Politecnico di Milano Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria dei Sistemi Edilizi

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1 Politecnico di Milano Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria dei Sistemi Edilizi PATOLOGIA E DIAGNOSTICA EDILIZIA A.A. 2012/2013 Prof. Ing. De Angelis Enrico PERIZIA Edificio in via Borsieri n 12/14, MILANO Gruppo n 4 Cerri Valerio

2 DEGRADO MURATURA (principale anomalia: EFFLORESCENZA) Androne via Borsieri 14 particolare muro androne con efflorescenze ANOMALIE RISCONTRATE: presenza diffusa di macchie e di efflorescenze saline; fessurazione del materiale per effetto del fenomeno del gelo; distacchi degli intonaci dalla muratura per la presenza di sali veicolati dall'acqua e provenenti dal terreno o dai materiali da costruzione che costituiscono la muratura; LOCALIZZAZIONE DELLE ANOMALIE Le anomalie sono collocate sulle superfici di entrambe le pareti murarie dell androne posto all entrata di via Borsieri 12. Localizzazione anomalie

3 INTRODUZIONE L'acqua e un solvente polare per eccellenza, e una tipica molecola dipolare (per effetto della maggiore elettronegativita dell'ossigeno rispetto all'idrogeno, che produce due poli di carica). Per questa ragione le varie molecole di H 2 O non si dispongono in modo casuale, ma si orientano, tenute unite da forze di associazione intermolecolari, i legami a idrogeno, che si instaurano tra i poli opposti di carica. Al contatto con l'acqua sostanze già di per se ioniche, come i sali, si possono dissociare e vanno in soluzione come ioni liberi idratati. L'H 2 O può essere trattenuta dai solidi in vario modo, la prima distinzione che possiamo fare e l'acqua essenziale, ad es. l'acqua di cristallizzazione nel gesso CaSO 4 2H 2 O in cui le molecole di acqua fanno parte integrante della struttura cristallina del composto e sono presenti in quantità stechiometriche; e l'acqua non essenziale, la quale non e legata chimicamente al composto, ad es. l'acqua di assorbimento (ovvero la quantità d'acqua trattenuta dalla superficie di un solido), l'acqua di absorbimento (rappresenta una fase condensata trattenuta dagli interstizi o capillari dei solidi colloidali o gels), l'acqua di occlusione (e quella intrappolata nelle cavità microscopiche dei solidi cristallini), infine l'h 2 O può essere dispersa in un solido sotto forma di una soluzione solida. Tutti i processi di deterioramento dipendono dall'instabilità del sistema aria-acqua-manufatto, cioè dalla quantità e dalla velocità con cui i materiali scambiano l'acqua con l'ambiente, in base alle loro specifiche caratteristiche di porosità e igroscopicità. La temperatura sia dell'aria che dell'acqua varia costantemente nel corso della giornata e ancor di più nell'arco di un anno. La quantità di vapore d'acqua presente nell'aria varia a sua volta non solo in conseguenza ai cambiamenti di temperatura e dei relativi fenomeni di condensazione, ma soprattutto in rapporto alle vicende meteorologiche locali, con scambi continui di aria più o meno umida e calda dall'esterno all'interno dell'ambiente e viceversa. Molecole d acqua

