Analisi delle malte: legante, sali e malte storiche

L’analisi delle malte serve a chi deve intervenire su una malta esistente e prima vuole sapere con che cosa è fatta: la stilatura dei giunti di una muratura storica, un intonaco da consolidare o rifare, le fughe di un pavimento, un ripristino da progettare perché sia compatibile con il supporto. Spesso il segnale è una malta che si sgretola o si copre di macchie bianche. L’analisi risponde a tre domande: quale legante è stato usato, in che proporzione con l’aggregato, quali sali e prodotti di degrado sono presenti. Per il quadro generale su calcestruzzo, acciai e murature c’è la nostra guida alle analisi sui materiali edili.

Perché si analizza una malta prima di ripararla

La malta di ripristino deve essere compatibile con quella esistente, e la compatibilità si valuta solo sapendo com’è fatta la malta originale: il nome commerciale del prodotto nuovo non basta. Una malta cementizia su un supporto storico a calce, per esempio, è un errore di compatibilità.

Nella conservazione si usano in genere malte a base di calce, perché il loro comportamento igrometrico e meccanico si adatta alle murature esistenti. Il rapporto RILEM TC 277-LHS documenta però limiti e casi di danno anche con la calce: non è una risposta automatica.

Le linee guida di conservazione riducono la formulazione di una malta di ripristino a pochi parametri: legante idraulico o non idraulico, rapporto legante/aggregato, granulometria dell’aggregato, quantità d’acqua; e raccomandano leganti e aggregati privi di sali solubili (il Getty Conservation Institute, per esempio, li elenca così per le malte dei mosaici). Sono i dati che l’analisi della malta esistente deve fornire.

Che cosa si determina in un’analisi delle malte

Prima si chiarisce la domanda, poi si sceglie il metodo: ogni determinazione consuma campione, e un giunto sottile, uno strato d’intonaco o una fuga ne danno poco.

Il tipo di legante: calce aerea, calce idraulica, cemento, gesso

Il primo dato è la natura del legante: calce aerea, calce idraulica, cemento o una miscela. La UNI EN 459-1:2015 distingue calci aeree (CL calciche, DL dolomitiche), calci idrauliche naturali (NHL), calci formulate (FL) e calci idrauliche (HL). Secondo le definizioni della norma (riportate qui dall’edizione 2010), una HL può contenere cemento, una NHL no: la scritta «calce idraulica» non esclude il cemento. Le malte di gesso seguono un percorso analitico a parte. Per il cemento come prodotto la norma di analisi chimica è la UNI EN 196-2:2026; per riconoscerlo in una malta indurita si incrociano i metodi descritti sotto.

In laboratorio calci idrauliche e cemento si distinguono, per esempio, dai granuli di legante rimasti non idratati (silicati di calcio C₂S e C₃S), che in sezione sottile (una fetta di malta di 30 μm osservata al microscopio) si riconoscono per dimensione, forma e colore. Nei leganti ancora in polvere il rapporto fra i due silicati, misurato in diffrattometria a raggi X (XRD), separa le NHL (più C₂S) dalle HL e dai cementi (più C₃S). In una malta indurita da anni il confronto è meno diretto e va letto insieme agli altri dati.

Legante	Come fa presa	Indizi analitici tipici	Riferimento
Calce aerea (CL, DL)	All’aria, per carbonatazione	Legante carbonatico, grumi di calce	UNI EN 459-1:2015; Getty; Arizzi e Cultrone
Calce idraulica naturale (NHL)	Per idratazione e in parte per carbonatazione	Fasi idrauliche; residui non idratati, soprattutto C₂S	UNI EN 459-1:2015; Arizzi e Cultrone
Calce idraulica (HL), formulata (FL)	Per idratazione e carbonatazione	Può contenere cemento o aggiunte: il nome non basta	UNI EN 459-1 (definizioni ed. 2010)
Cemento	Per idratazione	Residui di clinker non idratati (C₃S, C₂S), prodotti di idratazione; interpretazione incrociata	UNI EN 196-2:2026 (cemento come prodotto); Arizzi e Cultrone
Gesso	Per idratazione del solfato di calcio	Solfati e acqua combinata; percorso analitico dedicato	RILEM TC 167-COM
Stucco epossidico (RG)	Reazione resina-indurente	Legante organico, fuori dai metodi per leganti minerali	UNI EN 13888-1:2022 (piastrelle ceramiche); letteratura FTIR

Il rapporto legante/aggregato è una stima

Il metodo più semplice è l’attacco acido: l’acido scioglie il legante e lascia l’aggregato, che si separa e si pesa. Il risultato si esprime come rapporto in massa fra legante e aggregato, per esempio 1:6. Se però l’aggregato è a sua volta solubile (calcare, marmo, conchiglie), l’acido cloridrico ne sottostima molto la quota. Succede con le sabbie calcaree, frequenti nelle malte storiche: nelle malte dei pavimenti antichi di Gerasa, in Giordania, per esempio, l’aggregato era in prevalenza calcitico.

