Materiali inerti: cosa sono? Caratteristiche, utilizzo e prezzi

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Cosa sono i materiali inerti.

Gli inerti, o anche aggregati, sono materiali utilizzati nell’edilizia, prevalentemente per la preparazione delle malte, la cui caratteristica principale è quella di non partecipare alle reazioni del legante (da qui inerti) che conducono all’indurimento della miscela.

Volendo essere più precisi essi sono dei materiali di origine rocciosa (lapidei) che sono sciolti nella malta secca e che con l’aggiunta di acqua, che innesca le reazioni del legante, induriscono unitamente agli altri componenti formando un conglomerato solido unito e coerente (da qui aggregati) che col trascorrere del tempo acquista resistenza meccanica agli sforzi.

Gli inerti utilizzati in edilizia provengono per triturazione, naturale e/o artificiale, da particolari tipologie di rocce.

Le rocce da cui si ricavano possono essere:

• Ignee. Si sono formate per solidificazione di magna espulso durante eruzioni vulcaniche. Esempi di tali rocce sono il basalto ed il granito.
• Metamorfiche. Si sono formate per trasformazioni (processi di cristallizzazione) in tempi paragonabili con le ere geologiche per effetto di elevate pressioni e temperature. Esempio di tali rocce sono il marmo, l’ardesia, la quarzite.
• Sedimentarie. Si sono formate in tempi di ere geologiche per accumulo e solidificazione di sedimenti di varia natura: rocciosi, organici, etc. Sono più tenere delle rocce ignee e metamorfiche e pertanto non tutti gli aggregati che da esse hanno origine sono adatti alle malte per l’edilizia. Vanno bene quelli che si ottengono da dolomite o dal calcare ma non quelli che si ottengono ad esempio dagli scisti (rocce che si sfaldano secondo piani paralleli).

Gli aggregati sebbene non partecipino alle reazioni che conducono alla presa ed indurimento delle malte, concorrono in maniera sostanziale a determinarne le caratteristiche fondamentali.

Il loro utilizzo nella preparazione delle malte determina i seguenti benefici:

• Riduce il rischio di fessurazioni durante la fase di ritiro. Ritiro che si accompagna all’indurimento della pasta fluida. Le fessurazioni possono interessare sia la superficie del manufatto che la sua massa interna. Il problema nasce perché nella fase di ritiro le dimensioni della malta non si riducono in maniera uniforme passando dalla direzione longitudinale a quella trasversale. Nascono delle tensioni che provocano o possono provocare delle fessurazioni. L’aggiunta degli inerti, specie se di grana fine, riducono notevolmente questo rischio perché dotano l’aggregato di una sorta di struttura scheletrica.
• Riducono il costo della malta. A parità di peso di malta una maggiore percentuale di inerti implica una diminuzione della quantità di legante utilizzato che, tra i vari componenti della miscela, è quello che ha il costo più elevato.
• Riducono il calore di idratazione della malta. Le reazioni del legante, con aria o acqua, che conducono a presa ed indurimento della malta sono tutte esotermiche (avvengono con sviluppo di calore). La qual cosa può condurre, in impasti consistenti, anche a notevole aumento della temperatura degli stessi. L’aumento di temperatura dell’impasto dal punto di vista pratico ne riduce la lavorabilità specie nella bella stagione in quanto facilita l’indurimento ed accorcia i tempi con cui si realizza ed inoltre aumenta la rapidità di ritiro ed i rischi di fessurazione. L’aggiunta di inerti, a parità di peso di malta, riduce la percentuale di legante. Legante che che reagendo sviluppa calore e quindi indirettamente l'aggiunta di inerti riducono il problema.
• Aumentano la plasticità dell’impasto. Condizione che aumenta la facilità con cui la malta può essere posta in opera.

Puoi approfondire tipi e caratteristiche delle malte.

Classificazione degli aggregati.

