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Come si produce la calce idraulica: definizione, storia e vantaggi

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.

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.

Cos’è la calce idraulica?

Ma, cos’è la calce idraulica? La calce idraulica è un legante a base di idrossido di calcio che, a contatto con l’acqua, fa presa e si indurisce, via della sua capacità di far presa e indurirsi a contatto con l’acqua. In particolare, si tratta di un prodotto che deriva dalla calcinazione delle marne, particolari pietre calcaree che, al loro interno, contengono una percentuale di argilla superiore al 6%.

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. ricca di idrossido di calcio e silicati di calcio.

Produzione della calce idraulica

Le calci idrauliche sono ottenute per cottura a 900-1000 °C di miscele di calcari argillosi. ad una temperatura di circa 1000°, all’interno di appositi forni. 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.

Uscito dal forno, il materiale viene spento e in seguito macinato. La proporzione di calce e la calce idrata determinerà l’idraulicità del prodotto, dal bianco al nocciola.

Storia della calce idraulica

Lo abbiamo detto all’inizio dell’articolo: l’uso delle calci idrauliche è molto antico. Sono infatti una vera e propria pietra miliare nella storia dei leganti, almeno fino alla “scoperta” del cemento Portland. I primi ad usarle (seppur con formulazioni diverse) furono gli antichi greci e romani.

Bisognerà comunque aspettare la fine del 1700 affinché venga scoperto il meccanismo alla base della reazione della calce idraulica, legato alla presenza di impurità di tipo argilloso. Tra i meriti di Luis Vicat, inoltre, c’è anche quello di aver provveduto alla classificazione delle calci idrauliche, da lui raggruppate in “debolmente idrauliche”, “moderatamente idrauliche ed “eminentemente idrauliche”.

Vantaggi della calce idraulica naturale

Scoperta definizione e storia di questi leganti, passiamo subito ai molti vantaggi delle calci idrauliche naturali:

  • Sono ecologiche: questo legante è un materiale più green, soprattutto rispetto al cemento. 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.
  • Sono belle da vedere e presentano colorazioni naturali di grande pregio.
  • 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.

Le caratteristiche delle calci idrauliche le rendono un ottimo legante per le pavimentazioni naturali che, oltre a essere resistenti, devono altresì essere drenanti. La flessibilità propria del materiale renderà infatti la pavimentazione particolarmente efficiente, capace quindi di durare nel tempo e resistere ai naturali cicli di gelo e disgelo del terreno.

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