Cristallizzazione dei sali nei muri: perché provoca danni?

Perché la cristallizzazione dei sali può danneggiare una muratura?

La cristallizzazione dei sali è uno dei fenomeni più importanti nel degrado di intonaci, malte, laterizi e materiali lapidei. Spesso viene riconosciuta soltanto quando compaiono le classiche efflorescenze bianche sulla superficie, ma il danno più significativo può svilupparsi prima ancora che il sale diventi visibile.

I sali presenti nelle murature possono rimanere disciolti nell’acqua e muoversi insieme ad essa attraverso la rete dei pori. Quando cambiano le condizioni di evaporazione, temperatura o umidità relativa, la soluzione può raggiungere condizioni favorevoli alla precipitazione e alla formazione dei cristalli.

Il punto fondamentale è capire dove avviene la cristallizzazione.

Quando il sale riesce a raggiungere la superficie e cristallizza all’esterno del materiale si forma quella che normalmente osserviamo come efflorescenza. È certamente un segnale diagnostico importante, ma non rappresenta necessariamente la condizione più distruttiva.

Quando invece la cristallizzazione avviene all’interno della struttura porosa, immediatamente sotto la superficie o più in profondità, le tensioni generate possono progressivamente superare la resistenza del materiale e provocare perdita di coesione, sfaldamenti e distacchi.

Il problema non è semplicemente la presenza dei sali

Una muratura può contenere sali senza manifestare immediatamente un degrado evidente.

Perché il fenomeno diventi attivo devono combinarsi più condizioni: deve essere presente una contaminazione salina, deve esistere acqua capace di solubilizzarla e devono verificarsi condizioni che consentano il trasporto e successivamente la precipitazione dei sali.

Questo spiega perché due murature contenenti contaminazioni apparentemente simili possano comportarsi in maniera completamente diversa.

Una parete può rimanere relativamente stabile per anni e successivamente iniziare a degradarsi quando cambia il regime di evaporazione. Può accadere dopo il rifacimento di un intonaco, una modifica della ventilazione, la posa di un rivestimento o semplicemente a causa di differenti condizioni ambientali.

Il degrado salino deve quindi essere letto come il comportamento di un sistema composto da acqua, sali, materiale poroso e ambiente.

Efflorescenza e cristallizzazione interna non sono la stessa cosa

Le efflorescenze sono i depositi salini che diventano visibili sulla superficie quando l’acqua evapora e lascia il sale all’esterno.

Dal punto di vista estetico possono apparire molto importanti, ma spesso la loro presenza indica che almeno una parte dei sali è riuscita a raggiungere la superficie.

La situazione può essere più critica quando l’evaporazione avviene all’interno del materiale. In quel caso i cristalli si formano nei pori e nelle discontinuità della matrice. Se le condizioni sono favorevoli alla crescita cristallina, possono svilupparsi tensioni locali in grado di danneggiare progressivamente il materiale.

La conseguenza può essere inizialmente quasi invisibile: un intonaco che perde compattezza, una malta che inizia a polverizzarsi, un laterizio che diventa più friabile.

Successivamente possono comparire esfoliazioni, distacchi superficiali e perdita vera e propria di materiale. La ricerca sui materiali porosi considera proprio la cristallizzazione interna una delle principali cause del danno da sali.

Perché i cristalli riescono a provocare pressioni nei pori?

È frequente spiegare il fenomeno dicendo semplicemente che “il sale aumenta di volume”. Ma il danno dipende dal modo in cui il cristallo cresce all’interno di un poro, dalle condizioni di sovrasaturazione della soluzione, dalle caratteristiche del sale e dalle dimensioni e geometrie della struttura porosa.

Quando un cristallo continua a crescere in uno spazio confinato può esercitare una pressione sulle pareti del poro. Se le tensioni che si sviluppano superano localmente la resistenza del materiale, iniziano microfratture e perdita di coesione.

Una singola cristallizzazione non deve necessariamente provocare un danno evidente. Sono spesso i cicli ripetuti di dissoluzione, trasporto e nuova cristallizzazione a determinare l’accumulo progressivo del degrado.

Per questo motivo una parete può sembrare stabile per molto tempo e poi iniziare improvvisamente a perdere materiale.

Non tutti i sali si comportano nello stesso modo

Parlare genericamente di “sale nei muri” è tecnicamente poco utile.

Nitrati, cloruri, solfati e altre contaminazioni saline possono avere solubilità, igroscopicità, comportamento cristallino e risposta alle variazioni ambientali molto differenti.

Anche la capacità di formare diverse fasi cristalline o idrate può modificare in modo significativo il comportamento del degrado.

Il solfato di sodio, ad esempio, è stato ampiamente studiato proprio perché le sue trasformazioni tra differenti fasi possono produrre condizioni particolarmente aggressive per i materiali porosi.

Per approfondire le differenze operative tra nitrati, solfati e cloruri, è utile distinguere il comportamento reale delle diverse contaminazioni presenti nella muratura.

Anche l’umidità dell’aria può riattivare alcuni sali

Un altro aspetto spesso sottovalutato è l’igroscopicità.

Alcuni sali sono in grado di interagire fortemente con il vapore presente nell’aria e possono mantenere localmente condizioni di elevata umidità anche quando non è evidente un apporto diretto di acqua liquida.

Questo può creare situazioni particolarmente difficili da interpretare. La superficie appare umida e la conclusione immediata diventa spesso “la parete contiene ancora acqua”.

In realtà una parte del comportamento osservato potrebbe dipendere dalla contaminazione salina e dall’equilibrio che quei sali instaurano con l’umidità ambientale.

È uno dei motivi per cui la semplice misurazione superficiale dell’umidità non dovrebbe mai essere interpretata isolatamente.

