Studio tecnico online
sezione di
www.softwareparadiso.it
software, servizi, informazioni sull'edilizia e la casa
 
Materiali: la calce
(uso e caratteristiche)
 Parti e argomenti della scheda: 
 La calce 
 Tipi di calce 
 Storia 
 Preparazione 
 Carbonatazione 
 Impieghi 
 Sicurezza
La calce è il materiale legante probabilmente più antico dell'edilizia, ottenuto riscaldando ad alte temperatura la comune pietra. Essa viene usata quasi esclusivamente insieme alla sabbia per formare la malta oppure con cemento per altri tipi di impasto. In ogni caso la calce ha bisogno dell'acqua per essere adeguatamente impastata e per poter reagire chimicamente e fare presa.
La qualità della calce e dei prodotti derivati, come la malta, dipende dalla materia prima e dalle proporzioni dei componenti.
In queste pagine si tratta di come confezionare un prodotto opportuno e quali sono le condizioni per controllare la corretta composizione. Il linguaggio, seppure semplice ed adatto a chiunque, non intende banalizzare argomenti tecnici utilissimi per il progettista, il calcolatore, il professionista in genere e l'impresa delle costruzioni.
Le pagine, pertanto, possono essere lette da chiunque, senza alcuna particolare preparazione come è nella filosofia di questo nostro sito, ma bisogna avvertire il lettore che le troverà maggiormente interessanti se egli possiede una cultura di base sull'edilizia e sulla tecnica di cantiere e della direzione dei lavori.  Gli studenti, i neolaureati o neodiplomati, gli appassionati del ramo, coloro che lavorano a vario titolo nell'industria delle costruzioni o nella vendita dei materiali edili, gli amministratori locali e coloro che si accingono a risolvere un problema che implica una costruzione avranno certamente un valido aiuto da questa e da altre centinaia di pagine similari di questo sito.
 
 
Indice dei materiali
 
Altre pagine inerenti sul sito: 
 la pietra come materiale 
 villini 
 restauro 
 ristrutturazioni 
 parliamo di architettura 
 parliamo di arte 
 parliamo di ristrutturazioni 
 parliamo di pavimento 
 parliamo di rivestimento 
 scheda DIA (denuncia di inizio attività) 
 legge n.64/1974 (legge sismica) 
 DM 11/3/1988 (opere di sostegno e fondazioni) 
 DM 20/9/1987 (norme tecniche per gli edifici in muratura) 
 DPR n.380/2001 (testo unico dell'edilizia) 
 DPCM 21/10/2003 (primi elementi tecnici per le zone sismiche) 
 ordinanza n.3274/2003 (norme tecniche per le zone sismiche) 
 software AREEF (stima aree fabbricabili e costi edifici) 
 software MURATS (verifica edifici in muratura) 
 software TRAV (calcoli e verifiche di travi, sbalzi, plinti) 
 software VIDEOCALC (calcoli di travi, piastre, archi) 
 software CONSOL (calcoli di consolidamento) 
 software VALVEN (stima immobili) 
 software VALQUA (come scegliere tra più tipologie) 
 trova un libro sul tema 
 esamina le opportunità 
 chiedi una consulenza 
Google 
 
Web  www.softwareparadiso.it 
 

 La calce  
Ogni muratore, ogni impresa, ogni progettista o direttore dei lavori, ognuno che abbia avuto a che fare con l'edilizia ha anche avuto modo di conoscere la calce. Talora la si scambia per il composto chiamato tecnicamente malta, in quanto ne può essere il componente principale, ma in ogni cantiere non può mancare un materiale simile. 
L'uso è indispensabile non solo come legante, per la costruzione di muri di ogni tipo, ma anche per distribuire i carichi quando si debbano comporre elementi non perfettamente (e quasi mai lo sono) lisci nella superficie di contatto. Molto più spesso è, usata per fare l'intonaco. In pratica se vi fossero dei mattoni levigati a specchio potrebbe farsi a meno della malta tra una serie di ricorsi, per il perfetto combaciare delle facce orizzontali e laterali. 

Tipi di calce 
La calce è in materiale da costruzione (ma anche con altri utilizzi) noto fin dall'antichità. Si presenta in due forme chimicamente distinte: 

    * La calce viva, ossido di calcio, CaO, fortemente igroscopica 
    * La calce spenta, idrossido di calcio, Ca(OH)2 

Storia  
Già i Romani ed i Fenici prima avevano imparato ad usare la calce come materiale da costruzione, mescolata con la sabbia a formare la malta. Inizialmete adoperata nella forma di calce aerea (che indurisce solo se a contatto con aria) venne successivamente mischiata con pezzi di argilla cotta (vasellame, mattoni ecc.) oppure a pozzolana una sabbia ricca di silice che ne alterano le caratteristiche di resistenza, impermeabilità e soprattutto ne consentono la presa anche in ambienti non a contatto con aria (tipicamente sott'acqua). Nasceva così la calce idraulica. Nel 1850 l'inglese John Smeaton scopriva che alcune marne calcaree contengono al loro interno impurità argillose o silicee; da questi minerali si può ottenere la calce idraulica naturale in quanto contiene già le caratteristiche di idraulicità senza l'aggiunta di parti esterne. Vitruvio, nella sua opera De architectura ne descrive la produzione a partire da pietre bianche, cotte in appositi forni dove perdono peso (oggi sappiamo in conseguenza della liberazione di anidride carbonica). Il materiale ottenuto, la calce viva, era poi spenta gettandola in apposite vasche piene di acqua. 

