Riassunto Esame Restauro Beni Culturali

DEGRADO DEI MATERIALI LAPIDEI

I materiali lapidei sono soggetti a vari tipi di degrado:

: possono andare da sottili velature a strati più o meno spessi ma sono comunque facili da

 DEPOSITI SUPERFICIALI

eliminare : distacco di polvere

 POLVERIZZAZIONI

: perdita di materiale per azioni fisico-meccaniche (vento), chimiche o biochimiche (a causa di acque

 EROSIONE

acide) o antropiche (usura da contatto)

: causate da stress fisico-meccanico, indebolimento chimico o eventi improvvisi

 FRATTURE : cadute o perdite di parti.

 MANCANZE

 IL DEGRADO FISICO-MECCANICO

1) La porosità: tutti i materiali lapidei hanno una seppur minima porosità, tutti possono assorbire l’acqua.

La porosità determina l'assorbimento di acqua (sia liquida che vapore) e dei sali presenti in soluzione con

essa. Esistono vari metodi per misurare la porosità di un materiale lapideo (aumento di peso in seguito a

immersione, assorbimento a bassa pressione in loco).

L'intensità dell'assorbimento di acqua e inversamente proporzionale alla dimensione dei pori, mentre

l'estensione dell'assorbimento e direttamente proporzionale al loro volume (o grado di compattezza, che

diminuisce col tempo). L'assorbimento provoca:

indebolimento delle proprietà fisico-meccaniche

 formazione e aumento di microfratture interne (in relazione con l’escursione termica)

 perdita di dettaglio superficiale dovuta a microfratture parallele



2) La capillarità consiste nella risalita di acqua all'interno attraverso i pori. È inversamente proporzionale al loro

diametro.

3) Il ruscellamento dell'acqua provoca:

erosione meccanica della pietra

 dissoluzione della pietra

 trasporto di sali o ioni metallici (con formazione di macchie giallo-brune)



 IL DEGRADO CHIMICO DOVUTO DALL’ACQUA

Tutti i sali sono solubili in acqua e tutte le acque contengono sali naturali (anche l'aerosol atmosferico). Quando

l'acqua evapora si ha la cristallizzazione dei sali (sia in superficie che all'interno). Si tratta di un fenomeno complesso

per via delle diverse solubilità e velocita di cristallizzazione dei sali.

Questo fenomeno provoca la formazione di:

- efflorescenze (superficiali)

- subefflorescenze (interne).

 ALVEOLIZZAZIONE = sommatoria di effetti chimiche fisici che causano allargamento dei pori, che provoca

perdita di dettaglio e indebolimento strutturale.

 IL DEGRADO CHIMICO DELLE PIETRE CARBONATICHE

Per via della loro composizione chimica, le pietre a base di calcite sono maggiormente sensibili all'erosione chimico-

fisica dovuta all'inquinamento atmosferico (l'anidride solforosa trasforma calcite e aragonite in gesso). L'anidride

solforosa (SO₂, prodotta da combustione di carbone, legno, petrolio e gas) si trasforma si trasforma in acido solforico

(H₂SO₄).

CROSTE NERE

Le croste nere sono patine di colore scuro con spessore, porosità, consistenza e adesione variabili che si formano

specialmente in zone non a contatto diretto con l'acqua. Le croste nere, oltre che annerire il manufatto, ne

polverizzano la superficie, danno luogo a rigonfiamenti, esfoliazioni, scagliature e distacco di frammenti.

Sono composte da:

micro e nanoparticelle di carbonio (sferiche da petroli e lamellari da carbone e legna)

 microcristalli di gesso

 ossidi di ferro e altri metalli

 cristalli di quarzo e altri silicati

 sale marino

 pollini e spore



Non è ancora chiara quale sia la causa, probabilmente l'assorbimento del particolato atmosferico carbonioso

prodotto dall'inquinamento. Il degrado risultante è sia fisico che chimico.

PIOGGE ACIDE

La pioggia costituita da sola acqua ha pH 7 (neutro). L'anidride carbonica presente nell'aria si dissolve in acqua e

produce acido carbonico (H₂CO₃) che abbassa il pH a 5,5 (valori ambientali naturali).

Da più di un secolo in alcune zone le precipitazioni acquose hanno pH compresi tra 2 e 4 (piogge acide) e le quantità

di anidride solforosa e ossidi di azoto sono aumentate esponenzialmente. Questo tipo di inquinamento si sposta a

seconda dei venti (in Italia la zona più interessata è la Pianura Padana).

Le piogge acide corrodono i manufatti collocati all'aperto, compresi mattoni e malte, con aumento del volume che

provoca la dilatazione e la disgregazione del materiale. Anche i metalli e gli affreschi sono soggetti all’azione

corrosiva delle piogge acide.

BIO-DEGRADO

Talvolta si formano veri e propri ecosistemi che usano il manufatto sia come substrato che come fonte di cibo.

Effetti del bio-degrado sono opacizzazioni del vetro, macchie, croste, efflorescenze, esfoliazioni, cavitazioni,

polverizzazioni, mucillagini, corrosione e fratturazioni.

Le cause principali di questi effetti di degrado sono batteri, funghi, licheni, insetti e piante superiori.

Le patine biologiche (biofilm) sono strati di materiale vegetale di varia natura e spessore di colore giallo, verde,

bruno o nero. Aderisce bene alla superficie perchè penetra nei pori.

Le principali cause della sua formazione sono:

· Luce

· umidita relativa

· rugosità

· porosità

· composizione chimica delmateriale lapideo

· composizione chimica del deposito superficiale.

