Chimica e tecnologia dei materiali - gesso e calci

Tipo 80 in cui CaSO >80

 4

CALCE AEREA:

Con il termine calce si intende sia la calce viva o in zolle che la calce spenta o idrata in polvere.

La calce deriva dai calcari: rocce costituite principalmente da carbonato di calcio CaCO e da

3

impurezze quali carbonato di magnesio MgCO , argille, ossidi di ferro e di silice.

3

COTTURA:

Il calcare, durante la cottura a 900 °C in forni rotanti, si decompone: CaCO  CaO + CO

3 2

(calcinazione). Tale reazione è endotermica.

SPEGNIMENTO:

La calce estratta dai forni viene chiamata calce viva in zolle e poi viene trasformata in calce

spenta o idrata in polvere: CaO + H O  Ca(OH) . Tale reazione è esotermica. L’ operazione

2 2

può essere effettuata con eccesso di acqua e si ottiene il grassello, oppure con acqua

necessaria stechiometricamente e si ottiene la calce idrata in polvere.

PRESA E INDURIMENTO:

Il grassello viene miscelato alla sabbia per formare una malta che fa presa e indurisce.

La calce spenta per opera dell’ anidride carbonica presente nell’ atmosfera porta alla

formazione del prodotto iniziale del calcare, ovvero il carbonato di calcio e dell’ acqua: Ca(OH) 2

+ CO CaCO + H O

2 3 2

La sabbia serve a ridurre il ritiro della malta, a dare una maggiore resistenza meccanica e una

stabilità dimensionale.

RESA IN GRASSELLO:

E’ una formula data da: volume del grassello nel momento in cui comincia la fessurazione/la

3

massa di calce viva iniziale. L’ unità di misura è: [l/Kg] oppure [m /tonn].

In base alla resa in grassello si hanno 3 tipi di calce:

1. Calci magre: 1,5<R.G<2,5

2. Calci grasse: R.G>2,5

3. Calci non accettabili: R.G<1,5

IMPIEGHI DELLA CALCE:

• Finiture esterne come intonaci

• Isolante come pannelli

• Legante per mattoni: calce + cemento

• Non viene utilizzata per ricoprire metalli perché alla fine si ha la formazione di un sale:

CaCO con riduzione del PH (soluz. acido-base).

3

CALCE IDRAULICA:

Il primo impiego di calci idrauliche, o meglio di paste in grado di resistere all’ acqua, risale al X

secolo avanti Cristo per la costruzione delle cisterne di Gerusalemme, in cui la parte inferiore

era ricoperta da calce con polvere di mattone, il cui uso era stato insegnato dai fenici!

I primi tentativi di fabbricazione di calce idraulica vera e propria risalgono al 1756, anno in cui l’

ingegnere inglese Smeaton capì che le proprietà idrauliche di una calce erano conferite dalla

quantità di argilla nei calcari. Successivamente fu Vicat che da un punto di vista chimico capì

che durante la cottura avveniva la combinazione con la calce della silice e dell’ allumina,

contenute nell’ argilla.

Per questo è da considerare il precursore del cemento portland (calcare+argilla).

Possiamo distinguere 3 tipi di calci idrauliche:

1) Calci idrauliche vere e proprie: ottenute per cotture di calcare e argille a 900 °C. A tale

temperatura si formano due composti: il silicato bicalcico ( 2CaO·SiO ) e l’ alluminato

2

monocalcico ( CaO·Al O ). Il prodotto è la calce idraulica. In presenza di acqua questi

2 3

due composti diventano: silicato di calcio idrato ( C-S-H ) e alluminato di calcio idrato

( C-A-H ).

2) Calci idrauliche formate da: cemento portland + filler (materiali macinati finemente,

generalmente calcarei) + additivi aeranti.