La nanocalce nella conservazione dei beni culturali Testo di Valeria Daniele. Contenuto

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1 FORUMITALIANOCALCENews 2/09 Marzo2009 Newsletter dell Associazione Forum Italiano Calce La nanocalce nella conservazione deibeniculturali Testo di Valeria Daniele La scienza e la tecnologia dei materiali possono offrire un prezioso contributo nel campo del restauro e della conservazione dei Beni Culturali attraverso lo sviluppo e la messa a punto di materiali e tecniche d intervento innovative. A differenza di quanto accaduto in altri settori dell Ingegneria e della Fisica, in quello dei Beni Culturali le nanoscienze e le nanotecnologie fanno la comparsa solo a partire dai primi anni del La possibilità di creare oggetti, dispositivi e materiali che hanno le dimensioni del miliardesimo di metro, ovvero del nanometro (nanotecnologie), offre illimitate prospettive di ricerca e sviluppo in tutti i settori, anche nel mondo del restauro e della conservazione. La ricerca in questo ambito, riferita alla calce, è incentrata sulla sintesi, caratterizzazione e applicazione di nanoparticelle di calce Fig. 1. Immagini TEM di due particelle in sospensione di dimensioni nanometriche: Ca(OH) 2 di forma esagonale (A), CaCO 3 di forma prismatica (B) Contenuto La nanocalce nella conservazione dei beni culturali Salone del Restauro 3 Quale calce? Quale restauro? 3 La Calcara di Solagna 4 Workshop Mosaico 4 Contatti 4 Nota Informativa 4 Le Foto dei Lettori 5 (chimicamente idrossido di calcio Ca(OH) 2 ) chiamate comunemente nanocalce. La calce, in soluzioni o sospensioni di calce (acqua e latte di calce), viene da sempre impiegata nei trattamenti protettivi o consolidanti di superfici architettoniche calcaree (stucchi, intonaci, affreschi, dipinti murali, materiali lapidei etc.), con risultati eccellenti, in virtù soprattutto dell assoluta compatibilità con i substrati trattati a causa della trasformazione del Ca(OH) 2 in CaCO 3 ad opera dell anidride carbonica CO 2. L uso della nanocalce consente di ovviare ad una serie di inconvenienti tipici dei trattamenti a base di calce convenzionali appena citati, quali l incompletezza del processo di carbonatazione, la scarsa profondità di penetrazione raggiungibile, l eccessivo quantitativo di acqua apportato alle pietre e l alterazione cromatica delle superfici. Le nanoparticelle di calce sono ottenute per precipitazione chimica di soluzioni sovrassature 1

