Per circa 6.000 anni sono stati applicati intonaci e strati di sacrificio composti da calci aeree e idrauliche. Le prime tracce di malte di calce provengono dalla Mesopotamia, nell'attuale Iraq. Grazie ai Fenici, la cultura dell’intonaco a calce si è diffusa in tutta l’area Mediterranea. Egizi, Greci e poi i Romani ne hanno perfezionato la tecnica, producendo manufatti dall’estrema durabilità. I veneziani del Rinascimento, vivendo in un clima estremamente critico, hanno sapientemente migliorato le prestazioni. Ancora oggi a Venezia vediamo intonaci a marmorino discretamente conservati dopo quasi trecento anni, in un clima che possiamo definire il peggiore d’Europa, con cicli di gelo, disgelo, caldo umido, nebbia salina, bora e, da circa 60 anni, l’inquinamento chimico di Porto Marghera.
Il Gesso: Caratteristiche e Utilizzo
Il gesso è Solfato di calcio biidrato, CaSO4·2(H2O). È l'unico legante minerale a pH acido, circa 4,5. Tutti gli altri sono alcalini, pH da 10 in poi. Messo quindi a contatto con il ferro lo corrode (la corrosione avviene sotto a pH 9,7), a differenza della calce e il cemento che, essendo fortemente alcalini, lo proteggono. In natura si trova sotto forme diverse, dai cristalli lenticolari alle rose del deserto. In Italia lo troviamo soprattutto in Emilia Romagna, Toscana, Sicilia.
Scaldato a 120° - 180° C. perde una molecola d’acqua e si chiama semidrato, noto commercialmente come gesso da stucco o gesso da modellatori. Questo, miscelato con gesso crudo cristallino, tritato molto fine, dà origine alla scagliola. Oltre i 500° C. si ottiene il gesso Idraulico, o gesso Bruciato, o gesso Morto.
Il gesso è un prodotto molto igroscopico e con proprietà idrofile, cioè assorbe facilmente acqua, crescendo contemporaneamente di volume. Deve quindi essere usato con molta cautela negli esterni, nelle parti umide e in ambienti che producono vapore.
La Calce Aerea: Produzione e Proprietà
La calce aerea risale come scoperta a circa 6-7.000 anni orsono. Tutte le più grandi opere al mondo sono state costruite con l’uso di questo legante. La calce aerea si ottiene dalla cottura, in forni continui e verticali dalla caratteristica forma di tino, di calcare, il carbonato di calcio (CaCO3). Il carbonato di calcio (CaCo3), nella fase di cottura, perde circa il 30% di peso e aumenta leggermente di volume, diventando ossido di calcio (CaO), cioè calce viva. La cottura, in forni a legna, avviene tra i 900° ed i 1.100° C.; in forni industriali a metano, carbone o gasolio può arrivare anche a 1.250° - 1.300° C., con il rischio però di snaturare il prodotto finito.
Lo spegnimento della calce viva avviene in una specie di grossa betoniera, chiamata “ciclone” dove viene introdotta anche l’acqua necessaria allo scopo. Se aggiungiamo invece alla calce viva solo l’acqua necessaria per spegnerla chimicamente, si dice in modo stechiometrico, otteniamo la calce aerea idrata in polvere. La differenza che c’è tra la calce aerea in polvere, la calce idrata (attenzione: idrata e non idraulica), e quella bagnata, il grassello, è nel diverso contenuto di acqua. Se, infatti, continuiamo ad immettere acqua, otteniamo il grassello di calce aerea. Il grassello è poi posto in vasche o buche a stagionare. Durante la stagionatura non avviene alcun cambiamento chimico, ma solo fisico. A questo ordine microfisico corrisponde un materiale più compatto e tenace, molto più lavorabile con l’attrezzo, rispetto al grassello non stagionato. Il buon Vitruvio, circa 2.000 anni fa, prescriveva una stagionatura del grassello di 7 anni, prima dell'utilizzo.
