Scheda analisi mineralogico-petrografiche

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1 Pag. 1 Scheda analisi mineralogico-petrografiche 1.1 Premessa Le analisi mineralogico-petrografiche di n.2 campioni di malta sono state eseguite presso il laboratorio di microscopia ottica del Dipartimento di Scienze della Terra e Geoambientali dell Università degli studi di Bari Aldo Moro secondo le specifiche delle seguenti Raccomandazioni Normal: UNI-Normal Malte per elementi costruttivi e decorativi Classificazione e terminologia UNI-Normal 14/83 Sezioni Sottili e Lucide di Materiali Lapidei: Tecnica di Allestimento UNI-Normal 27/88 Caratterizzazione di una malta UNI-Normal Descrizione petrografica di una malta L'analisi petrografica, condotta in sezione sottile attraverso l'impiego di un microscopio ottico polarizzatore, è uno strumento di caratterizzazione qualitativa e/o quantitativa di materiali lapidei naturali (rocce) e artificiali (es. ceramiche, stucchi, malte, intonaci, cementi, ecc.). Il consolidato uso di tali procedure analitiche su rocce magmatiche, metamorfiche e sedimentarie è stato successivamente esteso a una serie di materiali artificiali come le malte in quanto esse sono assimilabili ad una roccia, precisamente ad un arenaria, pur essendoci tra questi due materiali diversità di tipo tessiturale dovute a condizioni genetiche sensibilmente diverse. In effetti, la diagenesi di un arenaria provoca una notevole variazione nelle caratteristiche fisiche del sedimento originario a seguito della

2 Pag. 2 compattazione e delle modalità di cementazione dei granuli ad opera dei fluidi percolanti che, in particolari condizioni di temperatura e pressione, precipitano il carbonato di calcio costituente il legante. Nel caso di una malta, invece, la cementazione dei granuli dell'inerte avviene per carbonatazione dell'idrossido di calcio ad opera dell'anidride carbonica atmosferica in condizioni subaeree e, quindi, ben diverse da quelle diagenetiche di un arenaria. 1.2 Campionamento Il campionamento ha riguardato il prelievo di due campioni di malta dai locali del Comune di Bisceglie (BT). 1.3 Analisi microscopica Dai campioni di malta sono state ricavate delle sezioni lucide secondo la normativa UNI-Normal 14/83 delle quali è stata eseguita un analisi microscopica per determinare la composizione qualitativa e semi-quantitativa del legante e dell aggregato ed in particolare della loro struttura, tessitura e dell eventuale presenza di prodotti di neoformazione. I campioni vengono inglobati in una resina (balsamo del Canadà) con particolari proprietà ottiche e successivamente tagliati ottenendo sezioni dello spessore di circa 30 µm. Mediante l impiego di un microscopio ottico si possono osservare direttamente le sezioni sottili sfruttando le proprietà delle radiazioni visibili: a tale spessore quasi tutti i minerali risultano trasparenti e le loro proprietà ottiche possono essere determinate con un microscopio munito di polarizzatore, cioè di un dispositivo capace di imporre ad un fascio luminoso una sola direzione di vibrazione. Si possono così compiere osservazioni riguardanti il colore, la forma, il

3 Pag. 3 rilievo, il pleocroismo, la birifrangenza, ecc., che permettono di identificare la fase di ciascun componente mineralogico ed i rapporti reciproci. Le analisi sono state eseguite sulle sezioni sottili lucide con un microscopio polarizzatore Zeiss Axioskop 40 pol dotato di una camera digitale Nikon DS- 5MC, con CCD da 2/3" (5,2 Megapixel) e sistema di raffreddamento Peltier, e di obiettivi a 2,5x, 10x, e 20x. Obiettivo Dimensioni (µm) 2,5 x 1 u = x 1u = x 1 u = 50

