Cosa sono i mattoni refrattari e a cosa servono?

Dal giallo, al grigio, al tradizionale rosso e arancione, i mattoni sono onnipresenti in molte delle nostre città e ampiamente utilizzati nelle costruzioni. In breve, il processo di produzione dei mattoni tradizionali prevede la modellatura dell’argilla e la sua cottura nei forni, facilitando la creazione di blocchi pieni, blocchi forati, cobogós, piastrelle e altre forme. I mattoni in ceramica sono economici; facile da trovare; vantano forte resistenza, inerzia termica e finitura; e non richiedono manodopera specializzata per la costruzione. Ma se l'installazione viene effettuata vicino a fonti di calore elevato, il comune mattone finirà per fessurarsi e rompersi, rendendo più adatti i mattoni refrattari. Ma cosa significa?

Può sembrare contraddittorio che un materiale cotto in forni a temperature superiori a 1000°C non possa resistere alle alte temperature. Il problema principale, infatti, è lo shock termico. Quando il comune mattone entra in contatto con una fonte di calore, si espande rapidamente. Quando la fonte cessa (il fuoco si spegne, per esempio), la materia si contrae. Questi sbalzi improvvisi di temperatura compromettono la stabilità della struttura e possono formare crepe e altri gravi problemi. I materiali refrattari sono quelli che possono resistere alle alte temperature senza che il calore ne danneggi la struttura, la resistenza o la conduttività termica. Nel caso dei mattoni, la composizione chimica dei materiali refrattari è diversa da quella dei mattoni normali, il che ne influenza anche il colore e la conduttività termica.

Per gli usi domestici, come forni, barbecue e caminetti, i mattoni refrattari utilizzati sono solitamente composti da argilla contenente principalmente allumina e silice, elementi in grado di resistere alle alte temperature. Mentre l'allumina ha qualità riflettenti, la silice è un eccellente isolante. Più allumina è presente nella miscela, maggiore sarà la temperatura a cui dovrà resistere il mattone (considerazione essenziale per gli usi industriali) e più costoso sarà il pezzo. La silice ha una tinta più grigiastra, mentre l'allumina ha un aspetto più giallastro.

Oltre alla funzione tecnica, ci sono architetti che utilizzano mattoni refrattari a vista per costruire e rivestire le superfici. Nel progetto Tropical House Urveel, sviluppato da Design Work Group, i mattoni refrattari sono stati utilizzati in diversi modi. A volte porosi come un "jali indiano", a volte opachi e strutturati, a volte formando un patio e talvolta fungendo da sfondo, questi mattoni erano visti in tutta la casa.

Oltre ai mattoni stessi, anche la malta utilizzata deve resistere alle alte temperature. Pertanto, è solitamente composto da aggregati speciali come vermiculite e argilla refrattaria. Come i mattoni, può contenere anche allumina (Al2O3), mullite-zirconio e altri materiali.

È sempre importante sottolineare che, quando si progettano o costruiscono strutture destinate a venire a contatto con il fuoco, è fondamentale prestare attenzione ai materiali utilizzati in accordo con le normative locali. Tutte queste cure sono un piccolo prezzo da pagare per evitare perdite materiali o incidenti più gravi. Chiedere consiglio ad esperti e produttori è sempre essenziale.