Gli aggregati

Com’è risaputo, le malte non si preparano solo con calce e acqua: normalmente ad esse s'aggiunge della sabbia la quale, quando le malte si asciugano, si oppone al loro naturale ritiro, impedendo così deformità nelle costruzioni con conseguenti danni e pericoli per la loro stabilità.

Inoltre, le malte con aggiunta di sabbia, dopo il tempo di presa si mostrano essere più porose, il che, come dirò in questo mio quaderno, per le calcine grasse, facilita il processo d’indurimento.

La sabbia da aggiungere, per preparare la malta, deve essere pura e netta, non deve contenere alcuna materia estranea che altrimenti rovinerà la calcina stessa; e gli intonaci con essa formati non dureranno a lungo.

Perché le opere siano di buona resistenza, è anche buona cosa che la sabbia non sia tutta fina o tutta grossa, ma che vi sia di questa e quella in giusta misura.

Si useranno di preferenza, per le malte da muro, sabbie che passino al setaccio da millimetri 5, e per gli intonachi, sabbie che passino ai millimetri 3. Se si dovrà murare con ciottoli, si aumenterà la sabbia e la ghiajetta fino a centimetri 0,7 ‑ 1.

E' anche buona cosa preparare le malte secondo una ben precisa proporzione: tale proporzione sia rispettata in ragione del volume delle materie e non del loro peso. Comunemente quando diciamo di preparare una malta con rapporto di 1:3, significa che mescoleremo assieme un volume di calcina e tre volumi di sabbia asciutta che possono essere facilmente misurati con qualsiasi recipiente.

Sabbia naturale rossa

Le sabbie troppo umide potrebbero trarre in inganno se si volesse trovar il giusto rapporto in ragion del peso.

Quanto detto, circa le proporzioni delle malte fatte con calce spenta e bagnata, vale anche per i cementi naturali che invece si acquistano in polvere: nel qual caso però, se la sabbia è sufficientemente asciutta, le proporzioni si possono fare anche a peso.

Su cento parti in peso, per una malta di cemento idraulico naturale, 20 è il peso del legante e 80 è il peso della sabbia; benché io abbia osservato che stando al peso medio di questo legante e delle sabbie asciutte, il rapporto in volume poco si discosta dallo 1:3 come per le malte preparate con le calci grasse.

Nonostante queste due classi di leganti si presentino sotto due forme diverse, l'una in pasta, l'altra in polvere, il modo per ottenerle è per entrambe eguale.

Sabbia silicea

Buone sabbie si trovano nei fiumi e nei laghi, anzi le migliori. Sono da condannare le sabbie di mare a causa del sale che queste contengono. Si possono ottenere buone sabbie macinando le rocce, purché queste non siano troppo fragili. Le sabbie, in ogni caso, devono essere tenaci, vive, che se strette in un pugno debbano stridere. Se non v'è certezza sulla purezza delle sabbie, è bene che queste siano a lungo lavate e purgate da ogni argilla o altra sostanza indesiderata; in special modo se si dovrà forzatamente usare sabbia di mare, che questa sia più volte abbondantemente lavata con acqua dolce e quindi essiccata al sole.

Preparare una malta con sabbia fina non è lo stesso che prepararla con sabbia grossa. Una malta con sabbia fina abbisogna di più calcina e più acqua e quindi, se parimenti composta, si renderà più difficile lavorarla di quanto non risulti per una malta preparata con sabbia grossa; amenochè non vi si aggiunga ancora acqua, il che la renderebbe però troppo porosa e di conseguenza più debole. E' buona norma cernere in grossezza le sabbie in ragione dell'opera da farsi.

Consulta la Biblioteca Storica dell’Accademia: Vincenzo Scamozzi [15_SA_8]

Sabbie colorate

Nota di Bottega

Il miglior rapporto fra legante e sabbie

Le malte si dicono piene allorquando la calcina, che in esse si trova, è sufficiente a riempire tutti i vuoti che esistono fra i grani di sabbia.

Dovreste provare un'esperienza assai semplice che serve a determinare, in modo sufficientemente esatto, le proporzioni di calcina e di sabbia che sono necessarie per dare una malta piena che scongiuri eccessivi ritiri con conseguenti inaccettabili cavillature.

Si riempia un vaso, di capacità nota, con sabbia convenientemente asciutta e livellata, e vi si versi sopra la quantità d'acqua necessaria finché il suo livello giunga alla superficie superiore della sabbia.

Il volume dell'acqua versata rappresenta sufficientemente bene il volume della calcina in pasta da mettersi in mescolanza colla sabbia posta nel vaso. Il legante può riferirsi a grassello di calce aerea o ad una calce aerea idrata in fiore bagnata o ad un impasto bagnato di calce idraulica naturale.

