Materiali leganti

In edilizia i leganti sono materiali che hanno la funzione di legare tra loro gli elementi delle costruzioni. Si presentano sotto forma di polveri che impastate con acqua danno luogo alle cosiddette malte. Queste hanno la capacità di far presa nel tempo e quindi di trasformarsi in materiali solidi. Si dividono in leganti aerei che fanno presa all’aria e leganti idraulici che fanno presa anche in presenza di acqua. Rientrano nei leganti aerei la calce e il gesso. Il più comune legante idraulico è il cemento che, quando viene utilizzato in presenza di materiali lapidei, viene indicato come calcestruzzo e utilizzato come materiale strutturale.

CALCE

La calce è un materiale antico, che ha segnato le tappe fondamentali della storia millenaria dell'edilizia e dell'architettura. La calce aerea, così chiamata perchè indurisce per assorbimento dell'anidride carbonica dall'aria, è il prodotto della cottura di calcari puri cioè di  rocce ad alto contenuto di carbonato di calcio CaCO₃

"Intonaco" è il termine usato in architettura per indicare la parte più esterna del rivestimento superficiale delle strutture verticali. 
L'uso di rifinire le superfici murarie con intonaci di calce ha origini antichissime. La calce è disponibile sul mercato in polvere o in pasta. In questo video è descritto il ciclo della calce:

GESSO

Il gesso è un materiale di aspetto bianco-grigio e polveroso, è un legante aereo utilizzato in edilizia sotto forma di malta per la finitura di pareti lisce o con particolari effetti estetici e sottofondi lisci per pavimenti o carta da parati. In arte è usato per la realizzazione di calchi, modelli e statue. Dal punto di vista chimico è composto da solfato di calcio CaSO_4. La produzione del gesso si basa sulla macinazione e seguente cottura di rocce gessose, dunque contenenti CaSO₄· 2H₂O solfato di calcio biidrato. Nel corso della cottura, una volta giunti a 130 °C, la roccia gessosa perde i  3/4 dell'acqua di cristallizzazione: si forma così un semiidrato di calcio (CaSO₄ · 0,5 H₂O). A temperature più alte l'acqua di cristallizzazione viene eliminata completamente. Per l'impiego il gesso cotto viene macinato finemente e insaccato. I gessi da costruzione che si trovano in commercio sono costituiti da gesso semiidrato che, come nel caso della calce aerea, fa presa all’aria riconvertensosi in solfato di calcio biidrato (meno solubile del semiidrato).

CEMENTO

Il cemento viene preparato con una miscela di calcare e argilla che viene macinata e riscaldata fino alla fusione. Da tale cottura si ottiene una miscela di ossidi:

CaO e MgO ossido di calcio e ossido di magnesio, provenienti dal calcare, sono ossidi metallici o basici

SiO₂ biossido di silicio, proveniente dall’argilla, è un ossido non metallico o acido

Al₂O₃ e Fe₂O₃ triossido di dialuminio e triossido di biferro, provenienti anch’essi dall’argilla, si dicono anfoteri perché possono comportarsi da acidi o da basi secondo l’ambiente circostante

Tutti questi ossidi risultano essere i principali componenti del cemento, anche se nel corso della preparazione si combinano tra loro a formare strutture più complesse.

Le quantità degli ossidi determinano le caratteristiche di idraulicità delle malte, attraverso l’indice di idraulicità ovvero il rapporto tra le quantità di ossidi acidi e anfoteri e le quantità di ossidi basici:

I = SiO₂ + Al₂O₃ + Fe₂O₃ / CaO + MgO

Quanto più alto è l’indice tanto più il legante è idraulico, cioè in grado di far presa in presenza di acqua.