Fin dalle epoche più remote l'uomo, a seconda di quello che l'ambiente gli offriva, fabbricò la propria casa e i propri oggetti, indifferentemente, con diversi
materiali, "naturali" o "artificiali".
Inizialmente la dimora degli uomini fu una grotta, ciò ovviamente dove esistevano montagne: si pensi ad esempi come
Lascaux in Francia o
Altamira in Spagna.
Dove questo però non era possibile l'uomo ricorreva al legno o a materiali lapidei.
Uno tra i primi materiali "artificiali" fu il
laterizio, che risale al 2000 a.C. circa.
Testimonianze dei materiali utilizzati presso i romani compaiono nelle opere di Vitruvio, che cita, come materiali da costruzione, Pietra, Terra e Laterizio, Calce, Sabbia, alcuni Pigmenti, Piombo.
Hanno poi avuto una grande importanza, accanto alle pietre e ai mattoni, sin dalle origini delle costruzioni stabili, le
Malte.
In seguito troviamo le
Murature armate, i
Metalli, la scoperta del
Vetro.
Parallelamente a questi materiali si sviluppa anche l'uso dei
metalli, note da epoche antichissime ("era del rame": 4.000-3.000 a.C.; "era del bronzo": 3.000-2.000 a.C.), come rame, bronzo, ferro e
piombo, utilizzati nelle costruzioni, per opere complementari o con funzioni statiche limitate.
Durante il periodo compreso tra l'età Romana e quella Paleocristiana prevale l'arte muraria, un uso diffuso di pietra, legno e mattoni.
Altro fondamentale contributo dei Romani alle tecniche costruttive fu l'introduzione delle murature a sacco:
materiale gettato in "cavi" (forse già in uso presso i Campani), e di un nuovo materiale: il calcestruzzo, malta di pozzolana mista a scaglie di pietra di varie dimensioni.
Inoltre i romani scoprirono che , comprimendo masse vetrose fuse in forme metalliche, ottenevano "
piattelle", rotonde o quadrate, con le quali si chiusero i vani vuoti delle murature con schermature traslucide e protettive. Queste chiusure non erano proprio trasparenti, viste le impurità presenti nelle paste usate, ma sicuramente molto più efficaci delle pelli o delle tele usate allo scopo fino a quel periodo.
Nell'Alto Medioevo domina la tradizione "romana" della costruzione in laterizio, anche se un certo numero di opere furono realizzate in pietra.
E', inoltre, di questo periodo la scoperta che alcuni
calcari misti ad argilla (calcari marnosi) danno luogo, per cottura, a calci con capacità di indurimento in assenza quasi totale di aria (calci , oggi, dette "idrauliche" ).
Il
vetro divenne di uso abbastanza generalizzato dopo il Mille, con la evoluzione notevole che si verificò in quel settore produttivo: si ottennero lastre trasparenti soffiando grandi ampolle, tagliandole e spianandole a lastre, e ottenendo cosi infissi di grande pregio.
Il Settecento e' un'importante fase evolutiva nella conoscenza e nell'impiego dei materiali da costruzione; in essa si definiscono le premesse per le radicali innovazioni che la tecnica edilizia ha poi sviluppato, nell'Ottocento e nel Novecento.
In questo periodo si può parlare di una riscoperta del
calcestruzzo, grazie alle sperimentazioni effettuate nel campo dei leganti in Inghilterra e, soprattutto, in Francia.
Nel 1774 l'ingegnere J. Smeaton, realizzò il
faro di Eddystone, adoperando un miscuglio di calce viva, argilla, sabbia e ferro, in un luogo dove il mare aveva reso vane le precedenti costruzioni.
Il progressivo sviluppo dell'industria siderurgica migliorò le qualità dei prodotti e ridusse notevolmente i costi di produzione.
Si crearono le prime grandi strutture a scheletro portante indipendente; ma
è soprattutto nella costruzione dei ponti che il metallo sostituisce
rapidamente le arcate in muratura. Si ricorda in particolare il ponte
inglese sul
Severn, progettato da Darby e realizzato da Wilkinson in ghisa
(1776-1779).
L'Ottocento e il Novecento sono giustamente definiti come i secoli dell'
acciaio e del
cemento armato,
per la rapida e universale affermazione di questi due materiali in edilizia.
Il primo salto qualitativo si ebbe nel 1855, quando Bessemer realizzò il "convertitore" per affinare la ghisa su larga scala; successivamente, il "forno a riverbero" di Martin-Siemens (1865) e il "convertitore" Thomas (1879), consentirono la produzione degli acciai veri e propri, con l'eliminazione delle impurità e la
"decarburazione").
(vedi
Crystal Palace di Londra,
Torre Eiffel di Parigi)
L'acciaio consente, intorno al 1880, la realizzazione dei primi "grattacieli" americani.
(vedi
Louis Sullivan (1856-1924) e
Mies Van der Rohe (1886-1969))
I primi tentativi di
strutture armate riguardano la realizzazione di grandi opere, quali: la
cupola di S. Gaudenzio a Novara e la
Sinagoga di Torino, di Alessandro Antonelli (1798-1888).
L'attenzione fu rivolta ai calcestruzzi armati. Il principio è quello di ricercare una "struttura perfetta", attraverso la collaborazione di materiali diversi.
Le nuove tecnologie hanno invece portato alla realizzazione di acciai speciali, calcestruzzi leggeri e la nascita di prodotti del tutto artificiali, come le materie plastiche.