4 UMIDITA RESIDUA L'umidità residua e presente nelle strutture durante i lavori di costruzione e di ristrutturazione, specialmente se non vengono rispettati i tempi di messa in opera. Generalmente l'umidità residua, in condizioni di buona ventilazione e di temperatura non troppo bassa, si dissipa rapidamente. L'evaporazione può essere distinta in due fasi: nella prima l'acqua viene trasportata in forma liquida verso la superficie del materiale, nella quale si allontana per evaporazione (questo processo continua finche il contenuto d acqua superficiale non discende al di sotto di certi valori per cui i pori del materiale non trasferiscono più acqua verso la superficie). Nella seconda fase l'evaporazione non ha luogo nella superficie ma all'interno del materiale, per cui il vapore per dissiparsi dovrà diffondere attraverso uno strato di materia asciutta di spessore crescente e dovrà vincere la resistenza del materiale stesso alla sua diffusione. Quindi il trasporto di umidità può aver luogo solo nei materiali a porosità aperta, cioè in quelle strutture in cui l' acqua può avere accesso sia in forma di vapore che di liquido. UMIDITA METEORICA Il vapore acqueo che si forma sulla superficie della Terra si immette continuamente nell'atmosfera, a seconda della temperatura l'aria può assorbire una data quantità di vapore. Il contenuto massimo di umidità ad una determinata temperatura viene definita concentrazione di saturazione a cui corrisponde una pressione di vapore massima detta pressione di saturazione. Più l'aria e fredda più basso sarà il suo contenuto d'acqua, invece se si raffredda dell'aria calda e umida si raggiungerà una temperatura in cui l'aria sarà satura di H 2 O; abbassando ulteriormente la temperatura, parte del vapore acqueo si trasformerà in liquido. Questa temperatura viene definita come temperatura di rugiada o temperatura di condensazione. UMIDITA DI CONDENSAZIONE L'aria può contenere, ad una certa temperatura, una quantità massima di vapore acqueo che rappresenta il 100% di UR, se la concentrazione di umidità va oltre questo valore l'acqua tenderà a condensare su superfici fredde o a restare nell'aria in condizioni di sopra-saturazione sotto forma di nebbia. La condensazione può verificarsi sia a causa di un generale abbassamento di temperatura, sia in seguito a migrazioni del vapore acqueo in zone a temperatura più bassa. In base alla struttura dei materiali, la condensazione può presentarsi sotto forma di goccioline, se si tratta di superfici impermeabili come la ceramica, o sotto forma di macchie scure generate dallo sviluppo di muffe, funghi e batteri se l'umidità viene assorbita dalla porosità del materiale come nel caso di intonaci, laterizi, pietre porose, gesso, etc.

5 UMIDITA ASCENDENTE La causa principale è riscontrabile al fenomeno di risalita d acqua per capillarità dal suolo nelle murature nota anche come umidità ascendente. In genere si manifesta nelle murature in corrispondenza dei piani terreni, come nel nostro caso, o cantinati, può raggiungere anche quote assai elevate e ciò dipende principalmente dai seguenti fattori: dimensione dei capillari del materiale costituente la muratura; quantità d'acqua contenuta nel suolo su cui la muratura è posta a diretto contatto; natura e concentrazione dei sali presenti in soluzione nell acqua contenuta nel terreno; grado di evaporazione permesso dalle superfici murarie in relazione ai parametri microclimatici dell'ambiente esterno. Le cause dei fenomeni di umidità ascendente sono imputabili innanzitutto al tipo di terreno di fondazione dell edificio: terreni a granulometria fine, come i terreni argillosi e limosi, costituiti da elementi estremamente piccoli capaci di formare reti capillari, presentano capacità di risalita dell'acqua molto elevata. In presenza di simili terreni e nel caso di falde freatiche poco profonde, è possibile che si verifichi la risalita dell'acqua di falda verso la superficie, fino al livello delle fondazioni dell edificio. Pertanto, gli edifici fondati su terreni a grana fine, risultano potenzialmente soggetti a fenomeni di umidità di risalita. Ma il tipo di terreno non è l'unica causa d innesco dell umidità ascendente. Le murature di fondazione possono venire a contatto con acqua non proveniente direttamente dal terreno per capillarità come ad esempio le acque meteoriche oppure acque provenienti da perdite di pozzi o condotte idrauliche, acque di superficie non regimate, ecc. In modo più limitato, infine, l umidità ascendente può anche essere alimentata da acqua proveniente da fenomeni di condensa. Inoltre, la presenza di sali nell'acqua contenuta nel terreno, con il quale la muratura è posta a contatto, e di quelli solubili normalmente presenti nei materiali da costruzione, di cui la stessa acqua si carica nel percorso di risalita all'interno della muratura, tende a rafforzare e ad enfatizzare il fenomeno della risalita per capillarità. Infine, anche i parametri microclimatici dell'ambiente esterno influiscono, seppur in misura inferiore rispetto ai precedenti parametri, sul processo fisico della capillarità:per esempio nel caso di pareti esposte a nord, a parità di materiale e di ogni altro parametro che possa influenzare il fenomeno, la risalita capillare tende a raggiungere livelli di assorbimento nella muratura più elevati rispetto a quanto avviene nelle pareti con diversa esposizione, non tanto per la temperatura dell'ambiente in sé, quanto per la ridotta evaporazione dell'acqua dovuta alla mancanza di esposizione diretta al sole e, quindi, al riscaldamento per irraggiamento. Se ci troviamo di fronte a casi di livelli alti di umidità di risalita (superiori a 2 m), ciò potrebbe dipendere da fattori che impediscono o ritardano l'evaporazione sulle superfici più basse del muro, ad es. a causa di zoccolature in materiali poco porosi, arredi o suppellettili vari ammassate contro una o tutte le facce di una muratura; che impediscono una normale ventilazione delle parti più basse delle superfici. Le varie forme in cui si manifesta l'acqua di capillarità sono: macchie di umidità, distacco di intonaci, distruzione delle malte di connessione, cristallizzazione dei sali, degrado di pietre, laterizi, etc. L'umidità di risalita viene poi smaltita tramite il normale processo dell evaporazione attraverso la superficie della muratura: la parte umida del muro è spesso delimitata da una linea corrispondente al fronte di risalita d acqua capillare.

