Malte storiche: storia, caratterizzazione, studio e proposte di intervento

Relatore: Graziella Roselli

Laboratorio di Tecnologie e Diagnostica per la Conservazione ed il Restauro - UNICAM (graziella.roselli@unicam.it) A.R.T.& Co. Applicazioni di Restauro Tecnologiche e Conservative Spin-off dell'Università di Camerino UNICAM Università di Camerino 1336

Malte Storiche: Storia, Caratterizzazione, Studio e Proposte

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Una malta secondo la normativa (documento UNI 10924 2001) viene definita come una "miscela di leganti inorganici o organici, aggregati prevalentemente fini, acqua ed eventuali aggiunte di additivi organici e/o inorganici (o miscela di solo legante e acqua) in proporzioni tali da conferire all'impasto allo stato fresco un'opportuna lavorabilità e, allo stato indurito, adeguate caratteristiche fisiche (porosità, permeabilità all'acqua ecc.) meccaniche (resistenza, deformabilità, aderenza, ecc.) di aspetto, di durabilità, ecc".

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Composizione della Malta

Una malta quindi è composta da: a) legante b) aggregato c) acqua d) eventuale aggiunta di composti idraulicizzanti e) eventuali additivi e aggiunte.

Settori di Studio delle Malte

Ci sono perlomeno tre distinti settori dello studio delle malte, che richiedono ognuno un diverso approccio:

• quello della conservazione dei monumenti ed edifici storici
• il settore archeologico
• il settore della ricerca.

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Aspetti da Indagare nella Caratterizzazione di una Malta

In generale comunque, a prescindere dalla finalità dello studio nella caratterizzazione di una malta, è necessario indagare i seguenti aspetti:

• il rapporto tra il legante e l'aggregato
• la composizione dell'aggregato e la sua distribuzione nell'impasto
• le caratteristiche del legante
• il comportamento nei confronti dell'alterazione
• i fattori che condizionano l'applicabilità e l'aderenza (supporto ecc.).

200 um

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Uno Sguardo al Passato

Diffusione delle Malte Antiche

Area medio-orientale nell'VIII secolo a.C Mediazione culturale dell'antica Grecia Italia nelle sue regioni meridionali e centrali (Campania e Lazio) Romani impiego esteso e sistematico a partire dal III secolo a.C.

Fonti Storiche sulle Malte

C. PLINII SECUNDI NATURALIS HISTORIA, TOHVa PAINCR De Architectura di Vitruvio e Naturalis Historia di Plinio e De Agricultura di Catone fonti di preziosi indicazioni pratiche e di precetti fino al XIX secolo

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Siti Produttivi e Censimento Geografico

Nel corso del tempo si è assistito così a un avvicendamento di siti produttivi determinato dallo sfruttamento e dalle modifiche del territorio, non solo in relazione alle infrastrutture, ma talvolta all'urbanizzazione dei siti. Risulta quindi di fondamentale importanza nello studio delle malte storiche avere un censimento geografico completo su territorio nazionale delle cave e delle fornaci utilizzate in ogni area

Processo di Produzione della Calce

SELEZIONE CO2 calcare CaCOa calcare CaCO3 H2O COSTRUZIONE calce viva CaO calce spenta Ca(OH)2 CO2 SPEGNIMENTO

Graziella Roselli 6 COTTURAUNICAM Università di Camerino 1336

Edifici Antichi come Cave a Cielo Aperto

Edifici Antichi, trasformati in vere e proprie Cave cielo aperto Basilica di Massenzio Piazza del Colosseo

Graziella Roselli 7Tra Quattro e Cinquecento la commercializzazione su grande scala della calce divenne, quindi, un fattore chiave nell'articolazione dei rapporti economici fra la città e la campagna. Nel corso di un breve, ma incisivo periodo di transizione, si passò da un'economia della calce di piccolo formato, di tradizione medioevale, a uno scenario rinascimentale dominato dai grandi mercanti, le calcare rappresentavano un fattore di lavoro che assicurava a una parte degli abitanti un reddito in moneta

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Graziella Roselli 8UNICAM Università di Camerino 1336

Sistema GIS per lo Studio delle Malte

Banca Dati e Fonti

Sistema GIS Una banca dati come"polifonia di fonti" caratterizzazione dei materiali dati scientifici sui materiali Censimento fornaci utilizzate Conoscenza della lavorazione dei materiali Censimento cave utilizzate Censimento vulnerabilità murature

Graziella Roselli 9UNICAM Università di Camerino Le materie prime e loro lavorazione nel passato 1336

La Calce e i suoi Storici

La calce Vitruvio Plinio Nicola Cavalieri San Bertolo Leon Battista Alberti Francesco Milizia Francesco di Giorgio Martini Vincenzo Scamozzi Andrea Palladio

Graziella Roselli 10UNICAM Università di Camerino Spegnimento della calce 1336

Metodi di Spegnimento della Calce

Spegnimento con il metodo ordinario Spegnimento da aspersione Spegnimento da immersione Spegnimento per estinzione spontanea

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Lavorazione dei Materiali

Componenti degli Impasti

L'Acqua Gli Inerti B E Gli Impasti LAVORAZIONE DEI MATERIALI

Graziella Roselli 12Dai colori in polvere alla pittura Dimensioni e forma delle particelle Particelle primarie Agglomerati Aggregati idrofili pigmenti idrofobi Preparazione del rosso di solfuro di cerio energia di superficie l'apporto di energia meccanica attraverso la cosiddetta macinazione dei colori Lo spezzettamento delle particelle ne aumenta considerevolmente la superficie totale

13Forze di capillarità Lo spezzettamento delle particelle ne aumenta considerevolmente la superficie totale all'aumento della superficie, la quantità di liquido fra i grani diminuisce quanto basta perché le distanze siano piccole e le forze di tensione superficiale elevate.

