Le manifestazioni di degrado dei materiali lapidei sono l effetto visibile di un problema più ampio di degrado messo

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1 DEGRADO MATERIALI LAPIDEI

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4 DEGRADO MATERIALI LAPIDEI Le manifestazioni di degrado dei materiali lapidei sono l effetto visibile di un problema più ampio di degrado messo in moto da una o più cause iniziali, che generano, attraverso un meccanismo patogenetico, legato a uno o più leggi fisiche, uno o più fenomeni degradativi, che genera a sua volta delle manifestazioni visibili o epifenomeni.

5 DEGRADO MATERIALI LAPIDEI Esempio - Presenza di acque nel terreno a contatto con le fondazioni dell edificio (causa iniziale o patogenetica) - Risalita delle acque all interno della muratura per effetto del fenomeno fisico della capillarità (prima parte del meccanismo patogenetico)

6 DEGRADO MATERIALI LAPIDEI Esempio - Evaporazione dell acqua e cristallizzazione dei sali in essa disciolti con generazione di autotensioni all interno dei pori del materiale (seconda parte del meccanismo patogenetico); - Formazione di efflorescenze saline, distacco o disgregazione dell intonaco (manifestazione del degrado).

7 un laboratorio:venezia problemi che riguardano il degrado di edifici, statue, monumenti, materiali, si presentano dovunque Venezia li presenta in modo macroscopico anche perché quasi tutti questi problemi sono legati alla presenza dell acqua se ci trovassimo in ambiente anidro quasi tutti scomparirebbero.

8 mattoni

9 mattoni

10 mattoni

11 mattoni

12 mattoni

13 sculture

14 sculture

15 pietra

16 pietra

17 pietra

18 metalli su pietra

19 osservazioni cosa c è di anormale? incrostazioni bianche sui mattoni (di che cosa?) parziale demolizione dei mattoni (perché?) distacco di intonaco dai mattoni (come mai?) pietra bianca con macchie scure (di che natura e in quali zone dell opera?) sculture che hanno perso loro parti (perché? e quali?)

20 DEGRADO MATERIALI LAPIDEI Fenomeno di degrado Cause patogenetiche Meccanismo patogenetico Manifestazione del degrado Per eliminare o ridurre il degrado di un edificio si deve agire eliminando la causa patogenetica oppure inibendo i meccanismi patogenetici.

21 DEGRADO MATERIALI LAPIDEI Perché le pietre si degradano? La degradazione dei materiali lapidei è dovuta all interazione con l ambiente che li circonda. Ogni materiale lapideo reagisce in modo diverso con l ambiente, in funzione di: - composizione chimica e mineralogica - caratteristiche fisiche e strutturali

22 DEGRADO MATERIALI LAPIDEI Perché le pietre si degradano? Tale interazione è regolata da: - condizioni microclimatiche (temperatura, umidità dell aria, ventilazione, piovosità) - grado di esposizione alla luce diretta del sole - tipo di lavorazione dei manufatti lapidei - le condizioni della superficie lapidea

23 DEGRADO MATERIALI LAPIDEI Perché le pietre si degradano? Il veicolo principale di degradazione dei materiali lapidei è rappresentato, in ogni caso, dall acqua che può agire direttamente o indirettamente. La presenza di inquinanti ambientali specialmente quelli aerei rappresenta un fattore di incremento e accelerazione dei fenomeni di degrado.

24 DEGRADO MATERIALI LAPIDEI Ogni materiale posto in un ambiente diverso da quello in cui si è formato (P, T) tende a raggiungere nuove condizioni di equilibrio attraverso cambiamenti delle sue caratteristiche Naturale evoluzione termodinamica del materiale generato dal disequilibrio esistente tra l ambiente in cui si sono formate e la superficie

25 DEGRADO MATERIALI LAPIDEI A partire dagli anni del secolo scorso si è manifestata un accelerazione nei processi di degrado dei materiali impiegati in opere di interesse storico/artistico/architettonico, dovuta principalmente ai mutamenti delle condizioni ambientali (industrie, inquinamento).