6 Risalita capillare Infiltrazione di acqua di origine meteorica o per risalita capillare dalle fondamenta. L acqua risale per capillarità e la parte più bassa del supporto intonacato tende per saturazione a rimanere bagnata. Nella zona dove l acqua fuoriesce per evaporazione, si ha un trasporto sali verso l esterno. La formazione di cristalli con il conseguente aumento di volume può causare la rottura dello strato superficiale del supporto. Rigonfiamenti e distacchi dovuti alla risalita capillare

7 MURI A CONTATTO CON IL TERRENO L umidità di risalita capillare è un problema spesso presente in molte case che hanno mura non adeguatamente impermeabilizzate al contatto con il terreno. Le manifestazioni dell umidità di risalita si notano con muri umidi al tatto, il distacco della pittura, le crepe e il distacco dell intonaco, le efflorescenze saline, le muffe nella parte bassa dei muri, l umidità relativa nell aria molto alta e un forte odore di muffa negli ambienti. L umidità di risalita capillare danneggia i muri, quindi la casa e la qualità della vita all interno di essa. Alcune case sono spesso umide perché mancanti di adeguate impermeabilizzazioni tra muro e terreno. CONDENSAZIONE Muro a diretto contatto con il terreno Come sappiamo ad ogni temperatura corrisponde un determinato valore di massima concentrazione del vapore d'acqua nell'aria. Quando il vapore in condizioni di massima concentrazione viene a contatto con una superficie più fredda (cioè che abbia una temperatura pari o inferiore alla temperatura di rugiada specifica del vapore d'acqua) si ha il fenomeno della condensazione, ovvero la formazione di un velo di acqua liquida sulla superficie più fredda. Questo velo di acqua sarà più o meno rapidamente aspirato all'interno della parete per capillarità. L'umidità di condensazione può formarsi anche all'interno della parete, basta che la temperatura del materiale sia inferiore a quella di rugiada per il vapore d'acqua contenuto dalla parete stessa, questo fenomeno definito condensazione interstiziale e frequente nelle antiche murature di spessore abbastanza grande. La condensazione può verificarsi anche all'interno dei pori, in presenza però di altissima umidità relativa e con pori estremamente piccoli. Il formarsi di acqua di condensazione all'interno dei materiali lapidei o di murature da solitamente luogo a una rapida migrazione dell'acqua stessa verso zone più asciutte, se pero nella zona di condensazione la temperatura scende e si forma il ghiaccio: l'umidità migrerà verso il ghiaccio, perché le zone a contatto con questo risulteranno in ogni caso le più asciutte. In ambienti con alta umidità relativa, l'applicazione all'esterno della parete di materiali che costituiscano comunque barriera al vapore d'acqua, favoriscono il formarsi della condensazione interstiziale, per aumento del contenuto d'acqua della parete. A differenza dell'umidità di risalita e di quella per infiltrazione localizzata da pioggia o da perdite di condutture, è raro per l'umidità di condensazione riuscire a localizzare con precisione la zona d'insorgenza del fenomeno. Gli effetti visibili dell'uscita (e non dell'entrata dell'umidità) di solito sono efflorescenze o aloni biancastri dai contorni indefiniti.

