Stucco a Calce Idraulica: Composizione e Applicazione

Lo stucco a calce idraulica è un materiale da costruzione che affonda le sue radici in un passato lontano. In passato, questo tipo di malta era usato abitualmente, perché la calce spenta era l’unico legante conosciuto.

Intonaco: Definizione e Storia

L'origine del nome "intonaco" è affascinante: deriva dal latino "tunicare", ovvero "vestire", e da una forma ipotetica "intunicare", che significa "coprire con la tonaca". Il termine si è affermato nel XIV secolo per indicare il rivestimento applicato al muro con scopo protettivo. 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. Questo intonaco veniva descritto come realizzato con lo stesso impasto dei mattoni, ma più fluido grazie all'aggiunta di acqua. Vitruvio, nel periodo romano, definisce le modalità di realizzazione dell'intonaco a più strati, definendo 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 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 grado 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.

Applicazione dell'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.

Calce: Storia, Chimica e Tecnica

La calce è il classico legante dei materiali da costruzione dell'antichità. 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)₂, 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 CacO₃, a causa della reazione dell'idrossido di calcio con l'anidride carbonica dell'aria.

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

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 Calce Idraulica

Inserendo argilla nella miscela durante il 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)₂, silicato bicalcico (CasSiO₄), alluminato monocalcico (CaAl₂O₄), 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.

Sostituisce la Pozzolana

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.

Precursore del Cemento

La calce idraulica, la cui produzione industriale è iniziata nel XVIII secolo, può essere considerata il precursore del moderno cemento portland. 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.

Tipologie di Calce Disponibili

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: Diluendo il grassello fino a ottenere uno sciroppo denso, si ricava il latte di calce, utilizzato per la tradizionale pittura a calce.
La calce idrata in polvere: La produzione della calce idrata è piuttosto semplice: dopo la cottura, la pietra calcarea viene frantumata, idratata con la quantità d'acqua necessaria e finemente macinata. Questo processo produce calce idrata in polvere, venduta in sacchi di carta che conserviamo in ambienti asciutti e ben ventilati.
La calce idraulica in polvere: La calce idraulica 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.

Classificazione della Calce Idraulica

L'indice di idraulicità, determinato dal rapporto argilla-calcare, classifica la calce in base alla sua capacità idraulica:

Debolmente idraulica
Mediamente idraulica
Propriamente idraulica
Eminentemente idraulica

Una calce idraulica artificiale, o cemento diluito, non può garantire la traspirabilità essenziale per edifici bioecologici. Pertanto, nella scelta della calce, è importante verificare le sue origini e il processo di produzione seguito. È importante ricordare che la calce idraulica inizia la presa non prima di un'ora dall'inizio dell'impasto e la completa entro 48 ore mentre la presa è stabilizzata dopo sei mesi.

Kerakoll Biocalce

Tra gli intonaci a base calce oggi disponibili sul mercato, noi preferiamo e 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.

Calce Aerea e Calce Idraulica: Differenze

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

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

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.

Vantaggi in Bioedilizia e Restauro

La calce idraulica è 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.

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