Calce Idraulica: Caratteristiche e Utilizzo nell'Edilizia e nel Restauro

La calce è un materiale da costruzione utilizzato già in epoca antichissima per la sua versatilità e le sue proprietà leganti. Nel campo dell’edilizia e del restauro, la calce viene utilizzata in due diverse tipologie: calce aerea e calce idraulica. Sebbene entrambe derivino dalla calcinazione del calcare, presentano caratteristiche e applicazioni diverse che le rendono adatte a scopi specifici.

Calce Aerea: Caratteristiche e Impieghi

La calce aerea è un tipo di calce ottenuta dalla calcinazione del calcare puro, o quasi puro, che una volta cotto si trasforma in ossido di calcio (CaO), chiamato anche calce viva. Questa se miscelata con acqua forma idrossido di calcio (Ca(OH)₂), noto anche come calce spenta o calce idrata. Questa tipologia di calce ha la capacità di indurirsi solo con l’aria, da qui la definizione di “calce aerea”. Può essere in pasta (grassello di calce) o in polvere (calce idrata).

Tra gli utilizzi della calce aerea, oltre all’edilizia, vi è quello della conceria, viene infatti utilizzata per la conciatura di pelli, ma anche per trattare le acque che vengono utilizzate nell’industria alimentare, oltre che nell’industria farmaceutica. Ovviamente gli utilizzi della calce aerea in edilizia sono quelli più conosciuti e comuni dato che se ne fa uso fin da epoche remote. Viene impiegata per la produzione di malte, intonaci e finiture.

Calce Idraulica: Proprietà, Vantaggi e Applicazioni

La calce idraulica è un tipo di calce che ha la capacità di indurirsi non solo all’aria, come la calce aerea, ma anche in presenza di acqua, da qui la definizione di “calce idraulica”. La calce idraulica può essere naturale se ottenuta dalla cottura di calcare marnoso (che contiene argilla e altri silicati) a una temperatura tra 900 e 1000 °C oppure pozzolanica se ottenuta dalla miscelazione di calce aerea e pozzolane.

Grazie alle sue proprietà meccaniche e alla sua resistenza all’acqua e in ambienti umidi viene utilizzata ampiamente nel campo della bioedilizia e del restauro. La calce aerea infatti proviene dalla cottura di calcari puri ed è costituita prevalentemente da idrossido di calcio. Si indurisce attraverso una reazione con l’anidride carbonica presente nell’aria, formando carbonato di calcio. La calce idraulica deriva dalla cottura di calcari marnosi (calce idraulica naturale) o dalla reazione chimica di calce e pozzolane (calce idraulica pozzolanica) e contiene, oltre all’idrossido di calcio, anche altri composti come silicati e alluminati di calcio.

Preferita negli interventi in bioedilizia essendo un materiale naturale e a basso impatto ambientale; per la sua produzione viene infatti impiegata meno energia rispetto al cemento. Fondamentale negli interventi di restauro in cui è richiesta la compatibilità storica con le tecniche costruttive e i materiali antichi. La calce inoltre essendo meno rigida del cemento si adatta meglio ai movimenti delle strutture storiche senza causare danni.

Malta Modellabile CF: Un Esempio di Utilizzo

Malta pronta fibrata antiritiro, a basso modulo elastico, specifica per modanature, cornicioni, capitelli, etc. La MALTA MODELLABILE CF è idonea per ogni ricostruzione a spessore di elementi decorativi e/o architettonici di facciata sia in pietra sia in malta a base di leganti idraulici, per la realizzazione o il reintegro di intonaci sagomati o che debbano riprodurre forme non planari, con o senza rete di rinforzo, su murature, volte o intradosso di solai in mattone pieno, laterizio, calcestruzzo, mattoni in sabbia e cemento, cemento cellulare, misto pietra, tufo o calcareniti.

I supporti devono essere accuratamente preparati mediante spazzolatura e/o sabbiatura e/o lavaggio, devono essere solidi (importante), privi di parti incoerenti o in via di distacco. Non applicare la malta su supporti in gesso (eventuali piccole parti presenti devono essere trattate con apposito primer), tinteggiati o contenenti oli e disarmanti. Bagnare bene le superfici a rifiuto senza che vi sia il velo d’acqua superficiale al momento dell’applicazione. Impastare la quantità di prodotto utilizzabile entro 15-20 minuti, applicarlo e modellarlo entro 40-60 minuti in funzione della temperatura ambiente. Spessore minimo di applicazione: 0,7-1 cm; spessore massimo per mano: 4 cm.

