La calce è un legante usato fin dall’antichità nel mondo dell’edilizia. 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. Esistono diversi tipi del legante calce: la calce aerea, che indurisce solo all’aria e la calce idraulica, che indurisce anche sott’acqua e, una volta indurita, resiste al contatto con l’acqua stessa.
Calce Aerea
Le calci aeree sono il prodotto della cottura, a una temperatura di 900-1000 °C, del carbonato di calcio, costituente fondamentale delle rocce calcaree. Sono presenti sempre altri componenti quali carbonato di magnesio, argilla e composti del ferro. Le calci aeree possono essere magre o grasse, in dipendenza dei materiali di partenza e della insufficiente o troppo spinta cottura.
Produzione e Tipologie
Mediante il processo di cottura a elevate temperature (calcinazione) delle rocce calcaree ricche di carbonato di calcio, questo perde anidride carbonica diventando ossido di calcio, ossia calce viva. Essa non può essere utilizzata in ambito edilizio direttamente, quindi a fine cottura viene fatta reagire con l'acqua, trasformandosi in calce idrata.
- Calce viva in zolle: Per essere utilizzata come legante deve essere “spenta”, ossia idratata per aggiunta di un eccesso di acqua. Tale sistema era usato soprattutto nel passato. L’acqua è assorbita dalla massa che si gonfia e si screpola, raggiungendo una temperatura di oltre 100 °C.
- Calce idrata in polvere: Si ottiene spegnendo la calce viva in stabilimento con una quantità stechiometrica di acqua, nei cosiddetti idratatori. L’esotermicità della reazione permette di ottenere un prodotto finale consistente in una massa secca polverulenta.
- Grassello: È una dispersione in acqua di cristalli di idrossido di calcio. Questi, per la loro piccolissima dimensione, impartiscono alla pasta plasticità e una caratteristica untuosità al tatto.
Indurimento e Impiego
L’indurimento degli impasti, nei quali il legante è costituito da calce idrata o dal grassello, è provocato dalla carbonatazione degli idrossidi ad opera dell’anidride carbonica dell’aria. Il prodotto dell’indurimento è costituito da carbonato di calcio e da carbonato basico di magnesio, se la calce è di tipo dolomitico. Affinché la calce idrata possa manifestare le proprietà leganti, occorre che essa sia posta in opera in strati molto sottili e dispersa in una ragguardevole quantità di sabbia. Si impiega perciò sempre in malta sia per lavori di intonaci sia per legare pietre da costruzione.
Nella malta il grado di carbonatazione è maggiore e il ritiro è molto ridotto in quanto gli elementi lapidei si contrastano mutuamente. L’indurimento dell’impasto avviene perché la fase acquosa si satura in idrossido di calcio. Dal velo liquido che riveste i granuli, si separano i cristalli di carbonato neo-formati. Essi sono dotati di buon potere di aderenza sia verso gli elementi lapidei sia tra loro, costituendo il mezzo cementante del prodotto indurito.
Calce Idraulica
La calce idraulica possiede discrete proprietà idrauliche, le sue malte cioè possono venire in contatto con l’acqua, senza disciogliersi. Le calci idrauliche sono ottenute per cottura a 900-1000 °C di miscele di calcari argillosi. Il prodotto ottenuto contiene: CaO, C2S e alluminati. Parte del C2S si ritrova sotto forma di polvere fine. Pertanto, dopo aver allontanato questa frazione, il prodotto rimanente è spento con acqua, in quantità stechiometricamente controllata, in modo da trasformare la CaO in calce idrata.
Per la presenza di prodotti in grado di reagire con l’acqua, lo spegnimento della calce idraulica è eseguito aggiungendo solo la quantità di acqua necessaria a trasformare l’ossido nel corrispondente idrossido di calcio. Se, infatti, anche il silicato e l’alluminato di calcio fossero idratati durante lo spegnimento, essi non potrebbero poi esplicare le loro caratteristiche idrauliche in fase di impiego.
Tipologie di Calce Idraulica
La calce idraulica può essere di due tipologie: calce idraulica naturale e calce idraulica artificiale.
