Domenica 9 maggio 2010, la notizia è data con un tono da tragedia: “Roma, un pezzo di calce si è staccato dal Colosseo!”. Un pezzo di malta di calce della struttura originale del Colosseo, di circa mezzo metro quadrato e di minimo spessore, è caduto da uno degli ambulacri al primo piano, dove vengono ospitate le mostre.

Il pezzo di malta, probabilmente caduto nella notte, ha rotto la rete di protezione collocata tra gli anni ’70 e ’80. Il distacco non ha comportato nessuna chiusura, e anche oggi i visitatori hanno affollato il monumento simbolo della Capitale.

Per gli estimatori della calce la notizia può essere considerata tutt’altro che drammatica: basta riflettere sul fatto che si tratta di un intonaco in opera da quasi duemila anni e apparirà normale che possa mostrare qualche segno di cedimento.

Più che l’allarmismo di chi ipotizza l’imminente crollo di tutto il Colosseo, cosa decisamente improbabile (a condizione che si faccia la necessaria manutenzione) stupisce che nessuno abbia riflettuto sulla durabilità delle malte a calce antiche.

Allora lo facciamo noi, auspicando che il tempo medio di distacco degli intonaci romani sia il nuovo standard di riferimento per quelli che utilizziamo oggi per le nostre abitazioni.

Articolo tratto dalla newsletter Forumcalcenews n. 5 di maggio 2010

Il classico “Uovo di Colombo”: solo in Italia produciamo 250.000 tonnellate l’anno di gusci d’uovo. Non si sa che farne. Una parte viene usato come mangime, il resto viene buttato. Perché non calcinare questo materiale, a bassissima temperatura, per ottenere calce purissima?

Ma c’è di più. Roberto Mosca e Gilberto Quarneti studiano la possibilità di produrre un legante idraulico ottenuto dalla miscelazione a freddo di idrato di calcio [Ca(OH2], in polvere, ottenuto dalla calcinazione e idratazione di gusci d’uovo (CaCO3) sottratti alla filiera produzione-scarto-discarica e ceneri pozzolaniche ottenute dalla combustione dei cascami della lavorazione del riso (Rice Husk Ashes – RHA).

I primi risultati sono entusiasmanti
Il legante “mineral-vegetale” sembra poter dare la risposta alla domanda che i protagonisti di questa ricerca si erano posti: possiamo ottenere un legante idraulico simile a quelli storici, senza necessariamente scavare nei fiumi e nelle miniere, calcinare ad alta temperatura e immettere enormi quantità di anidride carbonica nell’aria, rimettendo contemporaneamente in ciclo materie naturali rinnovabili?
Se si pensa che il processo di produzione del nuovo legante si basa sulla cottura dei gusci d’uovo, usando come combustibile la lolla del riso, la cenere della quale diventa a posteriori l’elemento pozzolanico per dare una connotazione di idraulicità, ben si comprende com el’operazione sia di massima aderenza coi concetti di bio-compatibilità ed eco sostenibilità.

Molti hanno tentato di liberarsi degli scarti alimentari di cui si parla in questo articolo, nascondendoli sotto il “tappeto” delle discariche; i più illuminati hanno calcinato i gusci d’uovo per produrre calce destinata alla correzione dello stato dei terreni e delle acque. La lolla di riso bruciata ha prodotto calore tramutato in energia e le ceneri sono servite, in parte, a migliorare le prestazioni dei comuni cementi di tutto il mondo.
Ciò che non è stato riutilizzato ha ripreso inevitabilmente la via della discarica.

I risultati di questo lavoro prospettano l’idea che in futuro si possa sviluppare un largo impiego di questo nuovo tipo di legante, anche in virtù del fatto che esso presenta caratteristiche meccaniche simili, se non superiori, a quelle dei leganti, a base di calce, comunemente utilizzati.
L’uso della lolla di riso, come comburente, che bruci per autocombustione per calcinare la polvere di gusci d’uovo, senza l’ausilio di carburanti fossili, è l’aspetto che rende questo progetto più rivoluzionario.

Inoltre, il basso impatto ambientale e il contenuto costo delle materie prime induce a pensare che potremo, nel prossimo futuro, essere in presenza di un processo produttivo destinato a contenere al massimo gli sprechi di energia e di denaro, producendo materiali che possono sostituire, limitatamente ad alcuni scopi, ma quantitativamente importanti, quei materiali da costruzione oggi apprezzati sotto l’aspetto della rinnovabilità.

