I materiali costituenti la muratura
LA MALTA
La malta viene usata per regolarizzare le superficie di
contatto fra gli elementi costituenti la muratura, in modo
da evitare il contatto per punti e quindi picchi di tensione,
e nel contempo aderire agli stessi elementi in modo tale da
contribuire a rendere monolitica la struttura muraria
risultante.
Inoltre, i giunti di malta servono per correggere eventuali
difetti di planarità, verticalità, ecc delle pareti.
La malta è ottenuta impastando:
ACQUA in quantità adeguata a rendere il composto plastico
un LEGANTE: calce, idraulica o pozzolanica o aerea, oppure
cemento.
INERTE, in genere sabbia
eventuali SOSTANZE atte a conferire particolari doti alla
miscela
Il composto è lavorabile; dopo un certo periodo di tempo,
solidifica per reazione chimica e/o per evaporazione
dell'acqua, producendo una massa dura in grado di aderire ai
materiali da costruzione e collegarli tra loro
malte comuni o aeree: hanno la proprietà di fare
presa e di indurire solo in aria
malte idrauliche: hanno la proprietà di fare presa e
di indurire anche in ambiente umido o sommerso
tali proprietà sono conferite dalla qualità dei
gesso
aerei
LEGANTI
calce aerea
calce idraulica
idraulici
cemento e derivati
un legante di tipo idraulico è da utilizzarsi:
- per murature contro terra dove può mancare l'aria
- per murature di notevole spessore in quanto è in grado
di garantire la presa anche negli strati interni, dove può
esserci assenza d'aria
IL GESSO
• primo tipo di legante prodotto dall'uomo
• si ricava per cottura di rocce calcaree
• impiegato fin dall'antichità per i sistemi di fabbricazione
abbastanza semplici
• sebbene di caratteristiche tecniche più povere, è impiegato
largamente nell'edilizia storica soprattutto per la proprietà
di fare presa e indurire rapidamente
• è usato come legante per malte da muratura
per realizzare stucchi e decorazioni
per preparare boiacca per iniezioni per il consolidamento
delle murature
Il gesso è molto igroscopico e tende ad
alterarsi a causa dell'umidità dell'aria
perdendo le caratteristiche di adesività e di
presa
Deve essere usato con cautela anche per i
fissaggi, non solo perché si gonfia o
polverizza, ma perché l'acqua può arrivare
fino agli elementi metallici che si ossidano
LA CALCE AEREA
legante aereo, chiamato anche calcina comune
da roccia calcarea con contenuto in carbonato di calcio
(CaCO3) maggiore del 95%
cottura a temperature maggiori rispetto al gesso
come caratteristiche meccaniche, è migliore del gesso
LA CALCE IDRAULICA
calce viva + miscela di silicati, alluminati, ferriti di calcio
durante la presa, formano composti molto resistenti che
conferiscono le caratteristiche di idraulicità
ottenute dalla cottura di pietre calcaree con impurità argillose
rapidità di presa e possibilità di venire impiegata in
ambienti umidi
nel passato è stata molto utilizzata in luogo delle malte
idrauliche composte da calce aerea e pozzolana, non
sempre reperibile
dalla metà del sec. XVIII viene sostituita dai cementi
naturale
derivata da roccia presente in natura
artificiale
miscela di partenza a base di calcare e argilla
siderurgica
calce viva libera
+
scorie o loppe d'altoforno
calce idrata in polvere
pozzolanica
+
pozzolana
Le calci pozzolanica e siderurgica hanno proprietà meccaniche e
di resistenza all'umidità superiori a quelle della calce idraulica, ma
non vengono quasi più impiegate perché sostituite dal cemento.