8 Molto spesso si verifica il caso in cui la condensa dipenderà anche dalla preesistenza, sulla superficie o all'interno dei materiali lapidei, di una certa quantità d'acqua che potrà dipendere da umidità di risalita o da infiltrazione. E' difficile ricostruire il reale meccanismo dei danni da umidità, quando si vuole distinguere con esattezza l'origine, c'e un caso in cui l'umidità di condensazione è piuttosto facile da diagnosticare: quando il fenomeno interessa zone ben delimitate, sulle quali l'acqua di condensa ristagna in superficie o penetra assai poco. In questo caso si manifestano macchie scure che ripetono fedelmente la forma del corpo solido, immediatamente sottostante, più freddo perchè dotato di alta compattezza e conducibilità termica (travi di ferro o blocchi di pietra coperti da strati d'intonaco di piccolo spessore). Anche gli angoli costituiscono zone più fredde di questo tipo, cioè ben delimitate e scarsamente assorbenti. Il danno si manifesta con macchie scure, invece che bianche, perche la polvere presente nell'atmosfera si accumula di più nelle superfici fredde che su quelle calde. EVAPORAZIONE Dal punto di vista conservativo tutti i danni da umidità insorgono non al momento in cui il materiale assorbe acqua ma quando l'acqua evapora e il materiale si asciuga. Un corpo poroso che viene esposto all'aria dopo immersione in acqua per un tempo abbastanza lungo da esserne permeato, si asciuga per evaporazione fino a raggiungere un determinato contenuto di umidità igroscopica. In alcuni casi il processo di asciugatura per evaporazione può spingersi oltre la condizione di equilibrio tra contenuto d'umidità igroscopica e UR, ad es. se un materiale viene riscaldato si asciuga di più di quanto gli consentirebbe l'umidità relativa presente nell'aria. A parte queste eccezioni l'evaporazione dell'umidità da un materiale è sempre effetto di una diminuzione dell'ur dell'aria e considerato che nei nostri climi, l'umidità relativa difficilmente scende al disotto del 30% nessun materiale igroscopico è mai completamente asciutto. Ovviamente la velocità di evaporazione aumenta in presenza di una corrente d'aria, ma qualunque sia la velocità l'evaporazione rimane costate fino a quando tutta la superficie interessata dal fenomeno è uniformemente bagnata in ogni suo punto da uno stesso quantitativo d'umidità. Questa condizione di uniformità non può essere di lunga durata perché i pori piccoli esercitano una maggiore forza di attrazione e quindi l'acqua evapora prima dai pori più grandi e ancora prima da buchi, fratture, etc. Man mano che si formano questi punti più asciutti o meno umidi, l'umidità delle zone circostanti tende a confluire verso di essi, spostandosi lateralmente e in profondità, invece che verso la superficie. Questo comporta un rallentamento della velocità d'evaporazione e uno spostamento verso l'interno del fronte di umidità.