Anche le miscele di calce e cemento, o di sabbie diverse, rendono approssimato il dosaggio, e non esiste una norma internazionale unica sull’acido da usare. Per questo il dosaggio legante/aggregato resta una stima, e il rapporto di prova deve dichiarare il metodo usato.

Sali solubili e prodotti di degrado

Se un intonaco, un giunto o una fuga si sgretola o si copre di macchie bianche, si ricercano i sali solubili, fra cui solfati e cloruri, e i prodotti di degrado. Il riferimento europeo per il patrimonio culturale è la UNI EN 16455:2014, sulla determinazione dei sali solubili nella pietra e nei materiali inorganici porosi affini, come le malte: cloruri, nitriti, nitrati, solfati, sodio, potassio, ammonio, calcio e magnesio.

I sali variano con la profondità e con l’altezza, quindi un solo campione dice poco, e metodi di estrazione diversi danno risultati diversi, da dichiarare nel rapporto. Per l’umidità c’è il metodo ponderale della UNI 11085:2003, e la UNI EN 16682:2017 raccoglie i metodi di misura per i beni culturali immobili. La ricerca dei sali solubili e dei prodotti di degrado rientra nel servizio di analisi su malte e leganti.

Le tecniche strumentali del settore

Per la caratterizzazione delle malte storiche, la UNI 11305:2009 fissa le osservazioni preliminari al campionamento e i criteri per scegliere i metodi mineralogico-petrografici, fisici e chimici, anche negli edifici antichi non vincolati; la UNI EN 17187:2020 e la UNI 11176:2025 (descrizione petrografica) completano il quadro. Fra le tecniche del settore: la sezione sottile, che mostra legante, aggregato, porosità e la stratigrafia, cioè se un giunto è stato ristuccato o un intonaco rifatto sopra l’originale; la diffrattometria (XRD), che riconosce fasi idrauliche e cemento ma non distingue la calcite del legante da quella dell’aggregato; le analisi termiche (TGA); l’FTIR per i composti organici. La letteratura raccomanda di incrociarle: il solo attacco acido non basta.

Domanda	Che cosa si determina	Metodi tipici nel settore	Quantità indicativa in letteratura
Calce, cemento, gesso o miscela?	Natura del legante	Attacco acido; XRD, TGA, sezione sottile	Pochi grammi di polvere; circa 10 g coesi per la sezione sottile
In che proporzione con la sabbia?	Rapporto legante/aggregato (stima)	Attacco acido e separazione dell’aggregato	Fino a circa 100 g, secondo la dimensione dell’aggregato
Com’è l’aggregato?	Natura e dimensione massima; curva granulometrica se il materiale basta	Setacciatura (aperture UNI EN 933-1)	Molto materiale per la curva completa; con circa 15 g solo la dimensione massima
Perché si sgretola o si macchia di bianco?	Sali solubili, prodotti di degrado	Estrazione in acqua, ioni (UNI EN 16455)	Circa 1 g di polvere per campione (cromatografia ionica), su più punti
C’è umidità?	Contenuto d’acqua	Metodo ponderale (UNI 11085)	Conta la conservazione più della quantità: prelievo a secco, contenitore ermetico
La stuccatura è una resina?	Legante organico	Tecniche per composti organici (es. FTIR)	Piccoli frammenti, da decine di milligrammi a circa 1 g

Ordini di grandezza della letteratura (RILEM Report 28; Arizzi e Cultrone, 2021; Middendorf et al., 2005), non requisiti di un laboratorio: la quantità utile si stabilisce prima del prelievo, in base alle determinazioni richieste.

Intonaci, giunti e fughe: spesso le malte sono più d’una

Nello stesso elemento le malte sono spesso più d’una, sovrapposte o affiancate, e ognuna racconta una fase diversa. Ogni strato va campionato e analizzato a parte, altrimenti il risultato è la media di materiali che non c’entrano l’uno con l’altro.

