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TECNOPOLO TALKS, Ravenna 26 Settembre 2013
certimac
Laboratorio MITAI – Materiali innovativi e Tecnologie per Applicazioni Industriali
Sviluppo e messa a punto di materiali e tecnologie innovative ed ecocompatibili per il restauro
«Malte idrauliche a calce e metacaolino e compositi geopolimerici a metacaolino»
Michele Macchiarola, CNR-ISTEC, Faenza
Responsabile scientifico: dr. Michele Macchiarola
Comitato scientifico: dr.ssa S. Gualtieri, dr. M. Macchiarola, ing. L. Laghi
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Calce aerea (grassello o in polvere)
Prodotto ottenuto dalla cottura di calcari puri (calce viva) seguito dal
successivo spegnimento con acqua (calce spenta ). Fa presa solo se
esposta all’aria (carbonatazione ad opera della CO2 presente in
atmosfera).
Calce idraulica naturale (NHL)
La calce idraulica naturale è prodotta dalla cottura di calcari più o meno
argillosi che spenta ha un doppio meccanismo di presa: aereo e
idraulico (in acqua).
Geopolimero
Materiale solido inorganico ottenuto attraverso reazione chimica, tra una
materia prima allumino-silicatica reattiva (metacaolino, pozzolane, loppe
d‘altoforno, ecc.) e una soluzione alcalina attivante. La reazione di
geopolimerizzazione avviene a temperatura ambiente o comunque
inferiore ai 300 °C in funzione del prodotto finale desiderato.
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25 anni di esperienza del Gruppo Beni Culturali del CNR-ISTEC nel settore
diagnostica a supporto di interventi di restauro archeologico-architettonico e circa
dieci anni di esperienza nello sviluppo di prodotti per il restauro (malte, compositi
geopolimerici, ecc.).
Malte e leganti sono i prodotti più utilizzati nel restauro archeologico e
architettonico
Il progressivo abbandono in interventi di restauro di malte cementizie
(incompatibili con i materiali originali e a scarsa durabilità) che si è avuto in Italia in
questi ultimi anni non è stato purtroppo accompagnato da un adeguato sviluppo di
malte da restauro idonee nei diversi contesti conservativi.
Assoluta mancanza di una specifica normativa sulle malte da restauro sia a livello
nazionale che europeo.
Proliferazione di prodotti (leganti e premiscelati) talvolta peggiori delle classiche
malte cementizie. La composizione dei leganti e le proprietà fisico-meccaniche delle
malte da restauro sono spesso ignote ai restauratori e alle direzioni lavori.
Come nasce il progetto
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Interesse industriale
21 aziende (produttrici di calce, ditte settore chimico,
ditte progettazione e realizzazione restauro, società di
scavo archeologico, ditte settore bio-edilizia) hanno
manifestato interesse al progetto e volontà a
collaborare (fornitura materie prime, applicazione
prodotti di restauro, scambio di informazioni di tipo
tecnico, ecc.) per la sua realizzazione
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Obiettivi Sviluppo di malte idrauliche a base di grassello o calce idraulica
naturale (NHL) e metacaolino con diverse funzioni nel campo della conservazione archeologico-architettonica e nella bio-edilizia (malte da iniezione profonda, strutturali, riempimento lacune, intonaci, ecc.). Realizzazione di premiscelati
Sviluppo di compositi geopolimerici a metacaolino con diverse
funzioni nel restauro di manufatti artistici, archeologici ed architettonici (pannelli per restauro di lacerti musivi, riempimento lacune, consolidamento di strutture in terra cruda, ecc.); applicazioni di compositi geopolimerici in campo artistico (es. tessere mosaici contemporanei).
Data inizio attività: 28 Giugno 2013
Sede: CNR-ISTEC, CERTIMAC (FAENZA)
Personale coinvolto: 3 ricercatori strutturati + 2 ricercatori dedicati
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Attivita’ di ricerca svolte
Reperimento materie prime (grassello, NHL e caolino, aggregati).
Caratterizzazione materie prime.
Valutazione della reattività del metacaolino cotto a diverse temperature.
Prime formulazioni di compositi geopolimerici.
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Preparazione miscela geopolimerica
polvere di
metacaolino
soluzione
alcalina
sospensione
geopolimerica
+ =
9
-45
-35
-25
-15
-5
5
15
25
65
70
75
80
85
90
95
100
105
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
DTA
(μV)
TG
A -
PES
O %
Temperatura (°C)
GRASSELLO 7GG
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
75
80
85
90
95
100
105
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
DTA
(μV)
TG
A -
PES
O %
Temperatura (°C)
Grassello+BS6 1:1 7GG
Eso
Endo
Eso
Endo
Valutazione reattività metacaolino mediante analisi DTA-TGA
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Fase 1: Attività da svolgere
Sviluppo e messa a punto di malte idrauliche a
base di NHL e metacaolino per iniezioni profonde.
Sviluppo e realizzazione di compositi
geopolimerici alleggeriti da usarsi come supporto
per la ricollocazione di lacerti musivi
precedentemente distaccati.
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Contatti
Dr. Michele Macchiarola (malte), CNR-ISTEC
Tel. 0546 699773
Dr.ssa Sabrina Gualtieri (geopolimeri), CNR-ISTEC
Tel. 0546 699772
www.certimac.it