Leganti Idraulici: Tipologie e Caratteristiche

Siamo nel cuore del mondo della costruzione. I materiali leganti sono fondamentali nel settore edilizio, essendo utilizzati per legare insieme aggregati e conferire resistenza alle strutture. I materiali leganti sono tutti quei materiali che, una volta impastati con acqua e sabbia, generalmente in una piccola betoniera, formano le famose malte. Queste malte vengono applicate negli spazi tra un mattone e l’altro, oppure negli interstizi (spazi) tra le pietre. Per la loro capacità legante e sigillante vengono applicate negli spazi tra un mattone e l’altro, oppure negli interstizi tra le pietre nella costruzione di edifici e infrastrutture.

N.B. I leganti si differenziano dai cosiddetti collanti per la loro capacità di mutare consistenza da semi liquida a solida. Svolgono infatti un ruolo cruciale nel settore delle costruzioni, poiché forniscono resistenza, durabilità e stabilità alle strutture.

Classificazione dei Leganti

Come anticipato, esistono due categorie di materiali leganti:

Leganti Aerei: chiamati così perché induriscono solo a contatto con l’aria.
Leganti Idraulici: si asciugano e dunque induriscono non solo a contatto con l’aria, ma anche a contatto con l’acqua e l’umidità.

La differenza è presto detta: i primi si induriscono (oppure, come si dice in cantiere, “fanno presa”) solamente a contatto con l’aria, mentre i secondi anche in acqua.

Esempi di Leganti

Alcuni esempi di leganti aerei: calce aerea, argilla, cemento magnesiaco, gesso.
Alcuni esempi di leganti idraulici: calce idraulica e cemento.

Come abbiamo visto, i due tipi di leganti si differenziano sostanzialmente per il processo di asciugatura e dunque di indurimento e ciò comporta una serie di ulteriori differenze sostanziali tra le due tipologie di leganti.

Leganti Idraulici: Caratteristiche e Vantaggi

Come subito si potrebbe intendere, i leganti idraulici, in special modo il cemento Portland, vanno più a ruba dei cugini aerei. Per la loro capacità di asciugarsi sia con l’aria che con l’acqua o umidità, questi leganti sono più versatili ed “immuni” agli agenti esterni, visto che non perdendo il proprio potere sigillante neanche in loro presenza. Ciò comporta che si prestano a molte più occasioni di utilizzo. Le pareti esterne di un edificio, ad esempio, non sono mai al sicuro da piogge e sarebbe veramente deludente vedere la propria malta, creata con leganti aerei, "sciogliersi" dopo una leggera pioggia fuori stagione.

Proprio per questi motivi, i leganti idraulici sono decisamente i più utilizzati per la costruzione delle pareti esterne di un edificio.

Esempi di Materiali Leganti Idraulici

Cemento: legante idraulico più comune, si ottiene dalla miscela di calcare e argilla cotta. Indurisce sia all’aria che in presenza di acqua, rendendolo ideale per strutture esposte a condizioni umide.
Calce Idraulica: Prodotta dalla calcinazione di calcare argilloso, può indurire anche in presenza di acqua.

Materiali Leganti Più Comuni per la Costruzione

Ci sono però materiali leganti che sono tradizionalmente i più utilizzati nel mondo della costruzione edilizia. Soprattutto negli ultimi tempi, le aziende che si occupano di realizzare materiali di costruzione, stanno sviluppando tipologie sempre differenti di leganti.

Cemento: Il cemento è il materiale legante più ampiamente utilizzato. È costituito principalmente da cemento Portland, che è una miscela di clinker di cemento, gesso e materiali di riempimento. Quando viene mescolato con acqua, il cemento si indurisce e forma una massa solida che collega e tiene insieme gli altri materiali da costruzione. È utilizzato per la produzione di calcestruzzo, malta e intonaco.
Calcestruzzo: Il calcestruzzo è una miscela di cemento, aggregati (come sabbia e ghiaia) e acqua. È un materiale da costruzione versatile e resistente, ampiamente utilizzato per la realizzazione di fondamenta, pilastri, pareti e pavimenti. Il cemento agisce come il legante che tiene insieme gli aggregati.

