Malta con Calce Idraulica e Pozzolana: Composizione e Utilizzo
La calce, un tempo abbandonata a favore del cemento per la sua più facile lavorabilità, sta tornando protagonista negli intonaci grazie alle sue preziose caratteristiche, prima fra tutte il comportamento igroscopico. Se si desidera un miglioramento in termini di comfort abitativo, grazie alla calce, si noterà un cambiamento davvero importante!
Intonaco: Definizione e Storia
L'origine del nome "intonaco" è affascinante: deriva dal latino "tunicare", che significa "vestire", e da una forma supposta "intunicare", ovvero "coprire con la tonaca". Il termine si è affermato nel XIV secolo per indicare il rivestimento protettivo applicato ai muri.
L'intonaco è il rivestimento di superfici più diffuso fin dall'antichità. Alcune testimonianze raccontano di mattoni crudi ricoperti da intonaco nel palazzo Cosroe I Anushirvan, in Mesopotamia, risalente al V secolo avanti Cristo. Vitruvio, nel periodo romano, definisce le modalità di realizzazione dell'intonaco a più strati, è lui a definire la composizione del primo strato, il "rinzaffo", del secondo strato di arenato e del terzo strato, detto marmorato che abbina alla funzione di protezione anche quella di finitura. Da allora, ed ancora oggi, l'intonaco è il rivestimento più diffuso grazie alla sua facile applicazione ed alla sua economicità che ne permettono il rinnovo frequente.
Funzioni dell'Intonaco
L'operazione di intonacatura eseguita all'interno delle abitazioni permette di ottenere superfici murarie lisce e quindi adatte a ricevere tinte o carta da parati. La stesura dell'intonaco rende omogenee pareti sulle quali sono stati fatti passare impianti, dense di fori, tracce, tubazioni... l'intonaco corregge i (leggeri) fuori piombo ed i fuori squadra.
L'intonaco interno ha la funzione di assorbire l'umidità superficiale delle pareti che si forma perché la temperatura scende sotto il punto di condensa. Un buon intonaco deve evitare i fenomeni di gocciolamento. Quello che dovremo pretendere da un intonaco è, quindi, un ottimo rado di igroscopicità, ossia una ottima capacità di assorbire e disperdere lentamente, sia verso l'esterno sia verso l'interno, l'eccesso di umidità relativa presente nell'ambiente.
Come si Applica l'Intonaco
Un intonaco fatto a regola d'arte consiste in almeno tre strati: lo strato inferiore (rinzaffo sottile) ha lo scopo di fornire l'indispensabile aderenza alla muratura degli strati successivi di intonaco; il secondo strato, l'intonaco vero e proprio, dello spessore di 15/ 18 mm (intonaco grezzo) svolge i compiti propri all'intonaco (potere traspirante, igroscopico, idrorepellente, resistenza etc) infine lo strato ultimo, dallo spessore di qualche millimetro (intonaco fine) viene lisciato con frattazzo o pennello e diventa la base per l'ultimo trattamento di pittura. Quello che cambia, nel caso di un intonaco tradizionale a calce, è la granulometria della sabbia utilizzata per intonacare che è sabbia grossa per lo strato di intonaco grezzo, mentre è sabbia fine nell'ultimo strato di intonaco fine.
Intonaco a Calce o a Cemento?
L'intonaco a base calce assolve egregiamente a queste esigenze, a differenza dell'intonaco a base cemento la cui igroscopicità è drammaticamente più bassa. Purtroppo la maggiore facilità nella stesura di un intonaco a base cemento e quindi il minor costo ha generato una enorme diffusione degli intonaci cementizi negli ultimi 50 anni a discapito della calce.
I problemi di formazione di condensa e muffa che si stanno verificando a seguito del maggiore isolamento nella costruzione degli edifici sta facendo riscoprire gli intonaci a base calce su cui molti produttori hanno iniziato ad investire, sebbene ancora vi sia, da parte degli applicatori, un notevole attrito a causa della maggiore difficoltà di applicazione e dei tempi più lunghi richiesti.
Calce: Un Disinfettante Naturale
L'intonaco a base di calce, applicato in parete, funziona come un disinfettante naturale: grazie alla sua capacità di assorbire l'acqua superficiale dalle pareti toglie nutrimento a spore, batteri e muffe evitandone la prolificazione. Inoltre è caratterizzato da altissima traspirabilità e porosità, altro elemento sfavorevole alla formazione di muffe.