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27 NASCE LA SCIENZA DELLA CONSERVAZIONE! CONSERVARE SIGNIFICA CONOSCERE

28 DEGRADO MATERIALI LAPIDEI * Necessità dell identificazione delle morfologie di degrado tramite un lessico. * Necessità della definizione di ciascuna morfologia tramite una descrizione univoca. Con materiale lapideo si intende oltre che marmi e pietre propriamente detti anche stucchi, malte, intonaci, prodotti ceramici (laterizi e cotti).

29 DEGRADO MATERIALI LAPIDEI Nel 70 il CNR istituì tre Centri di Ricerca a Milano, Firenze e Roma (oggi raggruppati nell ICVBC); questi, in collaborazione con ICR e Università, nel 75 si fecero promotori di una iniziativa mirata alla definizione di metodi normati per l individuazione dei processi di degrado dei materiali lapidei (data la grande diffusione di questa casistica) e per la valutazione dell efficacia dei prodotti da utilizzare in un intervento conservativo e di protezione dei materiali costituenti beni culturali. NASCE LA NorMaL La NORMATIVA ITALIANA sui BENI CULTURALI

30 DEGRADO MATERIALI LAPIDEI NB: L Italia è il primo paese, non solo in Europa ma nel mondo, ad essersi dotata di una normativa specifica per la conservazione di quei beni che costituiscono il patrimonio inalienabile di ogni paese.

31 IDENTIFICAZIONE DEFINIZIONE SIMBOLOGIA ESEMPI

32 DEGRADO MATERIALI LAPIDEI Alterazione Modificazione di un materiale che non implica necessariamente un peggioramento delle sue caratteristiche sotto il profilo conservativo.

33 DEGRADO MATERIALI LAPIDEI Degrado Modificazione di un materiale che comporta un peggioramento delle sue caratteristiche sotto il profilo conservativo.

34 FORME DI ALTERAZIONE MACROSCOPICA Modificazione senza peggioramento delle condizioni Perdita di materiale dalla superficie Perdita della morfologia del manufatto Deposizione e/o formazione di prodotti secondari Colonizzazione biologica Riduzione della resistenza meccanica

35 Modificazione senza peggioramento delle condizioni ALTERAZIONE CROMATICA Variazione naturale del colore originario della pietra dovuta a processi naturali, generalmente interessa porzioni rilevanti del manufatto

36 Modificazione senza peggioramento delle condizioni ALTERAZIONE CROMATICA

37 Modificazione senza peggioramento delle condizioni MACCHIA Alterazione che si manifesta con variazione cromatica accidentale e localizzata della superficie. E correlata sia alla presenza di determinati componenti naturali del materiale (concentrazione di pirite nei marmi) sia alla presenza di materiali estranei (acqua, prodotti di ossidazione di materiali metallici, sostanze organiche, vernici, microrganismi, sali di rame.)

38 Modificazione senza peggioramento delle condizioni MACCHIA

39 Modificazione senza peggioramento delle condizioni MACCHIA

40 Modificazione senza peggioramento delle condizioni Colatura Traccia ad andamento verticale. Frequentemente se ne riscontrano ad andamento parallelo.

41 Modificazione senza peggioramento delle condizioni PATINA Alterazione strettamente limitata a quelle modificazioni naturali della superficie dei materiali non collegabili a manifesti fenomeni di degradazione e percepibili come una variazione del colore originario dei materiale. Nel caso di alterazioni indotte artificialmente si usa di preferenza il termine patina artificiale

42 Modificazione senza peggioramento delle condizioni PATINA

43 Perdita di materiale dalla superficie EROSIONE Asportazione di materiale dalla superficie dovuta a processi di natura diversa. Erosione differenziale Vengono messi in risalto l eterogeneità dei motivi tessiturali o strutturali della roccia

44 Perdita di materiale dalla superficie EROSIONE

45 Perdita di materiale dalla EROSIONE superficieie Quando sono note le cause di degrado, possono essere utilizzati anche termini più specifici come: erosione per abrasione, erosione per corrasione (cause meccaniche), erosione per corrosione (cause chimiche e biologiche), erosione per usura (cause antropiche).

