Murature

EFFLORESCENZA.

Quando il degrado è prossimo alla superficie e la comparsa di sali è ben visibile,

o siamo in presenza di efflorescenze saline.

Si ha formazione di efflorescenze quando la muratura è in

condizioni di scarsa ventilazione, per cui l’acqua per

evaporare deve raggiungere la parte più superficiale della

muratura e si manifestano sotto forma di depositi biancastri

di aspetto cristallino o più raramente con un aspetto

filamentoso.

Quando la cristallizzazione avviene nel corpo della

o muratura si ha luogo a sub-efflorescenze.

In presenza di importante ventilazione, e quindi di più

rapida evaporazione dell’acqua dovuta al clima caldo e

asciutto e al variare del fronte di prosciugamento, si

realizzano sub-efflorescenze che determinano lo

sfaldamento all’interno del supporto mostrando una disgregazione simile a quello del

gelo.

Ogni sale ha la sua solubilità.

CLORURI: particolarmente presenti nelle aree costiere. Vengono trasportati all’interno

di una muratura per il fenomeno dell’umidità di risalita e di permeazione per via

capillare. Allo stato naturale i cloruri non sono igroscopici; lo diventano se combinati

con altri sali, soprattutto i solfati.

I cloruri (sodio, potassio, magnesio, calcio) si riconoscono per la formazione di piccoli

cristalli biancastri, sono molto igroscopici e a 25°C cristallizzano con umidità

atmosferica vicina al 30% rendendo difficile l’asciugatura del muro, che per questo

motivo può subire degradi da aggressione biologica aggravandone la patologia.

SOLFATI: sono i sali dell’acido solforico e sono presenti sulla crosta terrestre in tutti i

materiali da costruzione. Questi Sali possono assorbire acqua in grande quantità. Oltre

ad essere già presenti nel materiale da costruzione, i solfati possono essere introdotti

all’interno di una muratura dall’umidità di risalita e di permeazione per via capillare;

risalgono poi nella struttura muraria depositandosi e concentrandosi nello strato sub-

superficiale delle pareti.

i degradi dovuti ai solfati possono interessare superficialmente una struttura, in

quanto trasportati in soluzione dal vapore acqueo dell’aria e/o dalla pioggia battente

(piogge acide). Questi danni sono individuabili nella decoesione del materiale, cioè la

corrosione superficiale sotto forma di “sabbia” o sfaldamento stratificato.

CICLI DI GELO-DISGELO

Come già detto in altre occasioni, l'acqua che solidifica aumenta il suo volume del 9%.

Se la porosità di una muratura è completamente satura di acqua, allora la diminuzione

della temperatura e conseguentemente il congelamento della stessa porta ad una

variazione di volume dell'acqua che comporta un aumento di pressione interstiziale.

Tale pressione può deteriorare il materiale.

Flusso d’acqua liquida sospinta da dove si forma il

ghiaccio verso la microbolla attraverso il poro

capillare di sezione A.

Il degrado avviene soltanto al di sopra di un certo

grado di saturazione dei pori secondo lo schema

seguente.

Si noti come il degrado sia maggiore in cui i pori con raggio di dimensione dell'ordine

dei μm. Infatti, i pori di dimensioni maggiori difficilmente si trovano in condizioni di

saturazione. Invece, nei pori di dimensione minori l'apporto d'acqua è più lento ed il

congelamento avviene a temperature minori di 0 °C.

DILAVAMENTO DELLE MALTE E DEGLI INTONACI

Se vengono impiegati leganti aerei (calce o gesso) ci può essere dilavamento da parte

dell’acqua piovana. In tal caso i prodotti di reazione che determinano l’indurimento

sono relativamente idrosolubili.

Per DILAVAMENTO si intende il prolungato scorrimento dell’acqua, che agisce

rimodellando le forme in un progressivo consumo. Le strutture murarie sono esposte

al dilavamento della pioggia, il quale si presenta soprattutto su manufatti quali vasche

e fontane, in prossimità di corsi d’acqua, sulle superfici investite dalla percolazione

localizzata di grondaie danneggiate.

2. MECCANISMI CHIMICI

ATTACCO SOLFATICO SU PIETRE E MALTE

L’acqua, sempre presente in una azione di degrado, ha un duplice ruolo:

a. Traportare i solfati verso zone ricche di sostanze capaci di reagire con loro (le

malte)

b. Partecipare alle reazioni chimiche

L’idrossido di calce, o calce spenta, reagisce con l’acqua e, in presenza di ioni solfato,

forma il gesso, come nella reazione seguente:

−¿ ¿

2−¿+ H O →CaSO ·2 H O+2 OH

2 4 2

¿

) +SO

Ca(OH 2 4

Altra reazione chimica che avviene è quella in cui gli alluminati idrati di calcio

reagiscono con il gesso appena formatosi per formare ettringite:

−¿

¿ +C−

CaSO · 2 H O+2 OH A−H →C A·3 CaSO ·32 H O

4 2 2 4 2

¿ <10

Infine, in particolari condizioni climatiche (fredde e umide: )

T ° C , U . R .>95 %

avviene un’altra reazione che, a partire dai silicati idrati di calcio e carbonato di calcio,

fa ottenere thaumasite, sostanza chimica pericolosa e devastante dell’ettringite.

Infatti, la formazione di thaumasite è accompagnata visivamente da una sorta di

spappolamento del calcestruzzo.

−¿ ¿

CaSO · 2 H O+2 OH

4 2

¿

¿

Tutte queste reazioni, come già detto, avvengono solo se nelle malte sono presenti

alcune determinate sostanze che permettono la reazione chimica dei solfati. Allora ci

chiediamo quali che siano nello specifico queste malte suscettibili al degrado: le

MALTE IDRAULICHE.

