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Gli strumenti
Gli strumenti per lavorare la pietra possono essere divisi in due categorie: quelli che lavorano a percussione e quelli che lavorano per abrasione. La maggior varietà è compresa nel gruppo di quelli a percussione, mentre gli strumenti abrasivi sono i più antichi.
Strumenti a percussione
Gli strumenti a percussione comprendono varie combinazioni tra martello e strumento, o di ascia.
Martelli
Esistono in molte forme differenti. La maggior parte di martelli per lavorare la pietra è o con la testa di metallo ed il manico di legno, o interamente di legno.
La variante moderna del martello più comunemente usata è il martello pneumatico. Si tratta di un cilindro collegato da un tubo ad un compressore d'aria. L'azione del martello è provocata dall'azione dal pistone spinto dall'aria avanti e indietro all'interno del cilindro. Il cilindro viene tenuto in una mano ed appoggiato allo strumento retto dall'altra mano. La sua prerogativa è la rapidità dei colpi, non la loro potenza. Un martello pneumatico piccolo abbastanza da poter essere controllato con una mano non potrà mai colpire con la stessa forza di un martello di 1 Kg manovrato da uno scalpellino.
Spesso il lavoro grezzo viene fatto a mano, il resto con il martello pneumatico.
I martelli di legno, o mazzuoli, sono generalmente grandi e rotondi, con manici corti. Le teste degli strumenti da usare con il martello di legno possono essere di legno, come gli scalpelli da ebanista, o di metallo a forma di bulbo. Data la morbidezza del martello, lo strumento deve presentare una più grande ricezione del colpo.
Strumenti da taglio
Varia la loro utilizzazione, dal lavoro grezzo alla rifinitura, e sara in relazione alle necessità imposte dalla estrazione e dalla lavorazione.
Gli strumenti a percussione sono costituiti da:
testa, il capo dello strumento percosso dal martello;
asta, il corpo dello strumento;
bordo da taglio, la parte di strumento che intacca direttamente la pietra, dalla parte opposta alla testa.
Il corpo dei moderni strumenti è di acciaio, rotondo o esagonale. Prima dell'introduzione del corpo rotondo o esagonale la forma dell'asta era fatta a mano. Lo strumento, è invariabilmente lungo perché la testa e il bordo da taglio sporgono un po' dalla mano che lo regge. Strumenti eccessivamente lunghi sono evitati perché più uno strumento è lungo, più il metallo assorbe la forza del martello riducendo drasticamente l'efficacia del colpo.
Tutti gli strumenti d'acciaio sono temperati, conferendo cioè una particolare durezza al bordo da taglio attraverso un processo di riscaldamento fino all'incandescenza e di raffreddamento controllato. Sono possibili vari tipi di tempera, in funzione dell'adattamento alla pietra che deve essere lavorata.
Cuneo
Il cuneo è un pezzo di legno duro o di metallo con i lati a forma di V e quadrato in cima. Viene usato per spaccare la pietra: il cuneo di legno viene cacciato a martellate entro un taglio fatto nella pietra e successivamente bagnato così da causare, dilatandosi, la separazione della pietra. Il cuneo di metallo viene piazzato in un buco rettangolare ricavato nella pietra. Tra la pietra ed i lati larghi del cuneo vengono piazzate delle lamine di metallo, più larghe del cuneo stesso, che servono ad impedire che il cuneo frantumi i lati interni del buco. I cunei (lungo la linea di taglio ne vengono piazzati più d'uno) sono poi percossi con la mazza fino a che la pietra non si separi.
La rottura tramite cunei è sempre stata e rimane la tecnica fondamentale di estrazione.
Mazza
Si tratta di un grosso martello, dal manico lungo, usato anche per lavori di sgrossatura.
Trapano
I trapani lavorano sia a percussione che ad abrasione. E' uno strumento che serve a forare una pietra con un buco che abbia lo stesso diametro per tutta la sua profondità. I buchi di trapano vengono utilizzati per diversi scopi: come spazio dove piazzare i cunei; per spaccare in due la pietra senza l'uso di cunei con una fila di trapanature molto vicine una all'altra; per infilarci dei perni allo scopo di tenere uniti due pezzi di pietra; infine per scolpire in maniera non rischiosa un rilievo sotto squadra o come effetto decorativo. I tipi di trapano più comunemente usati ora o nel passato sono: il trapano pneumatico, quello elettrico, la menaruola, il trapano ad asta.
