Erosione salina delle murature: come agisce

L’erosione salina è un processo di deterioramento cruciale che colpisce materiali da costruzione porosi come pietra, cemento e malta. Tra i vari sali coinvolti, il solfato di sodio è considerato particolarmente dannoso, con la thenardite che gioca un ruolo fondamentale in questo processo.

La thenardite (Na2SO4) è la forma anidra del solfato di sodio. Tradizionalmente, si pensava che precipitasse direttamente dalla soluzione solo a temperature superiori a 32,4°C. Tuttavia, recenti studi hanno rivelato che può formarsi anche a temperature inferiori (come 20°C) in condizioni di bassa umidità relativa e rapida evaporazione. Questo fenomeno è favorito dalla nucleazione eterogenea su superfici difettose, in micropori o su impurità.

La thenardite può cristallizzare in diverse forme, inclusi aghi allungati (fase III) e prismi bipiramidali più grandi (fase V). La sua tendenza a cristallizzare a rapporti di supersaturazione più elevati rispetto alla mirabilite (la forma idrata Na2SO4·10H2O) genera pressioni di cristallizzazione maggiori, causando danni più significativi ai materiali porosi.
Contrariamente alle convinzioni precedenti, la thenardite non si idrata direttamente in mirabilite quando esposta all’umidità. Invece, si dissolve e poi ricristallizza come mirabilite o thenardite.

Questa scoperta ha importanti implicazioni per la comprensione dei meccanismi di danno: molti danni precedentemente attribuiti alla pressione di idratazione della mirabilite sono in realtà dovuti alla pressione di cristallizzazione di thenardite e mirabilite.

I materiali con abbondanti micropori sono particolarmente suscettibili al danno da cristallizzazione del solfato di sodio. Questo spiega perché alcuni materiali da costruzione si deteriorano più rapidamente di altri in presenza di sali.
La corretta identificazione della fase che sta cristallizzando (thenardite o mirabilite) è cruciale nei test di cristallizzazione del sale per interpretare accuratamente i risultati e valutare la durabilità dei materiali da costruzione.

Queste nuove comprensioni sul comportamento della thenardite e del sistema Na2SO4-H2O in generale hanno importanti implicazioni per la conservazione del patrimonio culturale, l’ingegneria civile e la geomorfologia. Tuttavia, sono necessari ulteriori studi per comprendere meglio l’influenza del supporto poroso sulla cristallizzazione dei sali e i rapporti di supersaturazione raggiunti prima della nucleazione nei pori.