IL CEMENTO
legante idraulico in grado di fare presa e di indurire
sia all'aria che sott'acqua
viene ricavato sottoponendo ad elevata temperatura
una miscela, naturale o artificiale, di calcare e argilla
rispetto alla calce, ha rigidezza molto maggiore
I COMPONENTI NON LEGANTI
DELLE MALTE
ACQUA
qualità:
priva di impurità
dolce o di limitata durezza
temperatura:
acqua calda accelera la presa
gelo prima della presa
disgregazione
prodotti antigelo
efflorescenze, umidità
prodotti che accelerano la presa e abbassano
la temperatura di congelamento
quantità:
minima necessaria per produrre un impasto
omogeneo
troppa acqua ritarda la presa, diminuisce la
resistenza finale
INERTI hanno funzioni quasi del tutto meccaniche:
durante la presa e l'indurimento, si ha una diminuzione
di volume dovuta all'evaporazione dell'acqua e dal
prodursi del nuovo assetto cristallino; gli inerti
costituiscono uno scheletro diffuso in tutto il corpo della
malta che distribuisce il ritiro ed impedisce alle tensioni
derivate dalla contrazione di sommarsi e produrre
fessurazioni nella massa o distacchi fra i cristalli formati
dopo l'idratazione
SABBIA
• silicea: alto contenuto di minerali quarzosi
granuli compatti, non friabili
adatta
• calcarea: granuli friabili
tende ad assorbire parte dell'acqua di impasto
meno adatta
preferibile sabbia a grana grossa (2-3 mm): accelera i
tempi di indurimento, aumenta la resistenza finale
passante a 5 mm: piccoli getti per scopi decorativi
passante a 3 mm: murature ordinarie
passante a 1 mm: murature faccia a vista, intonaci
< ½ mm: malte porose, poco resistenti a compressione
ma fortemente adesive
intonaco a finire
CLASSIFICAZIONE DELLE MALTE
malte nuove: classificazione secondo la composizione e le
proprietà meccaniche
malte esistenti: è importante riuscire a conoscerne la
composizione
- per problemi di compatibilità (chimica e meccanica)
- per dedurne le caratteristiche meccaniche per
confronto
CLASSIFICAZIONE DELLE
MALTE NUOVE
NTC 2008
classificazione secondo la composizione in volume
malte di composizione diversa possono essere classificate
secondo la resistenza media a compressione ottenuta da
prove
PROVE DI CARATTERIZZAZIONE
DELLE MALTE NUOVE
PROVA DI FLESSIONE
(UNI EN 10015-11/2007)
PROVE DI CARATTERIZZAZIONE
DELLE MALTE NUOVE
PROVA DI COMPRESSIONE
sui monconi rotti per flessione
(UNI EN 10015-11/2001)
~
Le caratteristiche meccaniche della malta dipendono molto dalle
condizioni di posa e di stagionatura.
Ad es., il laterizio, che è poroso, tende ad assorbire l'acqua di
confezionamento della malta, ne impedisce quindi in una certa
misura le reazioni chimiche che conducono all'indurimento.
Le condizioni in opera sono perciò diverse da quelle in
laboratorio; è quindi indispensabile eseguire le prove di
laboratorio in condizioni standard, così da ottenere risultati
confrontabili, ed utilizzare un coefficiente di sicurezza che tenga
conto delle probabili differenze di comportamento in opera.
PROVE SULLE MALTE DI
MURATURE ESISTENTI
prove meccaniche: è abbastanza difficile recuperare
campioni di dimensioni sufficienti
analisi chimiche e petrografiche: permettono di individuare
- il tipo di legante e di aggregato
- il rapporto legante-aggregato
- il grado e l'estensione della carbonatazione
- la presenza di reazioni chimiche
La conoscenza della composizione di una malta, anche se
non esatta, permette la riproduzione di malte o di miscele
da iniezione con caratteristiche simili o comunque
compatibili con quelle originarie, da usare in eventuali
interventi di riparazione.
Sulle malte di caratteristiche simili si può misurare la resistenza
Prove in situ
strumenti a percussione
• sclerometro a pendolo: si basa sulla misura
del rimbalzo di una massa battente sulla
superficie
• penetrometri a percussione:
basati sulla profondità di
penetrazione di una sonda
d'acciaio nella malta
Prove in situ
strumenti a rotazione: basati sulla resistenza alla
penetrazione
• penetrometri: specie di trapani strumentati
Riferimenti bibliografici
Menicali U., "I materiali dell'edilizia storica", La Nuova Italia
Scientifica, 1992, bibl. Strutture, P III 34
Binda L.: "Caratterizzazione delle murature in pietra e mattoni ai
fini dell'individuazione di opportune tecniche di riparazione",
http://gndt.ingv.it/Pubblicazioni/
Jurina L. : "La caratterizzazione meccanica delle murature. Parte
prima: prove penetrometriche", www.jurina.it