L’effetto del calore

Le pietre calcaree, a cominciare dagli strati più esterni, possono essere decomposte dal calore, che può spezzarle. I graniti si possono sfaldare sia per effetto delle diverse dilatazioni dei vari componenti sia per la presenza del quarzo che mostra una dilatazione lungo l’asse di cristallizzazione principale, all’incirca metà, di quella nel piano ad esso perpendicolare.
Le arenarie si possono sfaldare secondo piani perpendicolari al flusso termico.
Le pietre artificiali di cemento, di pomice, di scorie e i calcestruzzi cellulari non subiscono alterazioni apprezzabili, tranne lievi sfaldamenti superficiali, anche sotto l’azione dell’acqua di estinzione.
I laterizi si comportano diversamente a seconda che si tratti di mattoni pieni o forati. I primi si comportano ottimamente (fino ad arrivare alla vetrificazione e fusione superficiale dopo prolungata esposizione a temperature elevate), mentre i secondi si possono rompere con frattura fragile per effetto degli sforzi di taglio indotti da differenza di temperatura fra i vari strati.
Il gesso, che è solfato di calcio biidrato CaSO4·2H2O, ha uncomportamento al calore caratteristico: a 128°C evapora una molecola e mezza d’acqua d’idratazione molecolare, a 163°C la residua mezza molecola.
Durante la trasformazione di fase le temperature restano costanti.
Le malte di calce ordinaria sotto l’azione del calore svolgono anidride carbonica assorbendo calore, quelle di cemento liberano acqua di idratazione molecolare.
Il comportamento al calore dei calcestruzzi varia a seconda della composizione della natura degli aggregati (silicei, calcarei, basaltici, ecc.) della gralunometria, del grado di costipamento, ecc.; la conduttività termica decresce con l’aumentare della temperatura (1.4 kcal/mh°C a 0°C; 0,8 kcal/mh°C a 500°C e 0,5 kcal/mh°C a 1000 °C, tenendo conto di una variazione lineare nei diversi intervalli).
Il calore specifico risulta presso a poco costante e pari a 0,22. kcal/kg°C.
La presenza d’umidità e dell’acqua di idratazione molecolare modifica lievemente e per un campo ristretto di temperatura, i valori di λ.
Il coefficiente di dilatazione è presso a poco costante e si assume un valore di α = 15-5 °C-1.
La resistenza a compressione diminuisce con l’aumentare della temperatura; a 600°C essa è solo il 45% di quella originaria e praticamente si annulla intorno ai 1.000°C.
Il modulo di elasticità si dimezza a 200°C, scende al 15% a 400°C, e si riduce al 5% soltanto a 600°C.
 

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