Murature, intonaci e pavimenti: dove stanno le malte

In una muratura la malta di allettamento sta in profondità, fra i conci; la stilatura o stuccatura dei giunti è in superficie, ed è la parte più spesso rifatta. Un intonaco tradizionale si stende in più mani, dal rinzaffo di aggancio all’arriccio fino allo strato di finitura, con impasti e granulometrie diverse; il glossario UNI EN 16572:2015 ne fissa i termini. In un pavimento la fuga non è l’allettamento, e l’allettamento non è il sottofondo. Anche i mosaici antichi hanno una stratigrafia di malte di calce con aggregati sempre più fini verso la superficie, descritta dal glossario del Getty per i mosaici pavimentali; nei pavimenti di Gerasa gli strati dello stesso mosaico avevano composizioni diverse. Se nell’impasto c’è laterizio frantumato, la silice solubile che rilascia da sola non prova un legante idraulico: serve il riscontro mineralogico-petrografico.

Malte da ripristino e stucchi per piastrelle

Per i ripristini sui supporti storici la prassi conservativa indica malte non idrauliche o poco idrauliche, con aggregato fine, non troppo dure e di colore simile all’originale. Le pose moderne di rivestimenti e pavimenti usano invece stucchi industriali: la UNI EN 13888-1:2022 classifica i sigillanti per piastrelle di ceramica (in cantiere, stucchi per fughe) in cementizi (CG) e a base di resine reattive (RG), in genere epossidici, e la 13888-2:2022 ne fissa le prove. Valgono per le piastrelle di ceramica, non per le malte di un edificio storico.

Lo stucco epossidico è un sistema organico: attacco acido e misura dei carbonati, pensati per leganti minerali, direbbero poco, e nel settore si ricorre a tecniche per i composti organici come l’FTIR.

Come prelevare un campione di malta

Giunti, fughe e strati sottili d’intonaco contengono poco materiale, facile da contaminare con pietre, laterizi, strati adiacenti o vecchie ristuccature. Non esiste una norma che fissi il piano di campionamento caso per caso: i passi che seguono riprendono le buone pratiche della letteratura RILEM e della UNI EN 16085.

1. Bene tutelato: prima la Soprintendenza. Se l’edificio o il manufatto è tutelato, il campionamento si concorda con la Soprintendenza competente prima di qualsiasi prelievo.
2. Definire prima la domanda. Legante, compatibilità del ripristino o causa del degrado cambiano numero e posizione dei campioni.
3. Osservare e fotografare prima di toccare. Pianta con i punti e foto prima e dopo il prelievo.
4. Scegliere punti rappresentativi e a danno minimo. Bordi, lacune e zone già alterate, dove il prelievo non intacca pietre, laterizi, finiture o decorazioni. Le zone degradate si campionano solo se la domanda è il degrado, e sempre insieme a un punto sano di confronto; per i sali servono più punti, perché variano da zona a zona.
5. Utensili manuali fini, niente acqua. Bisturi e microscalpelli; niente utensili raffreddati ad acqua né lavaggi, perché l’acqua scioglie i sali e altera l’umidità.
6. Frammenti coesi più che polvere. Dal frammento si ricava la polvere, non il contrario; la sezione sottile vuole materiale coeso. Il colore si annota su una frattura fresca del frammento, non sulla superficie esposta, che può essere sporca.
7. Concordare con il laboratorio la quantità prima del prelievo. Dipende dalle determinazioni richieste (vedi la tabella sopra): meglio prelevare una volta sola il necessario che tornare a intaccare il manufatto.
8. Un contenitore per strato e per zona. Provetta o barattolo rigido per i frammenti, sacchetto richiudibile per la polvere, contenitore ermetico se si misura l’umidità. Separare gli strati (finitura, arriccio e rinzaffo; stilatura e allettamento; fuga e sottofondo); zone con e senza efflorescenze; stuccature originali e ristuccature.
9. Etichettare e verbalizzare. Punto, data, strato, materiale presunto, domanda tecnica, nel verbale di prelievo. La UNI EN 16085:2012 dice come documentare il campionamento sui beni culturali e come manipolare i campioni, ma non fissa il piano di campionamento.

Il campione può essere prelevato dal committente o dal direttore dei lavori e conferito al laboratorio, oppure da una squadra IPCS; sui beni tutelati, con le modalità concordate con la Soprintendenza e con il restauratore. La seconda strada conviene quando il punto va scelto sul posto, come nella diagnosi di un degrado. Quando la malta serve a caratterizzare una muratura portante la logica cambia: sui giunti delle murature il prelievo si fa in profondità.