Gli inerti di norma si classificano in:

• Inerti fini o sabbie. Hanno dimensioni più piccole di 5 millimetri. Gli inerti fini possono poi suddividersi ancora in:
• Inerti fini o sabbie naturali. Se sono reperibili direttamente in natura come può essere ad esempio la sabbia di fiume o di lago.
• Inerti fini o sabbie artificiali. Si ottengono artificialmente per molitura di aggregati più grandi in speciali mulini.
• Inerti grandi. Hanno dimensioni superiori ai 5 millimetri. Anche essi si suddividono in:
• Inerti grandi naturali o ghiaie. Sono il risultato della frantumazione naturale, avvenuta in tempi paragonabili a quelli geologici, di rocce dure e compatte. Sono reperibili nell’alveo di fiumi e laghi. Hanno spigoli che si sono arrotondati per il lavorio dell’acqua nel corso di millenni.
• Inerti grandi artificiali o pietrisco. Sono il risultato della frantumazione ad opera dell’uomo di rocce dure e compatte come quelle calcaree e silicee. Hanno, come risultato della frantumazione, bordi e spigoli vivi e taglienti.

In funzione stretta delle loro dimensioni gli aggregati possono differenziarsi in:

• Sabbie naturali/artificiali fini. Se hanno dimensioni inferiori al mezzo millimetro.
• Sabbie naturali/artificiali medie. Se hanno dimensioni che sono contenute tra il mezzo millimetro ed i 2 millimetri.
• Sabbie naturali/artificiali grosse. Se hanno dimensioni comprese tra 2 millimetri e 5 millimetri.
• Ghiaietti (naturali) - pietrischetti (artificiali). Se hanno dimensioni comprese tra i 5 millimetri ed i 3 centimetri.
• Ghiaie/pietrischi piccoli. Se hanno dimensioni comprese tra i 3 ed i 4 centimetri.
• Ghiaie/pietrischi medi. Se hanno dimensioni tra i 4 ed i 5 centimetri
• Ghiaie/pietrischi grandi. Se hanno dimensioni tra i 5 ed i 7 centimetri.

Caratteristiche degli inerti.

Le più importanti caratteristiche di un aggregato, che ne determinano anche le proprietà e quindi l’utilizzo, sono:

• Peso/volume specifico. Sono definiti come il peso dell’unità di volume dell’inerte, ed il volume dell’unità di peso dell’inerte. La conoscenza di entrambi facilita le operazioni di dosaggio nelle operazione di preparazione della malta. In quanto i rapporti a volte vengono forniti in peso ed altre volte in volumi.
• Forma/rugosità della superficie. Un inerte può avere una forma spigolosa o tondeggiante ed una superficie liscia o rugosa. Solitamente gli inerti naturali sono tondeggianti e con superficie liscia in quanto sono stati soggetti al consumo di migliaia di anni e gli artificiali ottenuti per frantumazione presentano spigoli vivi e superfici ruvide. La forma influenza essenzialmente la lavorabilità delle malte fluide. Ovviamente le malte con aggregati tondeggianti si impastano e lavorano più facilmente di malte con aggregati con spigoli vivi. La rugosità superficiale influenza la lavorabilità e la resistenza meccanica. Le malte con aggregati rugosi si lavorano con maggior difficoltà ma indurendo hanno maggiore resistenza meccanica.
• Presenza di sostanze chimiche dannose. Le impurità presenti negli aggregati possono avere degli effetti indesiderati sulle caratteristiche della malta. Le sostanze presenti negli inerti che possono procurare effetti negativi sulle malte sono:
• Composti organici. Come possono essere i limi. Allungano anche considerevolmente i tempi necessari all’indurimento.
• Cloruri. Sono presenti nelle sabbie marine. Corrodono le armature metalliche che si utilizzano nelle gittate di cemento armato.
• Solfati. Agiscono intervenendo nelle reazioni del legante e conducono ad uno abnorme rigonfiamento della malta con un processo che l’esatto opposto di quello del ritiro.
• Silice reattiva. La presenza negli inerti di silice amorfa anziché cristallina può indurre particolari reazioni che determinano l’instaurarsi di fessurazioni nella malta indurita.
• Gelività/permeabilità. La gelività è la sensibilità di un corpo all’azione di eventi di gelate e disgeli. Ovvero la sua resistenza alle sollecitazioni che detti cicli determinano al suo interno. Essa dipende essenzialmente dalla capacità dell’inerte di assorbire acqua e quindi dalla sua porosità.
• Assortimento granulometrico. Nella preparazione di una malta riveste una grande importanza l’assortimento granulometrico dell’inerte ossia l’utilizzo di aggregati costituiti da particelle con dimensioni che spaziano dalle più minute alle più consistenti. Infatti, una malta preparata con eccesso di aggregato grosso è dispendiosa perché richiede grandi quantità di legante per riempire i volumi vuoti tra particelle contigue di aggregato. Una malta preparata con eccesso di aggregati con granulometria fine è egualmente dispendiosa perché richiede più pasta per rivestire la stessa superficie. Una malta priva di inerti con granulometria intermedia, quindi con soli aggregati fini e grossi, crea problemi di disomogeneità. Quindi per ottenere il meglio da una malta occorre che la granulometria degli inerti sia uniformemente distribuita dai fini ai grossi passando per gli intermedi.