Calce Idraulica: Un Approfondimento

Oggi parliamo delle calci idrauliche, un legante utilizzato fin dall’antichità per la realizzazione delle più diverse opere architettoniche. L’epoca moderna le ha viste passare in secondo piano, soprattutto dopo l’avvento del cemento: in realtà le loro caratteristiche sono pregevoli e il loro uso è molto diffuso ancora oggi, soprattutto da chi cerca di coniugare la resistenza all’ecologia.

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. 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 è un legante ricavato dalla calcificazione delle marne, che, a differenza della calce aerea, fa presa e indurisce anche quando il suo impasto è immerso nell'acqua, sviluppando quindi le sue caratteristiche di idraulicità.

La calce idraulica può essere:

calce idraulica naturale in zolle
calce idraulica naturale o artificiale in polvere
calce eminentemente idraulica naturale o artificiale in polvere
calce idraulica artificiale pozzolanica in polvere
calce idraulica artificiale siderurgica in polvere

La 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”.

Calce Aerea e Calce Idraulica: le Differenze

Non sempre è chiara la distinzione tra le tipologie di calce presenti sul mercato e a volte è difficile scegliere il giusto legante per gli interventi di restauro storico e per la realizzazione di opere secondo i canoni della bioedilizia.

«Le differenze sono plurime: innanzitutto la più evidente e conosciuta dagli operatori del settore è che la calce aerea (essendo un legante di tipo aereo per l’appunto) può indurire o, per meglio dire far presa, esclusivamente in aria, mentre la calce idraulica (essendo un legante idraulico che comunque differisce dal cemento perché richiede spegnimento prima della messa in opera) può far presa sia in aria sia in ambiente fortemente umido o in acqua.

Oltre a questo, la calce aerea può essere sia in pasta, ossia in forma umida (idrossido di calcio), sia in polvere fine e impalpabile definita calce idrata, quindi idrato di calcio. Approfondendone la conoscenza capiremo poi che le differenze sono date dalla materia prima da cui provengono i due leganti, ossia: la calce aerea deriva dalla cottura (calcinazione) di pietre calcaree costituite prevalentemente da carbonato di calcio.

Per pietra da calce aerea si intendono secondo la trattatistica antica i famosi ciottoli bianchi da fiume o del carbonato di calcio da cava. La normativa UNI EN 459-1, che riguarda i leganti, classifica le calci aeree secondo la percentuale dell’idrossido o dell’idrato di calcio presenti: CL 70S-PL, CL 80S-PL o CL 90S-PL.

La calce idraulica invece deriva dalla cottura di una “marna”, ossia una pietra calcarea sedimentaria ove, insieme al carbonato di calcio, sono presenti naturalmente percentuali di impurità terrose, argillose o ferrose contenenti cariche idrauliche.

I Vantaggi delle Calci Idrauliche Naturali

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.
Sono belle da vedere: presentano colorazioni naturali di grande pregio.
Flessibilità: 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.

Utilizzo della Malta di Calce Idraulica

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 plastica ed elastica e questo le conferisce una minima capacità isolante, è anch’essa porosa.

La malta di calce idraulica è impiegata per la realizzazione di intonaci (rustici e civili) e come legante per mattoni (anche in esterni).

Le caratteristiche delle calci idrauliche le rendono un ottimo legante per le pavimentazioni naturali che, oltre a essere resistenti, devono altresì essere drenanti.

Malta di Calce Idraulica: Usi in Bioedilizia e nel Restauro Storico

Entrambe vengono usate per la bioedilizia e il restauro storico, ma secondo quali criteri devono essere scelte?

«Preciso che restauro e bioedilizia sono due correnti di pensiero e di approccio all’architettura diverse.

