Nel cuore del mondo della costruzione, i materiali leganti svolgono un ruolo cruciale, fornendo resistenza, durabilità e stabilità alle strutture. I materiali leganti sono tutti quei materiali che, una volta impastati con acqua e sabbia, generalmente in una piccola betoniera, formano le famose malte. Queste vengono poi utilizzate per “incollare” tra loro mattoni o pietre durante la fase di costruzione. N.B. I leganti si differenziano dai cosiddetti collanti per la loro capacità di mutare consistenza da semi liquida a solida.
Classificazione dei Leganti
I leganti si dividono in 2 categorie principali: leganti aerei e leganti idraulici. La differenza è presto detta: i primi si induriscono (oppure, come si dice in cantiere, “fanno presa”) solamente a contatto con l’aria, mentre i secondi anche in acqua.
- Esempi di leganti aerei: calce aerea, argilla, cemento magnesiaco, gesso.
- Esempi di leganti idraulici: calce idraulica e cemento.
Come subito si potrebbe intendere, i leganti idraulici, in special modo il cemento Portland, vanno più a ruba dei cugini aerei. Le pareti esterne di un edificio, ad esempio, non sono mai al sicuro da piogge e sarebbe veramente deludente vedere la propria malta, creata con leganti aerei, "sciogliersi" dopo una leggera pioggia fuori stagione. Una soluzione a queste eventualità è quella di coprire con un tendone la zona di applicazione di questi leganti. Per le zone interne, invece, non c’è alcun rischio nell’uso di leganti aerei.
Materiali Leganti Più Comuni per la Costruzione
Ci sono però materiali leganti che sono tradizionalmente i più utilizzati nel mondo della costruzione edilizia. Soprattutto negli ultimi tempi, le aziende che si occupano di realizzare materiali di costruzione, stanno sviluppando tipologie sempre differenti di leganti.
Cemento
Il cemento è il materiale legante più ampiamente utilizzato. È costituito principalmente da cemento Portland, che è una miscela di clinker di cemento, gesso e materiali di riempimento. Quando viene mescolato con acqua, il cemento si indurisce e forma una massa solida che collega e tiene insieme gli altri materiali da costruzione. È utilizzato per la produzione di calcestruzzo, malta e intonaco.
Calcestruzzo
Il calcestruzzo è una miscela di cemento, aggregati (come sabbia e ghiaia) e acqua. È un materiale da costruzione versatile e resistente, ampiamente utilizzato per la realizzazione di fondamenta, pilastri, pareti e pavimenti. Il cemento agisce come il legante che tiene insieme gli aggregati.
Gesso
Il gesso è un materiale legante comunemente utilizzato per la costruzione di pareti e soffitti interni. Viene miscelato con acqua per formare una pasta che può essere applicata su superfici come mattoni, blocchi di calcestruzzo o cartongesso. Una volta asciutto, il gesso indurisce e fornisce una finitura solida e liscia. I principali tipi di gesso impiegati in edilizia sono: gesso da muro, gesso per manufatti, gesso per intonaco, gesso per sottofondi.
- Gesso da muro: Si usa in tutte quelle operazioni che richiedono una rapida presa e non esigono grandi resistenze meccaniche.
- Gesso per manufatti: Viene impiegato nella produzione di pannelli per controsoffitti, di lastre di gesso rivestito (o cartongesso) e di blocchi per tramezzi.
- Gesso per intonaco: L’intonaco è un rivestimento murario costituito da malte.
Tipologie di Malta
Come prima abbiamo visto, ci sono molti leganti diversi per fare la malta. Se cambia il legante, cambia di conseguenza anche la tipologia di malta. Questa classe di malta è l’ideale per i lavori di "rasatura" o "lisciatura", ovvero i lavori di realizzazione di un intonaco per interni molto fine.
Cos'è la Calce Idraulica?
Oggi parliamo delle calci idrauliche, un legante utilizzato fin dall’antichità per la realizzazione delle più diverse opere architettoniche. L’epoca moderna le ha viste passare in secondo piano, soprattutto dopo l’avvento del cemento: in realtà le loro caratteristiche sono pregevoli e il loro uso è molto diffuso ancora oggi, soprattutto da chi cerca di coniugare la resistenza all’ecologia.