Di Roberto Mosca e Gilberto Quarneti
Il presente articolo è tratto da Forum Italiano Calce News (ottobre 2009)
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Quello che segue è il primo di una serie di articoli a cura di Fulvio Re Cecconi, direttore della rivista Ingegneri, e dell’ingegner Riccardo Paolini del Politecnico di Milano sulle tecnologie e sulle patologie dei sistemi di pitturazione, verniciatura, tinteggiatura e impregnazione superficiale.

I prodotti vernicianti, pur avendo tutti in comune i cinque componenti fondamentali (leganti, sostanze volatili, pigmenti, additivi e cariche) hanno caratteristiche molto diverse tra loro per tipologia di prodotti e possibili impieghi.
Diversi sono i metodi di classificazione per le verniciature, in base alle norme UNI EN 1062-1, UNI 8681 e 8682. Esiste poi una speciale una classificazione specifica per i prodotti a base d’acqua, fornita dalla norma UNI EN 13300.
La resistenza nel tempo ad acqua, calore, vapore acqueo è uno dei criteri che determinano la scelta della verniciatura più adatta. Molte sono le patologie ricorrenti : tenendo conto di alcuni fattori in sede progettuale, si possono evitare le principali anomalie e consentire una maggiore durata dei sistemi di pitturazione.

I sistemi di pitturazione sono dei rivestimenti continui (per differenziarli da strati protettivi discontinui) aventi funzione protettiva di un supporto dato.
Fra i prodotti vernicianti si distinguono:
– vernici – prodotti costituiti da uno strato trasparente incolore o colorato;
– pitture – prodotti costituiti da uno strato coprente colorato;
– pitture a spessore – ottenuti con legante (organico o minerale) e sabbia a granulometria finissima;
– rasanti stucchi;
– rasanti e stucchi – hanno uno strato coprente colorato di spessore sufficiente a correggere le irregolarità del supporto.

Tutti i prodotti vernicianti sono comunque costituiti da cinque componenti.
Leganti – che conferiscono le proprietà fondamentali (es.: tipo di essiccamento, aderenza al supporto, il comportamento nel tempo, etc.). I principali tipi sono costituiti da dispersioni o soluzioni di resine sintetiche o in alcuni casi di tipo inorganico come i silicati, la calce e composti cementizi.
Sostanze volatili – componenti liquidi e volatili, che mantengono il prodotto in soluzione o in dispersione. Sono costituiti da solventi organici o da acqua ed il loro contenuto è inoltre regolamentato dal decreto legislativo 161 del 27 marzo 2006 (recepimento della direttiva Ce 42/2004) che limita le emissioni di composti organici volatili (COV) nell’impiego di solventi e pitture, al fine della salubrità degli ambienti e delle condizioni di lavoro in cantiere.
Pigmenti – sono particelle finissime (da 0,1 μm a qualche μm) e conferiscono colore e potere coprente. Fra i pigmenti inorganici (a base di ossidi metallici e che conferiscono maggiore resistenza ad ambienti alcalini ed all’azione dei raggi UV) vi è il biossido di titanio; i pigmenti di natura organica conferiscono invece tinte più vivaci.
Cariche – diminuiscono la brillantezza, migliorano l’aderenza e il potere riempitivo e sono anch’esse particelle solide di granulometria leggermente maggiore rispetto ai  pigmenti. Sono costituite usualmente da carbonato di calcio, quarzo, talco, caolino ed altri silicati.
Additivi – sono di varie tipologie a seconda del fine come impedire la sedimentazione, evitare la formazione di schiuma, migliorare la dispersione dei pigmenti, facilitare la filmazione, ecc.

Il progetto della miscela di questi componenti consente molteplici variazioni e pertanto i sistemi di pitturazione hanno sempre presentato una notevole una grande varietà di prodotti. Questo ha portato, già da parecchi anni, ad un notevole lavoro normativo finalizzato all’unificazione terminologica e alla classificazione. Esistono sostanzialmente due sistemi di classificazione: secondo la UNI EN 1062-1 e secondo le UNI 8681 e 8682. Il primo metodo, secondo la UNI EN 1062-1, prevede una classificazione in base ad una serie di parametri: impiego finale, natura chimica e stato fisico del legante, stato fisico del legante, grado di brillantezza, spessore della pellicola, granulometria, permeabilità al vapore acqueo, permeabilità all’acqua liquida. Il secondo metodo prevede invece un metodo di identificazione alfa-numerico. Esiste, inoltre, una classificazione specifica per i prodotti di verniciatura all’acqua, fornita dalla norma UNI EN 13300, la quale fissa delle classi per quattro caratteristiche: brillantezza, rapporto di contrasto, resistenza alla spazzolatura ad umido e granulometria.