Calce: Storia, Chimica e Tecnica
La calce è il classico legante dei materiali da costruzione dell'antichità.
Chimica
Viene preparata mediante cottura di rocce calcaree (CaCO3). Queste, per decomposizione termica, si dissociano in ossido di calcio (Ca0) e anidride carbonica. Il processo avviene rapidamente verso i 1000°C. La massa porosa della calce formatasi, posta in contato con acqua, si trasforma in idrossido di calcio, Ca(OH), capace di indurire lentamente all'aria.
Calce Viva e Calce Spenta
Poiché la trasformazione dell'ossido nell idrossido di calcio avviene con un forte sviluppo di calore, il primo veniva e viene ancora chiamato calce "viva" ed il secondo calce "spenta". L'idrossido di calcio, mescolato con acqua e sabbia, è in grado di formare una malta capace di indurire lentamente all'aria.
Presa
Inizialmente la malta perde la sua plasticità originale (presa) a seguito dell'evaporazione di una parte dell'acqua di impasto. Successivamente si verifica un lento e progressivo indurimento per la precipitazione di cristalli di CacO, a causa della reazione dell'idrossido di calcio con l'anidride carbonica dell'aria.
Come per il gesso, anche per la calce, quindi, il prodotto finale dell'indurimento è identico alla materia prima di partenza.
Velocità di Indurimento
La resistenza meccanica a compressione di una malta di calce raggiunge valori di una decina di Mpa molto lentamente. Aggiungendo pozzolana alla calce, la malta è in grado di indurire più rapidamente, soprattutto a contatto con l'acqua. Infatti, a seguito delle reazioni dell'idrossido di calcio con l'allumina e la silice della pozzolana si possono formare prodotti insolubili in acqua (silicati e alluminati di calcio idrati) che contribuiscono considerevolmente all'indurimento della malta. In sostanza, in presenza di una pozzolana, la calce si trasforma da legante aereo in idraulico.
La Pozzolana
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 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.
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.
L'impiego della pozzolana, per il miglioramento delle malte di calce nei confronti dell'azione dell'acqua, fu una delle scoperte più rivoluzionarie degli antichi Romani nel settore delle costruzioni: soprattutto nelle opere idrauliche e marittime, ma anche in quelle semplicemente esposte all'azione della pioggia, l'impiego della pozzolana nelle malte a base di calce comportò un miglioramento in termini di prestazioni meccaniche e di durabilità come è testimoniato dallo stato di conservazione di molte opere costruite oltre 2000 anni fa.
Il Primo Calcestruzzo
Inoltre, una miscela di calce e pozzolana può indurire in presenza di acqua e in assenza di aria, Ciò consenti lo sviluppo del primordiale calcestruzzo (calcis structio) impiegato molto spesso dai Romani come riempimento all'interno di paramenti in mattoni delle cosiddette murature a sacco. In assenza di pozzolana, la sola calce, al di fuori del contatto con l'aria, non avrebbe potuto indurire in modo altrettanto efficace di una miscela calce-pozzolana.
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). 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).
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).
Composizione Chimica della Pozzolana
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.
Tipi 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.
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
Le pozzolane sono ampiamente utilizzate in edilizia per migliorare le prestazioni dei materiali da costruzione, grazie alle loro caratteristiche chimiche che permettono loro di legarsi con la calce anche in presenza di acqua. 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 Idraulica
Inserendo argilla nella miscela, nel trattamento termico a circa 900-1000° di una marna calcarea, miscela naturale di calcare e argilla, si forma l'ossido di calcio che successivamente si combina con la silice e l'allumina dell'argilla formando prodotti (silicato biocalcico e alluminato monocalcico) capaci di indurire con l'acqua.
Nel prodotto cotto restano non combinate parti degli ossidi di calcio, di silicio e di alluminio. Con aggiunta di acqua in quantità stechiometricamente controllata si può convertire l'ossido di calcio non combinato in idrossido di calcio e pertanto, alla fine del processo, la calce idraulica contiene una miscela di Ca(OH), silicato bicalcico (CasSiO.), alluminato monocalcico (CaAlzO4), oltre a silice e allumina non combinati. Il prodotto così ottenuto si comporta da legante idraulico soprattutto per la presenza del silicato e dell'alluminato di calcio, ma anche per la presenza di silice e allumina non combinate (e amorfe) capaci di reagire con l'idrossido di calcio.