Utilizzo di questi materiali nei vari tipi di malte.

Come già si è avuto modo di accennare gli inerti, pur non partecipando alle reazioni che portano alla presa ed all’indurimento della malta, con le loro caratteristiche (essenzialmente le loro dimensioni) influenzeranno le proprietà delle malte che da loro si ottengono e quindi determineranno gli utilizzi delle stesse. Con più precisione si può dire che:

• La sabbia fine è alla base di malte utilizzate per stendere intonaci e creare decorazioni.
• La sabbia media serve per malte utilizzate per stendere massetti su cui si poseranno in opera pavimentazioni e innalzare murature.
• La sabbia grossa viene utilizzata per preparare malte utilizzate per innalzare grosse murature, preparare il cemento armato.
• Il ghiaietto/pietrischetto è alla base di malte utilizzate per gettare cemento armato sia per solai che per fondamenta.
• La ghiaia/pietrisco serve a preparare malte utilizzate per getti di cemento armato di varia dimensione. Ovviamente più è consistente l’entità del getto e maggiori saranno le dimensioni dell’inerte.

Costo dei materiali inerti.

I prezzi dei materiali inerti dipendono dalla provenienza (naturale, artificiale, da materiale di demolizione), dalla granulometria, dalla qualità (assenza di porosità, resistenza, presenza di impurità, eventuale presenza di cloruro e zolfo, ecc), ed anche dalla distanza dai luoghi di produzione.

Altro elemento che concorre alla formazione del prezzo è la presenza o meno della marcatura “CE”, che certifica l’esistenza dei requisiti minimi richiesti per la commercializzazione dei prodotti nell’ambito dell’Unione Europea.

A scopo indicativo:

• La sabbia fine,  sottoposta a marcatura CE, viene offerta a 13 euro circa a tonnellata, iva compresa ed escluso trasporto, mentre il prezzo scende a 11 euro circa a tonnellata, per sabbia grossa.
• La sabbia sporca, esclusa dalla marcatura CE, viene offerta ad un prezzo di 7 euro circa a tonnellata, iva compresa ed escluso il trasporto.
• Il ghiaino misto, escluso dalla marcatura CE, viene offerto a 8,50 euro circa a tonnellata, iva compresa ed escluso trasporto.
• La sabbia del Po lavata presenta un prezzo di circa 20 euro a tonnellata, iva inclusa.
• La sabbia naturale di cava presenta un prezzo di circa 15-17 euro a tonnellata, iva inclusa, sempre franco impianti resa su autocarro.
• Il pietrisco (materiali frantumati), franco impianti resa su autocarro, costa circa 16-17 euro a tonnellata, iva inclusa.