Per additivo si intende una sostanza che, aggiunta ad una malta, ne migliora le caratteristiche di lavorabilità, quando fluida, e prestazionali, una volta indurita.
Tralasciando la tradizione degli antichi romani nell’utilizzo degli additivi, abbiamo indicazioni riguardo al loro utilizzo presso civiltà ben più antiche: dai Cretesi, che utilizzavano gomma arabica, colla animale, latte di fico, tuorli e sangue d’ippopotamo, agli antichi egizi, che adoperavano, soprattutto per la preparazione degli stucchi, l’albume, la cheratina e la caseina, le ultime due presenti nelle corna o nei peli degli animali la prima, e nel latte la seconda.
Lo studio degli additivi antichi è assai complicato e ricco di incognite. Il loro uso era infatti basato sull’esperienza, sull’osservazione personale e sulla valutazione empirica degli addetti ai lavori. È difficile immaginare che importanti fonti come Vitruvio, Plinio il Vecchio o Vasari facessero materialmente le malte e che vi inserissero gli additivi richiesti, perciò anche le fonti che sono arrivate fino a noi sono sempre poco precise e scientifiche per ciò che riguarda produzione degli additivi o delle loro quantità all’interno delle malte. A questo va poi aggiunto che molti prodotti naturali hanno più d’un effetto sulle malte, perciò vengono spesso usati per più scopi. Esemplare in questo senso è l’esempio dell’albume o del sangue animale, questi prodotti vengono citati da più studi e fonti antiche come additivi ritardanti, acceleranti e capaci di migliorare la tenacità della malta.
Oggi questo campo è nettamente migliorato da questo punto di vista, in quanto, gli additivi inorganici e le resine sintetiche, seppur con i loro limiti, sono meglio controllabili e scelti perché se ne conoscono, e controllano, precisamente gli effetti.
Sintetizzando al massimo la storia degli additivi delle malte si può riassumere che dalle epoche più antiche fino all’avvento del cemento Portland e, insieme, dell’industria chimica, gli additivi sono sempre stati composti da sostanze naturali, per passare poi alle resine di sintesi, o a prodotti inorganici.
Se le sostanze additivate sono mutate ed evolute, ciò che non è cambiato nel tempo sono le funzioni che gli additivi vengono chiamati a svolgere, se ne ripropone qui un elenco:
- Aerante: La proprietà aerante migliora la lavorabilità della malta quando è fluida e, successivamente, la carbonatazione, quindi la durabilità. Ciò è possibile grazie all’azione dei tensioattivi, che, inglobando piccole bolle d’aria, diminuiscono l’attrito in fase di preparazione e stesura della malta, e l’apporto di CO2 alla reazione di carbonatazione durante l’indurimento. Nello specifico, durante la fase di mescolamento, la parte idrofila del tensioattivo tenderà a disporsi nella fase acquosa mentre la parte idrofoba si orienterà verso l’aria. Gli additivi naturali capaci di produrre questo effetto sono: il malto, la birra, l’urina, il pelo animale e persino l’urina.
- Acceleranti: Velocizzano il tempo di indurimento facendo sviluppare alla malta le resistenze meccaniche. Ciò è possibile grazie ad alcune particolari sostanze che fanno da supporto per la nucleazione dei cristalli di carbonato di calcio quali il sangue animale, l’albume d’uovo o il caseinato di calcio, prodotto di una proteina del latte: la caseina.
- Ritardanti: Le sostanze usate per tale funzione ritardano la reazione di carbonatazione avviluppando le particelle di calce con un sottile film che impedisce il contatto con l’anidride carbonica. Si tratta solitamente di sostanze con un peso molecolare elevato, la cui grossa molecola abbia un ingombro tale da poter svolgere l’effetto sopracitato, si usavano solitamente l’albume, la gomma arabica, la gelatina, prodotti di decomposizione degli albuminoidi, zuccheri, sangue animale, etc. I ritardanti venivano solitamente usati per la fabbricazione degli stucchi dove era necessario un tempo di lavorabilità superiore. Data poi la natura del supporto, spesso multi-materico, erano preferite sostanze che donassero anche maggiore adesività al composto.
- Adesivi: Per adesione si intende la realizzazione di forze all’interfaccia fra due materiali, molte sostanze naturali, soprattutto le proteine, sono in gradi di migliorare le interazioni di tipo chimico-fisico tra supporto e malta. Tali sostanze hanno capacità tensioattive, possono quindi mettere in contatto diretto il supporto con la polarità dell’acqua contenuta nella malta. Le sostanze più usate erano: l’uovo, i prodotti del latte, le gelatine estratte dal collagene contenuto nelle pelli, nei tessuti connettivi e nelle ossa degli animali, alcuni zuccheri, come il già citato amido e alcune resine vegetali.
- Impermeabilizzanti: Tali additivi sono capaci di rendere idrorepellente e impermeabile la malta. Per questa categoria di additivi le sostanze utilizzate non reagiscono con la calce bensì sono loro stesse a produrre l’effetto desiderato. In particolare, in antichità si utilizzavano le colle animali, i tannini, il bitume, le cere ed emulsioni di olio. Queste sostanze, oltre ad essere idrofobo per natura hanno la capacità ridurre la porosità della malta, in particolare per l’olio, questa sua capacità è stata provata anche da recenti studi.