46 Perdita di materiale dalla superficieie EROSIONE

47 Perdita di materiale dalla superficie ALVEOLIZZAZIONE Degradazione che si manifesta con la formazione di cavità di forma e dimensione variabili (alveoli). Gli alveoli sono spesso interconnessi ed hanno distribuzione non uniforme. Nel caso particolare in cui il fenomeno si sviluppi essenzialmente in profondità con andamento a diverticoli si può usare il termine alveolizzazione a cariatura.

48 Perdita di materiale dalla superficie ALVEOLIZZAZIONE E frequente nei calcari teneri, può essere legato alla lavorazione, all eterogeneità del materiale, alla presenza di sali solubili in zone climatiche dove sono frequenti fenomeni di rapida evaporazione delle superfici lapidee esposte alle intemperie.

49 ALVEOLIZZAZIONE

50 ALVEOLIZZAZIONE

51 Perdita di materiale dalla superficie PITTING Degradazione puntiforme che si manifesta attraverso la formazione di piccoli fori ciechi, numerosi e ravvicinati. I fori hanno forma tendenzialmente emisferica con diametro massimo di pochi millimetri.

52 Perdita di materiale dalla superficie PITTING

53 Deposizione e/o formazione di prodotti secondari CONCREZIONE Deposito compatto generalmente formato da elementi di estensione limitata, sviluppata preferenzialmente in una sola direzione non coincidente con la superficie lapidea. Talora può assumere forma stalattitica o stalagmitica.

54 Deposizione e/o formazione di prodotti secondari CONCREZIONE

55 Deposizione e/o formazione di prodotti secondari INCROSTAZIONE Deposito stratiforme, compatto e generalmente aderente al substrato, composto da sostanze inorganiche o da strutture di natura biologica.

56 Deposizione e/o formazione di prodotti secondari INCROSTAZIONE

57 Deposizione e/o formazione di prodotti secondari DEPOSITO SUPERFICIALE Accumulo di materiali estranei di varia natura, quali, ad esempio, polvere, terriccio, guano ecc. Ha spessore variabile e, generalmente, scarsa coerenza ed aderenza al materiale sottostante.

58 Deposizione e/o formazione di prodotti secondari DEPOSITO SUPERFICIALE

59 Deposizione e/o formazione di prodotti secondari DEPOSITO SUPERFICIALE

60 Deposizione e/o formazione di prodotti secondari CROSTA Strato superficiale di alterazione del materiale lapideo o dei prodotti utilizzati per eventuali trattamenti. Di spessore variabile, è dura, fragile, distinguibile dalle parti sottostanti per le caratteristiche morfologiche e, spesso, per il colore. Può distaccarsi anche spontaneamente dal substrato che, in genere, si presenta degradato e/o polverulento.

61 Deposizione e/o formazione di prodotti secondari CROSTA

62 Deposizione e/o formazione di prodotti secondari PELLICOLA Strato superficiale di sostanze coerenti fra loro ed estranee al materiale lapideo. Ha spessore molto ridotto e può distaccarsi dal substrato, che in genere si presenta integro.

63 Deposizione e/o formazione di prodotti secondari PELLICOLA

64 Deposizione e/o formazione di prodotti secondari PATINA BIOLOGICA Strato sottile, morbido ed omogeneo, aderente alla superficie e di evidente natura biologica, di colore variabile, per lo più verde. La patina biologica è costituita prevalentemente da microrganismi cui possono aderire polvere, terriccio, ecc.

65 Deposizione e/o formazione di prodotti secondari PATINA BIOLOGICA

66 Deposizione e/o formazione di prodotti secondari PATINA BIOLOGICA

67 Deposizione e/o formazione di prodotti secondari EFFLORESCENZA Formazione di sostanze, in genere di colore biancastro e di aspetto cristallino, polverulento o filamentoso, sulla superficie del manufatto. Nel caso di efflorescenze saline, la cristallizzazione può talvolta avvenire all'interno del materiale provocando, spesso, il distacco delle parti più superficiali: il fenomeno, in questi casi, prende il nome di criptoefflorescenza o di subefflorescenza.

