Storia della calce in malta
Le prime malte erano fatte di fango o argilla. Questi materiali sono stati utilizzati a causa della disponibilità e del basso costo. Gli egiziani utilizzavano malte di gesso per lubrificare i letti di grandi pietre quando venivano spostati in posizione (ref. mi). Tuttavia, queste matriali non hanno funzionato bene in presenza di alti livelli di umidità e acqua.
Si scoprì che il calcare, una volta bruciato e combinato con l’acqua, produceva un materiale che si induriva con l’età. Il primo uso documentato di calce come materiale da costruzione è stato di circa 4000 AC quando è stato utilizzato in Egitto per intonacare le piramidi(ref. ii). L’inizio dell’uso della calce nelle malte non è chiaro. È ben documentato, tuttavia, che l’impero romano utilizzasse estesamente malte a base di calce. Vitruvio, un architetto romano, ha fornito le linee guida di base per le miscele di malta di calce(ref. iii).
” When Quando è spenta, si mescoli con la sabbia in modo tale che se è sabbia di fossa si versino tre di sabbia e uno di calce; ma se lo stesso viene dal fiume o dal mare, due di sabbia e uno di calce vengono gettati insieme. Perché in questo modo ci sarà la giusta proporzione della miscela e della miscelazione.”
Le malte contenenti solo calce e sabbia richiedevano anidride carbonica dall’aria per convertirsi in calcare e indurirsi. Le malte di calce/sabbia si induriscono lentamente e non si induriscono sott’acqua. I Romani crearono malte idrauliche che contenevano calce e una pozzolana come polvere di mattoni o cenere vulcanica. Queste malte erano destinate ad essere utilizzate in applicazioni in cui la presenza di acqua non consentiva alla malta di carbonare correttamente(rif. iv). Esempi di questi tipi di applicazioni includevano cisterne, stagni di pesce e acquedotti.
Gli sviluppi più significativi nell’uso dei pozzolani nelle malte si verificarono nel xviii secolo. Si è scoperto che bruciare calcare contenente argille produrrebbe un prodotto idraulico. Nel 1756, James Smeaton sviluppò forse il primo prodotto di calce idraulica calcinando calcare blu Lias contenente argilla. È stata aggiunta anche una terra pozzolanica italiana di Civita Vecchia per fornire ulteriore forza (ref. v). Questa miscela di malta è stata utilizzata per costruire il faro di Eddystone. James Parker brevettò un prodotto chiamato cemento romano o cemento naturale nel 1796. Il cemento naturale è stato prodotto bruciando una miscela di calcare e argilla insieme in forni simili a quelli usati per la calce. Il prodotto risultante è stato macinato e conservato in contenitori impermeabili. In genere, i cementi naturali avevano un contenuto di argilla più elevato rispetto ai prodotti a base di calce idraulica, il che consentiva un migliore sviluppo della resistenza. La malta cementizia naturale è stata utilizzata nella costruzione in cui la muratura è stata sottoposta a umidità e sono stati necessari alti livelli di resistenza(rif. vi).
Joseph Aspdin, un muratore/costruttore inglese brevettò un materiale chiamato cemento portland nel 1824. Il cemento Portland consisteva in una miscela di calcare, argilla e altri minerali in proporzioni accuratamente controllate che venivano calcinate e macinate in particelle fini. Anche se alcuni cemento portland è stato importato dall’Europa, non è stato prodotto negli Stati Uniti fino al 1871. La consistenza e i livelli di resistenza più elevati del cemento portland hanno permesso di sostituire i cementi naturali nelle malte. Il cemento Portland di per sé aveva scarsa lavorabilità. Il cemento Portland combinato con la calce ha fornito un eccellente equilibrio tra resistenza e lavorabilità. L’aggiunta di cemento portland alle malte di calce ha aumentato la velocità del processo di costruzione per l’edificio in muratura a causa dello sviluppo della resistenza più rapido. Sono stati sviluppati progetti di mix che incorporano diverse quantità di calce e cemento portland. Nel 1951, ASTM pubblicò una specifica standard per la muratura dell’unità (C270-51). Questa specificazione ha permesso che le combinazioni di cemento e di calce fossero specificate dalle proporzioni del volume o dalle proprietà della malta. ASTM C270 è ancora in uso oggi. Questo standard identifica cinque tipi di malta in base alla frase MASON WORK S. Le miscele di cemento/calce di tipo M hanno la massima resistenza alla compressione e il tipo K ha la più bassa.
— Maggiori informazioni sulle specifiche della malta di calce.
Fino al 1900 circa, il grassello di calce era utilizzato nelle applicazioni di costruzione. Calcare è stato bruciato in piccole fornaci spesso costruite sul lato di una collina per facilitare il carico(ref. vii). Legno, carbone e coke sono stati utilizzati come combustibile. La calce viva prodotta da questi forni è stata aggiunta all’acqua in una fossa o in un trogolo di metallo e imbevuta per un lungo periodo di tempo. Il tempo necessario per l’ammollo dipendeva dalla qualità della calce viva e poteva variare da giorni a anni. Generalmente si pensava che più a lungo la calce viva fosse inzuppata, meglio avrebbe funzionato. La specifica standard per la calce viva per scopi strutturali è stata sviluppata nel 1913. Dopo la fine del secolo, iniziò l’uso di prodotti a base di calce idrata. L’acqua è stata aggiunta alla calce viva nello stabilimento di produzione per ridurre la quantità di tempo necessaria per l’ammollo in cantiere. Alla fine del 1930 iniziò la produzione di prodotti a base di calce dolomitica idrata a pressione. Questi prodotti richiedevano solo brevi periodi di ammollo (20 minuti o meno) prima dell’uso. Nel 1946 fu pubblicata la Specifica standard per la calce idrata per scopi murari (ASTM C207). Questo standard ha identificato due e successivamente quattro tipi di prodotti a base di calce che potrebbero essere utilizzati nelle applicazioni in muratura.
More Ulteriori informazioni sulle specifiche di calce di Mason.
I prodotti a base di calce hanno svolto un ruolo significativo nella costruzione in muratura per migliaia di anni. Prima del 1930, la maggior parte delle costruzioni in muratura utilizzava malte a base di calce. Calce ha dimostrato prestazioni che è dimostrato da strutture, come la Grande Muraglia cinese, che sono durati per centinaia di anni. Le ragioni per l’uso della calce in malta 2000 anni fa rimangono valide ancora oggi.
More Maggiori informazioni sulle malte a base di calce nella moderna costruzione in muratura.
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