2 Fig. 2 Micrografie al SEM dei calcare dopo il trattamento con nano calce Fig. 3 Micrografie al SEM si noti l effetto della formazione di CaCO 3 sulla porosità del materiale di cloruro di calcio ed idrossido di sodio. Le caratteristiche microstrutturali, morfologiche e le dimensioni delle particelle sono esaminate al microscopio elettronico a trasmissione (TEM). Le particelle di calce, di dimensioni generalmente comprese tra 50 e 400 nm, si presentano regolarmente formate, perfettamente esagonali e cristalline. In particolare, in Fig. 1, sono mostrate due particelle, una esagonale (A) ed una prismatica (B), dell ordine di 100nm, evidenziando come anche il carbonato di calcio formatosi ha dimensioni submicrometriche. Con particelle di tali dimensioni è possibile raggiungere una maggiore profondità di penetrazione e una maggiore conversione calcecarbonato. Le dimensioni nanometriche delle particelle di calce determinano, infatti, un maggior rapporto superficie/volume garantendo, così, una maggiore interazione con la CO 2 e, conseguentemente, un miglioramento del processo di carbonatazione. L attività di studio e ricerca sulle nanocalci in Italia vede impegnati molti laboratori. Presso il Dipartimento di Chimica, Ingegneria Chimica e Materiali Facoltà di Ingegneria Università degli Studi dell Aquila la ricerca è particolarmente rivolta alla caratterizzazione della nanocalce prodotta e alla sua applicazione, a livello di trattamento superficiale protettivo, su litotipi naturali di interesse storico artistico. I trattamenti superficiali conservativi vengono realizzati applicando, a spruzzo, sulla superficie di provini normalizzati sospensioni alcoliche di nanocalce. Gli effetti del trattamento su alcuni litotipi naturali (calcari, Pietra Serena) vengono valutati mediante indagini in microscopia elettronica a scansione (SEM). I risultati ottenuti mostrano come si riescono a raggiungere profondità di penetrazione variabili da 1mm a circa 30mm e come la nanocalce riempie i pori intergranulari senza occluderli completamente (Figg. 2 e 3). L azione consolidante superficiale del trattamento è valutata mediante prove meccaniche di abrasione, mentre gli effetti sul comportamento del materiale nei confronti dell acqua sono stimati mediante misure di capillarità ed assorbimento d acqua per immersione totale. In definitiva, il trattamento con nanoparticelle di calce è in grado di migliorare le caratteristiche dei litotipi considerati, senza tuttavia modificarne il sistema porosimetrico. Ing. Valeria Daniele Valeria Daniele è Dottoranda di Ricerca Dipartimento di Chimica, Ingegneria Chimica e Materiali Facoltà di Ingegneria Università degli Studi dell Aquila 2

3 SalonedelRestauro2009 Il Forum Italiano Calce partecipa al Salone del Restauro di Ferrara Dal 25 al 28 marzo 2009 presso il nostro stand, Padiglione 4 Stand B3, potremo incontrarci, ricevere e scambiare materiale informativo. Durante tutto il Salone sarà allestito un Laboratorio di Microscopia Ottica dove alcuni partecipanti al programma di scambiocampioni, illustreranno i risultati del lavoro che ha visto impegnati 15 gruppi di studio su problematiche riguardanti l interpretazione petrografica di sezioni sottili di malte a base calce. QualeCalce?QualeRestauro? Durante il Salone di Ferrara, il Forum organizza una conferenza/tavola rotonda con tema: 'QualeCalce?PerqualeRestauro?' Un occasione per riflettere e dibattere sull esigenza di individuare, per ogni restauro, la calce (malte, intonaci, tinte ecc.) più idonea e compatibile al manufatto da restaurare. Rifiutando la prassi che una certa tipologia di calce (e un determinato prodotto) possa venire utilizzata indiscriminatamente in ogni situazione e in qualsivoglia intervento. Rafforzando il principio secondo cui le calci non sono tutte uguali e ogni restauro necessita di prodotti adeguati, spesso realizzati ad hoc. L appuntamento è fissato per sabato 28 marzo 2009, ore , presso la sala Ermitage pad. 6 Alla conferenza intervengono: Dott.ssa Rita Vecchiattini, Dipartimento di Scienze per l Architettura dell Università degli Studi di Genova CALCEMAGNESIACAECAOLINOCOTTO:GENOVA ANTICAINSEGNA,NOIIMPARIAMO? Dott. Silvano Agostini, Soprintendenza Archeologica di Chieti BUONAPRATICA(QUASIMAI)RISPETTATADIUSO DICALCENELRESTAUROARCHEOLOGICO Prof. Cristina Tedeschi, Politecnico di Milano LEPOZZOLANENONSONOTUTTEUGUALI.ELE MALTEPOZZOLANICHE? Prof. Cesare Feiffer, Università Roma Tre ELOGIOAIPRECOTTI LACALCECOMEAL SUPERMERCATO Prof. Carla Arcolao, Scuola di Specializzazione Restauro dei Monumenti, Genova LERICETTEDELRESTAURO:LICENZELETTERARIEO OPPORTUNITÀDISVILUPPODINUOVIPRODOTTI Dott.ssa Cristina Grandin, Storico dell Arte, Venezia CALCE,ACQUAEPOCOPIÙ:LETINTEACALCENEL RESTAURO Dott. Michele Macchiarola, CNR ISTEC, Faenza UNIEN459 1:2002:LANORMATIVAEUROPEA GARANTISCECALCIIDONEEALRESTAURODEL PATRIMONIOARCHEOLOGICOESTORICO ARCHITETTONICO? Coordina: Prof. Andrea Rattazzi, Presidente del Forum Italiano Calce 3