Su murature e supporti nuovi rimuovere polvere ed eventuali efflorescenze saline o materiale organico. Su murature/supporti esistenti rimuovere polvere o altro residuo di demolizione del vecchio intonaco, eventuali efflorescenze saline, fuliggine, materiale organico, muffe o muschio, parti inconsistenti, olii, grassi ed assicurarsi della consistenza della muratura e/o della coesione ed adesione di eventuale intonaco residuo in parete. Applicare a mano con spatola o cazzuola di idonee dimensioni e forma in spessori di 3-4 cm per mano e livellare con dime, spatole o frattazzi metallici sagomati in modo che la malta assuma i profili e le forme richieste. In fase plastica o di primo indurimento è possibile modellare, incidere, cesellare la malta o trasferire sulla stessa la forma di idonei stampi.

Realizzazione e/o ricostruzione a spessore di altorilievi, marcapiani, cornici, fregi ornamentali e/o particolari architettonici in genere, mediante l’utilizzo di una malta fibrorinforzata, ad alta tixotropia e lavorabilità, caratterizzata da elevatissima tixotropia, plasticità ed elasticità, a ritiro controllato, non reattiva in presenza di sali nella muratura, con bassissimo contenuto di sostanze organiche volatili (VOC), a base di calce idraulica naturale conforme alla UNI EN 459-1, leganti idraulici, inerti puri di origine alluvionale selezionati di granulometria massima pari a 0,8 mm, sabbie carbonatiche selezionate conformi alle UNI EN 13139 (aggregati per malte), pozzolana micronizzata e fibre di rinforzo/armatura minerali.

PLASTOCEM: Legante Idraulico per Intonaci

Legante idraulico per applicazioni non strutturali classe 3.0 (HB 3.0). PLASTOCEM è il legante specifico per la realizzazione di intonaci di ogni tipo e spessore. La sua specifica formulazione assicura resistenza meccanica superiore a quanto richiesto dalla normativa UNI EN 15368, malte facili da lavorare e intonaci resistenti alle aggressioni atmosferiche, belli e durevoli nel tempo.

Composizione e Proprietà di PLASTOCEM

PLASTOCEM® è prodotto a partire da materie prime naturali (rocce di origine sedimentaria) attraverso un processo industriale di trasformazione basato esclusivamente su somministrazione di calore e su macinazione e miscelazione di materiali d'aggiunta selezionati.

Vantaggi di PLASTOCEM®

PLASTOCEM® è il legante specifico per malte da intonaco sia interno che esterno.

Allo stato fresco assicura:

• Plasticità, scorrevolezza, lavorabilità;
• Elevata resa volumetrica;
• Elevata adesione al supporto;
• Riduzione degli sfridi durante l'applicazione.

Allo stato indurito garantisce:

• Stabilità dimensionale;
• Traspirabilità;
• Durabilità.

Inoltre PLASTOCEM® permette un notevole risparmio economico e di tempo in quanto consente di evitare la miscelazione di due prodotti (es. Con PLASTOCEM® vengono preparate malte da intonaco per interni e per esterni che rispondono ai due requisiti fondamentali: l'adesione al supporto e la traspirabilità. Le malte da intonaco per interni, non dovendo resistere all'azione degli agenti esterni, devono soddisfare le condizioni di salubrità degli ambienti.

Le malte da intonaco per esterni devono sopportare l'azione degli agenti atmosferici e creare una barriera alla neve, all'acqua piovana, all'azione del vento, alle escursioni termiche, ma contemporaneamentedevono essere permeabili alla diffusione del vapore d'acqua. L'intonaco, sia per interni che per esterni, deve poter essere applicato su differenti tipologie di supporto: laterizio, calcestruzzo, pietrame, blocchi ordinari ed alleggeriti, pannelli isolanti.

Con PLASTOCEM® è possibile realizzare malte, con la sola aggiunta di sabbia e acqua, per tutto il sistema intonaco, che è costituito da tre strati:

• l'aggrappo;
• il corpo di intonaco;
• la finitura.

L'aggrappo, il cui spessore non è computato in quello del sistema intonaco, serve a promuovere l'adesione tra il supporto e l'intonaco propriamente detto (questo strato è denominato anche sbruffatura, strollata d'aggancio, rinzaffo).

