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.

I materiali costituenti la muratura

LA MALTALA MALTA

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 sabbiaeventuali SOSTANZE atte a conferire particolari doti alla miscela

Il composto è lavorabile; dopo un certo periodo di tempo, solidifica per reazione chimica 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

LEGANTIaerei

idraulicicalce idraulica

cemento e derivati

calce aerea

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

• 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 GESSOIL GESSO

il gesso cotto di buona qualità si presenta come una polvere sottile, di colore da bianco a bianco-grigiastro, eventualmente impuro, di consistenza morbida e non ruvida come nei prodotti più scadentila qualità del minerale di partenza e le diverse temperature di cottura permettono di ottenere diversi tipi di gesso:

gesso d'alabastro stucchi, statuaria per internigesso da modellatoriscagliola macinazione finissima, presa molto rapida

decorazioni d'internigesso cotto (ordinario, da muratore, da presa, ...)

con altri leganti: malta bastarda per muraturegesso da pavimentigesso da finituregesso cotto a mortegessi composti

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 AEREALA 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

calce grassa (calce dolce) da rocce pure cotte al giusto grado di temperatura

la pasta non si raggruma ed è molto adesiva

calce magra alto tenore di impurità o cottura imperfettapoco adesiva, ruvida e granulosa

calce forte deboli doti idraulicheimpiegata prima della diffusione dei leganti idraulici

calce idrata in polvere fior di calce calce idrata in polvere

contiene idrati di calcio

LA CALCE IDRAULICALA 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

le caratteristiche dipendono dal quantitativo di minerali argillosi presenti nella roccia naturale o nelle miscele artificiali impiegate nella preparazione:

ad un forte tenore di argilla corrisponde un alto grado di idraulicità

ad un aumento dell'indice di idraulicità corrisponde una diminuzione dei tempi di presa e di indurimento:

calce debolmente idraulica: prevalgono i processi di idratazione dell'idrato di calcio, tempi di presa circa 2 settimane, tempi di indurimento circa 1 mese

calce eminentemente idraulica: prevale la reazione di idratazione dei composti di calcio con la silice, l'allumina e il ferro; presa e indurimento in tempi inferiori ai 4 giorni

naturale

artificiale

derivata da roccia presente in natura

miscela di partenza a base di calcare e argilla

calce viva liberasiderurgica +

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 CEMENTOIL 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

cemento a presa rapida o romanofa presa in 5 – 20 minutiindurisce nel temponon raggiunge elevate prestazioni

cemento Portlandcinque tipi principaliinizio presa dopo 1 - 2 ore, fine presa entro 6 - 12 oredopo circa 1 mese, durezza lapidea, elevata resistenza

tipi principali di cemento:

cemento d'altoforno Portland + scorie o loppe d'altofornocompatto e resistente in acque chimicamente aggressive

cemento ferrico calcare e argilla + ossido di ferrobasso sviluppo di calore e ritiro minimoserve per le grandi gettate

cemento bianco caolino al posto dell'argilla

cemento pozzolanicoindurimento in tempi lunghialta resistenza alla compressione e agli agenti aggressivicostruzione di dighe e opere subacquee

cemento alluminosorapido indurimento ed elevato sviluppo di caloreresistente al freddo, all'acqua marina, agli agenti atmosferici

I COMPONENTI NON LEGANTI I COMPONENTI NON LEGANTI DELLE MALTEDELLE MALTE

qualità: priva di impuritàdolce o di limitata durezza

temperatura: acqua calda accelera la presagelo prima della presa disgregazioneprodotti antigelo efflorescenze, umiditàprodotti che accelerano la presa e abbassano la temperatura di congelamento

quantità: minima necessaria per produrre un impasto omogeneotroppa acqua ritarda la presa, diminuisce la resistenza finale

ACQUA

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

INERTIINERTI

SABBIASABBIA

• silicea: alto contenuto di minerali quarzosigranuli compatti, non friabiliadatta

• calcarea: granuli friabilitende ad assorbire parte dell'acqua di impastomeno 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 decorativipassante a 3 mm: murature ordinariepassante a 1 mm: murature faccia a vista, intonaci< ½ mm: malte porose, poco resistenti a compressione

ma fortemente adesive intonaco a finire

LA MALTA DI GESSOLA MALTA DI GESSO

• composta solo con acqua; la sabbia serve solo ad aumentare la resa in volume, ma peggiora le caratteristiche di resistenza

• indurisce solo all'aria

• fa presa rapidamente

• se bagnata o a contatto con parti umide, il gesso si solubilizza e si dilava anche dopo l'indurimento

• aderisce a quasi tutti i materiali da costruzione

• forma un collegamento abbastanza stabile con la pietra e con il laterizio, se provvisti di superficie scabra e leggermente porosa

• per questo e per il rapido indurimento è molto usata per fissare elementi alla muratura, ma per l'igroscopicità possono aversi profonde corrosioni nelle parti in ferro

• problemi: al calore intenso si sgretola, all'umido perde di consistenza e si dilava

LA MALTA DI CALCE AEREALA MALTA DI CALCE AEREA

grassello di calce, ottenuto per spegnimento di calce viva+ sabbiaproporzioni all'incirca 1:3

impiegata per murature e intonaci

processi di trasformazione richiedono tempi lunghia volte risultano incompleti quando le parti più interne dei muri rimangono isolate dall'aria

LE MALTE IDRAULICHELE MALTE IDRAULICHE

confezionate con un legante idraulico:

• calce idraulica ~ 3 N/mm2

• cemento ~ 30 N/mm2

la presa e l'indurimento avvengono in aria, in ambiente umido o sommerso

LE MALTE BASTARDELE MALTE BASTARDE

più leganti mescolati in diverse proporzioni per ottenere malte con le qualità dei diversi leganti e vantaggi economici

in passato:calce aerea + gesso tempi di presa intermedi

attualmente:calce aerea + calce idraulica particolarmente adatta per intonacicalce idraulica + cemento

LE MALTE IDRAULICHE LE MALTE IDRAULICHE COMPOSTECOMPOSTE

malte con aggiunta di sostanze, naturali o artificiali, note con il nome generico di "pozzolana"

conferiscono qualità di idraulicità alla malta di calce aerea

pozzolana naturale: ricavata dai luoghi di estrazione e setacciata oppure dalla macinazione delle pietre

cocciopesto: dalla macinazione di laterizi o scarti di fornace

CLASSIFICAZIONE DELLE MALTECLASSIFICAZIONE 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 CLASSIFICAZIONE DELLE MALTE NUOVEMALTE 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 PROVE DI CARATTERIZZAZIONE DELLE MALTE NUOVEDELLE MALTE NUOVE

PROVA DI FLESSIONE(UNI EN 10015-11/2001)

PROVE DI CARATTERIZZAZIONE PROVE DI CARATTERIZZAZIONE DELLE MALTE NUOVEDELLE 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 differenze di comportamento in opera.

PROVE SULLE MALTE DI PROVE SULLE MALTE DI MURATURE ESISTENTIMURATURE 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 situProve 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 situProve in situ

strumenti a rotazione: basati sulla resistenza alla penetrazione

• penetrometri: specie di trapani strumentati

Menicali U., "I materiali dell'edilizia storica", La Nuova Italia Scientifica, 1992, bibl. DIS, 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

Riferimenti bibliograficiRiferimenti bibliografici