Calce Idraulica Naturale Pozzolana: Caratteristiche e Utilizzo

La pozzolana è un materiale naturale o artificiale che gioca un ruolo fondamentale nell’edilizia, grazie alle sue proprietà leganti e alla capacità di migliorare le prestazioni delle malte. La pozzolana è una sostanza naturale o artificiale che si distingue per le sue proprietà reattive, particolarmente utili in edilizia e nel restauro. La pozzolana è un materiale naturale di origine vulcanica, costituito prevalentemente da cenere e deiezioni vulcaniche, caratterizzato da una spiccata reattività chimica quando mescolato con calce in presenza di acqua. Questa proprietà, detta pozzolanicità, consente alla pozzolana di agire come un legante idraulico, ossia capace di indurire anche in ambienti umidi.

Origini Storiche e Composizione

La sua ricetta è stata descritta nel 30 a.C. da Marco Vitruvio Pollione, ingegnere di Ottaviano. L’ingrediente in grado di fare la differenza era costituito dalla cenere vulcanica, la pozzolana (Pulvis Puteolanus) estratta in prossimità del Golfo di Napoli, che i Romani combinavano con la calce per formare una malta. Una volta preparata, questa malta era integrata con sabbia e pezzi di roccia e versata in stampi di legno (per lavori marini) o in murature a sacco (per acquedotti o opere civili). Migliaia di tonnellate di cenere vulcanica furono inviate dai Romani per costruire porti e acquedotti che si affacciavano sul Mediterraneo. Ma non solo: dalle coste campane, via mare, la pozzolana raggiungeva anche le zone più lontane dell’Impero, fino all’allora Britannia (oggi Inghilterra, Scozia meridionale e Galles).

La composizione chimica della pozzolana è molto variegata, ma generalmente include ossidi di silicio (SiO₂), alluminio (Al₂O₃) e ferro (Fe₂O₃), che sono i principali responsabili della sua capacità di reagire con la calce in presenza di acqua. Oltre a questi ossidi, la pozzolana può contenere anche piccole quantità di ossido di calcio (CaO), ossido di magnesio (MgO) e altri minerali. Dal punto di vista fisico, la pozzolana si presenta sotto forma di polvere fine, che, grazie alla sua grande superficie specifica, permette una migliore interazione con la calce, migliorandone la coesione e la resistenza a lungo termine.

Tipologie di Pozzolana

Le pozzolane naturali più comuni sono di origine vulcanica e includono rocce trachitiche e piroclastiche. Questi materiali si distinguono in coerenti e compatti, come i tufi conglomerati, e incoerenti. Tra i materiali incoerenti rientrano le tipiche pozzolane italiane provenienti dalle regioni della Campania e del Lazio, oltre alla cosiddetta “terra di Santorino”, un tufo poco coerente ma caratterizzato dal più alto contenuto di silicato idrato attivo.

Nelle regioni mancanti di pozzolane naturali o comunque di materiali a carattere pozzolanico, si è cercato, da un secolo a questa parte, di produrre pozzolane artificiali. Il tipo più diffuso, nell’uso comune di questi materiali artificiali a comportamento pozzolanico, è quello che si ottiene con adatte torrefazioni delle argille. Le pozzolane artificiali sono materiali che acquisiscono proprietà pozzolaniche tramite specifici trattamenti termici, che modificano la loro natura originaria. I minerali argillosi, sottoposti a cottura a temperature comprese tra 600 e 900 °C e successivamente macinati fino a ottenere una granulometria simile a quella della sabbia, sviluppano una significativa attività pozzolanica. Le ceneri volanti sono polveri fini ottenute dalla combustione del carbone polverizzato in centrali termoelettriche e raccolte attraverso sistemi di filtrazione meccanica. Alcuni materiali contenenti proporzioni variabili di argilla mostrano un’attività pozzolanica apprezzabile.

Utilizzo in Edilizia

In edilizia, la pozzolana viene utilizzata per migliorare le prestazioni delle malte. Uno degli utilizzi principali delle pozzolane in edilizia è nella preparazione di malte idrauliche. Quando mescolata con la calce, la pozzolana attiva una reazione chimica che rende la malta resistente all’umidità, permettendo di costruire strutture durevoli in ambienti umidi o a contatto con l’acqua. La calce e pozzolana è una malta idraulica naturale ottenuta da una speciale combinazione di grassello di calce a lunga stagionatura e pozzolana naturale di cava, un materiale piroclastico incoerente, emesso dal vulcano nella fase esplosiva delle varie eruzioni. Quest’ultima ricca di pomice lapillo e silice, (elementi naturali), quando mescolati con il grassello di calce, creano una reazione chimica particolare e unica. Questa caratteristica la rende ideale per la costruzione di edifici durevoli e sicuri.

Il risultato? La pozzolana reagiva con l’idrossido di calcio, avendo la proprietà di trasformare la malta di calce spenta (non idraulica) in malta idraulica (capace di indurire sott’acqua). L’uso della pozzolana risale all’epoca romana, quando veniva combinata con la calce per realizzare il cemento romano, un materiale che ha reso possibili opere architettoniche di straordinaria durata: acquedotti, terme e monumenti come il Pantheon di Roma. Inoltre, è un materiale ecologico, poiché sfrutta materiali naturali e rinnovabili. In particolare, le tecniche utilizzate e la qualità delle materie prime impiegate per la produzione della nostra Malta Idraulica (calce e pozzolana) conferiscono una superiore capacità di “respirare”, permettendo alle pareti di dissipare l’umidità in eccesso, prevenendo la formazione di muffe e la disgregazione delle superfici. Queste sue caratteristiche la rendono maggiormente utilizzata in vari contesti, come intonaci, malte ed in alcuni casi anche per la realizzazione di pavimentazioni.

Malte idrauliche

Le malte idrauliche sono particolarmente indicate per i lavori in muratura dove vi è la vicina presenza del mare o nelle situazioni in cui gli edifici sono stati costruiti su percorsi d’acqua sottostanti. La distinzione tra le diverse malte può essere basata anche sull’idraulicità o meno dell’impasto. La malta si definisce ‘aerea’ o ‘idraulica’ in relazione alla capacità di indurire in presenza di aria (malta aerea) o in presenza di acqua (malta idraulica).

Tipi di malte

Impiegando la calce come legante nella formulazione di una malta si potranno ottenere tre tipi fondamentali di impasti:

• Malte ordinarie o malte aeree: Sono malte che fanno presa ed induriscono solo in presenza di aria (anidride carbonica). Sono miscele di calce aerea (calce idrata in polvere o grassello di calce), aggregati (non pozzolanici) ed acqua.
• Malte idrauliche (di calce aerea): Le malte a base di calce aerea realizzate (calce idrata in polvere, calce idrata in pasta o grassello di calce) possono essere rese idrauliche aggiungendo, al momento dell’impasto, frazioni di pozzolana o meglio di materiali pozzolanici.
• Malte idrauiliche (di calce idraulica naturale): Le malte idrauliche di calce idraulica si realizzano appunto con calce idraulica naturale e aggregato, non necessariamente a comportamento pozzolanico.

Tabella riassuntiva delle tipologie di malte

Considerazioni Finali

Le qualità edili della pozzolana e la sua particolare resistenza all’acqua e all’umidità è stata sempre ben nota. Ed è per questo che lo si trova come materiale edile in molte chiese e strutture edili che hanno resistito nel tempo, molte città di mare sono state interamente costruite con questo tipo di pozzolana.

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