Tecnologia dei Materiali e degli Elementi Costruttivi. Leganti, malte per murature, intonaci

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1 Tecnologia dei Materiali e degli Elementi Costruttivi Leganti, malte per murature, intonaci Firenze, lunedì 16 ottobre 2006

2 LEGANTI Materiali che opportunamente ricondotti allo stato di polvere e miscelati con acqua danno luogo ad un impasto di consistenza plastica in grado di convertirsi progressivamente, attraverso reazioni chimiche irreversibili, in un prodotto di consistenza litoide con adeguate resistenza meccanica e aderenza alle superfici con cui viene a contatto PRODOTTI LEGANTI Gessi: ottenuti dalla cottura di minerali contenenti solfato di calcio biidrato; Calci: ottenute dalla cottura di calcari (carbonato di calcio) Cementi: ottenuti dalla macinazione dei clinker con l aggiunta di gesso e altri componenti CLASSIFICAZIONE DEI LEGANTI LEGANTI AEREI: il fenomeno di presa e indurimento dell impasto avviene solo in presenza di aria (l acqua è dannosa) LEGANTI IDRAULICI: il fenomeno di presa e indurimento dell impasto avviene anche se immersi in acqua

3 GESSI LEGANTI AEREI CALCI AEREE TIPI Gesso da muro, per manufatti, per intonaco, per sottofondi Calce grassa, magra, idrata LEGANTI IDRAULICI CALCI IDRAULICHE CEMENTI NORMALI AD ALTA RESISTENZA E RAPIDO INDURIMENTO CEMENTI PER IMPIEGHI PARTICOLARI CEMENTI SPECIALI Calce naturale (in zolle e in polvere), artificiale pozzolanica e siderurgica Cemento Portland, Portland composito, d alto forno, pozzolanico, composito Cemento alluminoso, per sbarramenti di ritenuta, agglomerati cementizi Cementi bianchi, ferrici, ferrici pozzolanici

4 LEGANTI CEMENTIZI Il CEMENTO è un legante idraulico in forma di polvere finissima ottenuto per macinazione del clinker (prodotto dalla cottura ad alte temperature di pietre calcaree argillose) composto da: calce, silice, allumina, ossidi di ferro e di magnesio, ecc, FABBRICAZIONE DEL CLINKER ATTRAVESRO 2 FASI Estrazione delle materie prime e preparazione della miscela cruda (umida o secca) Cottura della miscela cruda ad alta temperatura (disidratazione, decarbonatazione, calcinazione e clinkerizzazione) Nella messa in opera l impasto dei leganti con l acqua subisce un processo di consolidamento attraverso 2 fasi TEMPO DI PRESA (da alcuni minuti ad alcune ore) al termine l impasto ha perso le caratteristiche di lavorabilità TEMPO DI INDURIMENTO la resistenza meccanica aumenta rapidamente nella fase iniziale dell indurimento per poi progredire lentamente fino al valore massimo (28 giorno)

5 LEGANTI CEMENTIZI UNI-EN classificazione dei cementi a livello europeo Da 9 a 150 tipi di cemento realizzabili Classe di resistenza (6) Tipi di cemento (25) Classe di resistenza Resistenza a compressione (N/mm 2 ) minima garantita a: (sigla) 2 giorni 7 giorni 28 giorni R R R

6 LEGANTI CEMENTIZI Dal clinker Portland si ottengono i cementi in commercio: -Cemento Portland (brevetto Aspdin 1824): ottenuto per macinazione di clinker con opportuna aggiunta di gesso o anidrite -Cemento pozzolanico: ottenuto dalla macinazione, senza aggiunta di materie inerti, di clinker puro e di pozzolana (più gesso) -Cemento d alto forno: ottenuto con la macinazione di clinker e di loppa basica granulata di alto forno (più gesso). -Cemento per sbarramento di ritenuta: caratterizzato da basso calore di idratazione e da particolari caratteristiche fisico-meccaniche -Cemento alluminoso: ottenuto da macinazione di clinker costituito essenzialmente da alluminati idraulici di calcio (in questo caso le materie prime per ottenere il clinker sono calcare e bauxite)

7 MALTE Differenti tipologie di malte: per muratura per intonaci per sottofondi speciali Le malte si ottengono dalla miscelazione di uno o più leganti inorganici, con acqua, inerti (sabbia) ed eventuali additivi. Gli INERTI costituiscono il 65-70% del volume complessivo e possono essere naturali, se estratti dagli alveoli fluviali, o artificiali, se ottenuti per frantumazioni di scarti o rifiuti. La SABBIA conferisce alla malta una maggiore resistenza meccanica e, soprattutto, limita il fenomeno di ritiro dell impasto durante le fasi di presa e indurimento. Dalla dimensione dei granuli si può classificare la sabbia in: 1. fine (Φ 0-0,5 mm); 2. media (Φ 0,5-2,0 mm); 3. grossa (Φ 2,0-5,0 mm). L ACQUA deve essere priva di sostanze che possono alterare il processo di indurimento o provocare fenomeni indesiderati (distillata).