Malte storiche e malte moderne: che cosa l’analisi dice e che cosa no

L’analisi colloca una malta in una tecnologia (calce aerea, calce idraulica, cemento, resina) e distingue fasi edilizie diverse, per esempio una stilatura originale a calce da un rifacimento cementizio. Non ne stabilisce la data (la datazione è una specialità a parte) né la ricetta originale esatta: con leganti misti il dosaggio resta approssimato.

La resistenza della malta in opera è un’altra prova, trattata nella guida sulle murature. Per la malta nuova di ripristino sui beni culturali il riferimento vigente è la UNI 11488:2021, che dà criteri guida per classificarla, definirne la composizione e valutarne le prestazioni (sono escluse le malte a legante organico); la serie UNI EN 1015 e le UNI EN 998-1 e 998-2:2016 riguardano le malte da costruzione in generale. Nessuna di queste norme serve ad analizzare la malta esistente.

Dall’analisi alla malta di ripristino

Legante, rapporto legante/aggregato, granulometria e sali sono i parametri con cui si formula la malta nuova; granulometria e rapporto legante/aggregato servono anche a riprodurne colore e tessitura. Già la NorMaL 26/87 del CNR-ICR, oggi riferimento storico, chiedeva malte da restauro «il più possibile compatibili»; oggi classificazione, composizione e prestazioni delle malte da restauro sono trattate dalla UNI 11488:2021.

Il rapporto di prova fornisce i dati; la scelta spetta al progettista o al restauratore e, sui beni tutelati, alla Soprintendenza. Per capitolati e relazioni la terminologia è quella della UNI 10924:2023 e del glossario UNI EN 16572:2015. Qui trovi che cosa contiene il rapporto di prova.

Domande frequenti

Come si capisce se una malta è di calce o di cemento?

A occhio e al tatto si hanno solo indizi. La risposta viene dall’analisi del legante, meglio se incrociata con metodi mineralogici. E il nome del prodotto non basta: una calce idraulica HL può contenere cemento.

Si può capire se una malta è originale o rifatta?

Spesso sì: un rifacimento si riconosce dal legante diverso (calce contro cemento o resina) e, in sezione, da una stuccatura sovrapposta a un’altra.

Con un’analisi si può datare una malta?

Non con un’analisi di composizione: dice con quale tecnologia è fatta la malta, non quando è stata posata. La datazione è una specialità a parte, con metodi propri e molti limiti.

Quanto materiale serve per analizzare una malta?

Dipende da che cosa vuoi sapere: dal grammo circa per i sali a circa 100 g per il rapporto legante/aggregato. Un giunto sottile o una fuga ne contengono poco, quindi le determinazioni si scelgono in base alla domanda.

Come si riconosce uno stucco epossidico da uno cementizio già posato?

L’epossidico ha un legante organico: servono tecniche per i composti organici come l’FTIR. La UNI EN 13888-1:2022 classifica i prodotti nuovi (CG, RG), non dice come riconoscere quelli in opera.

Le macchie bianche su intonaci, giunti e fughe sono sali?

Spesso sono efflorescenze saline, depositi poco aderenti, bianchi e cristallini. Per saperlo si campionano zone macchiate e zone pulite e si determinano gli ioni (UNI EN 16455:2014), su più punti.

Posso ripristinare una malta storica con un prodotto moderno?

La scelta spetta al progettista o al restauratore, e alla Soprintendenza se il bene è tutelato. La prassi conservativa usa malte a calce, non idrauliche o poco idrauliche, non troppo dure e senza sali. Una malta cementizia su un supporto a calce è un errore di compatibilità, e gli stucchi della UNI EN 13888 sono nati per le piastrelle ceramiche.

L’analisi dice anche quanto è resistente la malta?

No. Composizione e resistenza sono prove diverse, e la UNI EN 1015-11 richiede provini confezionati, che da una malta in opera non si ricavano.

Hai una malta da analizzare?

In laboratorio IPCS identifica la natura del legante, stima il rapporto fra legante e aggregato, ricerca i sali solubili e individua i prodotti di degrado, e restituisce i risultati in un rapporto di prova. Il campione può essere conferito da te oppure prelevato da una nostra squadra.

