Calce Idraulica: Cos'è e Come si Usa

La calce è un materiale da costruzione utilizzato fin dall'antichità 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

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.

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.

Calce Idraulica: Cos'è?

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”. Grazie alla sua capacità di far presa e indurirsi a contatto con l’acqua, la calce idraulica può essere definita l’erede della calce idrata e la precorritrice dei leganti cementizi.

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.

La Calce Idraulica è un legante idraulico che può far presa ed indurire anche se immersa in acqua. Infatti oltre ad essere chiamata Calce Idraulica viene comunemente detta cemento povero. Infatti ne ha tutte le caratteristiche sia di struttura che di resistenza.

Oggi si possono ottenere Calci Idrauliche Naturali anche dalla cottura di calcari silicei anziché argillosi, sicuramente questo metodo è molto più rapido ed economico, consente di ottenere un prezzo di mercato più abbordabile ma ha anche dei contro. In particolare ha l'handicap della silice contenuta nella sabbia silicea usata al posto dei calcari marnosi in cottura, e che quindi troveremo nel prodotto finito. La presenza di quest'ultima obbliga ad uno smaltimento come rifiuto pericoloso o speciale del materiale e ad una protezione minuziosa dei lavoratori esposti. Si può comunque venire a conoscenza delle protezioni individuali da usare durante il contatto attraverso le schede di sicurezza dei prodotti.

Produzione della Calce Idraulica Naturale

La calce idraulica naturale si produce cuocendo la marna (roccia calcarea impura) o miscele di calcare ed argilla, ad una temperatura di circa 1000°C in forni simili a quelli della produzione della calce aerea. La calce idraulica naturale si produce cuocendo la marna (roccia calcarea impura) o miscele di calcare ed argilla, ad una temperatura di circa 1000°C in forni simili a quelli della produzione della calce aerea. All’uscita del forno, il materiale viene “spento” e poi macinato. All’uscita del forno, il materiale viene “spento” e poi macinato.

Queste temperature permettono di ottenere una polvere ricca di idrossido di calcio (calce idrata) e silicati di calcio. A fine processo, la calce idraulica naturale è costituita da una miscela di Ca(OH)2 (calce idrata), C2S (silicato bicalcico) e CS (silicato monocalcico) C2A (alluninato bicalcico) ecc., oltre che da silice ed allumina non combinate. Dopo lo spegnimento e la stagionatura si presenta sottoforma di polvere con colore variabile dal bianco al nocciola.

L’idraulicità è determinata dalla presenza dei silicati, alluminati di calcio e dalla presenza di silice e ossidi di alluminio non combinati ed amorfi, che sono in grado di reagire con l’idrossido di calce che si ottiene dopo lo spegnimento. I fenomeni di indurimento della calce idraulica avvengo essenzialmente ad opera di processi di idratazione ma, subordinatamente, anche per carbonatazione della frazione aerea (sempre presente!).

Produzione della Calce Idraulica Artificiale

Commercialmente si usa oggi distinguere la calce idraulica naturale (sigla NHL) da quelle artificiali (sigle HL e FL). Le calci idrauliche artificiali sono contrassegnate dalle sigle HL (Hydraulic Limes) e FL (calce formulata). L’aggiunta di materiali cemento, clinker, pozzolana o anche cocciopesto accelera il processo di indurimento della calce. La calce idraulica artificiale si presenta di color grigio.

Tipologie di Calce Idraulica

La Calce Idraulica vera e propria può essere naturale o artificiale; le norme prevedono anche altre categorie di calci idrauliche che possiamo definire di miscela. Esistono tre tipologie di calci idrauliche:

• Calce Idraulica Naturale in Polvere ("NHL"): Vengono ottenute dalla cottura di marne naturali (con indici variabili di "impurità" argillose) e loro successivo spegnimento e macinazione.

