Classificazione dei Leganti
Un materiale si definisce legante quando è capace di unire tra loro materiali slegati. Nel settore delle costruzioni, i leganti mescolati con acqua formano impasti che induriscono nel tempo fino ad assumere una consistenza lapidea. Distinguiamo due categorie principali: i leganti aerei e i leganti idraulici.
I leganti aerei, come il gesso e la calce aerea, induriscono solo a contatto con l’aria e non resistono in ambienti molto umidi. Al contrario, i leganti idraulici, come il cemento e la calce idraulica, possono indurire anche sotto l’acqua. Una volta consolidati, questi materiali mantengono le loro proprietà meccaniche anche in immersione permanente.
Il Ciclo della Calce Aerea
La produzione della calce aerea parte dalle rocce calcaree, composte da carbonato di calcio (CaCO3). Il processo inizia con la “cottura” del calcare a temperature elevate, che provoca la decomposizione del materiale in calce viva (ossido di calcio) e anidride carbonica. Successivamente, la calce viva viene trattata con acqua nel processo di “spegnimento”, trasformandosi in calce spenta o grassello.
L’indurimento della calce avviene per carbonatazione. Quando la calce spenta è esposta all’aria, essa assorbe l’anidride carbonica atmosferica. Questa reazione chimica trasforma nuovamente l’idrossido di calcio in carbonato di calcio, chiudendo il ciclo. Questo processo è lento e richiede che il materiale sia costantemente a contatto con l’atmosfera per completare la trasformazione solida.
Il Calcestruzzo Armato e la Durabilità
Il calcestruzzo è un materiale composito formato da cemento, acqua e inerti (sabbia e ghiaia). Sebbene sia molto resistente alla compressione, il cemento risulta fragile se sottoposto a trazione. Per risolvere questo limite, l’ingegneria introduce un’armatura metallica, creando il calcestruzzo armato. In questa struttura, lo sforzo di trazione viene trasferito dal cemento alle barre d’acciaio.
L’aggiunta dell’acciaio non aumenta il carico massimo sopportabile, ma migliora drasticamente l’energia di frattura della struttura. Tuttavia, l’armatura metallica rappresenta anche il punto critico per la durabilità. La progettazione deve prevedere un “copriferro” adeguato, ovvero uno spessore di cemento sufficiente a proteggere il ferro dagli agenti esterni. Una corretta distanza tra i ferri assicura inoltre che la miscela cementizia avvolga perfettamente l’armatura, prevenendo fenomeni di corrosione.
Questo è solo un breve riassunto di ogni argomento, definizione e dimostrazione presente nel file sottostante. Tutti gli argomenti trattati sono appunti delle lezioni di fondamenti di chimica industriale (A.A. 2024/2025). Per la stesura di questi appunti è stato utilizzato anche il libro “Zanichielli. Fabrizio Cavani, Gabriele Centi, Martino Di Serio, Ilenia Rossetti, Antonella Salvini, Giorgio Strukul. Fondamenti di chimica industriale”.