In sostanza, la produzione di calce idraulica ha affrancato i costruttori dalla disponibilità di pozzolana, non sempre localmente reperibile, per la produzione di malte idrauliche meccanicamente più resistenti e capaci di indurire anche senza essere a contatto dell'aria.
La calce idraulica è ottenuta dalla cottura di una pietra calcarea argillosa o di una pietra calcarea con l’aggiunta di argilla in misura del 6-20%. È di colore grigio quando alla pietra calcarea viene aggiunta l’argilla (più comune) o è formata da un miscuglio di calce idrata, pozzolana e loppa basica d’altoforno. L’uso della malta di calce idraulica è più indicato della calce aerea nel caso che un edificio, o un elemento dello stesso sia permanentemente esposto all’umidità.
Attualmente la produzione di calce idraulica con il processo sopra descritto è stata abbandonata e quasi totalmente rimpiazzata da prodotti ottenuti miscelando il cemento portland con una notevole percentuale di un filler (materiale inerte macinato finemente), generalmente calcareo, e piccole quantità di additivo aerante. Diffidare dalle imitazioni, il comportamento è simile, ma non si tratta di calce!
Tipi di Calce
Vediamo ora i prodotti che puoi acquistare per edilizia e che fanno parte della famiglia delle Calci:
- Il grassello di Calce: si riferisce generalmente alla calce spenta (idratata), ottenuta dalla cottura di pietra calcarea con impurità inferiori al 10%. Tradizionalmente, la calce veniva spenta in cantiere nella "buca della calce" e utilizzata a mano a mano che necessaria. Oggi, il grassello viene commercializzato allo stato semiliquido, in sacchi di plastica.
- Il latte di calce: si ottiene diluendo il grassello fino a ottenere uno sciroppo denso, utilizzato per la tradizionale pittura a calce.
- La calce idrata in polvere: si ottiene frantumando, idratando e macinando finemente la pietra calcarea dopo la cottura.
- La calce idraulica in polvere: si ottiene dalla cottura di pietre calcaree contenenti argilla. Durante la cottura, la silice e l'allumina nell'argilla formano composti che induriscono con l'acqua.
Malta per Muri
La malta per muri è un elemento fondamentale per la costruzione e il restauro di edifici. La malta per muri è una miscela di leganti (come la calce o il cemento), Inerti (come sabbia, carbonati) e/o aggregati (come la pozzolana naturale) e acqua. Questa miscela, una volta indurita, fornisce la coesione necessaria per tenere insieme i mattoni o le pietre in una struttura muraria.
- Malta di calce: tradizionalmente utilizzata per restauri storici e costruzioni ecologiche.
- Malta cementizia: offre alta resistenza e viene utilizzata per costruzioni “moderne”.
Preparazione del supporto: assicurarsi che la superficie dei mattoni o delle pietre sia pulita e priva di polvere. Applicazione della malta: Stendere uno strato uniforme di malta sulla superficie del mattone o della pietra. Cura e protezione: Una volta applicata, la malta deve essere curata adeguatamente.
Prezzo della Pozzolana
Il prezzo della pozzolana può variare notevolmente in base a diversi fattori, tra cui la tipologia (naturale o artificiale), la qualità del materiale, la sua origine e la quantità richiesta. Ulteriori variazioni di prezzo possono derivare da esigenze particolari, come forniture di grandi volumi o requisiti tecnici specifici del materiale.
Kerakoll Biocalce
Tra gli intonaci a base calce oggi disponibili sul mercato, noi consigliamo BIOCALCE di KERAKOLL. È un intonaco certificato, eco-compatibile, di pura calce naturale NHL 3.5 a norma EN 459-1, per intonacature altamente traspiranti. La composizione naturale di questo intonaco lo rende un prodotto ideale nel GreenBuilding e permette di evitare l'inquinamento domestico. Contiene, infatti, solo materie prime di origine naturale e minerali riciclati. Grazie a questo, oltre a consentire ridotte emissioni di CO2 nella produzione dello stesso, garantisce bassissime emissioni di sostanze organiche volatili e la diminuizione degli inquinanti indoor.
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