Queste malte idrauliche (di calce o pozzolana o calce idraulica o cemento) sono

meccanicamente più resistenti, meno dilavabili dall’acqua rispetto alle malte aeree

però hanno il problema dell’attacco solfatico.

Invece, i solfati interni alle murature possono provenire da:

GESSO impiegato come legante nelle murature

o LATERIZI

o TERRENO per risalita capillare

o AEROSOL SUPERFICIALE (ambiente marino o inquinato)

o

ATTACCO ATMOSFERICO SU PIETRE E MALTE

Le emissioni di origine antropogenica, o EMISSIONI ANTROPOGENOCHE, si

riferiscono a tutte quelle attività influenzate dall’uomo, in particolare alle emissioni di

origine energetica (ovvero derivanti dall’uso dei combustibili), oppure a quelle dovute

ai processi industriali, all’agricoltura, alle foreste gestite o al trattamento dei rifiuti.

Tutte queste sostanze, in combinazione con altre, quali AZOTO, OSSIGENO e

ARGON, formano prodotti come anidride carbonica, anidride solforosa, ossidi di azoto,

acido cloridrico, metalli pesanti e particelle carboniose che, insieme a molecole di

acqua, formano ACIDI, sostanze particolarmente nocive per le pietre e le malte delle

murature, portando al degrado di quest’ultime.

Però, le pietre di natura silicea ed i mattoni hanno generalmente elevata

resistenza agli agenti atmosferici.

Tra le varie reazioni chimiche di degrado dovuto agli agenti atmosferici troviamo

l’ATTACCO ACIDO ALLE SUPERFICI CARBONATICHE.

HCO

Ca(¿¿ 3)

2 +CO +

CO anidride carbonica:CaCO H O →¿

2 3 2 2

NO

¿¿ +CO +

Ca( 3) H O

2 2 2

+2 ¿

HNO acidonitrico :CaCO HNO →

3 3 3

+ +

H S O acido solforico :CaCO H S O H O →CaSO ·2 H O+CO

2 4 3 2 4 2 4 2 2

I prodotti di queste reazioni sono composti ad elevata solubilità e scarsa coesione,

quindi facilmente degradabili.

Queste reazioni chimiche portano alla formazione di aree nere (in nicchie poco

profonde e quindi facilmente raggiungibili dall’acqua e dall’acido solforico), croste

nere, aree bianche (zone esposte alla pioggia, dilavamento) e aree grigie (in

nicchie profonde protette dall’acqua; il particolato atmosferico arriva solo per moto

turbolento).

3. MECCANISMI BIOLOGICI

ALTERAZIONI BIOLOGICHE

Le alterazioni biologiche sono dovute a organismi come alghe, mischi, licheni e

piante superiori che si trovano sulla superficie delle murature. In presenza di acqua,

=25−30

luce, con una temperatura di e con neutro si vengono a generare

T ° C pH

delle patine il cui danno causato è di tipo estetico, meccanico (se le patine sono

importanti) e chimico.

Alcuni rimedi possono essere la rimozione dell’acqua e l’impiego di sostanze che

inibiscono la crescita degli organismi aggressivi. Se sono già presenti questi

organismi, gli interventi da compiere sono: pulizia meccanica, trattamento biocida e

irradiazione con raggi UV.

INTERVENTI DI RISANAMENTO

Gli interventi di risanamento vengono fatti sulle murature per:

1. Ridurre o annullare il flusso d’acqua che risale dal terreno: IMPEDIMENTO

MECCANICO ALLA RISALITA CAPILLARE (taglio dei muri e inserimento di lastre in

acciaio o PVC; iniezioni di resine o sostanze idrorepellenti);

2. Aumentare l’evaporazione dell’acqua dalle murature verso l’ambiente esterno:

intonaco macroporoso e idrorepellente.

Per quanto riguarda le INIEZIONI DI RESINE o DI SOSTANZE IDROREPELLENTI, le

tecniche adoperato sono a gravità o tramite vere e proprie iniezioni di tali sostanze

all’interno della muratura. Tale trattamento risulta essere facilmente realizzabile per

murature porose.

Invece, l’INTONACO MACROPOROSO non elimina la risalita

capillare di acqua nella muratura, ma favorisce soltanto lo

smaltimento dell'umidità, soprattutto nei periodi della

stagione calda e secca. Esso, a livello microscopico, presente

dei pori interconnessi tra di loro che permettono il transito

delle molecole di acqua verso l’esterno. Se si ha un

INTONACO MACROPOROSO IDROREPELLENTE, esso lascia transitare l’acqua solo

verso l’esterno della muratura, impedendone l’entrata.

Poi si hanno gli INTONACI IDONEI ALLA PROTEZIONE DELLE MURATURE.

La normativa DIN 4108 (normativa di origine tedesca) considera idonei per la

protezione delle murature umide intonaci e rivestimenti protettivi superficiali

caratterizzati dalle seguenti prestazioni: S ≤ 2m

Resistenza alla diffusione del vapore

o d 2 0,5

Assorbimento acqua per capillarità

o <0,5 /(m )

W kg ·h S

Il prodotto della resistenza alla diffusione del vapore per l'assorbimento di

o d

acqua per capillarità deve essere minore di 0.1

W

Ogni materiale è caratterizzato da un parametro detto TRASPIRABILITÀ, ovvero la

capacità dal materiale di essere attraversato dall'aria umida; essa è espressa con il

valore che ci dice quanto un materiale sia ermetico o permeabile al vapore

μ

stesso. è un parametro che dipende dalla porosità.

Ogni