La posizione in cui il sale cristallizza cambia il tipo di degrado

Il trasporto dei sali dipende anche da dove avviene l’evaporazione. Se l’acqua raggiunge facilmente la superficie, gran parte della cristallizzazione può manifestarsi come deposito esterno.

Se invece il fronte evaporativo rimane all’interno della muratura, i sali possono accumularsi in profondità o immediatamente dietro lo strato superficiale.

È proprio questa distribuzione che spesso spiega intonaci apparentemente integri che, una volta battuti o verificati, risultano completamente decoesi nella parte posteriore.

Lo stesso fenomeno può interessare malte, laterizi e materiali lapidei. La posizione del danno non dipende quindi soltanto da “quanto sale” è presente, ma dal rapporto tra trasporto dell’acqua, velocità di evaporazione e caratteristiche della struttura porosa.

Perché eliminare le efflorescenze non risolve il problema?

Spazzolare o lavare i sali presenti sulla superficie può eliminare temporaneamente il deposito visibile.

Questo non significa aver eliminato il fenomeno, poichè se la muratura contiene ancora sali solubili e continua a esistere un meccanismo capace di portarli in soluzione e trasportarli, il processo può ricominciare.

È esattamente il motivo per cui, in molti edifici, si osservano nuovi depositi dopo aver rifatto intonaci e finiture.

Quando questo accade bisogna comprendere perché i sali tornano dopo il rifacimento dell’intonaco, invece di limitarsi a sostituire nuovamente il materiale.

Un intonaco può essere danneggiato anche senza grandi efflorescenze visibili

Uno degli errori più frequenti consiste nel giudicare l’intensità della contaminazione osservando soltanto il bianco presente sulla superficie.

Non funziona così però, poichè una superficie con molte efflorescenze può avere consentito una parte importante della cristallizzazione all’esterno.

Al contrario, una superficie relativamente pulita può nascondere una forte cristallizzazione interna.

È quindi possibile incontrare murature che apparentemente mostrano pochi sali ma che presentano intonaci completamente decoesi, malte friabili o laterizi deteriorati.

Per questo motivo la valutazione visiva rappresenta soltanto il primo livello della diagnosi.

La cristallizzazione è il danno, ma bisogna sempre cercare anche l’origine dei sali

Sapere che un materiale è deteriorato dalla cristallizzazione non completa la diagnosi, la domanda fondamentale è: da dove arrivano quei sali?

Possono provenire dal terreno, dai materiali costruttivi, da vecchie destinazioni d’uso, da acque di infiltrazione, da scarichi, da contaminazioni organiche, da ambiente marino o da interventi eseguiti nel corso della vita dell’edificio.

Il tipo di contaminazione e soprattutto la sua distribuzione possono fornire informazioni estremamente importanti.

In alcuni casi l’analisi dei sali può ricostruire la storia dell’edificio e contribuire a distinguere un fenomeno attuale da una contaminazione molto più antica.

Prima di scegliere un trattamento bisogna capire quale processo è ancora attivo

Non esiste un trattamento universale valido per qualsiasi muratura contaminata.

Una parete in cui i sali continuano a essere alimentati da un apporto d’acqua attivo deve essere affrontata diversamente da una muratura che conserva soltanto una vecchia contaminazione residua.

Allo stesso modo, un materiale già profondamente decoeso richiede valutazioni diverse rispetto a un intonaco ancora meccanicamente stabile.

Prima di decidere se demolire, desalinizzare, utilizzare un nuovo intonaco o modificare le condizioni di evaporazione è quindi necessario comprendere almeno quattro elementi: origine dell’acqua, tipo e distribuzione dei sali, condizioni del supporto e modalità con cui il sistema disperde l’umidità.

La soluzione nasce dalla combinazione di queste informazioni, non dal nome commerciale del prodotto.

Conclusioni

La cristallizzazione dei sali è uno dei principali meccanismi di degrado dei materiali porosi e può interessare intonaci, malte, laterizi, pietre e altri componenti della muratura.

Il danno più evidente non coincide necessariamente con il deposito bianco che osserviamo sulla superficie.

In molti casi il problema più importante si sviluppa all’interno dei pori, dove la crescita dei cristalli e i ripetuti cicli termoigrometrici possono provocare una progressiva perdita di coesione del materiale.

Per interpretare correttamente il fenomeno non basta quindi stabilire che “ci sono dei sali”.

Occorre capire quali sali sono presenti, quanto sono concentrati, come si distribuiscono, da dove provengono, quale apporto d’acqua li mobilizza e in quale zona della muratura avviene la cristallizzazione.

Solo dopo questa ricostruzione è possibile progettare un intervento realmente coerente con il comportamento dell’edificio.

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Domande più frequenti

I sali visibili sulla superficie sono quelli che provocano più danni?

Non necessariamente. Le efflorescenze superficiali sono spesso meno dannose della cristallizzazione che avviene all’interno dei pori del materiale.

Perché i sali fanno staccare l’intonaco?

Quando cristallizzano all’interno della struttura porosa possono generare tensioni locali che, ripetute nel tempo, provocano perdita di coesione, sfaldamenti e distacchi.

Tutti i sali provocano lo stesso tipo di degrado?

No. Solubilità, igroscopicità, capacità di cristallizzazione e comportamento rispetto a temperatura e umidità cambiano a seconda del sale presente.

Eliminare i sali visibili risolve il problema?

No. La rimozione superficiale elimina il deposito ma non necessariamente la contaminazione presente nella muratura né la causa che continua a trasportare i sali.

Una parete può essere degradata dai sali anche se sembra asciutta?

Sì. Il degrado può derivare da contaminazioni residue e da cicli termoigrometrici che continuano a modificare lo stato dei sali anche quando non è visibile un apporto continuo di acqua.