Negli ultimi anni molte ricerche sui materiali antichi stanno iniziando a guardare alle malte egizie in modo diverso. Per lungo tempo questi impasti sono stati considerati semplici leganti primitivi rispetto ai sistemi romani o ai cementi moderni. Oggi invece le analisi archeometriche e le prove di laboratorio stanno mostrando che molte superfici egizie erano costruite attraverso equilibri minerali estremamente raffinati tra gesso, componenti calcaree, sabbie e materiali terrosi. La ricerca “Study and comparative approach to materials used in ancient Egypt and the modern era” parte proprio da questa domanda: quanto si sono realmente allontanate le malte moderne dalle logiche costruttive antiche? I ricercatori non si limitano a descrivere materiali storici, ma confrontano direttamente formulazioni moderne e antiche attraverso test di laboratorio, prove meccaniche e studio delle composizioni minerali. L’obiettivo della ricerca è capire se sia possibile ottenere malte più compatibili, più traspiranti e meno rigide riducendo il ruolo dominante del cemento Portland e tornando verso sistemi più vicini alla logica minerale delle antiche malte egizie.
Perché Studiare Oggi le Malte Egizie
La ricerca è stata realizzata da Ahmed M. Diab, Mohamed A. Abd Elrahman, Mahmoud S. Aly e altri ricercatori specializzati in materiali da costruzione, restauro e ingegneria dei materiali. Lo studio nasce dall’osservazione di un problema molto concreto: molte malte moderne utilizzate nel restauro storico risultano troppo rigide e incompatibili rispetto alle murature antiche. Gli autori spiegano che le malte dell’antico Egitto erano invece sistemi molto più minerali e meno aggressivi dal punto di vista meccanico. Gesso, calce e sabbie naturali formavano impasti capaci di lavorare insieme alla struttura senza creare tensioni eccessive.
Per questo motivo la ricerca decide di confrontare direttamente materiali antichi e moderni attraverso una serie di formulazioni sperimentali. Il punto centrale dello studio non è soltanto la resistenza meccanica finale, ma il rapporto tra traspirabilità, tempi di presa, compatibilità, composizione chimica e comportamento nel tempo. Gli studiosi partono da un’analisi storica delle principali malte utilizzate nell’antico Egitto, distinguendo soprattutto tra sistemi gessosi e sistemi a base di calce. Una parte importante della ricerca riguarda anche il confronto con il cemento Portland moderno, considerato molto più resistente ma spesso troppo rigido e poco compatibile con murature storiche minerali. Per le prove sperimentali vengono preparate diverse formulazioni sostituendo progressivamente parte del cemento con calce e gesso. Gli autori spiegano che questo approccio permette di osservare come cambino la lavorabilità, i tempi di presa ma anche la resistenza alla compressione e il comportamento delle superfici.
Molto interessante anche il lavoro sugli aggregati. La ricerca utilizza una miscela di sabbie con granulometrie differenti, composta da circa 65% sabbia 0/4 mm e 35% sabbia 0/1 mm, cercando una struttura più equilibrata dell’impasto e più vicina ai comportamenti delle malte storiche. Un altro aspetto centrale dello studio riguarda il contenuto di solfati, espresso come SO₃. Gli autori spiegano infatti che il gesso modifica profondamente il comportamento delle malte influenzando tempi di presa, microstruttura e compatibilità minerale dell’impasto finale. Ed è proprio qui che la ricerca diventa interessante anche per il restauro contemporaneo. Più che cercare la “malta più forte”, gli studiosi cercano un equilibrio più vicino ai materiali antichi: superfici minerali meno rigide, più traspiranti e capaci di lavorare meglio insieme alle murature storiche.
Come è Stato Sviluppato L’Esperimento
Le differenti composizioni delle Malte usate nello studio
Per confrontare davvero le malte antiche con quelle moderne, i ricercatori hanno deciso di preparare una serie di impasti controllati modificando progressivamente la quantità di cemento, calce e gesso all’interno delle formule. L’idea dello studio era abbastanza semplice: capire cosa succede quando una malta moderna molto cementizia viene “spostata” verso una composizione più vicina alle tecnologie minerali antiche. Gli autori partono quindi da una malta moderna tradizionale a base di cemento Portland e iniziano gradualmente a sostituire una parte del cemento con:
- Calce;
- Gesso;
- Componenti minerali più vicini alle malte storiche.
Per evitare risultati casuali, tutte le formulazioni vengono preparate utilizzando la stessa sabbia e mantenendo controllata la granulometria dell’inerte. La miscela sabbiosa era composta da circa: 65% sabbia 0/4 mm e 35% sabbia fine 0/1 mm. Questa scelta era importante perché la distribuzione granulometrica influenza direttamente:
- Compattezza;
- Ritiro;
- Assorbimento d’acqua;
- Comportamento meccanico finale della malta.
Le varie formulazioni vengono poi preparate modificando le percentuali di sostituzione del cemento. In pratica alcune miscele contengono ancora molto cemento Portland, mentre altre aumentano progressivamente la presenza di calce e gesso per avvicinarsi di più ai sistemi antichi. Una parte centrale dell’esperimento riguarda proprio il gesso. Gli autori spiegano che il contenuto di solfati, espresso come SO₃, cambia profondamente il comportamento dell’impasto. Aumentando il gesso cambiano infatti tempi di presa, microstruttura interna, velocità di indurimento e comportamento all’umidità. Anche la calce ha un ruolo molto importante. Rispetto al cemento Portland crea impasti meno rigidi e più traspiranti. La ricerca cerca quindi di capire fino a che punto sia possibile ridurre il cemento moderno senza compromettere troppo la resistenza finale della malta. Dopo la preparazione, tutti i campioni vengono sottoposti a prove di laboratorio molto precise. Gli studiosi misurano:
- Resistenza a compressione;
- Assorbimento;
- Comportamento durante la presa;
- Variazioni della struttura interna;
- Compatibilità tra leganti e aggregati.