Si avrà una calce capace di indurire anche in presenza d'acqua e questa è definita come Calce Idraulica Naturale "NHL" (Natural Hidraulic Lime) ottenibile solo da Calcare Marnoso lavorabile in zolle o in polvere e mai in grassello altrimenti, reagendo con l'acqua, indurirebbe direttamente nella fase di spegnimento. L'idratazione deve avvenire, per nebulizzazione, in maniera controllata durante la fase di spegnimento della calce viva mantenuta a circa 120°. L'idraulicità è data da componenti mineralogici specifici, in particolar modo dagli elementi vetrosi AS presenti nella marna, trasformati ed usati come i silicati e gli alluminati. I materiali che vengono utilizzati devono essere naturali ed ottenuti col più basso impatto ambientale possibile e/o riciclando materiali edili o compatibili con l’edilizia eco sostenibile.

Secondo la normativa vigente, la vera calce idraulica deve essere contrassegnata dalla sigla NHL (Natural Hydraulic Lime), seguita dal numero che indica la resistenza meccanica della calce: tale resistenza viene misurata tramite la compressione di un campione di malta dopo 28 giorni di stagionatura. Il risultato del test viene indicato in MegaPascal (Mpa).

Utilizzo e Vantaggi della Calce Idraulica

Che sia naturale o artificiale, la calce idraulica è un prodotto molto diffuso in edilizia. La Calce Idraulica Naturale si usa per la preparazione in cantiere di malte, intonaci, massetti ecc.

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.

Volendo sintetizzare, il requisito fondamentale è sempre e comunque quello della compatibilità chimico-fisica con i materiali preesistenti. Estratta e ottenuta da cave di proprietà del Gruppo Miniera San Romedio, la nostra calce idraulica naturale NHL5 è l’alleata perfetta per ogni tipo di intervento, dal consolidamento alla deumidificazione degli edifici storici, proprio perché tra le tre tipologie e classi (NHL2, NHL3.5 e NHL5), la calce idraulica naturale NHL5 è la più duratura, caratterizzata anche da una maggiore resistenza meccanica.

Malte a Base di Calce

Le malte a base di calce aerea viva, idrata o grassello di calce, non hanno elevati valori di resistenza a compressione, invece una volta indurite presentano un’elevata elasticità, quindi sono facilmente lavorabili, una notevole adesione al supporto, un’elevata traspirabilità e permeabilità al vapore acqueo. Questo spiega il perché siano molto utilizzate negli interventi di restauro e recupero di edifici storici, costruiti con tecniche e materiali tradizionali, arricchiti con decori architettonici vari, sia in facciata che all’interno.

Secondo molti dati sperimentali e ricerche scientifiche, la calce è l’unico materiale veramente compatibile con la maggior parte delle opere costruite dall’uomo, a partire dall’antichità fino agli inizi del Novecento. La Banca della Calce offre Grassello di Calce invecchiato da 12 a 60 mesi: in merito alla stagionatura non esistono norme a cui riferirsi, ma nel nostro caso seguiamo precisi protocolli di produzione. Si ottengono malte più ‘grasse’ in confronto ad altri tipi di calce, più plastiche e lavorabili, che tendono meno a ritirarsi o ad essere assorbite dalle murature; di conseguenza, tali malte sono preferibili da un punto di vista sia tecnico che estetico.

Calce Idraulica Naturale NHL: Classi e Resistenze

La normativa di riferimento 459-1 del 2010, differenzia le calci idrauliche naturali NHL in tre tipologie e classi, con differenti parametri fisici e chimici. Le resistenze meccaniche delle tre classi: NHL 2 - NHL 3,5 ed NHL 5 sono influenzate dalla presenza naturale di calce libera all’interno del legante finito. Questo materiale unico favorisce l’assenza di reattività ai Sali, evitando così la formulazione di sottoprodotti di reazione dannosi. Inoltre, questa calce ha un basso calore di idratazione, che diminuisce gli stress termici alla muratura esistente durante l’applicazione.

Parliamo quindi di un legante idraulico a basso modulo elastico, se confrontato con il cemento Portland e compatibile con gli edifici e le materie esistenti su cui siamo chiamati ad eseguire interventi conservativi.

Tabella Comparativa Calci Idrauliche Naturali NHL

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