Gli agenti del bio-degrado sono:

produttori (batteri autotrofi, alghe, licheni, piante): i prodotti del loro metabolismo creano degrado

 consumatori (batteri eterotrofi, piante parassite, animali): in parte utili perchè svolgono un'azione di



controllo naturale

decompositori (batteri, funghi, insetti): si cibano del manufatto



Gli effetti del bio-degrado di tipo:

estetico: ricopertura del manufatto, alterazione del colore

• fisico: indebolimento strutturale dovuto a espansione o corrosione chimica

• chimico: corrosione a causa di prodotti del metabolismo

•

Alghe e cianobatteri sono agenti pionieri di colonizzazione dei materiali lapidei. Possono svilupparsi in superficie

(epilitici) o all'interno dei pori (endolitici). Causano degrado di tipo:

estetico (ricoprimento superficie),

• chimico-estetico (corrosione),

• fisico (fessurazione)

• chimico (corrosione).

•

Questo tipo di degrado e fortemente dipendente dall'umidità e dal ruscellamento dell'acqua.

I funghi sono agenti estremamente diffusi geograficamente e climaticamente perchè in grado di resistere anche in

condizioni estreme e di colonizzare qualsiasi manufatto.

I licheni sono associazioni simbiotiche di funghi e alghe o cianobatteri in grado di colonizzare qualsiasi superficie

naturale o artificiale. Sono estremamente difficili da eliminare e determinano degrado estetico (ricopertura),

fisico (fessurazione) e chimico (corrosione).

In alcuni casi il bio-degrado può diventare una caratteristica peculiare dell'interazione tra manufatto e ambiente

nel corso del tempo (es. Nuraghe di Arrubiu, Orroli).

MALTE

Le malte sono miscele di leganti inorganici, aggregati prevalentemente fini, acqua ed eventuali composti inorganici.

§ Allo stato fresco à garantiscono lavorabilità

§ Allo stato indurito à adeguate caratteristiche fisico-meccaniche (resistenza, deformabilità, aderenza,

porosità, permeabilità), di aspetto e di durabilità.

Si dividono in:

malte antiche: a base di calce spenta o gesso e inerti (sabbia, argilla, vetro, mattoni, pietre, ceramiche, ecc). Sono

più plastiche e deformabili in presenza di scorrimenti e dilatazioni termiche. (tipiche degli edifici storici)

malte moderne: (dal XX secolo) a base di cemento e inerti (sabbia e sassi). Sono più resistenti, lavorabili e hanno una

presa più rapida.

Dal XIX a metà del XX secolo le due tipologie sono coesistite, mentre oggi si utilizzano quasi esclusivamente le malte

moderne. In Italia il legante tipico delle malte e degli intonaci e la calce spenta; solo in alcune zone sono più diffusi

gesso e argilla.

La calce antica venne scoperta casualmente già nel neolitico.

Alla base ci sono una serie di reazioni: il calcare riscaldato perde CO₂ e diventa calce viva, la quale a contatto con

l'acqua diventa calce spenta, che infine a contatto con l'acqua si ritrasforma in calcare.

calcare + calore = CO₂ + calce viva → calce viva + acqua = calce spenta → calce spenta +

aria = calcare

Il processo di preparazione delle calci antiche può richiedere anche mesi. La calce spenta una volta applicata

attraversa prima una fase di presa, durante la quale solidifica mantenendo la forma impartitale, dopo di che si ha

una fase di indurimento nella quale raggiunge le proprietà desiderate.

Esistono vari tipi di malte a seconda dei materiali utilizzati, delle rispettive quantità e dei procedimenti:

§ calce spenta,

§ calce idrata,

§ fiore di calce,

§ calce idrata da costruzione,

§ latte di calce,

§ acqua di calce,

§ calce aerea,

§ grassello,

§ calce idraulica (naturale o artificiale),

§ calce pozzolanica,

§ cocciopesto.

La pozzolana e un materiale lapideo naturale di natura silicatica, prodotto durante eruzioni vulcaniche di tipo

esplosivo. Ha un elevato contenuto di sostanze vetrose con micro-porosità molto alta. Negli edifici storici le malte

più usate sono le calci aeree, ma anche le calci idrauliche e il cocciopesto.

Le malte romani sono estremamente resistenti.

Nel restauro di malte antiche, le malte cementizie si sono rivelate spesso dannose per la stabilita perchè troppo

rigide, tendono alla contrazione anzichè all'espansione e contengono dei sali che corrodono alcuni materiali lapidei.

Le malte sono estremamente variabili in quanto a composizione e proprietà a seconda del luogo e delle tecniche

usate per produrle. Questo e vero soprattutto in Italia per via della sua frammentazione politica.

Le tecniche, che in passato venivano gelosamente custodite dalle maestranze locali, si sono ormai perse con

l'avvento dell'industrializzazione.

RESTAURO DEI MATERIALI LAPIDEI

I criteri da valutare per la scelta delle tecniche di restauro sono:

compatibilità materiale

 compatibilità estetica

 reversibilità

 sostenibilità economica

 sostenibilità ambientale



Spesso le azioni di degrado descritte sono presenti contemporaneamente. È necessario programmare interventi

mirati per ogni singola patologia.

Altri criteri per la scelta della tipologia e dell'intensità dell'intervento sono:

• tipologia e gravità del degrado

• materiale

• pianificazione dell'intervento (ordinario o straordinario)

• finanziamenti

Esistono vari livelli di intervento, la c