Preparazione 
La materia prima per la produzione della calce è il calcare, una roccia sedimentaria ricca di carbonato di calcio ( CaCO3 ) che viene estratta da apposite cave. Le Dolomiti sono storicamente e geologicamente ricche in questo senso. Può essere usato anche marmo o altri minerali. 
Il materiale, grossolanamente frantumato, è introdotto in appositi forni o fornaci dove viene riscaldato a 800-1200° per decine di ore. In questa fase avviene un reazione chimica che porta alla liberazione di anidride carbonica e produzione dell'ossido di calce: 
    CaCO3 -> CaO + CO2 
Dopo la cottura i frammenti di pietra riducono il loro peso di circa un terzo a causa degli atomi di carbonio e ossigeno perduti, ed assumono una consistenza porosa. Esse costituiscono la calce viva che, commercializzata così com'è oppure ridotta in polvere, deve essere conservata in recipienti perfettamente ermetici, poiché è molto igroscopica. 
Per ottenere la calce definitiva, o calce spenta, il materiale viene immerso in vasche piene d'acqua dove avviene una reazione di idratazione, accompagnata da un violento rilascio di calore che frantuma le pietre (la procedura è detta spegnimento): 
    CaO + H2O -> Ca(OH)2 
Il materiale che non ha reagito durante la cottura rimane sul fondo della vasca, mentre la calce in sospensione (grassello di calce) viene prelevata per mezzo di un canale comunicante con una vasca di raccolta. La miscela acquosa ottenuta può essere utilizzata subito in cantiere oppure può essere imballata in sacchi ermetici e conservata per anni. L'acqua che si separa dalla miscela è detta latte di calce. 
La calce idraulica è preparata a partire da roccia calcarea ricca di silicati e composti dell'alluminio e del magnesio. 
Il nome deriva dal fatto che, differenza della calce normale, è in grado di fare presa in poche ore anche a contatto con l'acqua. 

Carbonatazione  
A differenza del cemento che inizia la presa al primo contatto con l'acqua, la calce può essere conservata in acqua per anni. 
La presa inizia invece con l'asportazione dell'acqua e la successiva essiccazione. Ciò la rende inutilizzabile per le applicazioni a contatto con l'acqua (ponti, moli), ma la rende preferibile al cemento dove l'essiccazione avvenga rapidamente, come nell'applicazione di intonaci. Il cemento infatti non dovrebbe invece asciugare prima che sia terminata la fase di presa. 
Una volta che la calce si è essiccata, a contatto con l'anidride carbonica presente nell'atmosfera inizia un lento processo che la trasforma in calcare (carbonatazione), il composto originario dal quale è stata prodotta. La reazione è: 
    Ca(OH)2 + CO2 -> Ca(CO3) + H2O 
Anche se la reazione precedente è corretta dal punto di vista formale, la reazione reale è più complessa. Osservando la precedente reazione infatti, il processo sembrerebbe avvenire tra un solido Ca(OH)2 e un gas CO2, mentre in realtà la reazione avviene in fase acquosa grazie all'acqua di impasto della calce. 
L'idrossido di calcio infatti si scioglie in acqua, grazie ad una buona solubilità, l'anidride carbonica si scioglie anch'essa in acqua, formando una specie indicata come acido carbonico H2CO3, da cui per reazione acido base si forma un sale poco solubile, ovvero il carbonato di calcio. La forma corretta è dunque: 
    Ca2+ + 2OH- + 2H+ +CO32- -> Ca(CO3) + 2 H2O 

Impieghi 
La calce viva è usata: 
    * per trattare le acque per ridurre l'acidità 
    * nella depurazione per rimuovere i fosfati ed altre impurità (flocculante) e per desolforizzare i gas di scarico 
    * nella fabbricazione della carta per dissolvere le fibre di legno 
    * come candeggiante e sbiancante 
    * per disinfettare ambienti 
    * in agricoltura per correggere i terreni acidi 
    * in chimica è usato per purificare l'acido citrico ed il glucosio, come essiccante e assorbitore di anidride carbonica 

La calce spenta è usata: 
    * come materiale da costruzione unita alla sabbia (stabilitura) 
    * mescolato al cemento per produrre una malta plastica adatta per gli intonaci 
    * nella concia delle pelli 
    * nell'industria petrolchimica per produrre additivi per lubrificanti 
    * per la produzione dello stereato di calcio 
    * per la neutralizzazione e l'assorbimento di inquinanti 
    * per il trattamento dell'acqua usata nell'industria alimentare 
    * per correggere l'acidità dei terreni 
    * in agricoltura, unita al solfato di rame è usato come anticrittogamico (miscela bordolese) 
    * nell'industria farmaceutica per preparare sali di calcio e magnesio 
    * in odontoiatria come medicamento nei sottofondi e nell'endodonzia 

Sicurezza 
La calce, e particolarmente quella viva, presentano una forte alcalinità e causticità. Il contatto con la pelle con l'ossido anidro può provocare gravi ustioni come avviene con la soda caustica. Il contatto con poca acqua (non sufficiente ad assorbire il calore prodotto) può provocare una violenta ebollizione e la proiezione di schizzi caustici e bollenti. 
per questi motivi è importante utilizzare guanti ed occhiali protettivi quando si maneggi la calce, sia solida che in soluzione, sia la malta di calce. 
L'ingestione di idrossido di calcio può provocare gravi sintomi, tra cui difficoltà respiratoria, emorragie gastrointestinali, ipotensione e pericolose alterazioni nel pH del sangue.