Trapano pneumatico: questo strumento è fondamentalmente uguale a quello usato per rompere la pavímentazione stradale. Una lunga punta viene attaccata a un grande martello pneumatico che percuote e gira ad un tempo.
Trapano elettrico: per tagliare, il trapano elettrico da pietra usa normalmente punte a spirale con estremità in widia. I trapani elettrici più recenti possono essere usati sia per percuotere che per tagliare tramite rotazione (abrasione).
Menaruola
La menaruola, identica a quella del falegname e con punte rotanti a forma di V o di ferrotondo, era uno strumento molto usato in epoca pre-moderna; la si preferiva ad altri strumenti, tipo il trapano, quando la pressione dello stesso era ritenuta più importante della sua rapidità di rotazione. Questo strumento può essere puntato contro il petto e spinto con il corpo o fatto lavorare con un grosso peso posto sopra.
Trapano ad asta
Questo trapano, del quale una piccola versione è tuttora usata dagli orefici, è uno strumento d'acciaio a forma di scalpello con un bordo da taglio arrotondato o a forma di V inserito in un'asta di metallo o di legno.
Scapezzatori
Lo scapezzatore è uno strumento dal corpo piuttosto spesso e con il bordo da taglio largo e smussato. Viene sempre colpito con un martello di metallo. La superficie da taglio è leggermente inclinata in modo che quando lo strumento è tenuto contro la pietra il bordo più basso tocchi la pietra, ma non il bordo più alto fino a che lo strumento non venga colpito dal martello.
Lo scapezzatore è usato per staccare via pezzi di pietra spessi almeno 10 cm. E' uno strumento più adatto a staccare che non a tagliare; scapezzare non è un lavoro preciso, nè accurato. E' particolarmente utile nella sgrossatura di superfici piatte per blocchi ad uso architettonico; lo scapezzatore è la forma più rozza di scalpello usata dal lavoratore della pietra.
È comunque più accurato di una squadratura eseguita con la mazza.
Subbia
La subbia è uno strumento a mano. In genere viene colpito da un martello di metallo, ma certi tipi hanno la testa preparata per il mazzuolo di legno. Il bordo da taglio è costituito da una semplice punta, di forma piramidale, più che conica.
Questo tipo di scalpello è il cavallo di battaglia della lavorazione della pietra. Almeno l'85% del materiale rimosso dalla pietra durante il processo di scultura di una statua viene tolto con questo strumento. In un primo momento viene abbozzata la forma di base, poi attraverso stadi successivi, la pietra viene scolpita fino a una distanza di 1-3 cm dalla superficie finale. Tutto questo lavoro va eseguito con la subbia.
Subbia da calcare
Dato il modo in cui si rompono i calcari teneri, spesso e più facile affidare il lavoro grosso ad una subbia con il bordo da taglio leggermente più largo. Ha una larghezza di 5 mm o meno; vista di fronte è leggermente arrotondata, mentre vista di lato appare tagliente ed appuntita.
Piccone da cava
È uno strumento della dimensione di una mazza che viene adoperato con tutte e due le mani. La testa ha una punta ad ogni estremità. Con le pietre più tenere questo strumento può essere usato per considerevoli lavori di sgrossamento.
Nelle cave di calcare presso Vicenza, prima dell'avvento delle moderne seghe a catena, i canali per estrarre i blocchi venivano tagliati con questo strumento.
Gradina
La gradina è uno strumento a mano e la testa non presenta nessuna differenza rispetto alla subbia o allo scalpello. Il bordo da taglio ha una larghezza variabile da 0,05 a 10 cm dentellato e di solito finemente affilato. La dentellatura del bordo da taglio è costituita da una serie di denti paralleli. Questo strumento viene tenuto ad un angolo obliquo in modo che ogni colpo agisca lungo la superficie della pietra. La superficie lavorata mostra una serie di linee parallele molto simile a un sentiero di ghiaia accuratamente rastrellato: più lo strumento è tenuto verticale alla superficie, meno le linee lasciate dai denti lungo la pietra sono continue e parallele; questo effetto di linee discontinue diventa più marcato se viene usata la martellina, che è un'ascia dentata. In questo caso lo strumento viene alzato ed abbassato ad ogni colpo di modo che l'effetto di un flusso continuo risulta quasi impossibile.