8 Gli ADDITIVI che possono essere aggiunti sono: 1. plastificanti, che migliorano la plasticità e lavorabilità della malta; 2. espandenti, eliminano il ritiro ed esercitano una lieve azione espandente; 3. acceleranti, che accelerano il tempo di presa della malta; 4. ritardanti, che allungano il tempo di presa della malta; 5. antigelo, che abbassano la temperatura di congelamento della malta; 6. alleggerenti, che migliorano le prestazioni termiche della malta; 7. incrementatori, che aumentano la resistenza a compressione alla malta; 8. impermeabilizzanti, che conferiscono proprietà idrofughe alla malta.

9 La preparazione dell impasto può avvenire a mano, cioè con attrezzi comuni (pala) su un piano orizzontale opportunamente predisposto, o a macchina impastatrice (betoniera) La dosatura, che può essere espressa in peso o (più comunemente) in volume, determina malte con caratteristiche differenti Il D.M. 20 novembre 1987 (Norme tecniche per la progettazione, esecuzione e collaudo degli edifici in muratura e per il loro consolidamento), a seconda della composizione in volume dei componenti, definisce 4 classi di malta

10 Cl Tipo di malta Cemento Composizione (parti per volume) Calce aerea Calce idraulica Sabbia Pozzolana M4 Idraulica M4 Pozzolanica M4 Bastarda M3 Bastarda M2 Cementizia 1-0,5 4 - M1 Cementizia Alle differenti CLASSI DI MALTA corrispondono diversi comportamenti riferiti alle principali prestazioni: passando dalla M1 alla M4 aumentano la lavorabilità, la permeabilità all acqua, ecc., mentre diminuiscono la resistenza meccanica, la trasmittanza termica, la resistenza al gelo, la durabilità, ecc.

11 Resistenza media a compressione delle varie classi di malta Classe Resistenza a compressione (N/mm 2 ) (kg/cm 2 ) M4 2,5 25 M3 5,0 50 M2 8,0 80 M1 12,0 120 Principali prestazioni delle malte Classe Lavorab Malta Gelività Fes ritiro Durab Muratura Statica Termica M4 M3 M2 M1

12 La norma UNI EN del 2004 distingue 2 tipi di malta da muratura A PRESTAZIONE GARANTITA A COMPOSIZIONE PRESCRITTA A prestazione garantita quando la composizione e il metodo di produzione sono scelti dal produttore per ottenere le proprietà specificate A composizione prescritta quando le proprietà risultano dalla proporzione dichiarata dei costituenti La norma UNI EN del 2004 distingue le malte da muratura anche in funzione dell uso Malte di tipo G per usi generici Malte di tipo T per blocchi rettificati Malte di tipo L malta leggere con massa volumica inferiore a kg/mq e a prestazioni termiche migliorate Altra distinzione tra: Malta prodotta in fabbrica (umida o secca) Malta semifinita se può essere additivata Malta prodotta in cantiere (non normata dalla 998-2)

13 CLASSIIFCAZOINE DELLE MALTE SECONDO LA UNI IN RELAZIONE ALLA RESISENZA A COMPRESSIONE Classe Resistenza a compressione (N/mm 2 ) (kg/cm 2 ) M M M M M2,5 2,5 25 M

14 Dal tipo di legante utilizzato risultano le seguenti malte: 1. malte di calce aerea, con calce aerea (grassello); 2. malta di calce idraulica, con calce idraulica; 3. malta cementizia, con cemento; 4. malta bastarda, con più leganti contemporaneamente (ad esempio, calce aerea e gesso); 5. malta di gesso, con gesso.

15 INTONACI È un rivestimento per murature realizzato mediante strati multipli di malta (già nel I sec. a.c. Vitruvio consiglia di stendere sei strati più un settimo di coloritura). L obiettivo è quello di ottenere una superficie regolare e piana idonea a ricevere ulteriori strati di finitura quali tinteggiature, verniciature o altri rivestimenti. Un intonaco civile è composto da tre strati. Il PRIMO STRATO, quello immediatamente aderente al supporto, si chiama rinzaffo ed è il più ricco di legante: serve a regolarizzare la superficie e fornisce l aderenza agli strati successivi. Il SECONDO STRATO si chiama arriccio conferisce la tenuta all aria e all acqua ed è sufficientemente elastico per non fessurarsi in presenza di movimenti dello strato precedente. Il TERZO STRATO, che si chiama velo, ha uno spessore inferiore ai primi e assolve alle funzioni estetiche e protettive L intonaco può essere finito (quindi con il velo), al grezzo (uno strato grossolano di arriccio spianato con la cazzuola o con un regolo) o rustico (quando ci si ferma allo strato di rinzaffo spianandolo solo grossolanamente): lo stato grezzo costituisce il supporto per l applicazione di rivestimenti ceramici.

16 Gli intonaci più recenti sono impastati a macchina e spruzzati tramite un tubo ad aria compressa: la stratificazione con i premiscelati si semplifica in uno o due strati perché questi prodotti utilizzano miscele di leganti e additivi che ne migliorano l aderenza e ne riducono la fessurabilità. Lo spessore complessivo di un intonaco per esterni è di circa 1,5-2,0 cm; lo spessore di un intonaco interno è di 1,0-1,5 cm. Dosaggio (kg/m 3 ) n. Strato Calce Cemento idraulica 01. Rinzaffo Arriccio Velo

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