4 LacalcaradiSolagna A Solagna, un comune della provincia di Vicenza appartenente alla valle Canale di Brenta, le fornaci attive nel secolo scorso da erano due. La prima, costruita in fossa scavata nel pendio, risale ai primi del novecento. Il complesso è registrato per la prima volta dalla Regia Intendenza di Finanza il 30 aprile 1902 in seguito alla "lustrazione territoriale" eseguita nell anno Il preesistente prato risulta frazionato in "fornace da calce" e "prato" (A.S. Bassano, Catasto Stabile Austriaco, Solagna, partita n 1916 e foglio delle variazioni). Il 19 dicembre del 1899, Cortimiglia Guglielmo, Gaetano, Carlo, Estella, del fu Giuseppe acquistarono l area e nel 1902 è già costruita una fornace da calce a tre bocche a fuoco continuo. La presenza della cava autorizza ad ipotizzare la presenza di "calcare" rudimentali anche prima del Dal 1926, anno della costruzione della seconda fornace, viene abbandonata. Attualmente è in rovina. La fornace del 1926 risulta "forno a calce e magazzino", si trova vicino ai ruderi della Torre di Solagna; è presente una caverna artificiale usata come polveriera a servizio della cava. E a pianta irregolare con forno a tino con la caratteristica "camicia" in materiale refrattario e con, all esterno, il meccanismo di carico del materiale. All interno, al piano superiore, si aprono 3 bocche da fuoco. Sono le uniche fornaci da Calce ancora esistenti nel canale di Brenta. La calcara di Solagna: Vecchia fornace da calce attualmente restaurata risalente al 1926 la pietra calcarea veniva prelevata dal fianco del monte Workshop mosaico:archeometria, tecnologiaeconservazione Il CNR Istituto di Scienza e Tecnologia dei Materiali Ceramici organizza a Faenza (RA), il marzo 2009, la Seconda Edizione del Workshop Mosaico: archeometria, tecnologia e conservazione L argomento di discussione della prima giornata sarà: linee guida per lo studio archeometrico e tecnologico del mosaico. Invece la seconda tavola rotonda verterà sul tema: materiali e tecniche per la ricollocazione (collocazione) di mosaici su nuovi supporti. Nell'edizione 2009 aumenta decisamente il tasso di "internazionalizzazione" dell'evento, vi sarà infatti una nutrita presenza di relatori da diversi paesi del Bacino del Mediterraneo. Quest'anno vi saranno inoltre due novità: una sessione poster e l'angolo del libro dedicato alla "Calce", in cui tre recenti pubblicazioni sull'argomento verranno presentati dai rispettivi autori. Info: michele.macchiarola@istec.cnr.it NotaInformativa Questa Newsletter è basata sui contributi volontari dei partecipanti, non è finanziata da esterni e non è un periodico. Qualunque testo vi appaia non ha alcun tipo di cadenza predeterminata ne predeterminabile. Non è una testata giornalistica e non esiste editore. Contatti Il Forum Italiano Calce può essere contatto ai seguenti recapiti: Forum Italiano Calce Via Tosarelli, Bologna Tel Mail: info@forumcalce.it Web: 4

5 FotodeiLettori I visitatori del sito e lettori della nostra Newsletter sono invitati ad spedirci fotografie riguardanti il mondo della calce. La immagini più significative Saranno selezionate e pubblicate dalla nostra redazione. Titolo: Seulo, antica fornace di calce Autore: Loddo Dario 5