Alla fine dell’esperimento, i volumi di calcina e di sabbia corrispondenti, risulteranno agevoli da dedurre, mediante una semplice regola di proporzione per una qualsiasi quantità di malta da preparare.

Va avvertito lo sperimentatore, che nel caso si usino leganti in polvere come la calce aerea idrata in fiore (in polvere) o la calce idraulica naturale (ancora in polvere), si dovrà tener conto della sola quantità di polvere impiegata, sottraendo il volume d’acqua servita all’impasto del legante scelto; ciò perché all’atto della preparazione della malta, questa sarà mescolata con la sola polvere di legante e sabbia: l’acqua viene aggiunta in seguito, all’atto della preparazione dell’impasto.

L'esperienza della pratica però è quella che quasi sempre regola le dosi degli ingredienti, in relazione alle resistenze che si vogliono ottenere, tenendo presente che si ottengono malte aeree, accoppiando la calce grassa con la sabbia, malte idrauliche, unendo calce grassa e pozzolana, oppure calce leggermente idraulica naturale e pozzolana, cosippure calce eminentemente idraulica e sabbia. Fatti perciò diversi saggi, si osservi come questi si comportano, sia rispetto alla durata della presa, sia rispetto la resistenza che essi acquistano col passar del tempo.

Le calci comuni o aeree, esposte all'aria, si disseccano e si induriscono dopo il dovuto tempo. Concorrono alla presa delle malte comuni il loro disseccamento dovuto alla naturale evaporazione dell'acqua ed il conseguente assorbimento dell'anidride carbonica dell'aria, che converte nuovamente l'idrato di calcio in carbonato. Come già detto, alla presa è estranea la qualità delle sabbie. L'esperienza dimostra che la presa si manifesta dapprima col disseccamento per evaporazione, e che il fenomeno di carbonatazione si spinge lentamente dalla superficie esterna, a contatto con l'aria, verso la parte più interna del manufatto. Quanto più è grande lo spessore delle strutture murali, tanto maggiore è il tempo impiegato perché la presa possa estendersi sino al nucleo delle mura; anche perché altrettanto preclusa all'anidride carbonica è la via per penetrare nell'interno delle masse murali. Si hanno esempi di malte non completamente consolidate dopo secoli che sono state impiegate e mantenute in condizioni di isolamento. L'Alberti annota d'aver trovato, allo stato pastoso, la malta di una fondazione costruita 500 anni prima.

Le malte idrauliche, che si impiegano anche sott'acqua, devono la loro presa a una causa ben diversa da quella delle malte aeree. Qui l'idrato di calcio ed il silicato d'allumina, in presenza d'acqua, si combinano, e la formazione di prodotti idraulici, quali gli idrosilicati di calcio, ne determinano la presa.

Per le malte idrauliche che si adoperano all'aria la presa ha luogo per il doppio fatto della ricostruzione del carbonato di calcio dovuto all'effetto dell'anidride carbonica dell'aria, e della formazione di silicati ed alluminati di calcio causati dalla presenza dell'acqua d'impasto contenuta nelle malte.

Nelle costruzioni le malte possono essere assoggettate a sforzi di trazione ed a sforzi di compressione. Gli sforzi di trazione si devono allo scorrimento fra i giunti, ovvero al distacco normale di due piani di giunto.

Dall’indagine su provini riproducenti malte del passato l'esperienza ha dimostrato che una malta comune, ben composta, resisteva a 0,7 Kg/cm² allo scorrimento, e da 1 a 2 Kg/cm² alla trazione per distacco normale dei due giunti; e come carico di sicurezza in pratica conveniva assumere da 3 a 5 Kg per cm² per le malte comuni sottoposte a compressione; e da 5 a 8 Kg/cm ² per le malte idrauliche.

Nella seguente tabella sono indicate le resistenze alla compressione di alcune qualità di malte:

                                                                                    Peso        Resistenza
                                                                                                    Compressione Kg/cm ₂

Qui di seguito si vedono i risultati della prova di resistenza su un saggio di malta idraulica composto di calce forte d'Albazzano (idraulica naturale) e sabbie carbonatiche di frantoio con granulometria calibrata in curva sufficientemente continua da 40 a 3000 microns.

Saggi di controllo eseguiti a:

Giorni          Kg/cm ²

50               38.75

75               39.42

90               48.07

105             53.79

130             67.62

150             72.13

165             75.34

Le malte idrauliche, come la suaccennata, sono spesso composte di calce grassa mescolata a sabbia e pozzolana, o più semplicemente con sola pozzolana (naturale o artificiale); oppure si possono ottenere con buone calci idrauliche naturali miste a sabbia. Le proporzioni da adottarsi sono ordinariamente quelle esposte nelle seguenti tabelle, come rilevato da capitolari d’archivio e da prontuari di cantiere dell’Ottocento.