Volendo infine identificare delle categorie indicative, fra le pitture da esterno si possono distinguere:
– idropitture in emulsione acquosa acrilica pura, stirolo acrilica o vinilversatica;
– pitture silossaniche;
– pitture acrilsilossaniche;
– finiture minerali a base di calce e silicati.

Articolo di Fulvio Re Cecconi e Riccardo Paolini

Comportamento nel tempo dei sistemi di pitturazione,
Principali patologie dei sistemi di verniciatura, pitturazione, tinteggiature e affini

La parola calcestruzzo deriva dal latino calcis structio, cioè struttura a base di calce. Le murature in calcestruzzo di epoca romana (citate da Plinio il Vecchio nella Naturalis Historia e da Vitruvio nel De Architectura) venivano indicate col termine di opus caementitum. Solo a partire dal XVIII sec. vengono chiamati calcestruzzo i conglomerati artificiali, costituiti da cemento come legante e da aggregati con funzione di inclusi. Questo non corrisponde al caementum (rottame di pietra) utilizzato dai Romani nell’antichità per la costruzione di imponenti strutture.

Il caementum nella maggior parte delle opere romane fu infatti impiegato come riempimento tra i paramenti esterni in mattoni o in pietra che fungevano da casseforme permanenti e venivano riempiti di malta in cui venivano calati a mano, più o meno regolarmente, pietrame e laterizi (strutture “a nucleo”).
In passato l’utilizzo della pozzolana, risultò fondamentale nella realizzazione di strutture particolarmente resistenti. Scrive infatti Vitruvio nel capitolo VI del secondo dei suoi dieci libri del De Architettura, che la pozzolana di Cuma “fa gagliarda non solo ogni specie di costruzione, ma particolarmente quelle che si fanno in mare sott’acqua”.
Le strutture romane in calcestruzzo venivano realizzate per deposizione di strati successivi di elementi lapidei di varie dimensioni e natura: scaglie di tufo, di travertino, di pomice o laterizi venivano alternati a strati di malta ben pressata per colmare tutti gli interstizi. In questo modo si potevano distribuire in stratigrafia diversi tipi di materiale lapideo: in basso le pietre ad alto peso di volume, in alto e nelle volte, quelle più leggere.

Per alleggerire la struttura spesso nell’alternanza tra malta e frammenti si faceva in modo che la malta non entrasse troppo tra gli interstizi, lasciando spazi vuoti tra gli elementi lapidei che risultavano collegati solo in superficie. Molto si è discusso sulle ricette che adottavano i Romani nella realizzazione dei calcestruzzi, vista l’elevata durabilità e le buone caratteristiche tecniche che presentano ancora oggi. Vitruvio riporta la ricetta per la realizzazione di un buon calcestruzzo, sottolineando l’importanza dell’impiego della pozzolana oltre a un accurato uso della sabbia (ben lavata e non di mare) e della calce, derivata da cottura di una pietra pura (di pietra bianca o di selce, come asserisce Vitruvio), compatta e dura. Vale la pena sottolineare che le indicazioni sulla compattezza e sul colore bianco della pietra da cuocere indirizzassero le maestranze verso la scelta di una pietra che oggi noi sappiamo essere un calcare puro, compatto, con un alto contenuto di CaO nel prodotto cotto e che dava luogo ad una calce spenta Ca(OH)2, grassa. La presenza di impurezze (presenti in calcari porosi e colorati), invece, diminuiva il contenuto di CaO nella pietra cotta e aumentava la magrezza della calce spenta.