Lo scopo della gradina è di creare forme e superfici chiare. La subbia lascia una superficie butterata che deve essere pulita prima di poter essere rifinita. Comunque la gradina non è uno strumento adatto a connotare forme di grande dimensione.
Bocciarda
La bocciarda è un martello dalla testa quadrata. La superficie che colpisce, cioè il bordo da taglio, risulta modellata a reticolo. Ogni casella del reticolo è a forma piramidale, in modo che la superficie da taglio risulta costruita da piccoli punti. Il minimo numero di punti è quattro.
Sia la bocciarda che gli strumenti analoghi devono colpire la pietra in modo che tutti i punti la tocchino nello stesso momento. Il colpo dà luogo ad una superticie butterata, ma uniformemente piatta, sulla quale tutte le tacche presentano la stessa profondità. Questa superficie si distingue da quella colpita verticalmente da una martellina per la profondità uniforme delle tacche. Più punti sono presenti sulla bocciarda, più la superficie colpita sarà liscia ed uniforme e la butteratura meno profonda.
Scalpello
Lo scalpello è il più comune tra gli strumenti da rifinitura; il bordo da taglio consiste semplicemente in una piatta superficie affilata perpendicolarmente alla linea dell'asta.
I segni lasciati da uno scalpello si presentano come una superficie quasi liscia contrassegnata da un'ombreggiatura di linee dritte. Queste linee sono causate dal movimento dello scalpello nella pietra impartito da ogni colpo del martello.
Ferrotondo
Il ferrotondo viene anche chiamato scalpello a testa rotonda. E' molto simile allo scalpello. Il bordo da taglio è di sezione, ma anzichè avere l'estremità squadrata ce l'ha arrotondata. In posizione da taglio, il bordo da taglio si presenta rotondo se visto dall'alto, mentre è fino e dritto se visto di fronte.
Il ferrotondo è un importante strumento dai molteplici usi. Data la sua rotondità, non è adatto quanto lo scalpello a scolpire angoli delicati o dettagli della pietra. Viene difatti usato per lavori più grezzi. Con le pietre più tenere puo rimpiazzare la gradina in quanto strumento intermediario.
Sgorbia
Generalmente la sgorbia viene associata alla lavorazione del legno, ma esiste anche come scalpello per le pietre tenere. E' curvata nella sezione anzichè nel profilo del suo bordo da taglio, in modo che quando agisce sulla pietra automaticamente taglia via una porzione di pietra leggermente ricurva.
Unghietto
L'unghietto è uno strumento a mano di diametro normale. Il bordo da taglio è simile a quello di uno stretto scalpello. Questo strumento differisce dagli altri nella forma dell'asta dietro il bordo da taglio. Lo scopo primario di questo strumento è di scavare scanalature. Il segno lasciato è riconoscibile come una scanalatura dalla base piatta ed a sezione quadrata.
Strumenti abrasivi
Può essere definito strumento ad abrasione qualsiasi strumento capace di modellare o tagliare la pietra sfregando via il materiale anzichè colpendolo, frantumandolo e/o tagliandolo.
Sega
Le seghe da pietra esistono in varie dimensioni, ma la loro caratteristica fondamentale è una lunga e sottile lama di metallo lunga più di 3 metri, alta da 10 a 20 cm e spessa meno di 5 mm.
Solo le seghe da pietra molto tenera, come il tufo, e la Pietra di Vicenza hanno lame dentate. Tutte le altre tagliano con gli abrasivi.
Lima
Le lime utilizzate per la pietra sono fondamentalmente simili alle lime da metallo. Possono essere piatte, rotonde o semi-rotonde. Possono avere una filettatura da lima o una filettatura da raspa. "Filettattira da lima" significa una serie di linee parallele in rilievo distribuite per tutta la lunghezza dello strumento o, nelle lime molto sottili, disposte incrociate sulla superficie. Le lime più grosse hanno una filettatura da raspa, hanno cioè l'intera superficie coperta da piccoli arpioncini appuntiti.