Il Processo di Presa e Indurimento della Calce Aerea
La calce aerea bagnata, cioè il grassello, fino a quando non è a contatto con l’aria, non attiva alcun processo di presa ed indurimento. Il processo di carbonatazione è molto lento in quanto, per ottenere 100 chili di calce carbonatata - cioè il carbonato di calcio o calcare dal quale si era partiti per ottenere la calce -, occorrono 63 Kg d’idrossido di calcio (cioè di grassello) e ben 37 Kg d’anidride carbonica. Se pensiamo che, nell’aria, l’anidride carbonica è presente in percentuale bassissima, solo nella misura dello 0,03%, possiamo spiegarci la lentezza di questo fenomeno.
Dobbiamo evidenziare un particolare rilevante: l’idrossido di calcio non è in grado di assimilare direttamente l’anidride carbonica ma questa deve essere trasformata in acido carbonico. Motivo per il quale è importante che il supporto sul quale si applica una finitura colorata a calce sia bagnato in precedenza, copiosamente in estate. Inoltre, se la temperatura scende sotto ai 5° C. e l’umidità relativa dell’aria sale oltre il 90% la presa si blocca, riprendendo solo quando migliorano le condizioni climatiche.
Tempi di Indurimento dei Manufatti in Calce Aerea
Quanto tempo impiegano i manufatti di calce aerea a indurire completamente?
- Una tinta a calce: poche settimane.
- Un intonachino (rasatura colorata da 2-3 mm): due o tre mesi.
- Un intonaco da 2-3 cm: almeno uno o due anni.
- Un muro di calcestruzzo dallo spessore di qualche metro (per esempio i muri del Pantheon a Roma): parecchi secoli.
La Scoperta Romana della Calce Idraulica
Abbiamo quindi visto come l’uomo, in una delle maggiori e meravigliose scoperte che abbia mai fatto in edilizia, sia stato in grado di trasformare la roccia, plasmandola e facendola tornare ancora roccia. La reazione di presa ed indurimento, quindi, non era più di tipo aereo ma idraulico. Cosa rende idraulica la malta di calce aerea? Sono elementi acidi, provenienti dal sottosuolo attraverso le eruzioni vulcaniche, come l'Ossido di Silice, l'Ossido di Alluminio, l'Ossido di Ferro ecc. Da quel momento in poi lo sviluppo delle grandi opere edili subii un'accelerazione enorme.
Nella storia edificatoria si è utilizzato, per la composizione di malte e calcestruzzi, anche un aggregato particolare.
Definizione di Malta
Definizione di malta: Miscela composta da 1 o più leganti, da inerti e/o aggregati, eventuali additivi e da acqua.
La Corrosione del Ferro: Un Problema da Non Sottovalutare
Messo quindi a contatto con il ferro lo corrode (la corrosione avviene sotto a pH 9,7), a differenza della calce e il cemento che, essendo fortemente alcalini, lo proteggono.
Cosa sono le correnti vaganti? La corrosione per correnti vaganti è provocata da correnti elettriche continue che abbandonano il loro percorso "intenzionale", si disperdono nel terreno e penetrano in altre strutture metalliche, per poi fuoriuscire nuovamente; laddove ciò avviene si verifica la corrosione. Nel caso dei tubi, la corrosione presenta una morfologia molto caratteristica: parte dall'esterno formando un cratere conico il cui vertice via via procede verso l'interno.
d) la rete delle tubazioni, in base alla norma CEI 64-8, deve essere collegata equipotenzialmente ad un impianto di messa a terra efficiente, che scarica le correnti attraverso idonei dispersori.
Per concludere è necessario sottolineare che l'esperienza ultra-trentennale dimostra come la corrosione per correnti disperse all'interno degli edifici sia limitata ad episodi rarissimi e certamente non determinanti ai fini della scelta del materiale. Frequentemente si demonizza la presunta pericolosità di questo fenomeno, ma l'argomento è, nella maggior parte dei casi, sfruttato per fini molto meno nobili della prevenzione.
Sì, con alcuni accorgimenti. In genere non ci sono problemi negli accoppiamenti rame-legno e rame-acciaio inox, mentre è da evitare quello rame-acciaio zincato (non si devono appoggiare elementi strutturali di rame su zinco o acciaio zincato, poiché la maggiore nobiltà degli ioni rame trasportati dall’acqua piovana provocano la loro deposizione sullo zinco con la corrosione di quest’ultimo. Il contatto rame alluminio va bene se quest’ultimo è anodizzato, ma anche in questo caso si preferisce evitare il contatto diretto, magari interponendo un materiale non conduttore.
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