La scelta ricadeva quindi per lo più su pietre calcaree pure, oppure su pietre a elevato contenuto di silice che fornivano calci ad alta idraulicità (vedi Ponte di Augusto a Narni).
Vitruvio dà ulteriori indicazioni per la preparazione della calce: “se poi rimarrà attaccata al ferro a guisa di glutine, indicherà essere grassa e ben macerata, e sarà ciò prova più che sufficiente per crederla ben preparata”.
Egli, inoltre, suggerisce le dosi di malta e aggregato per la confezione di un buon calcestruzzo: pezzi di tufo utilizzati in una malta costituita da pozzolana (2 parti) e calce (1 parte); per i pavimenti, 3 parti di rottami di mattoni ed una di calce o 5 di pietra frantumata (che stanno all’interno di una mano) e 2 parti di calce, o ancora 2 parti di pietra con 1 di cocciopesto e 1 di calce.
Per la messa in opera si dovevano costipare sia le malte che i calcestruzzi con mazze di ferro per eliminare l’acqua in eccesso.
La differenza sostanziale tra l’opus caementitium Romano e il calcestruzzo moderno consiste non solo nel sistema della posa in opera (a gettata e non per strati successivi di malte e pietra/laterizi come per i Romani), ma soprattutto nel tipo di legante impiegato; nel calcestruzzo moderno viene usato, infatti, un legante idraulico (il cemento), mentre in passato era utilizzata calce aerea resa idraulica per l’aggiunta di pozzolana naturale o artificiale (frammenti di laterizi).
La diffusione delle costruzioni in calcestruzzo inizia nella seconda metà del XIX sec. Quando fanno la loro comparsa i moderni leganti idraulici.
Attualmente il calcestruzzo è un materiale largamente impiegato nella realizzazione di edifici, strade, ponti, dighe ecc. e ciò a causa della forte riduzione dei costi del legante (cemento) e per le sue notevoli doti di resistenza meccanica. Le proprietà macroscopiche del calcestruzzo dipendono dalle proprietà dei suoi elementi costitutivi: cemento (legante), aggregato (pietrisco, ghiaia, sabbia), acqua e additivi. Il prodotto finale (calcestruzzo) presenta caratteristiche di elevata durezza e resistenza.

Ma quali dei due calcestruzzi può essere più idoneo alle costruzioni e difenderci dai gravi danni dei terremoti?
Il moderno più rigido e duro o l’antico particolarmente leggero e più flessibile?
Luigi Dell’Aglio riporta in un articolo sul Sole 24 Ore del Giugno 2002 che il metodo più efficace e hi-tech per schivare i danni di un terremoto si basa su un’intuizione di 2.500 anni fa.
Nella Naturalis Historia, Plinio il Vecchio racconta che il tempio di Diana, a Efeso, era scampato alle più violente scosse telluriche perché le sue fondamenta erano protette da “uno strato di frammenti di carbone e da un altro di velli di lana“.
Quando arrivavano le scosse, l’edificio sacro non ondeggiava paurosamente: scivolava dolcemente sul terreno, e rimaneva indenne. In Cina, nella provincia di Sanxi, nel 313 d.C., con tecniche analoghe, era stato costruito un monastero che, insieme con un tempio eretto nell’anno 1056, ha sfidato terremoti disastrosi, di cui uno di grado 8,2 della scala Richter.
Dobbiamo re‐imparare dagli antichi? Forse ci avevano fornito le indicazioni giuste per la costruzione e le abbiamo dimenticate? Quando costruiamo ricordiamoci come scriveva già duemila anni fa Plinio il Vecchio in Naturalis Historia “Dove la terra ha tremato, tremerà ancora”.

Articolo di Fabio Fratini e Elena Pecchioni
Il presente articolo è tratto da Forum Italiano Calce News (aprile 2009)
Forum Italiano Calce – www.forumcalce.it

Nella foto il ponte di Augusto a Narni

La conservazione e la valorizzazione dei beni immobili di interesse storico e artistico realizzati da oltre cinquant’anni è di competenza dall’autorità della Soprintendenza dei Beni architettonici e paesaggistici (1).

