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MALTE IDRAULICHE A BASE DI CALCE E METACAOLINO
SVILUPPO DI MATERIALI E SOLUZIONI INNOVATIVE PER IL RESTAURO E LA CONSERVAZIONE DEI BENI CULTURALI
Le materie prime, reperite soprattutto dalle aziende che hanno aderito al progetto, dopo accurate
osservazioni in microscopia ottica allo stereomicroscopio (OM),
sono state caratterizzate chimicamente e mineralogicamente mediante diverse tecniche analitiche
(XRF, XRD, DTA-TGA, SEM-EDS).
CARATTERIZZAZIONE delle MATERIE PRIME
Formulazione di MALTE da RESTAURO
per MURATURE a base di grassello
(UNI 11488:2013 e UNI EN 10940:2001)
Obiettivo del progetto, partito da alcuni mesi, 竪 sviluppare MALTE IDRAULICHE utilizzando come legante la CALCE intesa soprattutto come GRASSELLO
di calce, materiale storico, da sempre utilizzato nelledilizia e nellarte fino allavvento del cemento, ma anche come calce idraulica naturale (NHL), che
竪 oggi 竪 la tipologia di calce pi湛 utilizzata nel mondo del restauro e delledilizia.
Come additivo pozzolanico viene utilizzato il METACAOLINO (MK), ottenuto calcinando a 650属C il caolino.
In particolare si 竪 deciso di mettere a punto MALTE PER INIEZIONE per interventi di consolidamento o di riadesione di sistemi precedentemente
disconnessi o distaccati e MALTE PER MURATURE quindi malte di allettamento, stilatura, riempimento, ecc.
Si 竪 scelto di utilizzare calce e metacaolino perch辿 sono materiali COMPATIBILI (compatibilit chimica, fisica e storica) con i manufatti archeologici-
storici-artistici. Inoltre lutilizzo del grassello di calce consente di recuperare un enorme patrimonio culturale storico, legato alle tecniche di produzione
e di messa in opera, che sta andando perduto. Calce e metacaolino sono materiali ECOLOGICI (basse temperature di calcinazione) e ATOSSICI (nessun
additivo chimico) per cui non solo sono ottimi prodotti per il restauro, ma possono essere usati nel campo della BIOEDILIZIA.
Formulazione di MALTE da RESTAURO
per INIEZIONE a base di NHL
(UNI 11488:2013 e UNI EN 10940:2001)
Formulazione di MALTE ALLEGGERITE
a base di NHL o di Grassello
(UNI 11488:2013)
OBIETTIVI
GRASSELLLO
CaO MgO SiO2 Al2O3 Fe2O3
Gr 1 99,18 0,45 0,16 0,09 0,05
Gr 2 99,22 0,45 0,11 0,06 -
Gr 3 98,64 0,69 0,4 0,23 -
Gr 4 98,43 0,76 0,42 0,16 0,16
CL BS4B 1 1 28GG
Operations: Strip kAlpha2 0.500 | Import
CL BS4B 1 1 28GG - File: CL BS4B 1 1 28GG.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 5.000 属 - End: 65.005 属 - Step: 0.020 属 - Step time: 92.5 s - Temp.: 25 属C (Room) - Time Started: 9 s - 2-Theta: 5.000 属 - Theta: 2.500 属 -
Lin(Counts)
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
2-Theta - Scale
5 10 20 30 40 50 60
La reattivit tra idrossido di calcio e metacaolino 竪 stata valutata
mediante analisi termiche DTA-TGA, SEM e osservazioni al microscopio polarizatore.
I minerali di neoformazione sono stati individuati attraverso analisi XRD.
GRASSELLO Termogramma DTA-TGA
GRASSELLO + MK 1:1 Termogramma DTA-TGA
Dopo 14 giorni Ca(OH)2 ha quasi completamente
reagito col MK per formare silicati di calcio idrati,
calcio alluminati idrati e silico alluminati di calcio
idrati.
Area con prevalenza di
calcite.
Area con prevalenza di fasi
di neoformazione.
GRASSELLO + MK 1:1 immagini al SEM
GRASSELLO + MK diffrattogramma
PROVE MECCANICHE (UNI EN 1015-11: 2007)
RESISTENZA A
FLESSIONE
RESISTENZA A
COMPRESSIONE
SABBIA
METACAOLINO
MK
Contatti: Laura Amadei, CERTIMAC, Faenza, l.amadei@certimac.it Michele Macchiarola, ISTEC-CNR, Faenza, michele.macchiarola@istec.cnr.it
SABBIA
Sabbia
prevalentemente
silicoclastica con
frazione
carbonatica
subordinata.