4 Pag Descrizione microscopica dei campioni CAMPIONE_M1 Composizione mineralogicopetrografica AGGREGATO Classificazione (in ordine di abbondanza decrescente): Cocciopesto; Litici calcarei; Quarzo; Calcite; Pirosseni; Dimensioni relative a ciascun minerale e/o litotipo (da/a): Cocciopesto, da 20 µm a 320 µm; Litici calcarei, da 120 µm a 2.5 mm; Quarzo, da 40 µm a 5 mm; Calcite, da 120 µm a 160 µm; Pirosseni, da 40 µm a 120; Forma relativa a ciascun minerale e/o litotipo: Cocciopesto, sfericità da bassa a media con contorni da subarrotondati a fortemente angolosi; Litici calcarei, sfericità da medio ad alta con contorni subarrotondati; Quarzo, sfericità da medio a bassa con contorni angolosi; Calcite, sfericità da medio a bassa con da contorni subarrotondati a sub-angolosi; Pirosseni, sfericità media con contorni sub-arrotondati; Granulometria Dimensioni: da siltoso grossolano (62 µm 31 µm) a microconglomeratico (4-2 mm)

5 Pag. 5 Forma (naturale) Orientazione Classazione (Fig. 14): scarsamente classato Sfericità (Fig. 13): da bassa ad alta. Arrotondamento (Fig. 13): contorni da fortemente angolosi a sub-arrotondati Nessuna orientazione preferenziale Presenza di orli di reazione Sono presenti orli di reazione LEGANTE Composizione A base di calce mineralogica Struttura omogenea Tessitura microcristallina AGGIUNTE Non sono presenti aggiunte Tipologia Dimensioni VUOTI Vuoti da impasto da 20 µm a 800 µm, con sfericità media e contorni sub arrotondati; % in volume dei vuoti 2% Distribuzione Irregolare Orientazione Nessuna orientazione preferenziale Rapporto 1/3 legante/aggregato CLASSIFICAZIONE DELLA MALTA Malta a cocciopesto

6 Pag. 6 Descrizione della malta L'osservazione microscopica rivela che la malta analizzata è costituita da un legante a base di calce e da un aggregato, scarsamente classato, contenente prevalentemente cocciopesto, litici calcarei e quarzo, secondariamente da granuli di calcite e pirosseni. Il rapporto legante/aggregato è pari a 1:3. La matrice legante ha una struttura prevalentemente omogeneaed una struttura da microcristallina. L'aggregato ha contorni che variano da sub-arrotondati fortemente angolosi ed una sfericità da bassa ad alta. I clasti di cocciopesto e i litici calcarei hanno dimensioni comprese tra i 20 µm e i 2.5 mm, ma ricadono in prevalenza nella frazione arenaceo media, cioè tra i 500 e i 250 µm. Il cocciopesto è in percentuale volumetrica pari a ca. il 30%, avente proprietà idraulicizzanti e probabilmente impiegato per limitare il fenomeno di risalita capillare proveniente dalla pavimentazione sottostante. Il quarzo, la calcite e i pirosseni ricadono prevalentemente nella frazione arenaceo molto fine (125 µm - 62 µm), tra questi si annovera la presenza di un solo clasto di quarzo policristallino avente dimensioni di 5 mm. La porosità scarsamente sviluppata, è pari a circa il 2% in volume ed è determinata da pori formati da ricristallizzazioni sottoforma di calcite nello spazio poroso. Ai fini della caratterizzazione riportata nel cap delle NTC DM2008, è possibile classificare i campioni analizzati come una malta di classe M 3 in accordo con la tabella IV di seguito allegata. Risulta evidente che, trattandosi di malte storiche, la classificazione eseguita risulta essere la più adeguata alle caratteristiche richieste dalle NTC.

7 Pag. 7 REPORT MICROFOTOGRAFICO DEL CAMPIONE M1 Fig. 1- Microfotografia al microscopio ottico a 2.5x e N+. In evidenza il primo strato di intonaco. Fig.2- Microfotografia al microscopio ottico a 2.5x e N//. In evidenza il primo strato di intonaco. Fig. 3- Microfotografia al microscopio ottico a 2.5x e N+. In evidenza il secondo strato di intonaco. Fig. 4- Microfotografia al microscopio ottico a 2.5x e N//. In evidenza il secondo strato di intonaco. Fig. 5- Microfotografia al microscopio ottico a 2,5x e N+. In evidenza l'interfaccia tra i due strati. Fig. 6- Microfotografia al microscopio ottico a 2,5x e N//. In evidenza l'interfaccia tra i due strati.