Vi sono però molti edifici che, pur non essendo dichiarati di pregio e quindi sottoposti a tutela, meritano un’attenta e corretta progettazione degli interventi manutentivi e di conservazione al pari degli immobili notificati. Spesso le tecniche di uso tradizionale non sono adatte a questo tipo di  intervento di recupero e la scelta dei materiali da applicare per il ripristino è fondamentale a garantire un corretto comportamento della parte risanata.
Una causa ricorrente di dissesto in un edificio esistente è la sua perdita di impermeabilità all’acqua piovana che, infiltrandosi tra le crepe e le lesioni presenti sulle facciate esterne, provoca rigonfiamenti e distacchi dell’intonaco dal supporto. In questo caso, si può scegliere di  intervenire con la sostituzione dell’intero strato di intonaco. Ma quale materiale scegliere per l’impasto?
L’intonaco di cemento viene considerato oggi la soluzione peggiore per l’edilizia storica anche se è stato molto diffuso nel recente passato e ancora oggi è molto impiegato.
A partire dagli anni ’50 se ne ha avuto un grosso utilizzo e ha soppiantato la calce idraulica, poiché considerato più “forte e resistente”. Perché oggi il cemento non è indicato come base ideale per un intonaco da applicare su edifici storici e perché bisogna preferire l’utilizzo della calce?
Dopo il periodo di stagionatura esso assume un notevole grado di durezza e tende a ritirarsi creando delle cavillature attraverso cui si infiltra l’acqua meteorica. L’asciugatura del rivestimento bagnato rimane  superficiale e l’acqua che è stata assorbita non riesce a fuoriuscire, se non in minima parte, creando intorno alle fessure un alone di umidità: l’intonaco cementizio risulta infatti antitraspirante e di forte impermeabilità. Inoltre, il ciclico abbassamento della temperatura determina il gelo dell’acqua rimasta sotto la superficie e questa, gonfiandosi, porta al distacco di estese parti di intonaco con strappo di parte della muratura (nelle zone in cui non si verifica il distacco dell’intonaco la malta cementizia mantiene un forte potere aggrappante al supporto).

L’intonaco a base di calce idraulica presenta invece le seguenti caratteristiche.
Permeabilità ai sali. Direttamente collegati alla presenza dell’acqua sono infatti i fenomeni di trasporto (dissoluzione) e di cristallizzazione dei sali presenti nel terreno e nella muratura che vengono portati sulla superficie del paramento murario. Quando in corrispondenza delle variazioni igrometriche ambientali l’acqua evapora, il sale cristallizza e la pressione che si viene a creare determina un’azione meccanica che può risultare distruttiva per la muratura stessa. (Questo avviene quando i fenomeni evaporativi sono molto intensi, la velocità di evaporazione è maggiore di quella di trasporto della soluzione e il sale cristallizza all’interno, causando sollevamenti o addirittura la rottura di parti di muratura).
Traspirabilità. L’intervento di stuccatura con una malta bastarda a base cementizia può causare la distruzione del muro in presenza di sali da risalita o bufere marine. All’epoca della realizzazione dell’edificio storico, la malta di vecchia calce era più traspirabile della muratura o della pietra che costituiva il paramento ed era attraverso essa che avveniva l’evaporazione e il deposito dei sali. I corsi si consumavano ma in compenso il muro si conservava intatto. La stuccatura con nuova malta cementizia è meno permeabile del materiale del muro. La rottura avviene questa volta lato pietra e mattone.
Resistenza meccanica sufficiente. (Una muratura portante lavora a 15 Kg/cmq, una malta di calce ne dà 40-50 Kg/cmq, una malta di cemento 300 Kg/cmq).

L’utilizzo di malte a base di calce, idrauliche e naturali, inoltre, riduce il grosso problema delle cavillature e i distacchi delle tinteggiature, riuscendo a ottenere un “ritiro” fortemente controllato dei volumi di impasto applicato, problema ovviamente risolto completamente nel caso di utilizzo di calci aeree.
Esistono comunque tanti casi di pregevole architettura, per esempio diversi edifici della prima metà del nostro secolo, nei quali occorre riproporre l’intonaco cementizio. Diverse esperienze consigliano di operare in questo caso con un intonaco a calce idraulica e di rifinirlo poi solo superficialmente con uno strato di un impasto cementizio, metodo che viene giustificato  in quanto storicamente utilizzato, che permette di ovviare a tutti i fenomeni negativi precedentemente trattati.
Vi è poi un’ultima nota positiva: il beneficio ecologico. La produzione della calce offre un minor consumo di energia (circa il 30%) rispetto a quella richiesta per la produzione dei leganti cementizi e con il compiersi del ciclo della calce, questa riassorbe il 100% dell’anidride carbonica, liberata in atmosfera, durante la trasformazione del calcare in ossido di calcio. La calce si rivela dunque un legante ecologico.

Articolo dell’ing. Anna Maria Fabbri

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(1) L’interesse di tutela è esteso ad edifici che appartengano ad enti pubblici o istituti legalmente riconosciuti e a privati, in questo caso deve essere presentata una dichiarazione di particolare interesse e l’immobile deve essere notificato in forma amministrativa ai proprietari tramite il decreto legislativo 22 Gennaio 2004, n. 42 recante il Codice dei Beni Culturali e del Paesaggio ai sensi dell’art. 10 della legge 6 Luglio 2002 n. 137 in vigore dal 1° maggio 2004.