Ca(OH)2
Fasi di
neoformazione
PRIME FORMULAZIONI
SABBIAMK
CL 90-S PL SABBIAMK H2O
H2O
PERLITEMK H2OCL 90-S PL
NHL 3.5
RESISTENZA MEDIA
m (N/mm2)
MALTE A GRASSELLO 18,12
MALTE A NHL 3.5 17,71
RESISTENZA MEDIA
fm (N/mm2)
MALTE A GRASSELLO 2,85
MALTE A NHL 3.5 1,86
Ca(OH)2
TECNOPOLO MITAI
VALUTAZIONE REATTIVIT CALCE - METACAOLINO
Temperatura [属C]
Temperatura [属C]
ALLUMINATI DI CALCIO IDRATI
STRATLINGITE
Position [属2Theta]

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  • 1. MALTE IDRAULICHE A BASE DI CALCE E METACAOLINO SVILUPPO DI MATERIALI E SOLUZIONI INNOVATIVE PER IL RESTAURO E LA CONSERVAZIONE DEI BENI CULTURALI Le materie prime, reperite soprattutto dalle aziende che hanno aderito al progetto, dopo accurate osservazioni in microscopia ottica allo stereomicroscopio (OM), sono state caratterizzate chimicamente e mineralogicamente mediante diverse tecniche analitiche (XRF, XRD, DTA-TGA, SEM-EDS). CARATTERIZZAZIONE delle MATERIE PRIME Formulazione di MALTE da RESTAURO per MURATURE a base di grassello (UNI 11488:2013 e UNI EN 10940:2001) Obiettivo del progetto, partito da alcuni mesi, 竪 sviluppare MALTE IDRAULICHE utilizzando come legante la CALCE intesa soprattutto come GRASSELLO di calce, materiale storico, da sempre utilizzato nelledilizia e nellarte fino allavvento del cemento, ma anche come calce idraulica naturale (NHL), che 竪 oggi 竪 la tipologia di calce pi湛 utilizzata nel mondo del restauro e delledilizia. Come additivo pozzolanico viene utilizzato il METACAOLINO (MK), ottenuto calcinando a 650属C il caolino. In particolare si 竪 deciso di mettere a punto MALTE PER INIEZIONE per interventi di consolidamento o di riadesione di sistemi precedentemente disconnessi o distaccati e MALTE PER MURATURE quindi malte di allettamento, stilatura, riempimento, ecc. Si 竪 scelto di utilizzare calce e metacaolino perch辿 sono materiali COMPATIBILI (compatibilit chimica, fisica e storica) con i manufatti archeologici- storici-artistici. Inoltre lutilizzo del grassello di calce consente di recuperare un enorme patrimonio culturale storico, legato alle tecniche di produzione e di messa in opera, che sta andando perduto. Calce e metacaolino sono materiali ECOLOGICI (basse temperature di calcinazione) e ATOSSICI (nessun additivo chimico) per cui non solo sono ottimi prodotti per il restauro, ma possono essere usati nel campo della BIOEDILIZIA. Formulazione di MALTE da RESTAURO per INIEZIONE a base di NHL (UNI 11488:2013 e UNI EN 10940:2001) Formulazione di MALTE ALLEGGERITE a base di NHL o di Grassello (UNI 11488:2013) OBIETTIVI GRASSELLLO CaO MgO SiO2 Al2O3 Fe2O3 Gr 1 99,18 0,45 0,16 0,09 0,05 Gr 2 99,22 0,45 0,11 0,06 - Gr 3 98,64 0,69 0,4 0,23 - Gr 4 98,43 0,76 0,42 0,16 0,16 CL BS4B 1 1 28GG Operations: Strip kAlpha2 0.500 | Import CL BS4B 1 1 28GG - File: CL BS4B 1 1 28GG.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 5.000 属 - End: 65.005 属 - Step: 0.020 属 - Step time: 92.5 s - Temp.: 25 属C (Room) - Time Started: 9 s - 2-Theta: 5.000 属 - Theta: 2.500 属 - Lin(Counts) 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 2-Theta - Scale 5 10 20 30 40 50 60 La reattivit tra idrossido di calcio e metacaolino 竪 stata valutata mediante analisi termiche DTA-TGA, SEM e osservazioni al microscopio polarizatore. I minerali di neoformazione sono stati individuati attraverso analisi XRD. GRASSELLO Termogramma DTA-TGA GRASSELLO + MK 1:1 Termogramma DTA-TGA Dopo 14 giorni Ca(OH)2 ha quasi completamente reagito col MK per formare silicati di calcio idrati, calcio alluminati idrati e silico alluminati di calcio idrati. Area con prevalenza di calcite. Area con prevalenza di fasi di neoformazione. GRASSELLO + MK 1:1 immagini al SEM GRASSELLO + MK diffrattogramma PROVE MECCANICHE (UNI EN 1015-11: 2007) RESISTENZA A FLESSIONE RESISTENZA A COMPRESSIONE SABBIA METACAOLINO MK Contatti: Laura Amadei, CERTIMAC, Faenza, l.amadei@certimac.it Michele Macchiarola, ISTEC-CNR, Faenza, michele.macchiarola@istec.cnr.it SABBIA Sabbia prevalentemente silicoclastica con frazione carbonatica subordinata. Ca(OH)2 Fasi di neoformazione PRIME FORMULAZIONI SABBIAMK CL 90-S PL SABBIAMK H2O H2O PERLITEMK H2OCL 90-S PL NHL 3.5 RESISTENZA MEDIA m (N/mm2) MALTE A GRASSELLO 18,12 MALTE A NHL 3.5 17,71 RESISTENZA MEDIA fm (N/mm2) MALTE A GRASSELLO 2,85 MALTE A NHL 3.5 1,86 Ca(OH)2 TECNOPOLO MITAI VALUTAZIONE REATTIVIT CALCE - METACAOLINO Temperatura [属C] Temperatura [属C] ALLUMINATI DI CALCIO IDRATI STRATLINGITE Position [属2Theta]