9 SALI SOLUBILI L'acqua all'interno delle murature e sempre presente sotto forma di soluzione salina da cui possono separarsi sali che provocano danni ai materiali. La migrazione e ricristallizzazione dei sali solubili trasportati dall'acqua costituisce il principale meccanismo di alterazione dei materiali lapidei. La forma e l'entità del danno dipendono dalla porosità e dalla igroscopicità del materiale. L'acqua, soprattutto se molto pura, provoca lo scioglimento dei sali che incontra nel suo percorso per depositarli altrove; inoltre l'acqua proveniente dal suolo si carica dei sali che questo contiene e, proseguendo il suo cammino attraverso i materiali porosi verso la superficie d'evaporazione, li trasporta nel suo percorso. Lo stesso accade per l'acqua d'infiltrazione, nel suo viaggio inverso, dall'alto al basso. La solubilità dei sali e molto variabile, ci sono sostanze praticamente insolubili come il cloruro d'argento e sali molto solubili come il cloruro o il solfato di sodio. Il trasferimento dei sali dipende, quindi, dalla loro solubilità e dai flussi d'acqua all'interno dei materiali porosi, flussi che a loro volta sono influenzati dalla presenza di sali che possono dar luogo a variazioni di viscosità, cambiamenti di tensioni superficiali e differenze di pressioni osmotiche. I sali solubili che si possono trovare nei manufatti lapidei possono avere differenti origini: sono parte integrante delle murature prime; sono inerenti ai processi di fabbricazione dei materiali; derivano da reazioni e scambi con l'atmosfera che avvolge il manufatto; provengono dal terreno sul quale il monumento e stato costruito; sono generati dalla corrosione elettro-chimica dei metalli; si formano in seguito all'utilizzo di prodotti per la pulitura e il consolidamento della pietra, o a tecniche di restauro inappropriate. Rigonfiamento sali nei pori I sali che con più frequenza si trovano nei materiali lapidei sono:

10 SOLFATI I solfati sono sali molto mobili, disciolti nelle acque naturali di cui rappresentano uno dei maggiori costituenti, sono anche contenuti nei leganti aerei e idraulici, nelle rocce, nelle atmosfere inquinate, nelle atmosfere marine Molti provengono dai prodotti di combustione dei forni di cottura dei laterizi, delle calci e dei cementi (sempre meno e sempre più controllati), altri dalla trasformazione delle anidridi solforose disciolte in acqua e trasformate in solforiche: solfato di calcio solfato di magnesio solfato di sodio Possibili origini dei solfati: sono presenti nei terreni agricoli, le acque circolanti li possono sciogliere e se queste risalgono per capillarità ad es. in una muratura vi apporteranno i solfati che contengono; l'acqua di mare contiene piccole quantità di solfati, specialmente solfato di magnesio. I venti di mare trasportano, per chilometri, sospensioni di particelle di acqua marina con i sali; a volte i materiali usati per la preparazione dell'intonaco possono contenere piccole quantità di solfati come impurezze; possono avere origine microbiologica, esistono alcuni tipi di microrganismi capaci di metabolizzare forme ridotte di zolfo ossidandolo a solfati, accanto ad altri microrganismi che invece producono solfuri (cioè una forma ridotta di zolfo); l'inquinamento atmosferico. I solfati sono pericolosi perche, non solo sono solubili in acqua, ma possono esistere in strati di idratazione diversi: possono cristallizzare con diverse quantità di acqua a seconda della temperatura e dell'umidità relativa. Ad ogni stato di idratazione corrisponde un volume specifico diverso, ogni volta che si verifica la trasformazione da uno strato all'altro si ha una variazione di volume. Quando, per l'aumento dell'ur, si ha il fenomeno dell'idratazione, il sale aumenta di volume esercitando una pressione (pressione di idratazione) sulle pareti dei capillari presenti nella struttura porosa di un materiale. Quando questa pressione supera la resistenza delle pareti queste vengono rotte, l'intera struttura diventa più porosa e quindi più suscettibile all'ulteriore azione dell'umidità e dei sali. Esempio di pressione di idratazione dei sali all'interno della struttura porosa di un materiale lapideo.

