- scritto da Luca Facchini
- categoria Eco cemento
Un legante naturale scomparso: il Roman Cement
Un recente programma di ricerca finanziato dalla Comunità Europea ha sottolineato l’importanza di utilizzare leganti idraulici naturali, anche in funzione dell’ecosostenibilità, nelle ristrutturazioni del nostro patrimonio architettonico dell’800. La ricerca ha messo in luce un tipo di legante per così dire “perduto”, prodotto e largamente utilizzato nel diciannovesimo secolo ma entrato in disuso dall’inizio del secolo XX a causa dell’impiego dissennato e diffuso del Cemento Portland. Il legante in questione, che si trova in una posizione intermedia tra la gamma delle calci e quella dei cementi, è il “Roman Cement”.
CENNI STORICI
L’epoca romana
Il termine “cemento”, in altre parole caementum, aveva assunto in epoca Romana il significato di legante, cioè di materiale in grado di legare, appunto, gli altri materiali (sabbia, pietrisco ecc.) altrimenti disgregati ed era usato dagli antichi costruttori per indicare quegli elementi, tipo frammenti di pietre e di laterizi (cae–do = “taglio in pezzi”) che impiegavano nella confezione dei calcestruzzi (calcis–structio = “struttura a base di calce”). Già dalla fine del III secolo a.C., l’opus caementitiumera impiegato nella costruzione di acquedotti, fondazioni e mura romane, dove rappresentava l’elemento portante delle strutture. L’opus caementitium altro non era che una nobile malta composita a base di grassello di calce (idrossido di calcio Ca(OH)2), pozzolana e/o cocciopesto, sabbia e ghiaia.
Il Medioevo
Il Medioevo vide un diffuso e graduale declino del livello qualitativo delle malte. Nella composizione delle malte erano impiegate sabbie sempre più impure ed entrò in disuso l’impiego della pozzolana e del cocciopesto. La conseguenza fu un generale decadimento della qualità della calce e un’applicazione di altre tecniche costruttive.
La seconda metà del 1700
Nella seconda metà del 1700 il culto archeologico per le rovine della classicità aveva portato con sé anche quello per i cementi di età romana. Il fatto che a distanza di tanti secoli gran parte delle costruzioni realizzate con quelle malte a base di calce idraulica risultavano ancora notevolmente resistenti e ben conservate (anche nelle regioni più lontane dell’Impero in condizioni climatiche ben più estreme di quelle in cui si estraeva la pozzolana di origine vulcanica), stimolò il dibattito scientifico europeo che in quegli anni andava concentrandosi attorno alla chimica del flogisto (teoria del XVII secolo sulla combustione dei materiali).
La rivoluzione industriale
Il fermento causato dalla Rivoluzione Industriale in Europa alimentò ulteriormente gli studi e le innovazioni tecnico–scientifiche.
In Francia il vero protagonista del panorama scientifico della fine del XVIII secolo fu Louis Bernard Guyton de Morveau (1737–1816), scienziato che rivoluzionò le concezioni scientifiche dell’epoca. L’obbiettivo di Guyton era evidentemente quello di sottrarre la realizzazione delle malte all’improvvisazione e all’estemporaneità: la crescente domanda di nuove costruzioni e d’infrastrutture richiedeva operazioni dove l’incertezza d’esecuzione doveva essere eliminata a favore di soluzioni più sicure e immediatamente realizzabili, quali quella dell’impiego di un legante già di per sé idraulico. Nacquero così l’idea di una calce estinta e poi nuovamente cotta, preludio alle moderne calci a doppia cottura e le basi per la fabbricazione di calci magre (idrauliche) artificiali.
In Inghilterra, in piena Rivoluzione Industriale la ricerca ingegneristica era rivolta verso la scoperta delle ragioni della durabilità e soprattutto delle straordinarie proprietà idrauliche delle malte romane.
Nel 1756, John Smeaton, fu il primo, per la costruzione del faro di Eddystone in Cornovaglia, a evidenziare la relazione tra l’idraulicità di un legante e il contenuto di materiale silico–alluminoso nelle pietre da calce, portando a cottura un calcare contenente una discreta quantità (circa 11%) d’impurezze argillose.