Il corpo d'intonaco è formato da uno o più strati di malta applicati fresco su fresco, fino a raggiungere lo spessore desiderato (10-20 mm).

La finitura costituisce lo strato più esterno dell'intonaco, quello che conferisce qualità estetiche sia agli interni sia agli esterni degli edifici. Questo strato, applicato sul corpo di intonaco indurito, ha uno spessore compreso tra 2 e 5 mm.

Con PLASTOCEM® è inoltre possibile realizzare malte per sottofondi in due classi di lavorabilità:

• Consistenza "terra umida" - solitamente per la posa di pavimenti in ceramica.

Malta: Composizione e Tipologie

La malta è un conglomerato, ovvero un impasto composto da inerte, legante a cui vanno aggiunte quantità variabili di acqua. I componenti sono miscelati in proporzioni tali da garantire la lavorabilità. La sabbia utilizzata come inerte proviene da depositi sedimentari o da frantumazione di rocce. L’acqua deve essere pura, limpida, dolce e priva di sostanze nocive. Anche la sua temperatura è importante, perché quella alta accelera il fenomeno di presa, mentre quella bassa lo rallenta.

Gli inerti impiegati nelle malte hanno lo scopo di frenare il fenomeno del ritiro (dovuto alla presenza del legante) e riducono la possibilità della formazione di crepe. La provenienza dell’inerte può essere naturale o artificiale. La malta prende il nome del legante presente nell’impasto.

• Malta di calce idraulica, può essere naturale o artificiale. La calce idraulica naturale si ottiene attraverso la cottura di pietre calcaree contenenti una certa quantità di argilla.
• Malta cementizia. Il componente fondamentale del cemento è il clinker, un prodotto della cottura di materiali naturali quali calcari, marne, argille.
• Malta con agglomerati cementizi. Quest’ultimi presentano resistenze fisiche inferiori e requisiti chimici diversi dai cementi normali.
• Malta con agglomerati cementizi plastici. L’agglomerato cementizio plastico è ottenuto attraverso l’aggiunta di opportuni additivi che lo rendono particolarmente plastico.

Caratteristiche della Malta

La malta presenta diverse caratteristiche, quali plasticità, adesività, lavorabilità, porosità e resistenza.

• La malta di gesso è molto lavorabile, modellabile e lisciabile, ma è anche molto porosa. É molto usata per ottenere la cosiddetta “rasatura” o la “lisciatura”, cioè uno strato sottilissimo di rifinitura dell’intonaco. In generale viene utilizzata per tutte le opere di rifinitura, relative agli intonaci interni o altri lavori come la posa in opera di accessori per gli impianti elettrici (scatolette destinate ad alloggiare le prese di corrente).
• La malta di calce idrata (aerea) ha una buona lavorabilità e plasticità. È anch’essa porosa, ha una resistenza meccanica medio-bassa e non resiste alle intemperie ed all’azione del gelo. Pertanto, è usata per la realizzazione di intonaci interni civili e come legante per mattoni negli interni. È sconsigliato il suo uso per gli intonaci esterni. La plasticità facilita notevolmente l’applicazione e anche l’aderenza per i rivestimenti.
• La malta di calce idraulica ha una resistenza meccanica nettamente superiore di quella aerea ma molto al di sotto della cementizia. È pastosa e pertanto risulta di facile lavorazione, è elastica e porosa.

La malta idraulica plastica è confezionata usando un legante idraulico plastico, che la rende perfettamente plastica. La malta cementizia ha la resistenza meccanica più elevata, rispetto a quelle indicate. Allo stesso tempo si tratta di una malta poco elastica ed impermeabile e questo limita il suo utilizzo nella realizzazione di intonaci interni.

EMIPLAST: Calce Idraulica Plastica

EMIPLAST è un legante idraulico per applicazioni non strutturali, più comunemente chiamato “calce idraulica plastica”, con la particolarità di contenere un’elevata percentuale di pozzolana naturale che migliora la lavorabilità, riduce la possibilità di formazione di efflorescenze e aumenta la durabilità agli agenti aggressivi. Il prodotto è conforme alla norma EN UNI 15368 ed è classificato come HB 1,5.