11 CARBONATI I carbonati derivano dai rispettivi ossidi contenuti nei leganti idraulici che vengono carbonatati dalla CO 2 dell'atmosfera. I carbonati si trovano anche nelle acque naturali e negli inerti delle malte. E' pochissimo solubile in acqua, può però essere solubilizzato come bicarbonato quando nell'acqua sia presente una quantità sufficientemente elevata di anidride carbonica. La CO 2 sciogliendosi nell'acqua, presente nel muro umido, da luogo alla formazione di acido carbonico, che reagisce con il carbonato di calcio, formando il bicarbonato che e più solubile. man mano che il muro comincia ad asciugarsi e si verifica l'evaporazione, l'equilibrio si sposta a favore della formazione di carbonato di calcio, il quale essendo poco solubile, si deposita rapidamente sulla superficie. Abbiamo due effetti negativi: si forma una patina bianca che tende a coprire la superficie, l'impoverimento degli strati più interni, che perdono una parte del loro carbonato di calcio. NITRITI E NITRATI I nitriti non si trovano molto spesso nei materiali lapidei, si ossidano rapidamente trasformandosi in nitrati. La decomposizione di materiale organico azotato produce nitriti: si possono trovare questi tipi di sali su un materiale lapideo se vi sono infiltrazioni di acque di scarico o comunque provenienti da zone in cui esiste materiale organico in via di decomposizione. I nitrati possono avere la stessa origine dei nitriti oppure possono provenire dal terreno agricolo o se nelle vicinanze del manufatto lapideo esistono delle vecchie tombe. Inoltre nella combustione degli idrocarburi si producono molecole organiche diverse e ossidi di azoto, quest'ultimi attraverso una complessa serie di reazioni formano acido nitrico che, reagendo con il carbonato di calcio, da luogo alla formazione di nitrato di calcio. CLORURI Sopratutto i cloruri di sodio e di calcio sono apportati ai manufatti principalmente dal vento di mare. A parte gli effetti sulla corrosione delle armature del CA, i cloruri di sodio e di calcio provocano depositi biancastri, dal caratteristico sapore salato, fortemente solubili. In alcuni casi possono dipendere dalle impurezze dei materiali usati per la preparazione dell'intonaco, in particolare la sabbia. Inoltre, alcune attività industriali (per es. la combustione di alcuni tipi di carbon fossile) possono causare la presenza di acido cloridrico gassoso nell'atmosfera.

12 EFFETTI DANNOSI Tra le anomalie riscontrate, particolare rilevanza possono assumere i danni provocati dalla presenza di sali (generalmente solfati, cloruri e, meno frequentemente, nitrati): i sali sciolti nell'acqua di risalita vengono veicolati in superficie dove, per effetto dell evaporazione, precipitano allo stato solido costituendo le caratteristiche "fioriture" superficiali note come efflorescenze. Si può notare come nella zona umida sia avvenuta una parziale disgregazione degli intonaci causata dalla formazione di solfati e dalla loro successiva asportazione. In casi estremi, specie in murature soggette anche ad altre forme di degrado, le alterazioni prodotte dalla cristallizzazione dei sali possono provocare una sensibile diminuzione delle caratteristiche meccaniche della muratura, sino addirittura a pregiudicare l'efficienza statica delle strutture. L umidità ascendente, eventualmente abbinata ad altre forme di umidità, produce, inoltre, ambienti malsani e condizioni sfavorevoli nei confronti del benessere igrotermico dell utenza. Favorisce, infatti, la diffusione di muffe e di fenomeni di condensa superficiale e provoca rilevanti variazioni nelle caratteristiche di isolamento termico delle murature: la resistenza termica della parete, infatti, può ridursi, in presenza di murature impregnate d acqua, anche del 50%, con evidenti ricadute a carattere igienico ed economico. SOLUBILIZZAZIONE La solubilizzazione di un solido in un liquido comporta essenzialmente tre fasi fondamentali: 1. la rottura delle forze intermolecolari solido/solido del soluto; 2. la rottura delle forze intermolecolari liquido/liquido del solvente; 3. la formazione di nuove forze intermolecolari liquido/solido necessarie alla ristabilizzazione del sistema nel nuovo stato fisico della soluzione. Ad ognuna di queste tre fasi sono associati scambi di energia: le tre fasi implicano sia la rottura che la formazione di legami diversi, le quali saranno caratterizzate complessivamente da uno specifico bilancio dell'energia definito 'calore di solubilizzazione', che potrà essere positivo (sviluppato dal sistema - esotermico) o negativo (assorbito dal sistema endotermico). Per quanto riguarda l'aspetto energetico, dato che la solubilizzazione avviene normalmente a pressione costante, il calore sviluppato o assorbito è uguale alla reazione di entalpia, che in questo caso prende il nome di entalpia di soluzione