1796, il Roman Cement
Il termine “Roman Cement” venne coniato nel 1796 dal prof. J. Parker per indicare un nuovo legante idraulico, di cui depositò il marchio. J. Parker aveva portato alla calcinazione i noduli di Septaria presente nei letti di argilla delle scogliere dell’isola di Sheppey, vicino Londra, ottenendo così una polvere dal colore simile a quella romana. L’originalità del “Roman Cement” consiste, in particolare, nel processo di cottura (calcinazione) a bassa temperatura a largo spettro (da 600 a 1200°C), e, cosa più importante, dalla mescolanza intima, naturale, di carbonati di calcio e argille (20– 25% con fonti di silice,allumine e ossidi di ferro) nella marna di partenza vicina a quella di un odierno cemento tipo Portland. Il prodotto di cottura presenta una vasta gamma di minerali, simili a quelli presenti nella calce idraulica naturale ma in proporzioni differenti e indicative; la calce libera è inferiore ai silicati e alluminati di calcio con significativo incremento della velocità di presa, della resistenza meccanica e della capacità di resistere all’azione dilavante delle acque meteoriche.
La diffusione in Europa
La diffusione in tutta Europa, Italia inclusa, del “Roman Cement” fu enorme nel XIX secolo fino all’affermazione dello stile architettonico dell’Art Nouveau, perché preferito agli altri leganti idraulici (calci idrauliche e cementi magnesiaci), per le sue proprietà di presa e di facile lavorazione.
CARATTERISTICHE TECNOLOGICHE DEL ROMAN CEMENT
Caratteristiche principali del “Roman Cement” sono:
- Rapida presa; sviluppa a distanza di poche ore resistenze meccaniche a compressione (4MPa);
- Progressivo aumento delle caratteristiche meccaniche, in progressione continua per stabilizzarsi a valori considerevoli di compressione (>20–25MPa) a circa sei mesi di maturazione;
- Alti valori di porosità aperta che assicurano doti di permeabilità e trasporto del vapore.
- durabilità, anche in ambiente esterno, urbano ed aggressivo
CONSIDERAZIONI
Spesso nei cantieri di recupero del patrimonio esistente si fa un uso indiscriminato di malte cementizie e leganti a base di calce HL, che altro non sono che leganti artificiali (una miscela di cemento Portland con un buon tenore di filler e piccole quantità di additivi aeranti) e possono risultare incongruenti con l’intervento in atto.
Un’avversione incondizionata per i cementi e un amore sfrenato per le calci, non sono motivati se non specificando a quale cemento o a quale calce ci si riferisce, o a quale funzione essi sono chiamati a svolgere.
Nell’ambito del Recupero e del Restauro del patrimonio edilizio l’uso di leganti non compatibili con i materiali originariamente impiegati e preesistenti può rappresentare un dei fattori di criticità per il mantenimento dei manufatti antichi. Spesso nei cantieri di recupero del patrimonio esistente si fa un uso indiscriminato di malte cementizie (a base di cementi Portland) e leganti a base di calce HL (che altro non sono che leganti artificiali, miscela di cemento Portland con un buon tenore di filler e piccole quantità di additivi aeranti) oppure di calci aeree senza una concreta e fondata consapevolezza degli ambiti d’impiego di ciascun materiale rispetto alle proprie caratteristiche chimico–fisiche e meccaniche. Nella realtà produttiva dei leganti la Calce aerea e il Cemento Portland rappresentano soltanto gli estremi di un ampio spettro di prodotti più ecocompatibili che include ad esempio Il “Roman Cement”
Un’avversione incondizionata per i cementi e un amore sfrenato per le calci, non sono motivati se non specificando a quale cemento o a quale calce ci si riferisce, o a quale funzione essi sono chiamati a svolgere.
Fonti |
– Rivista “I beni culturali” n.1 2010, A. Rattazzi, “Materiali e tecnologie”
– Parker J., 1796,“A Certain Cement or Terras to be Used in Aquatic and Other Buildings, and Stucco Work”, British Patent
– Laura Fieni, Dipartimento di Conservazione e Storia dell’Architettura. Politecnico di Milano. Ed. Giglio. ConvegnoCalce2008. Firenze, 2008
– Johannes Weber, IATCS – Institute of Art and Technology / Conservation Sciecences, University of Applied Arts of Vienna– risultati del convegno: “Roman cement , an almost forgotten historic building material of European scale”. The EU–projects ROCEM and ROCARE, Praga 2011