Le malte confezionate con EMIPLAST presentano le seguenti caratteristiche:

• PLASTICITÀ E RESA ELEVATA Le malte contenenti EMIPLAST risultano cremose e leggere, grazie all’inglobamento di una quantità predeterminata di microbolle d’aria create durante la miscelazione. L’aria inglobata inoltre aumenta il volume dell’impasto e quindi il consumo di legante a metro quadro diminuisce.
• BUONA RITENZIONE DELL’ACQUA D’IMPASTO Questa proprietà evita il rapido prosciugamento della malta e le conseguenti cavillature del manufatto.
• TRASPIRABILITÀ La particolare natura chimica di EMIPLAST unitamente alle microbolle d’aria inglobata permettono di ottenere malte altamente traspiranti.
• POZZOLANICITÀ La pozzolana naturale utilizzata nelle produzione di EMIPLAST è un materiale di origine vulcanica che reagendo con l’idrossido di calcio (formato durante la reazione d’idrolisi del legante idraulico), genera delle resistenze meccaniche che si sviluppano in maniera lenta e graduale; inoltre la reazione pozzolanica dona al manufatto indurito una particolare resistenza alle aggressioni chimico-fisiche dell’ambiente esterno (solfati, cloruri, acqua di mare, acque pure, ecc.) e riduce drasticamente la probabilità della comparsa di macchie biancastre comunemente chiamate efflorescenze.

Malta da Risanamento Pronta all'Uso

E' una malta da risanamento pronta all'uso, a base di leganti speciali e calce idraulica naturale NHL. Permette di realizzare, con un unico prodotto, un sistema di bonifica per murature soggette ad umidità di risalita capillare, con la contemporanea funzione sali-bloccante e deumidificante.

Caratteristiche Tipiche

Tipi di Legante Calce

Esistono diversi tipi del legante calce: la calce aerea, che indurisce solo all’aria e la calce idraulica, che indurisce anche sott’acqua e, una volta indurita, resiste al contatto con l’acqua stessa. Calce idrata o calce spenta: può derivare anche dalla calce viva magnesiaca e allora sarà una calce idrata magnesiaca. Calce idraulica commerciale o cementino: miscela costituita dal 10-15% di cemento portland e dall’85-90% di calcare.

Calci Aeree

Le calci aeree sono il prodotto della cottura, a una temperatura di 900-1000 °C, del carbonato di calcio, costituente fondamentale delle rocce calcaree. Sono presenti sempre altri componenti quali carbonato di magnesio, argilla e composti del ferro. Le calci aeree possono essere magre o grasse, in dipendenza dei materiali di partenza e della insufficiente o troppo spinta cottura.

Calce Viva in Zolle

Per essere utilizzata come legante deve essere “spenta”, ossia idratata per aggiunta di un eccesso di acqua. Tale sistema era usato soprattutto nel passato. L’acqua è assorbita dalla massa che si gonfia e si screpola, raggiungendo una temperatura di oltre 100 °C. Quando l’acqua assorbita è sufficiente per il completo spegnimento, l’impasto assume l’aspetto di una poltiglia lattiginosa (latte di calce) che, lasciata raffreddare e sedimentare, si trasforma in una massa bianca, plastica e untuosa.

Lo spegnimento si conclude con una stagionatura della massa in apposite vasche, in cui il grassello è ricoperto da sabbia per ridurre il contatto con l’aria, e la susseguente formazione di carbonato. Nel caso in cui l’idratazione sia incompleta, essa continua quando il materiale è in opera, provocando rigonfiamenti localizzati. Questi difetti, noti come bottaccioli o calcinaroli, sono tipici degli intonaci realizzati con calce non perfettamente spenta.

Calce Idrata in Polvere

Si ottiene spegnendo la calce viva in stabilimento con una quantità stechiometrica di acqua, nei cosiddetti idratatori. L’esotermicità della reazione permette di ottenere un prodotto finale consistente in una massa secca polverulenta.

Grassello

È una dispersione in acqua di cristalli di idrossido di calcio. Questi, per la loro piccolissima dimensione, impartiscono alla pasta plasticità e una caratteristica untuosità al tatto. L’indurimento degli impasti, nei quali il legante è costituito da calce idrata o dal grassello, è provocato dalla carbonatazione degli idrossidi ad opera dell’anidride carbonica dell’aria. Il prodotto dell’indurimento è costituito da carbonato di calcio e da carbonato basico di magnesio, se la calce è di tipo dolomitico.