La parte interessante è che lo studio non considera automaticamente “migliore” la malta più resistente. In diversi punti della ricerca gli autori spiegano che un materiale troppo duro o troppo rigido può diventare un problema nel restauro storico, soprattutto quando viene applicato su murature antiche molto più elastiche e traspiranti. Per questo motivo il vero obiettivo dell’esperimento era trovare un equilibrio tra resistenza meccanica, compatibilità, comportamento minerale, traspirabilità e durabilità. Ed è proprio da questo confronto che iniziano ad emergere i risultati più interessanti della ricerca.
Test di resistenza delle malte dell’esperimento
I Risultati della Ricerca
Dopo aver preparato le diverse formulazioni sperimentali, la ricerca confronta il comportamento delle malte osservando soprattutto resistenza meccanica, lavorabilità e compatibilità con superfici minerali storiche. Per rendere il confronto più chiaro, gli autori sviluppano impasti molto diversi tra loro. Alcuni restano vicini a una malta moderna cementizia, altri cercano invece di avvicinarsi maggiormente ai sistemi antichi a base di calce, gesso e componenti calcaree.
La Formula M3, ad esempio, era quella più moderna e più ricca di cemento Portland:
- 450 g di cemento;
- 225 g di acqua;
- 405 g di sabbia fine 0/1;
- 945 g di sabbia 0/4.
“Con un rapporto acqua/cemento molto basso (0.5), questa formulazione sviluppava le resistenze meccaniche più elevate dell’intero studio, ma risultava anche la più rigida e la meno compatibile con murature storiche traspiranti.”
Molto diverso invece il comportamento della Formula M1, basata esclusivamente su calce aerea:
- 450 g di calce;
- 630 g di acqua;
- 405 g di sabbia fine;
- 945 g di sabbia più grossa.
“Qui la ricerca osserva una malta molto più morbida e traspirante, con comportamento più vicino alle superfici storiche ma con resistenze meccaniche decisamente inferiori rispetto alle formulazioni cementizie.”
Una delle più interessanti è però la Formula MRcag:
- 360 g di calcare macinato;
- 90 g di gesso;
- 700 g di acqua;
- sabbie silicee fini e grossolane.
“Questa miscela è importante perché si avvicina molto di più alle composizioni identificate negli intonaci egizi antichi, dove compaiono continuamente componenti gessose, calcitiche e sabbie fini. La ricerca mostra che questa formulazione sviluppava resistenze inferiori rispetto alle malte cementizie moderne, ma un comportamento minerale molto più compatibile con superfici storiche.”
Anche la qualità della calce utilizzata nello studio viene controllata con estrema precisione. Gli autori riportano infatti:
- 96.83% di CaO totale;
- almeno 90% di CaO attivo;
- CO₂ residua inferiore al 2%.
Questo significa che la ricerca utilizza una calce estremamente pura e molto reattiva, scelta per ottenere risultati più controllabili durante le prove comparative.
Il risultato finale dello studio è molto chiaro: le malte più resistenti non sono automaticamente le migliori per il restauro di superfici storiche. Le formulazioni più ricche di cemento raggiungono valori meccanici superiori, ma risultano troppo rigide rispetto alle murature antiche. Le miscele più minerali e ricche di calce o gesso mostrano invece un maggiore traspirabilità, minori tensioni interne e un comportamento più vicino alle malte storiche egizie. Ed è proprio questo il punto centrale della ricerca: gli autori dimostrano che molte malte moderne estremamente cementizie si allontanano completamente dalla logica costruttiva delle superfici antiche, mentre sistemi più minerali e meno rigidi sembrano lavorare molto meglio insieme alle murature storiche.
Perché Questa Ricerca è Interessante Anche per la Bioedilizia Moderna?
Uno degli aspetti più interessanti della ricerca è che mostra molto chiaramente quanto le malte antiche lavorassero secondo equilibri diversi rispetto ai materiali moderni più cementizi. Gli impasti ricchi di calce e gesso sviluppavano tempi di presa differenti, maggiore traspirabilità e una struttura meno rigida, caratteristiche che oggi nel restauro vengono considerate fondamentali per evitare tensioni e distacchi sulle superfici storiche. Una delle conclusioni più interessanti dello studio è che la malta a calce viene vista come una sorta di collegamento tra passato e presente. Secondo gli autori, molte formulazioni minerali antiche possono ancora oggi offrire indicazioni importanti per sviluppare materiali più compatibili, più traspiranti e meno rigidi rispetto a molte malte moderne estremamente cementizie.
La ricerca evidenzia anche il ruolo importante della granulometria delle sabbie e del rapporto acqua/legante, elementi che influenzano direttamente comportamento, ritiro e stabilità dell’impasto finale. Anche piccole variazioni nella composizione cambiavano molto il risultato della malta. Ed è probabilmente proprio questo il punto più attuale dello studio. Molte ricerche contemporanee stanno tornando verso sistemi minerali più naturali e meno aggressivi, cercando materiali capaci di respirare insieme alla muratura invece di creare superfici estremamente rigide e impermeabili. Per questo motivo studi come questo non sono utili soltanto per comprendere l’edilizia dell’antico Egitto, ma anche per ripensare parte delle formulazioni della bioedilizia moderna attraverso calce, gesso, sabbie naturali e sistemi più compatibili con il comportamento reale della materia.
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