Nella richiesta indica:

• il tipo di elemento (giunti di muratura, intonaco, fughe di un pavimento, malta di un ripristino precedente) e se è un bene tutelato;
• numero e posizione dei punti da analizzare, con foto d’insieme e di dettaglio;
• la domanda tecnica: identificare il legante, verificare la compatibilità di un ripristino, capire la causa del degrado;
• schede tecniche dei prodotti già usati e rapporti precedenti, se esistono.

→ Scopri il servizio di analisi su malte e leganti

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→ Hai già i campioni? Il modulo di richiesta è compilabile a schermo

Fonti

• UNI 11305:2009, Beni culturali – Malte storiche – Linee guida per la caratterizzazione mineralogico-petrografica, fisica e chimica delle malte (store.uni.com)
• UNI 11176:2025, Conservazione del patrimonio culturale – Descrizione petrografica di una malta (store.uni.com)
• UNI EN 17187:2020, Conservation of Cultural Heritage – Characterization of mortars used in cultural heritage (store.uni.com)
• UNI 10924:2023, Conservazione del patrimonio culturale – Malte per elementi costruttivi e decorativi – Classificazione e terminologia (store.uni.com)
• UNI EN 16572:2015, Conservazione dei beni culturali – Glossario dei termini tecnici relativi alle malte di allettamento e gli intonaci utilizzati nel patrimonio culturale (store.uni.com)
• UNI EN 16085:2012, Conservation of Cultural property – Methodology for sampling from materials of cultural property – General rules (store.uni.com)
• UNI EN 16455:2014, Conservation of cultural heritage – Extraction and determination of soluble salts in natural stone and related materials used in and from cultural heritage (store.uni.com)
• UNI 11085:2003, Beni culturali – Materiali lapidei naturali ed artificiali – Determinazione del contenuto d’acqua: Metodo ponderale (store.uni.com)
• UNI EN 16682:2017, Conservation of cultural heritage – Methods of measurement of moisture content, or water content, in materials constituting immovable cultural heritage (store.uni.com)
• UNI EN 459-1:2015, Calci da costruzione – Parte 1: Definizioni, specifiche e criteri di conformità (store.uni.com); definizioni di HL e FL (edizione 2010) da F. Francini, Ingenio, 2021
• UNI EN 196-2:2026, Metodi di prova dei cementi – Parte 2: Analisi chimica dei cementi (store.uni.com)
• UNI EN 13888-1:2022, Sigillanti per piastrelle di ceramica – Parte 1: Requisiti, classificazione, designazione, marcatura ed etichettatura (store.uni.com) e UNI EN 13888-2:2022, Parte 2: Metodi di prova (store.uni.com); classi CG e RG da Mapei, Grouts and sealants, 2022
• UNI EN 1015-1:2007, UNI EN 1015-11:2019, UNI EN 998-1:2016, UNI EN 998-2:2016, UNI EN 933-1:2012 (store.uni.com)
• B. Middendorf et al. (RILEM TC 167-COM), «Investigative methods for the characterisation of historic mortars – Part 2: Chemical characterisation», Materials and Structures 38 (2005) 771-780 (PDF)
• A. Arizzi, G. Cultrone, «Mortars and plasters—how to characterise hydraulic mortars», Archaeological and Anthropological Sciences 13 (2021) 144 (doi)
• J.J. Hughes, K. Callebaut, «In-situ visual analysis and practical sampling of historic mortars», in RILEM Report 28, Characterisation of Old Mortars with Respect to Their Repair (PDF)
• C. Groot et al., «RILEM TC 277-LHS report: lime-based mortars for restoration», Materials and Structures 55 (2022) 245 (doi)
• Getty Conservation Institute e Israel Antiquities Authority, Illustrated Glossary – Mosaics In Situ Project, 2003 (PDF)
• L. Alberti, E. Carbonara, T. Roby, MOSAIKON Technician Training for the Conservation of Mosaics, Getty Conservation Institute, 2020 (getty.edu)
• R.J. Ball et al., «Analysis of mosaic mortars from the Roman, Byzantine and Early Islamic periods sourced from Gerasa’s Northwest Quarter», Heritage Science 12 (2024) 168 (doi)
• UNI 11488:2021, Conservazione del patrimonio culturale – Linee guida per la classificazione, la definizione della composizione e la valutazione delle caratteristiche prestazionali delle malte da restauro (store.uni.com)
• CNR-ICR, Raccomandazione NorMaL 26/87, Caratterizzazione delle malte da restauro (riferimento storico)