720 1, 480 1, 443 1, 963 15, 31 708 1004, 5 472, 00 1923, 8 420 1, 350 2, 390 1, 915 43, 55 28, 67 1249 1172, 0 832, 00 3360 880 1, 450 1, 332 2, 866 9 44, 89 29, 38 1319 955, 3 879, 00 1860 590 1, 977 1, 619 1, 947 10 42, 21 37, 02 1563 1084, 5 1042, 00 1730, 2 720 0, 730 1, 506 1, 595 media 44, 90 24, 34 1083, 60 1281, 47 758, 07 2794, 68 626, 00 1, 478 2, 719 2, 319 dev. st. 2, 02 6, 08 235, 67 573, 06 189, 85 867, 97 185, 21 0, 400 3, 094 0, 683 coeff. v. 4, 48 24, 97 21, 74 44, 71 25, 04 31, 05 29, 58 27, 057 113, 807 29, 430 Campioni Area Fm Vm Fu Vu Vl’ K (cm 2) σmax (kg/cm 2) (kg) (μm) (kg/μm) 1 45, 54 20, 42 930 1178, 8 620, 00 3840 750 2 44, 20 23, 03 1018 920, 3 678, 66 3270 3 50, 05 16, 22 812 2868, 0 541, 00 4 44, 55 24, 19 1078 1704, 0 5 43, 56 24, 74 1078 6 44, 22 24, 44 7 46, 23 8

Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria PROVA DI COMPRESSIONE: RISULTATI Territorio di S. Marco Argentano – Campioni con paglia mc mcd 0, 117 1, 209 1, 442 2280 0, 295 1, 960 1, 201 6171 1020 0, 880 1, 482 4, 081 651, 00 4020 960 1, 632 1, 404 2, 982 3452, 0 633, 00 3360 960 0, 534 3, 596 0, 973 879, 0 3167, 0 586, 00 4740 2400 0, 250 1, 319 1, 496 19, 00 825, 0 1379, 0 550, 00 3449 960 1, 060 1, 436 2, 501 45, 00 21, 11 905, 0 3118, 5 603, 00 4020 1820 0, 501 1, 713 1, 289 19 44, 00 19, 75 869, 0 891, 0 579, 00 1860 720 2, 540 1, 238 2, 087 20 44, 80 27, 29 1201, 0 1430, 0 800, 00 3000 1080 1, 147 1, 324 2, 097 media 45, 00 20, 23 900, 36 2388, 68 599, 93 4048, 40 1478, 00 0, 896 1, 668 2, 015 dev. st. 1, 86 3, 14 124, 17 1147, 43 82, 71 1167, 97 676, 19 0, 708 0, 678 0, 912 coeff. v. 4, 13 15, 54 13, 79 48, 04 13, 79 28, 85 45, 75 79, 009 40, 652 45, 282 Campioni Area Fm Vm Fu Vu Vl’ K (cm 2) σmax (kg/cm 2) (kg) (μm) (kg/μm) 11 45, 56 19, 80 905, 0 3120, 5 603, 33 4500 2580 12 44, 20 16, 42 726, 0 4469, 0 484, 00 5364 13 50, 05 15, 32 766, 6 1511, 8 510, 00 14 42, 84 22, 80 977, 0 1348, 0 15 45, 56 21, 11 950, 0 16 44, 00 19, 70 17 44, 00 18

Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria PROVA DI COMPRESSIONE: RISULTATI Territorio di Sartano – Campioni terra + paglia Campioni Area Fm Vm Fu Vu Vl’ K (cm 2) (kg/cm 2) σmax (kg) (μm) (kg/μm) μc μcd 1 54, 02 10, 12 547 3469, 5 364 5500 3000 0, 153 1, 157 1, 585 2 54, 02 7, 70 416 3953, 0 120 6500 1500 0, 261 2, 635 1, 644 3 55, 50 5, 24 291 755, 5 194 2437 467 0, 603 1, 618 3, 226 4 55, 50 10, 93 607 2060, 5 404 3875 400 1, 375 5, 151 1, 881 media 54, 76 8, 50 465, 25 2559, 63 270, 50 4578, 00 1341, 75 0, 598 2, 640 2, 084 dev. st. 0, 74 2, 22 122, 03 1252, 33 117, 33 1550, 99 1052, 01 0, 478 1, 545 0, 668 coeff. v. 1, 35 26, 18 26, 23 48, 93 43, 38 33, 88 78, 41 79, 995 58, 530 32, 072 μc μcd Territorio di Torano C. – Campioni terra + paglia Campioni Area Fm Vm Fu Vu Vl’ K (cm 2) (kg/cm 2) σmax (kg) (μm) (kg/μm) 1 55, 48 6, 86 381 1472, 50 254 3250 750 0, 49 1, 963 2, 207 2 57, 00 6, 33 361 3164, 50 241 4750 2750 0, 12 1, 151 1, 501 3 56, 24 5, 26 296 359, 25 195 2000 140 1, 40 2, 566 5, 567 4 57, 00 4, 69 266 1289, 00 173 3250 940 0, 27 1, 371 2, 521 media 56, 43 5, 79 326 1571, 31 215, 75 3312, 5 1145 0, 57 1, 763 2, 949 dev. st. 0, 63 0, 86 46, 77 1012, 03 33, 01 974, 28 972, 64 0, 50 0, 551 1, 556 coeff. v. 1, 12 14, 79 14, 35 64, 41 15, 30 29, 41 84, 95 87, 18 31, 243 52, 761

Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria PROVA DI COMPRESSIONE: RISULTATI Territorio di Sartano – Campioni terra + paglia + calce Campioni Area Fm Vm Fu Vu Vl’ K (cm 2) (kg/cm 2) σmax (kg) (μm) (kg/μm) μc μcd 1 52, 56 14, 42 758 1149, 75 505 2499 1124, 00 0, 650 1, 023 2, 174 2 54, 76 12, 28 673 2647, 00 448 3940 1750, 00 0, 415 1, 513 1, 488 3 51, 84 11, 80 612 3445, 75 408 4979 3166, 50 0, 180 1, 088 1, 445 4 47, 60 15, 71 748 2301, 00 498 3000 1312, 00 0, 633 1, 754 1, 304 5 52, 56 14, 13 743 1721, 50 495 3250 1250, 00 0, 543 1, 377 1, 888 media 51, 86 13, 67 706, 80 2253, 00 470, 80 3533, 60 1720, 50 0, 484 1, 351 1, 660 dev. st. 2, 35 1, 44 56, 14 784, 84 37, 31 859, 06 753, 11 0, 173 0, 270 0, 322 coeff. v. 4, 52 10, 53 7, 94 34, 84 7, 92 24, 31 43, 77 35, 821 20, 021 19, 396 μc μcd Territorio di Torano C. – Campioni terra + paglia + calce Campioni Area Fm Vm Fu Vu Vl’ K (cm 2) (kg/cm 2) σmax (kg) (μm) (kg/μm) 1 52, 26 10, 17 532 3360, 00 354 5940 2450 0, 28 1, 371 1, 768 2 48, 99 14, 86 728 4637, 25 485 6200 280 2, 09 16, 562 1, 337 3 52, 26 11, 90 622 1277, 75 414 4555 805 0, 65 1, 597 3, 565 4 55, 50 10, 21 567 3075, 50 378 6000 2570 0, 30 1, 207 1, 951 5 52, 00 14, 67 763 2552, 75 508 3880 1810 0, 50 1, 410 1, 520 media 52, 20 12, 36 642, 40 2980, 65 427, 80 5315 1583 0, 76 4, 425 2, 028 dev. st. 2, 06 89, 62 1093, 64 59, 70 925, 19 903, 38 0, 68 6, 069 0, 796 coeff. v. 3, 95 16, 66 13, 95 36, 69 13, 96 17, 41 57, 07 88, 59 137, 146 39, 268

Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria PROVA DI COMPRESSIONE: RISULTATI Territorio di Sartano – Campioni terra + paglia + cemento Campioni Area Fm Vm Fu Vu Vl’ K (cm 2) (kg/cm 2) σmax (kg) (μm) (kg/μm) μc μcd 1 52, 26 16, 91 884 2673, 25 589 4900 1870 0, 497 1, 430 1, 833 2 54, 02 15, 04 813 1692, 50 542 3310 1250 0, 505 1, 354 1, 956 3 49, 70 19, 79 984 2459, 25 656 3810 1630 0, 759 1, 509 1, 549 4 48, 99 23, 98 1175 1720, 00 783 2800 1380 1, 077 1, 246 1, 628 5 49, 00 15, 46 758 1126, 00 661 1445 945 0, 790 1, 192 1, 283 media 50, 79 18, 24 922, 80 1934, 20 646, 20 3253, 00 1415, 00 0, 726 1, 346 1, 650 dev. st. 2, 01 3, 32 147, 02 562, 02 81, 44 1140, 19 317, 05 0, 214 0, 116 0, 233 coeff. v. 3, 96 18, 20 15, 93 29, 06 12, 60 35, 05 21, 41 29, 537 8, 620 14, 138 μc μcd Territorio di Torano C. – Campioni terra + paglia + cemento Campioni Area Fm Vm Fu Vu Vl’ K (cm 2) (kg/cm 2) σmax (kg) (μm) (kg/μm) 1 50, 40 16, 62 838 2474, 00 558 3700 1500 0, 63 16, 49 1, 496 2 54, 02 17, 01 919 2002, 00 612 4125 1065 0, 97 18, 80 2, 060 3 51, 12 20, 42 1044 1643, 00 696 3750 1120 1, 01 14, 67 2, 282 4 58, 50 19, 31 1130 1480, 25 753 2380 875 1, 99 16, 92 1, 608 5 52, 56 20, 14 1059 1856, 50 706 3500 1380 0, 83 13, 45 1, 885 media 53, 32 18, 70 998, 00 1891, 15 665, 00 3491, 00 1188, 00 1, 086 1, 607 1, 866 dev. st. 2, 87 1, 59 104, 98 341, 65 70, 21 591, 12 224, 47 0, 471 0, 185 0, 288 coeff. v. 5, 39 8, 48 10, 52 18, 07 10, 56 16, 93 18, 89 43, 384 11, 527 15, 445

Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria PROVA DI TAGLIO: RISULTATI Territorio di Sartano e Torano C. Sartano C= 0, 67 F=46° Torano C. C= 0, 54 F=47° Attrezzatura di prova: Scatola di Casagrande Materiale provato: Terra – 2 kg

Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria PROVA DI TAGLIO: RISULTATI Territorio di Sartano e Torano C. Sartano C= 0, 26 F=46° Torano C. C= 0, 16 F=47° Attrezzatura di prova: Scatola di Casagrande

Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria PROVA DI IMMERSIONE Territorio di Sartano e Torano C. 15 campioni Sartano 5 terra - paglia - calce 5 terra - paglia - cemento Campione terra - paglia 15 campioni Torano C. 5 terra - paglia - calce 5 terra - paglia - cemento Campione terra – paglia - cemento

Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria PROVA DI IMMERSIONE: RISULTATI Territorio di Sartano e Torano C. Località Campione N° cicli Sartano Terra-paglia 12 Sartano Terra-paglia-calce 15 Sartano Terra-paglia-cemento 18 Torano C. Terra-paglia 9 Torano C. Terra-paglia-calce 13 Torano C. Terra-paglia-cemento 15

Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria SINTESI • Tutti i terreni esaminati sono classificabili per granulometria come terreni sabbiosighiaiosi debolmente argillosi. • Le argille sono risultate organiche a bassa plasticità (tranne nel caso della terra prelevata a S. Marco A. ). • • In tutti i casi IP=9% e LL è compreso tra 26% (S. Marco A. ) e 39% (Sartano). La maggiore resistenza a compressione è stata rilevata sui provini confezionati con la terra di Strongoli: σmax= 37 kg/cm 2 (σmed=24 kg/cm 2). • I provini in terra e paglia di Sartano e Torano C. hanno manifestato i valori di resistenza più bassi (4, 69 kg/cm 2). • I campioni con maggiore duttilità sono risultati quelli confezionati con terra prelevata a Strongoli e terra-paglia-calce di Torano C. • Le prove di durabilità hanno dimostrato, nelle terre additivate con calce o cemento, una riduzione del deterioramento per azione dell’acqua dal 30% (con calce) al 70% (con cemento).

Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria CONCLUSIONI • I materiali esaminati sono risultati non ottimali. • L’utilizzo della paglia si è dimostrato negativo dal punto di vista meccanico. • L’aggiunta di calce o cemento non ha apportato rilevanti variazioni delle caratteristiche meccaniche ma ha prodotto un chiaro miglioramento in termini di durabilità. Il materiale terra ha già buone risorse intrinseche, in molti casi non servono stabilizzanti.

Valerio Alecci , Risultati di analisi sperimentali su architetture in terra della Calabria Ditta Parrilla Pietro, Cropalati (Cosenza)