MALTE IDRAULICHE A BASE DI CALCE E METACAOLINO
SVILUPPO DI MATERIALI E SOLUZIONI INNOVATIVE PER IL RESTAURO E LA CONSERVAZIONE DEI BENI CULTURALI
Le materie prime, reperite soprattutto dalle aziende che hanno aderito al progetto, dopo accurate osservazioni in microscopia ottica allo stereomicroscopio (OM),
sono state caratterizzate chimicamente e mineralogicamente mediante diverse tecniche analitiche (XRF, XRD, DTA-TGA, SEM-EDS).
CARATTERIZZAZIONE delle MATERIE PRIME
Formulazione di MALTE da RESTAURO per MURATURE a base di grassello (UNI 11488:2013 e UNI EN 10940:2001)
Obiettivo del progetto, partito da alcuni mesi, è sviluppare MALTE IDRAULICHE utilizzando come legante la CALCE intesa soprattutto come GRASSELLO di calce, materiale storico, da sempre utilizzato nell’edilizia e nell’arte fino all’avvento del cemento, ma anche come calce idraulica naturale (NHL), che è oggi è la tipologia di calce più utilizzata nel mondo del restauro e dell’edilizia.
Come additivo pozzolanico viene utilizzato il METACAOLINO (MK), ottenuto calcinando a 650°C il caolino.
In particolare si è deciso di mettere a punto MALTE PER INIEZIONE per interventi di consolidamento o di riadesione di sistemi precedentemente disconnessi o distaccati e MALTE PER MURATURE quindi malte di allettamento, stilatura, riempimento, ecc.
Si è scelto di utilizzare calce e metacaolino perché sono materiali COMPATIBILI (compatibilità chimica, fisica e storica) con i manufatti archeologici-storici-artistici. Inoltre l’utilizzo del grassello di calce consente di recuperare un enorme patrimonio culturale storico, legato alle tecniche di produzione e di messa in opera, che sta andando perduto. Calce e metacaolino sono materiali ECOLOGICI (basse temperature di calcinazione) e ATOSSICI (nessun additivo chimico) per cui non solo sono ottimi prodotti per il restauro, ma possono essere usati nel campo della BIOEDILIZIA.
Formulazione di MALTE da RESTAURO per INIEZIONE a base di NHL (UNI 11488:2013 e UNI EN 10940:2001)
Formulazione di MALTE ALLEGGERITE a base di NHL o di Grassello (UNI 11488:2013)
OBIETTIVI
GRASSELLLO
CaO MgO SiO2 Al2O3 Fe2O3
Gr 1 99,18 0,45 0,16 0,09 0,05
Gr 2 99,22 0,45 0,11 0,06 -
Gr 3 98,64 0,69 0,4 0,23 -
Gr 4 98,43 0,76 0,42 0,16 0,16
CL BS4B 1 1 28GG
Operations: Strip kAlpha2 0.500 | Import
CL BS4B 1 1 28GG - File: CL BS4B 1 1 28GG.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 5.000 ° - End: 65.005 ° - Step: 0.020 ° - Step time: 92.5 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 9 s - 2-Theta: 5.000 ° - Theta: 2.500 ° -
Lin
(C
ou
nts
)
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
2-Theta - Scale
5 10 20 30 40 50 60
La reattività tra idrossido di calcio e metacaolino è stata valutata mediante analisi termiche DTA-TGA, SEM e osservazioni al microscopio polarizatore.
I minerali di neoformazione sono stati individuati attraverso analisi XRD.
GRASSELLO Termogramma DTA-TGA
GRASSELLO + MK 1:1 Termogramma DTA-TGA
Dopo 14 giorni Ca(OH)2 ha quasi completamente reagito col MK per formare silicati di calcio idrati, calcio alluminati idrati e silico alluminati di calcio idrati.
Area con prevalenza di calcite.
Area con prevalenza di fasi di neoformazione.
GRASSELLO + MK 1:1 immagini al SEM
GRASSELLO + MK diffrattogramma
PROVE MECCANICHE (UNI EN 1015-11: 2007)
RESISTENZA A FLESSIONE
RESISTENZA A COMPRESSIONE
SABBIA
METACAOLINO MK
Contatti: Laura Amadei, CERTIMAC, Faenza, [email protected] Michele Macchiarola, ISTEC-CNR, Faenza, [email protected]
SABBIA
Sabbia prevalentemente silicoclastica con frazione carbonatica subordinata.
Ca(OH)2
Fasi di neoformazione
PRIME FORMULAZIONI
SABBIA MK
CL 90-S PL SABBIA MK H2O
H2O
PERLITE MK H2O CL 90-S PL
NHL 3.5
RESISTENZA MEDIA
σm (N/mm2)
MALTE A GRASSELLO 18,12
MALTE A NHL 3.5 17,71
RESISTENZA MEDIA
fm (N/mm2)
MALTE A GRASSELLO 2,85
MALTE A NHL 3.5 1,86
Ca(OH)2
TECNOPOLO MITAI
VALUTAZIONE REATTIVITÀ CALCE - METACAOLINO
Temperatura [°C]
Temperatura [°C]
ALLUMINATI DI CALCIO IDRATI
STRATLINGITE
Position [°2Theta]