L’USO DELLE MALTE NELLA MURATURA.

La funzione della malta.

Una muratura bene eseguita richiede un corretto posizionamento degli elementi lapidei , e tanto più sono pesanti e di grosse dimensioni tanto è minore la necessità di utilizzare leganti dato che gli spostamenti relativi tra gli elementi, grazie alla forza di attrito, sono ridotti. In questo caso la malta non ha la funzione di legante ma serve per evitare concentrazioni di carico che possano indurre fessurazioni nell’intero blocco lapideo. Nelle murature incoerenti le malte invece hanno grande importanza come leganti perche le minori dimensioni degli elementi e le superfici irregolari non consentono una trasmissione uniforme dei carichi e la grande presenza di vuoti rende quasi nulla la forza di attrito.
La malta ha come principale funzione quella di ripartire i carichi per la maggiore deformabilità rispetto alla pietra e ai laterizi. Inoltre rende la muratura compatta, riempiendo i vuoti, diminuisce le possibilità di infiltrazioni di acqua e di scambi termici.
Gli spessori dei  giunti di malta variano rispetto al tipo di elementi lapidei o laterizi utilizzati per la realizzazione del muro. Per le murature con grossi blocchi squadrati risultano ridotti invece per murature con conci appena sbozzati risultano più elevati.

muro di pietra

L’evoluzione storica.

Prima della rivoluzione industriale i tipi di malta hanno subito pochissime variazioni e la scelta delle materie prime e del metodo di applicazione dei leganti erano riferiti a ragioni di disponibilità, dalle condizioni climatiche locali e da tradizioni. Ad esempio nel periodo preistorico fino all’antico Egitto si utilizzava il fango e l’argilla come leganti di aggregati lapidei. Furono proprio gli antichi egizi a costruire in modo simile a quello attuale inserendo tra blocchi e lastre di pietra malte composte da una miscela di sabbia e gesso. Durante il periodo greco e romano si diffuse invece l’utilizzo della calce aerea.
Le calci idrauliche invece furono introdotte solo nel 1700, grazie alla sperimentazione di malte resistenti all’acqua, nella realizzazione del faro di Eddystone, ad opera dell’ingegnere inglese J. Smeaton.
Per arrivare al cemento bisogna aspettare fino al 1824 quando J. Aspidin fabbricò il cemento Portland, una miscela di calcare e argilla; fu chiamato così per la somiglianza alla pietra calcarea della città di Portland. Attualmente si utilizza cemento Portland frantumando il clinker che è ottenuto a temperature oltre i 1000 gradi in cui sinterizzano calce e argilla. La calce idraulica utilizzata ora si ottiene mischiando al cemento gli inerti oppure miscelando calce idrata in polvere e cemento Portland, per avere un legante più plastico.

Leganti aerei e idraulici.

Esistono due tipi di leganti, cioè di materiali che impastati con acqua formano una massa plastica in grado di rendere coesi due elementi: leganti aerei e idraulici.

I leganti aerei sono caratterizzati da processi di presa e indurimento che avvengono solo in atmosfera e che quindi non conservano la loro resistenza se rimangono per lunghi periodi a contatto con l’acqua. (ad esempio il gesso).

I leganti idraulici invece consentono processi di presa anche in ambiente umido o subacqueo e conservano la loro resistenza anche se immersi permanentemente in acqua. (come il cemento).
Per la fabbricazione della calce aerea si utilizza una roccia calcarea di origine sedimentaria con contenuto di carbonato di calcio superiore al 95%. La purezza e l’elevato contenuto del carbonato costituiscono le principali qualità della pietra da calce. La calce si ottiene per calcinazione della pietra calcarea ad una temperatura superiore ai 900 gradi.Poi viene trattata e spenta con l’acqua. La calce idraulica viene invece ottenuta dalla calcinazione di argille calcaree a temperature di circa 950 gradi.

Gli aggregati.

sabbia di fiume

Sabbia di fiume come aggregato

Insieme ai leganti, per evitare che l’impasto si ritiri, vengono aggiunti altri elementi detti aggregati, che costituiscono la parte portante della malta. Hanno un ruolo fondamentale perchè aiutano il processo di carbonatazione della calce, riducono le concentrazioni di volume che i leganti subiscono durante processi di presa e indurimento e sono decisivi per la qualità del prodotto finale. Gli aggregati si possono classificare in base alle dimensioni dei granuli in fillers, sabbie, ghiaia. La granulometria investe un ruolo fondamentale per determinare le caratteristiche della malta e condiziona la qualità del prodotto finito: per questo l’aggregato deve avere una granulometria ben assortita in grado così di avere il minor volume di vuoti possibile. La granulometria è anche legata al tipo di impiego: gli aggregati per intonaci sono fini e finissimi mentre quelli dei calcestruzzi possono essere decisamente piu grossi.
Gli aggregati possono essere di origine naturale come sabbia, pozzolana oppure derivano dalla frantumazione di materiali diversi come pietra, marmo e mattoni.
Le sabbie possono essere silicee, calcaree o miste. Solitamente vengono utilizzate le prime e considerate migliori le sabbie di fiume in quanto contengono bassissime quantità di terra. Le sabbie di cava invece presentano componenti spigolosi che aumentano la qualità delle malte ma sono di composizione meno pura. Le sabbie di mare contengono un’alta quantita di sale e quindi sono da evitare, a meno di un accurato e prolungato lavaggio.

L’acqua.

L’acqua è sicuramente l’elemento fondamentale per l’aggregazione della malta. In passato venivano indicate come migliori le acque piovane in quanto non contenevano sali disciolti.
Oggi purtroppo sono da scartare perchè contengono acidi derivanti da inquinamento. Sono poco adatte acque sotterranee, di pozzo o di sorgente perchè presentano una durezza elevata e sono ricche di sali minerali. L’acqua di mare invece non viene usata per la presenza di cloruro di sodio. Solitamente si prediligono acque di fiume o di lago perchè contengono basse quantità di sali. L’acqua deve essere limpida, dolce e a una temperatura compresa tra i 15 e i 20 gradi.

Gli additivi.

Le malte possono contenere, sebbene in quantità molto ridotte, altri composti in grado di conferire particolari caratteristiche all’impasto. In passato gli additivi erano di natura organica: ad esempio per avere un maggiore grado di impermeabilità all’acqua venivano aggiunti pece, bitume e grasso animale ora sostituiti da adesivi di natura chimica. Per incrementare le proprietà meccaniche si mescolavano peli, paglia o fibre tessili, per migliorare la durezza si usava succo di frutta, colla, talco e per la durabilità birra e urina. Per accelerare l’indurimento si utilizzavano zucchero, mastice e moltissime altre sostanze. Durante la fine dell’Ottocento invece vengono sperimentati i primi composti antigelo e attualmente alle malte vengono aggiunti prodotti in grado di aumentare la velocità di idratazione del legante abbassando anche la temperatura di congelamento dell’acqua.

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