Impiego della Calce Idrata

Affinché la calce idrata possa manifestare le proprietà leganti, occorre che essa sia posta in opera in strati molto sottili e dispersa in una ragguardevole quantità di sabbia. Si impiega perciò sempre in malta sia per lavori di intonaci sia per legare pietre da costruzione. Nella malta il grado di carbonatazione è maggiore e il ritiro è molto ridotto in quanto gli elementi lapidei si contrastano mutuamente.

L’indurimento dell’impasto avviene perché la fase acquosa si satura in idrossido di calcio. Dal velo liquido che riveste i granuli, si separano i cristalli di carbonato neo-formati. Essi sono dotati di buon potere di aderenza sia verso gli elementi lapidei sia tra loro, costituendo il mezzo cementante del prodotto indurito. Anche se la composizione della malta è corretta, la resistenza meccanica a compressione del manufatto indurito è soltanto di 0,7-1,5 MPa. La scarsa resistenza delle malte è imputabile alla ridotta penetrazione della carbonatazione.

Sull’entità di questa hanno notevole influenza le condizioni ambientali. Quando l’ambiente è molto secco o molto ventilato, o la temperatura esterna è troppo elevata, l’indurimento è scadente. Nella costruzione di murature è necessario saturare con acqua, prima della messa in opera, i laterizi o la pietra, nel caso che questa sia porosa, per impedire che sia sottratta acqua alla malta per capillarità.

Di maggiore importanza, ai fini pratici, sono le malte ternarie costituite da calce, gesso, sabbia o da calce, cemento portland e sabbia. In entrambe. la calce ha la funzione di migliorare la “scorrevolezza” dell’impasto. Nei climi freddi, al di sotto di 5°C o quando si prevedono abbassamenti bruschi di temperatura, si preferisce impiegare miscele più ricche di cemento in modo che, già alle brevi stagionature, si raggiungano buone resistenze meccaniche. La calce magnesiaca, laddove disponibile, è utilizzata più spesso di quella calcica: essendo più scorrevole permette una più rapida lavorazione, con contenimento dei costi della manodopera.

Calce Idraulica: Proprietà e Valutazione

La calce idraulica possiede discrete proprietà idrauliche, le sue malte cioè possono venire in contatto con l’acqua, senza disciogliersi. Le calci idrauliche sono ottenute per cottura a 900-1000 °C di miscele di calcari argillosi. Il prodotto ottenuto contiene: CaO, C2S e alluminati. Parte del C2S si ritrova sotto forma di polvere fine. Pertanto, dopo aver allontanato questa frazione, il prodotto rimanente è spento con acqua, in quantità stechiometricamente controllata, in modo da trasformare la CaO in calce idrata.

Per la presenza di prodotti in grado di reagire con l’acqua, lo spegnimento della calce idraulica è eseguito aggiungendo solo la quantità di acqua necessaria a trasformare l’ossido nel corrispondente idrossido di calcio. Se, infatti, anche il silicato e l’alluminato di calcio fossero idratati durante lo spegnimento, essi non potrebbero poi esplicare le loro caratteristiche idrauliche in fase di impiego.

Poiché il comportamento idraulico aumenta con il contenuto di C2S e di alluminati, in altri termini al crescere della quantità di silice e allumina, la calce idraulica è valutata per mezzo dell’indice di idraulicità i, variabile in genere tra 0,1 e 0,5, e definito come rapporto fra le percentuali in peso della silice, dell’allumina e dell’ossido di ferro rispetto a quelle della calce e della magnesia. Per una calce eminentemente idraulica, cioè con un indice di idraulicità prossimo a 0,5, i valori della resistenza a compressione dopo 28 giorni sono 5-10 MPa.

Le calci idrauliche danno malte grasse e plastiche, facili da mettere in opera. La presa è lenta e ciò rappresenta un inconveniente. Le malte diventano impermeabili a tempi lunghi per stagionatura in ambienti umidi o quando sono immerse in acqua. Si possono preparare anche calci idrauliche pozzolaniche o di altoforno. Si trovano in commercio, sotto il nome di calce idraulica (cementino), anche prodotti che sono ottenuti adulterando il cemento portland con una notevole quantità di calcare macinato a finezza di cemento e con aggiunte di additivi plastificanti-aeranti.

tag: #Idraulica

Leggi anche:

• Calce Idraulica: Un Materiale Versatile
• Rasante a Calce Idraulica
• Intonaco a Calce Idraulica
• Calce Idraulica vs Calce Idrata
• Prezzi Idraulico Fagnano Olona: Cosa Aspettarsi
• Guida all'impianto idraulico in polipropilene