«Un intonaco da bioedilizia si differenzia per la qualità e la raffinatezza delle materie prime che lo compongono. Invece, nel mix design di un intonaco destinato alla grande distribuzione, spesso vengono ridotte le percentuali di calce naturale, sia aerea sia idraulica, privilegiando il cemento che a livello meccanico consente di ottenere miscele similari ma qualitativamente inferiori.

Le due tipologie di calce si prestano a usi differenti. Ad esempio, nel caso di un edificio nuovo in muratura che non prevede l’uso del cappotto per la coibentazione, conviene realizzare l’intonacatura interna in calce aerea perché mantiene l’ambiente più asciutto e più sano. Oltretutto, essendo la calce aerea fortemente alcalina, contrasta la proliferazione di funghi e muffe nel tempo.

«In un intervento di restauro è fondamentale che i materiali impiegati siano il più simili possibili, per miscela e comportamento, a quelli originali, in quanto non devono provocare il degrado dell’opera ed è per questo che devono essere privi di sali solubili o sostanze che potrebbero peggiorare le condizioni del manufatto.

Che si tratti di malte da costruzione o di intonaci di fondo o di finitura, devono essere totalmente compatibili a livello chimico e comportamentale. Fassa Bortolo, per esempio, grazie al centro di ricerca interno Fassa I-Lab, è in grado di analizzare la miscela del materiale originale, per stabilire se è a base di calce aerea o se contiene calce idraulica naturale oppure se è cementizia, stabilendo anche la tipologia dell’inerte o dell’aggregato.

«Considerata la storia del nostro patrimonio edilizio, si potrebbe pensare che sia più idonea la malta con legante di calce aerea: essa, infatti, è stata largamente utilizzata fino alla fine dell’800, per poi essere sempre più addizionata con percentuali cementizie al fine di accelerarne la presa e di ottenere impasti più resistenti nel mal riuscito tentativo di riprodurre gli antichi impasti idraulici ottenuti dalle civiltà passate miscelando il grassello di calce a pozzolana o altri materiali a presa “pozzolanica”.

E, anche se i primi cenni storici che riguardano l’uso della calce idraulica risalgono intorno al 1400-1500, bisogna precisare che la ricetta per la preparazione scientifica di calce idraulica naturale è figlia dell’ingegnere inglese J.

Le Caratteristiche della Malta di Calce Idraulica

La malta ha diverse caratteristiche: plasticità, adesività, lavorabilità, porosità e resistenza. La plasticità facilita notevolmente l’applicazione e anche l’aderenza per i rivestimenti.

Tra le caratteristiche che deve avere la malta usata per interventi di restauro storico vi è quella che riguarda la colorazione della miscela che deve corrispondere a quella del materiale originale.

Un altro requisito è la reversibilità, ciò significa, per esempio, che se si interviene sulla facciata di un edificio storico con un apposito intonaco di restauro, esso poi deve poter essere rimosso meccanicamente dall’uomo o dagli agenti atmosferici, senza aver rovinato o intaccato il paramento murario più di quanto non lo fosse già prima dell’intervento». «Prendiamo il caso di un intervento di restauro su una muratura, questo non deve apportare patologie cambiandone il comportamento. Ad esempio, bisogna fare attenzione a non applicare materiali che limitino la traspirabilità della muratura stessa causando poi problematiche derivanti dall’umidità di risalita capillare e impedendo ai sali di fuoriuscire a causa dello strato di intonaco.

Materiali Leganti da Costruzione Più Innovativi

Oltre a questi materiali leganti tradizionali, sono stati sviluppati anche nuovi materiali leganti innovativi che offrono prestazioni migliorate, resistenza e sostenibilità.

Tipologie di Malta

Come prima abbiamo visto, ci sono molti leganti diversi per fare la malta. Se cambia il legante, cambia di conseguenza anche la tipologia di malta. Questa classe di malta è l’ideale per i lavori di "rasatura" o "lisciatura", ovvero i lavori di realizzazione di un intonaco per interni molto fine.

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