- 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.
Indice di Idraulicità
Poiché il comportamento idraulico aumenta con il contenuto di C2S e di alluminati, in altri termini al crescere della quantità di silice e allumina, la calce idraulica è valutata per mezzo dell’indice di idraulicità i, variabile in genere tra 0,1 e 0,5, e definito come rapporto fra le percentuali in peso della silice, dell’allumina e dell’ossido di ferro rispetto a quelle della calce e della magnesia.
Per una calce eminentemente idraulica, cioè con un indice di idraulicità prossimo a 0,5, i valori della resistenza a compressione dopo 28 giorni sono 5-10 MPa. Le calci idrauliche danno malte grasse e plastiche, facili da mettere in opera. La presa è lenta e ciò rappresenta un inconveniente. Le malte diventano impermeabili a tempi lunghi per stagionatura in ambienti umidi o quando sono immerse in acqua.
Differenze Chiave tra Calce Aerea e Calce Idraulica
La calce aerea e la calce idraulica sono due tipologie di calce con caratteristiche e utilizzi distinti:
- Indurimento: La calce aerea indurisce solo a contatto con l'aria, mentre la calce idraulica indurisce anche in presenza di acqua.
- Composizione: La calce aerea deriva dalla cottura di calcari puri, mentre la calce idraulica deriva dalla cottura di calcari marnosi o dalla miscelazione con pozzolane.
- Utilizzo: La calce aerea è adatta per intonaci interni e finiture decorative, mentre la calce idraulica è ideale per ambienti umidi, murature e restauri.
Applicazioni in Edilizia e Restauro
Sia la calce idraulica che la calce idrata hanno importanti ruoli nell’edilizia e nelle ristrutturazioni. La scelta tra di esse dipenderà dalle specifiche esigenze del progetto, dalla presenza o meno di umidità e dalle considerazioni estetiche.
La calce naturale, in particolare la calce aerea e la calce idraulica, rappresenta un pilastro fondamentale per l’edilizia sostenibile e il recupero del patrimonio architettonico. La produzione di calce naturale ha un impatto ambientale ridotto rispetto ad altri leganti (come il cemento). L’impiego della calce naturale in bioedilizia e restauro è sempre più diffuso per le sue proprietà intrinseche e la compatibilità con i materiali tradizionali.
Esempi di Utilizzo
- Calce Idraulica: Malta per murature e rivestimenti in ambienti umidi, riparazioni in ambienti umidi, restauro di edifici storici.
- Calce Idrata: Intonaci interni, finiture decorative, ristrutturazioni di edifici storici per mantenere l’autenticità.
Malte di Calce: Aeree e Idrauliche
La distinzione tra le diverse malte può essere basata anche sull’idraulicità o meno dell’impasto. La malta si definisce ‘aerea’ o ‘idraulica’ in relazione alla capacità di indurire in presenza di aria (malta aerea) o in presenza di acqua (malta idraulica).
Tipologie di Malte
- Malte ordinarie o malte aeree: Sono miscele di calce aerea (calce idrata in polvere o grassello di calce), aggregati (non pozzolanici) ed acqua.
- Malte idrauliche (di calce aerea): Realizzate con calce aerea (calce idrata in polvere, calce idrata in pasta o grassello di calce) possono essere rese idrauliche aggiungendo, al momento dell’impasto, frazioni di pozzolana o meglio di materiali pozzolanici.
- Malte idrauiliche (di calce idraulica naturale): Si realizzano appunto con calce idraulica naturale e aggregato, non necessariamente a comportamento pozzolanico.
Fassa Bortolo e la Tradizione della Calce
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. 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.
Tabella Comparativa: Calce Aerea vs Calce Idraulica
| Caratteristica | Calce Aerea | Calce Idraulica |
|---|---|---|
| Indurimento | Solo in presenza di aria | Anche in presenza di acqua |
| Composizione | Carbonato di calcio puro | Carbonato di calcio con silicati e alluminati |
| Utilizzo | Intonaci interni, finiture decorative | Ambienti umidi, murature, restauri |
| Idraulicità | Non idraulica | Idraulica |
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