I segni lasciati da una lima consistono in graffi sulla pietra. La profondità di questi graffi è definita dall'altezza dei denti defia lima e dalla durezza della pietra.
Raspa
La raspa da pietra è uno strumento a doppia estremità con un manico finemente affusolato nel mezzo. Ciascuna estremita può essere forgiata in una larga varietà di forme. Alcune sono piatte, altre ricurve, altre convesse da una parte e piatte dall'altra, altre ancora appuntite, e così via.
La raspa viene utilizzata sia per levigare, se usata successivamente allo scalpello e al ferrotondo, sia per sagomature delicate; puo essere usata, in scultura, per definire esattamente la forma di una palpebra, di una narice o delle labbra. Oppure può essere usata in maniera piu grezza per definire la forma esatta di un braccio o di una gamba; può anche essere usata per togliere via i segni lasciati dagli scalpelli.
Questo strumento lascia sulla pietra una superficie di graffi. Essi tendono ad andare tutti in direzioni differenti e a sovrapporsi l'uno all'altro, e generalmente a un esame più attento danno l'impressione che la superficie della pietra sia stata lavorata da varie direzioni diverse. Ciò accade perché la raspa sfrega la pietra con un movimento avanti e indietro.
Il lavoratore tende a cambiare direzione frequentemente, spesso andando sopra ai suoi precedenti segni da un altro angolo. Una superficie trattata con la raspa si riconosce molto facilmente dall'apparente disordine dei segni incrociati.
Raschietto
Il raschietto può essere semplicemente uno scalpello, un ferrotondo o una gradina che raschiano avanti e indietro la superficie della pietra anzichè tagliarla venendo percossi dal martello.
Questo strumento viene usato per la levigatura e la fine sagomatura. Per quest'ultima funzione non è così adattabile come la raspa; viene utilizzato generalmente sulle pietre tenere, a differenza della raspa che viene impiegata sul marmo.
Abrasivi
Gli abrasivi possono essere di vario tipo. Le più antiche forme utilizzate sono state le pietre naturalmente abrasive come lo smeriglio, le arenarie e la pomice. La sabbia e sempre stata utilizzata per segare e levigare.
Gli abrasivi vengono sfregati sulla pietra insieme all'acqua che ha il compito di tenere pulita la pietra lavandola dalla polvere della pietra stessa e dalla polvere dell'abrasivo.
Strumenti di misurazione
la lavorazione della pietra utilizza numerosi strumenti per preparare il suo lavoro.
Riga
La riga dritta, in genere di legno ma possibilmente di metallo, è esistita come strumento fondamentale del lavoratore della pietra fin dai tempi dell'antico Egitto.
Metro
Il righello graduato o la stecca da un metro sono strumenti ormai consueti.
Squadra
Una squadra a forma di L o squadra da carpentiere è parte indispensabile del bagaglio di ogni lavoratore della pietra.
Compasso
Il fondamentale strumento di misurazione di un lavoratore della pietra è il compasso. Gli scultori non sempre erano in grado di leggere i numeri, così lavoravano spesso su un'unica misura predisposta per loro; tutte le altre misure derivavano da quella lunghezza di base.
Per derivare una dimensione era necessario sapere quale frazione o multiplo fosse rispetto all'unità originale, usando il compasso pel scoprire e fissare la dimensione desiderata.
Livelle
Alcuni tipi di livelle sono altrettanto essenziali degli altri strumenti elencati. In effetti questo strumento più che altro è un semplice strumento per mettere in opera blocchi in un'architettura. Uno strumento conosciuto fin dall'antichità è l'archipendolo. Consiste in un triangolo ad angolo retto con un filo a piombo che pende dal vertice; se la base è a livello il filo a piombo sezionerà l'angolo esattamente in due, indicando con la sua punta il segno posto al centro della base.
Filo a piombo
Il filo a piombo è altrettanto semplice e necessario. Con esso si può trovare la verticale, operazione ovviamente vitale per la posatura della pietra. E' anche un mezzo per lo scultore per trovare la linea di centro della sua statua.
Strumenti per segnare
Uno strumento per segnare è ovviamente necessario. Lo strumento che veniva normalmente usato in passato era una punta affilata di acciaio temperato. Sugli edifici dell'antica Roma sono state trovate molte linee incise con questo tipo di strumento