Calce Aerea e Calce Idraulica: Differenze e Usi

La calce è un legante usato fin dall’antichità nel mondo dell’edilizia. Fassa Bortolo produce calce dal lontano 1710, data della fondazione da parte della famiglia Fassa. A questi impieghi si aggiunge ovviamente quello nell’edilizia, la cui richiesta è cresciuta in modo esponenziale negli ultimi anni.

Nel campo dell’edilizia e del restauro, la calce viene utilizzata in due diverse tipologie: calce aerea e calce idraulica. 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. La distinzione principale è tra calce aerea e calce idraulica. Mentre la prima indurisce a contatto con l’aria, la seconda indurisce anche in presenza di acqua.

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).

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.

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.

Tipologie di calce spenta

• Calce spenta in pasta: formata da una dispersione densa di calce in acqua (ovvero idrossido di calcio). Si ottiene mediante l'aggiunta di un surplus di acqua in fase di idratazione. È possibile ottenerla anche inserendo della polvere in acqua al fine di abbassare le temperature.
• Calce in polvere: si fa reagire la calce viva con l'acqua mediante dei dispositivi chiamati idratatori. È una tipologia moderna della calce ed è disponibile in sacchi.
• Grassello di calce: spesso confuso con la calce in pasta, la differenza sta nel fatto che questo prodotto gode delle performance di lavorabilità e plasticità che dipendono dal processo di maturazione.

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 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 si ottiene cuocendo ad alte temperature materiali che contengono grandi quantità di carbonato di calcio (marmo, calcare, conchiglie, etc.). Ad una temperatura di circa 800° il carbonato di calcio si decompone in ossido di calcio (la cosiddetta “calce viva”) e in anidride carbonica. La calce idraulica si ottiene cuocendo materiali che oltre al carbonato di calcio contengono componenti come silicati e alluminati, che le conferiscono, rispetto alla calce aerea, proprietà idrauliche, e quindi la capacità di fare presa e comportarsi come legante in contatto con acqua.

Si parla di calce idraulica naturale quando le componenti silicee sono presenti nel minerale utilizzato e non vengono aggiunte artificialmente in fase di cottura. La calce idraulica viene indicata solitamente da un numero che ne identifica la tipologia e, anche in questo caso, le differenze sono legate in qualche modo alla composizione della materia prima. Le marne utilizzate nella calce idraulica NHL possono essere più o meno ricche in silice, un valore che ha conseguenze sulla prestazione meccanica del materiale.

Tipologie di calce idraulica

• Calce idraulica naturale: Questo tipo di calce naturale si ottiene dalla cottura della marna o di miscele di argilla e calcare, a una temperatura di 1000°C in forni analoghi a quelli usati per produrre la calce aerea. Dopo la cottura, il materiale viene raffreddato e macinato e, in seguito alla stagionatura, il colore varia dal nocciola al bianco. Questa tipologia viene contrassegnata da normativa con la sigla NHL ovvero Natural Hydraulic Limes.
• Calce idraulica artificiale: È possibile realizzare questo tipo di legante idraulico in diversi materiali avendo come risultato la calce pozzolanica o la calce di altoforno, oppure possono essere prodotte con una miscela di cemento Portland, calcare macinato e additivi plastificanti che hanno tempi di presa veloci e resistenze a compressione elevate. Queste vengono contrassegnate con la sigla HL, ovvero Hydraulic Limes, e presentano una colorazione grigia.

Differenze chiave tra calce aerea e calce idraulica

Mauro Menaldo, Product manager di Fassa Bortolo per il sistema risanamento, racconta le origini della calce aerea e di quella idraulica naturale, indicandone le caratteristiche e spiegando come scegliere la malta giusta per gli interventi di restauro e la realizzazione di edifici più confortevoli e rispettosi dell'ambiente.

«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.

Entrambe le tipologie sono state ampiamente utilizzate nel mondo dell’edilizia già nell’antichità, ben prima del cemento che è nato invece nell’800.

Utilizzo in bioedilizia e restauro

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.

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.

«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. 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. I materiali poi, devono avere comportamenti di elasticità simili a quelli degli originali, evitando così di provocare tensioni igrotermiche di facciata».

La scelta della malta giusta

Come deve essere composta la malta da utilizzare per interventi di restauro di edifici storici? «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. Per i materiali da restauro, Fassa Bortolo ha scelto la calce idraulica naturale NHL 3,5, con cui si ottengono miscele che sono più vicine agli impasti storici, anche se formati da calce aerea idraulicizzata.

«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.

«Fassa Bortolo propone il Sistema Bio-Architettura composto da una linea in calce aerea e da una in calce idraulica naturale. La linea in calce aerea, PURACALCE, include prodotti per l’intonacatura interna ed esterna, tutti con certificazione ANAB e ICEA. Mentre per la calce idraulica, anch’essa certificata ANAB-ICEA, abbiamo la linea EX NOVO Bio-Restauro Storico. 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.

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. Per agevolare i professionisti Fassa Bortolo ha sviluppato l’intonaco Fassacouche, di cosa si tratta? «Nei secoli, la colorazione delle malte è sempre stata determinata dalle materie prime impiegate per farla. Per rispettare la tradizione, Fassa Bortolo ha riproposto un intonaco speciale, il cui impasto è fatto a base di calce aerea interamente colorata nel suo spessore (sul mercato italiano proponiamo 19 diverse colorazioni). Ciò significa che con un unico materiale è possibile realizzare sia la fase di intonacatura di fondo, sia lo strato di finitura e il materiale assicura durabilità cromatica perché la tinta è ottenuta esclusivamente con polveri minerali. Utilizzato nei centri storici, Fassacouche, conferisce maggior morbidezza cromatica alle facciate e oltretutto le preserva da problematiche estetiche nel tempo. Infatti, se il materiale viene scalfito o rovinato da eventuali sfregi, il danno estetico è molto limitato, proprio perché non vi è una stratificazione di colori diversi, ma un’unica tonalità.

Tabella riassuntiva delle proprietà e usi

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