68 Deposizione e/o formazione di prodotti secondari EFFLORESCENZA

69 Deposizione e/o formazione di prodotti secondari SUBEFFLORESCENZA

70 Perdita della morfologia del DISTACCO manufatto Presenza di discontinuità tra strati superficiali del materiale, sia tra loro che rispetto al substrato: prelude in genere alla caduta degli strati stessi. Il termine si usa in particolare per gli intonaci e i mosaici.

71 Perdita della morfologia del manufatto DISTACCO

72 Perdita della morfologia del manufatto DISTACCO Nel caso di materiali lapidei naturali le Nel caso di materiali lapidei naturali le parti distaccate assumono spesso forme specifiche in funzione delle caratteristiche strutturali e tessiturali, e si preferiscono allora voci quali crosta, scagliatura, esfoliazione.

73 Perdita della morfologia del manufatto MANCANZA Caduta o perdita di parti. Il termine, generico, si usa quando tale forma di degradazione non è descrivibile con altre voci del lessico. Nel caso particolare degli intonaci dipinti si adopera di preferenza lacuna.

74 Perdita della morfologia del manufatto MANCANZA Perdita di elementi tridimensionali (braccio di una statua, ansa di un anfora, brano di una decorazione a rilievo)

75 Perdita della morfologia del manufatto MANCANZA

76 Perdita della morfologia del LACUNA manufatto Caduta e perdita di parti di un dipinto murale, con messa in luce degli strati di intonaco più interni o dei supporti (v. anche mancanza).

77 Perdita della morfologia del LACUNA manufatto

78 Perdita della morfologia del manufatto ESFOLIAZIONE Degradazione che si manifesta con distacco, spesso seguito da caduta, di uno o più strati superficiali subparalleli fra loro (sfoglie).

79 Perdita della morfologia del manufatto ESFOLIAZIONE

80 Perdita della morfologia del manufatto DISGREGAZIONE-POLVERIZZAZIONE Decoesione caratterizzata da distacco Decoesione caratterizzata da distacco di granuli o cristalli sotto minime sollecitazioni meccaniche. La polverizzazione è una decoesione che si manifesta con la caduta spontanea del materiale sottoforma di polvere e granuli.

81 Perdita della morfologia del manufatto DISGREGAZIONE-POLVERIZZAZIONE

82 Perdita della morfologia del manufatto DEGRADAZIONE DIFFERENZIALE Degradazione da porre in rapporto ad eterogeneità di composizione o di struttura del materiale, tale quindi da evidenziarne spesso gli originali motivi tessiturali o strutturali.

83 Perdita della morfologia del manufatto DEGRADAZIONE DIFFERENZIALE

84 Perdita della morfologia del SCAGLIATURA manufatto Degradazione che si manifesta col distacco totale o parziale di parti (scaglie).

85 Perdita della morfologia del manufatto SCAGLIATURA Le scaglie, costituite generalmente da materiale in apparenza inalterato, hanno forma irregolare e spessore consistente e disomogeneo. Al di sotto possono essere presenti efflorescenze o patine biologiche.

86 Perdita della morfologia del manufatto SCAGLIATURA

87 Riduzione della resistenza meccanica Deformazione Variazione della sagoma che interessa l'intero spessore del materiale e che si manifesta soprattutto in elementi lastriformi.

88 Riduzione della resistenza Deformazione meccanica

89 Riduzione della resistenza meccanica Deformazione

90 Riduzione della resistenza meccanica Rigonfiamento Sollevamento superficiale e localizzata dei materiale, che assume forma e consistenza variabili. Possono essere legate alla formazione di strati a bassa porosità rispetto al substrato per cause naturali o artificiali che ostacolano gli scambi di umidità tra l interno e l esterno della pietra

91 Riduzione della resistenza meccanica Rigonfiamento

92 Riduzione della resistenza Rigonfiamento meccanica

93 Riduzione della resistenza meccanica Fratturazione-Fessurazione Degradazione che si manifesta con la formazione di soluzioni di continuità nel materiale e che può implicare lo spostamento reciproco delle parti. Le fratture possono essere già presenti nel materiale opossono essere conseguenza degli stress subiti.