13 CRISTALLIZZAZIONE La cristallizzazione e il processo più pericoloso legato alla presenza dei sali solubili, essa coinvolge pressioni che hanno un ordine di grandezza superiore alla resistenza a trazione dei vari materiali da costruzione. Cristallizzazione o ricristallizzazione hanno luogo o per evaporazione del solvente, l acqua, sulle superfici lapidee o all'interno dei pori in seguito al raggiungimento della saturazione della soluzione. Quando si ha un forte flusso di umidità all'interno di un materiale lapideo e un costante apporto di soluzione salina, si ha evaporazione del solvente unicamente alla superficie del materiale, con formazione di efflorescenze all'aria. L'efflorescenza quindi si verifica quando la cristallizzazione si produce sulla superficie d'evaporazione e questa coincide con la reale superficie esterna del materiale o struttura. Le efflorescenze possono essere soffici o compatte ed avere diverse forme: aghiformi più o meno lunghe, formano un velo biancastro o una peluria (spesso corrisponde ad un supporto molto umido, poroso e ad evaporazione rapida); polverulenti in grani liberi; patine (croste sottili e fragili); croste il cui colore varia dal bianco al nero secondo lo sporco inglobato; placche (croste locali); scurimenti per effetto bagnato anche al tatto. Quando il flusso capillare diminuisce, il fronte di prosciugamento si ritira all'interno del materiale e la cristallizzazione ha luogo all'interno dei pori, abbiamo le subfflorescenze. La subflorescenza può essere causata anche da consolidanti e protettivi che alterano la porosità della pietra e ne riducono la permeabilità e la velocità di evaporazione rispetto alla velocità di flusso di umidità. Cristallizzazione dei sali

14 MODALITA DI INTERVENTO Per contrastare il fenomeno della risalita capillare esistono svariate tecniche, basate su diversi principi fisici e chimici: tecniche, più datate, che tentano di agevolare l evaporazione e, quindi, di ridurre l altezza di risalita dell acqua, inserendo nel corpo murario dei sifoni atmosferici per favorire lo scambio di umidità tra l aria esterna e il muro ( sifoni di Knapen); tecniche miranti ad ostacolare la risalita capillare dell acqua realizzando una barriera continua impermeabile alla base del muro (come ad esempio le barriere chimiche Peter cox); tecniche che si limitano alla sostituzione dei vecchi intonaci con nuovi intonaci speciali,miranti ad aumentare il grado di traspirazione naturale della muratura (ad esempio gli intonaci macroporosi); tecniche, più recenti, basate sui meccanismi di trasporto dell elettrosmosi, che tentano di trasportare le molecole d acqua dalla muratura umida al terreno di provenienza inserendo nell intero sviluppo della muratura più elettrodi alimentati da corrente continua (barriere elettroosmotiche). SIFONI DI KNAPEN Dal nome dell inventore, questi sifoni atmosferici sono tubi inclinati e inseriti nel muro, nell ordine di 4 o 5 per metro lineare, per creare la necessaria circolazione di aria umida sostituita con aria secca facendo cosi asciugare la parete. E la soluzione più semplice, economica ed è efficace a patto che il luogo gode di una buona ventilazione quindi sono da evitare i cortili alti e vicoli stretti.