14Utilizzo dell'olio invecchiato per la macinazione dei colori a ACIDO GRASSO CH CH, CH CH, CH CH 12 COOH 1 HỌC CH, CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 IDROFOBO IDROFILO b LEGANTE IDROFOBO (TRIGLICERIDE) COOCH2 HCOOC V COOCH2 CATENA IDROCARBURICA C ACIDO GRASSO PIGMENTO IDROFILO W LEGANTE IDROFOBO GLICERILE

15Pitture lucide, satinate ed opache pittura lucida pittura opaca pittura satinata Pigmento con alto indice di rifrazione Pigmento con basso indice di rifrazione Potere coprente grado di macinazione del pigmento Cariche o extenders O pigmenti secondari Maggiore ancoraggio Migliore pennellabilità

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Tipologie di Malte e Materiali

Malte con Calce e Aggregati

Malte con calce e sabbia e ghiaia o calcestruzzo structura ex caementis

Malte con Materiali Pozzolanici

Malte con materiali a comportamento pozzolanico. Sabbia fina Sabbia grossa Ghiaia risetto Pietrischetto Mezzanello Pietrisco Cemento pozzolanico solfato resistente certificato (EN 197-1) Calce idraulica naturale NHL 3.5 nocciola certificata (EN 459-1) Fiore di calce calcica naturale CL 90-5 certificato (EN 459-1) Inerte leggero naturale bio eco compatibile certificato (EN 13055) Sabbia naturale 0-0,6mm certificata (EN 13139) sabbia naturale 0,6-1,5 mm certificata (EN 13139) Sabbia naturale 1,5 - 3,0 mm certificata (EN 13139) Sabbia naturale 3.0-5.0 mm certificata (EN 13139)

Lavorazione e Applicazione degli Impasti Romani

Lavorazione e applicazione degli Impasti Il segreto dell'alta qualità delle murature romane consisteva proprio nella cura posta a scegliere combinare i materiali nel loro giusto dosaggio della stagionatura della lentezza dei lavori di costruzione

Varianti di Malte Pozzolaniche

a) Malta con pozzolana b) Malte con materiali a comportamento pozzolanico

• Malte con terrazzo d'Olanda
• Malta con cenere di Tournay
• Malta con cenere

Graziella Roselli 17Malta con pozzolana Le indicazioni relative all'impiego della malta con pozzolana, come semplice composto cementante, sono spesso molto generiche e non descrivono il tipo di utilizzo e i metodi in cui esso avveniva. Nicola Cavalieri San Bertolo è il primo a riportare in modo dettagliato le proporzioni di calce e pozzolana utilizzate dai costruttori romani a lui contemporanei. Egli però non fornisce indicazioni sulla sabbia e sulle qualità di pozzolana e di calce da utilizzare, argomento sul quale invece si soffermano con osservazioni molto particolareggiate Quatremère de Quincy e Giovanni Curioni. Secondo Quatremère de Quincy in particolare la calce migliore da utilizzare per queste malte era quella grassa, ottenuta cioè dalla cottura di calcari sufficientemente puri, nel caso si utilizzassero pozzolane che l'autore definisce "energiche", oppure per metà o eminentemente idraulica, cioè derivante dalla cottura di calcari impuri, perché contenente argilla, nel caso si utilizzassero pozzolane meno pure e sabbia quarzosa.Malte con materiali a comportamento pozzolanico Le malte più citate dalle fonti come sostitutive di quelle a base pozzolanica o in abbinamento con esse sono: la malta con il terrazzo d'Olanda (tarras olandese)polvere grigia ottenuta dalla cottura e successiva macinazione di una terra presente nelle zone vicino a Colonia e nella regione del Basso Reno. Questa malta è adatta a ogni specie di costruzione perché in grado di resistere sia all'umidità sia il calore. la malta con la cenere di Tournayun prodotto secondario della produzione di calce dalla pietra di Tournay, descritta come eccellente, durissima e di colore turchino. La cenere era composta dai pezzi di questa pietra che, caduti durante la cottura nel fuoco, si mescolavano con i pezzi di carbone fossile utilizzati per alimentare le fiamme. Questa cenere mescolata con scorie di ferro e calce era molto utile nella composizione delle malte per opere idrauliche, perché si componeva essenzialmente di particelle di carbone fossile calcinato in grado probabilmente di aumentare la resistenza della malta all'umidità.Malta con cenere di legna Oltre ai due materiali sopra menzionati le fonti riportano spesso indicazioni relative all'impiego e alla composizione di malte da utilizzarsi in luoghi particolarmente umidi contenenti polvere macinata di carbone di legna. Le proprietà del carbone di legna, come isolante dall'umidità, erano del resto già note a Vitruvio e se ne era certamente conservata memoria anche durante il Medioevo. Cennino Cennini infatti raccomandava nel suo libro dell'arte l'uso della polvere di carbone di quercia per creare uno strato isolante da applicare sulle opere in pietra, perché il carbone sempre tiene asciutto per l'umidità della pietra. Intonaco con cenere. L'unica indicazione per l'impiego di malta contenente cenere ricavata dalla paglia bruciata, come intonaco per esterno, intonaco a sgraffito è riportata da Giorgio Vasari. L'impasto era in questo caso composto di calce sabbia e cenere polverizzata nel mortaio, la cenere era tuttavia utilizzata come colorante.

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Indicazioni Generali per lo Studio di una Malta

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