La calce idraulica è un legante a base di idrossido di calcio che, a contatto con l’acqua, fa presa e si indurisce. In particolare, si tratta di un prodotto che deriva dalla calcinazione delle marne, particolari pietre calcaree che, al loro interno, contengono una percentuale di argilla superiore al 6%. La calce idraulica è un legante ricavato dalla calcificazione delle marne, che, a differenza della calce aerea, fa presa e indurisce anche quando il suo impasto è immerso nell'acqua, sviluppando quindi le sue caratteristiche di idraulicità.
Esistono diverse forme di calce idraulica:
- Calce idraulica naturale in zolle
- Calce idraulica naturale o artificiale in polvere
- Calce eminentemente idraulica naturale o artificiale in polvere
- Calce idraulica artificiale pozzolanica in polvere
- Calce idraulica artificiale siderurgica in polvere
La Storia della Calce Idraulica
L’uso delle calci idrauliche è molto antico. Sono infatti una vera e propria pietra miliare nella storia dei leganti, almeno fino alla “scoperta” del cemento Portland. I primi ad usarle (seppur con formulazioni diverse) furono gli antichi greci e romani. Bisognerà comunque aspettare la fine del 1700 affinché venga scoperto il meccanismo alla base della reazione della calce idraulica, legato alla presenza di impurità di tipo argilloso. Tra i meriti di Luis Vicat, inoltre, c’è anche quello di aver provveduto alla classificazione delle calci idrauliche, da lui raggruppate in “debolmente idrauliche”, “moderatamente idrauliche ed “eminentemente idrauliche”.
Calce Aerea e Calce Idraulica: le Differenze
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.
I Vantaggi delle Calci Idrauliche Naturali
Sono ecologiche: questo legante è un materiale più green, soprattutto rispetto al cemento. Sono belle da vedere: presentano colorazioni naturali di grande pregio. Flessibilità: La flessibilità propria del materiale renderà infatti la pavimentazione particolarmente efficiente, capace quindi di durare nel tempo e resistere ai naturali cicli di gelo e disgelo del terreno.
Utilizzo della Malta di Calce Idraulica
La malta di calce idraulica ha una resistenza meccanica nettamente superiore di quella aerea ma molto al di sotto della cementizia. è pastosa e pertanto risulta di facile lavorazione, è plastica ed elastica e questo le conferisce una minima capacità isolante, è anch’essa porosa.
La malta di calce idraulica è impiegata per la realizzazione di intonaci (rustici e civili) e come legante per mattoni (anche in esterni). Le caratteristiche delle calci idrauliche le rendono un ottimo legante per le pavimentazioni naturali che, oltre a essere resistenti, devono altresì essere drenanti.
Malta di Calce Idraulica: Usi in Bioedilizia e nel Restauro Storico
Entrambe vengono usate per la bioedilizia e il restauro storico, ma secondo quali criteri devono essere scelte? 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.
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.
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.
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.
Le Caratteristiche della Malta di Calce Idraulica
La malta ha diverse caratteristiche: plasticità, adesività, lavorabilità, porosità e resistenza. La plasticità facilita notevolmente l’applicazione e anche l’aderenza per i rivestimenti. 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. 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.
Materiali leganti da costruzione più innovativi
Oltre a questi materiali leganti tradizionali, sono stati sviluppati anche nuovi materiali leganti innovativi che offrono prestazioni migliorate, resistenza e sostenibilità.
Tabella Comparativa: Leganti Aerei vs. Leganti Idraulici
| Caratteristica | Leganti Aerei | Leganti Idraulici |
|---|---|---|
| Indurimento | Solo a contatto con l'aria | Anche in acqua |
| Utilizzo | Ambienti interni e asciutti | Ambienti esterni e umidi |
| Esempi | Calce aerea, gesso | Calce idraulica, cemento |
| Resistenza agli agenti atmosferici | Bassa | Alta |
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