8 Pag. 8 CAMPIONE_M2 Composizione mineralogicopetrografica AGGREGATO Classificazione (in ordine di abbondanza decrescente): Calcite; Litici calcarei fossiliferi; Quarzo; Cocciopesto; Fossili; Dimensioni relative a ciascun minerale e/o litotipo (da/a): Calcite, da 300 µm a 460 µm; Litici calcarei fossiliferi, da 800 µm a 2,5 mm; Quarzo, da 300 µm a 460 µm; Cocciopesto, da 300 µm a 1.8 mm; Fossili; Forma relativa a ciascun minerale e/o litotipo: Calcite, sfericità medio-alta con contorni subarrotondati; Litici calcarei fossiliferi, sfericità medio-alta con contorni sub- arrotondati; Quarzo, sfericità medio-alta con contorni fortemente angolosi; Cocciopesto, sfericità medio-alta con contorni subarrotondati; Fossili; Granulometria Dimensioni: da arenaceo medio (500 µm 250 µm) a microconglomeratico (4 mm -2 mm) Classazione (Fig. 14): scarsamente classato

9 Pag. 9 Forma (naturale) Sfericità (Fig. 13): medio-alta; Orientazione Presenza di orli di reazione Arrotondamento (Fig. 13): contorni da fortemente angolosi a sub-arrotondati, prevalentemente sub-arrotondati. Nessuna orientazione preferenziale Sono presenti orli di reazione LEGANTE Composizione A base di calce mineralogica Struttura A grumi Tessitura Da micro a criptocristallina AGGIUNTE Non sono presenti aggiunte VUOTI Tipologia Vuoti da impasto, ; Fessure da ritiro Dimensioni Vuoti da impasto, da 120 µm a 360 µm, sfericità media con contorni sub arrotondati; Fessure da ritiro % in volume dei vuoti 2% Distribuzione Nessuna distribuzione preferenziale della porosità Orientazione Nessuna orientazione preferenziale della porosità Rapporto 1/2 legante/aggregato CLASSIFICAZIONE DELLA MALTA Malta a calce con aggiunta di cocciopesto

10 Pag. 10 Descrizione della malta L osservazione microscopica rivela che la malta è a base di calce con aggiunta di cocciopesto Il rapporto legante/aggregato è pari a 1:2. Il legante, a struttura a grumi e presenta una tessitura da micro a criptocristallina. Le dimensioni dell aggregato sono scarsamente classate. L aggregato è costituito prevalentemente da calcite e litici calcarei fossiliferi con contorni sub-arrotondati e sfericità medio- alta e di dimensioni che ricadono maggiormente nella frazione arenacea media (500 µm 250 µm) per i clasti calcitici, mentre in quella grossolana (1 mm µm) per i litici calcarei fossiliferi. Come componenti secondari troviamo quarzo, cocciopesto, le cui dimensioni sono essenzialmente comprese nella frazione arenaceo media, e presentano una sfericità medioalta dai contorni da sub-arrotondati a fortemente angolosi, e resti fossili. La porosità, è pari al 2% in volume ed è determinata da pori e da fessure da ritiro, queste ultime presentano calcite di ricristallizzazione al loro interno. Ai fini della caratterizzazione riportata nel cap delle NTC DM2008, è possibile classificare i campioni analizzati come una malta di classe M 2.5 in accordo con la tabella IV di seguito allegata. Risulta evidente che, trattandosi di malte storiche, la classificazione eseguita risulta essere la più adeguata alle caratteristiche richieste dalle NTC.

11 Pag. 11 REPORT MICROFOTOGRAFICO DEL CAMPIONE M2 Fig. 7- Microfotografia al microscopio ottico a 2.5x e N+. In evidenza il primo strato di intonaco. Fig.8- Microfotografia al microscopio ottico a 2.5x e N//. In evidenza il primo strato di intonaco. Fig. 9- Microfotografia al microscopio ottico a 2.5x e N+. In evidenza il secondo strato di intonaco. Fig. 10- Microfotografia al microscopio ottico a 2.5x e N//. In evidenza il secondo strato di intonaco. Fig. 11- Microfotografia al microscopio ottico a 2,5x e N+. In evidenza l'interfaccia tra i due strati. Fig. 12- Microfotografia al microscopio ottico a 2,5x e N//. In evidenza l'interfaccia tra i due strati.

12 Pag. 12 Fig. 13 Valutazione della sfericità e dell arrotondamento (da: W.C.Krumbein, L.L.SIoss 1979). Fig. 14 Valutazione della sfericità e dell arrotondamento. Tecnico analisi di laboratorio Dott. Domenico Tricarico