15 BARRIERA PETER COX CONTRO L UMIDITA DI RISALITA Consiste nella realizzazione di una barriera chimica continua nella muratura. I prodotti usati, a base di resine opportunamente stabilizzate, sono immessi in soluzione mediante degli apparecchi trasfusori a lenta diffusione oppure iniettate attraverso la bassa pressione di una pompa in modo tale da intercettare tutta la sezione di muro interessata, formando uno strato continuo che impedisce la risalita capillare. Questi prodotti si fissano chimicamente all interno dei capillari realizzando un trattamento idrofobico. I problemi si riscontrano in quelle murature compatte che ostacolano l infiltrazione della resina impedendo la formazione di uno strato continuo. BARRIERA ELETTROOSMOTICHE Questa tecnica, si basa sul principio secondo cui quando l acqua si sposta per capillarità crea un campo elettrico: imponendo un campo elettrico al setto poroso umido contrario rispetto a quello presente l acqua in esso contenuta si sposta verso il polo negativo. Dal punto di vista pratico il metodo consiste nell applicare questo campo elettrico alla muratura umida attraverso degli elettrodi, di piccolissimo diametro, in modo tale da respingere l acqua verso la fondazione ed impedire che questa ritorni, mantenendo il campo elettrico nel tempo.

16 INTONACI MACROPOROSI L'applicazione di intonaci ad elevata porosità in grado di aumentare la velocità di evaporazione dell'acqua presente all'interno di una muratura e consigliata quando risulta impossibile intervenire con sistemi più invasivi per cui non resta altra soluzione che intervenire sul muro cercando di aumentare la capacita di traspirazione. L'intonaco macroporoso non sarà in grado di assicurare da solo nessun effetto di deumidificazione, ma assicurerà un buon prosciugamento dei residui d'acqua una volta limitata la fonte principale. Questo tipo di intonaco solitamente e ottenuto miscelando malte di base con agenti porogeni (additivi in grado di creare vuoti all'interno della massa legante come ad es. silicati idrati di alluminio espanso, perossido di calcio, etc.) o sostanze di per se porose (perlite, polistirolo, etc.). perlite L'intonaco cosi ottenuto sarà ricco di macropori intercomunicanti tra loro con la funzione sia di aumentare la superficie di evaporazione sia di immagazzinare i sali cristallizzati. Generalmente si procede con l'accurata eliminazione dell'intonaco danneggiato da acqua e sali fino ad un'altezza sopra la linea evidente dell'umidità, pari come minimo a tre volte lo spessore della muratura. La superficie viene pulita mediante un accurato lavaggio con acqua e spazzole, una volta asciutta si applica a pennello o a spruzzo un primer inibitore delle salinità e promotore della traspirazione. Prima della stesura dell'intonaco macroporoso si procede con l'applicazione di uno strato di rinzaffo, il quale ha il compito di preparare un fondo ruvido adatto all'adesione per il successivo strato di intonaco. Il rinzaffo solitamente e costituito da una malta a base di calce idraulica, Dopo ore, previa bagnatura del supporto, si applica il successivo stato di intonaco macroporoso per uno spessore minimo di 20 mm. L'utilizzo di questi intonaci apporta generalmente un incremento dell'evaporazione di umidità. Inizialmente il muro si asciuga ma, se non si interviene con altri metodi per eliminare la risalita capillare, il risucchio forzato provocherà esso stesso un aumento della risalita e l'evaporazione causerà la formazione di molti cristalli di sali, che verranno nascosti nell'intonaco macroporoso.

17 L intonaco deumidificante è un sistema economico e può essere usato sempre, anche in abbinamento agli altri sistemi. Le murature intonacate da risanare, si trovano sempre in condizioni pessime e richiedono l abbattimento dell intonaco. A questo punto l incidenza dei costi dell intervento, tra una soluzione con un normale intonaco e un intonaco speciale deumidificante, diventa trascurabile. Muratura in cui è stato sostituito il vecchio intonaco con uno traspirante