94 Riduzione della resistenza Fratturazione- Fessurazione meccanica

95 Riduzione della resistenza meccanica PRESENZA DI VEGETAZIONE Locuzione impiegata quando sono presenti licheni, muschi e piante.

96 Riduzione della resistenza meccanica PRESENZA DI VEGETAZIONE

97 Fronte di risalita Limite di mitigazione dell acqua che si manifesta con la formazione di efflorescenze e/o perdita di materiale. E generalmente accompagnato da variazioni della saturazione del colore nella zona sottostante.

98 Fronte di risalita

99 Degrado antropico: graffito vandalico Apposizione indesiderata sulla superficie di vernici colorate.

100 Degrado antropico: legato a interventi di restauro

101 ESEMPIO DI MAPPATURA DEL DEGRADO

102 DEGRADO MATERIALI LAPIDEI FISICA ALTERAZIONE BIOLOGICA CHIMICA In realtà la natura dei processi è più complessa in quanto gli attacchi di natura chimica, fisica e biologica si sovrappongono ed agiscono contemporaneamente

103 PARAMETRI ESTERNI Legati all ambiente circostante ed al contesto (quasi sempre permanenti) Pressione Temperatura Umidità relativa

104 PARAMETRI INTERNI Legati alle caratteristiche dei materiali componenti Porosità Microfabric e Struttura Composizione mineralogica Microfabric: struttura o disposizione delle particelle minerali su scala microscopica

105 PARAMETRI INTERNI Legati alle caratteristiche dell edificio Ubicazione Orientamento Elementi costruttivi

106 DEGRADO MATERIALI LAPIDEI La causa principale di innesco di tali processi è, come si è detto, l eccesso d acqua che può avere origini diverse e presentarsi come: - acqua meteorica (pioggia battente, acqua di ruscellamento) - umidità di condensa (condensazione superficiale e interstiziale) - umidità di risalita (acque di scorrimento, falda freatica) - perdite da impianto idrico

107 DEGRADO MATERIALI LAPIDEI Tutti i materiali lapidei hanno superfici con carattere idrofilo (i carbonati, i silicati, gli ossidi, contengono atomi di ossigeno, carichi negativamente, che attraggono le molecole d acqua formando legami idrogeno), inoltre l acqua veicola sali e sostanze solubili.

108 DEGRADO FISICO Fattori esogeni Vento Stress termico Gelo-Disgelo Cristallizzazione salina Irraggiamento Umidità Pioggie

109 DEGRADO FISICO FATTORI ANTROPICI Scelta errata della pietra Danni provocati durante l estrazione Danni provocati durante l esecuzione dell opera Interventi di restauro errati Inquinamento (SO 2, NO x, O 3, etc.) Atti vandalici Incuria Abbandono Mancata manutenzione

110 DEGRADO FISICO I materiali lapidei sono rigidi e fragili per cui sono sensibili alle sollecitazioni meccaniche esterne e interne (carichi, vibrazioni, gelo, cristallizzazione dei sali, dilatazioni termiche)

111 STRESS TERMICO La variazione ciclica della temperatura determina disgregazione granulometrica

112 CICLI DI GELO-DISGELO H 2 O liquido H 2 O solido Aumento del volume del 9% Aumento della pressione nei pori di dimensione capillare contenenti ghiaccio

113 IRRAGGIAMENTO EFFETTI DELLA LUCE: la luce può innescare reazioni chimiche di ossidazione alterando la superficie dei manufatti.

114 CRISTALLIZZAZIONE SALI INSOLUBILI Possono provenire dal suolo dal materiale strutturale (roccia, malte) da un aereosol superficiale

115 CRISTALLIZZAZIONE SALI INSOLUBILI Aumento della quantità di Sali per accumulo per evaporazione dell acqua

116 CRISTALLIZZAZIONE SALI INSOLUBILI Possono provocare Efflorescenze con relativo danno estetico Velocità di evaporazione< tasso di migrazione delle soluzioni I sali cristallizzano sulla superficie esterna

117 CRISTALLIZZAZIONE SALI INSOLUBILI Possono provocare Subflorescenze Velocità di evaporazione> tasso di migrazione delle soluzioni I sali cristallizzano nella parte interna si possono avere fenomeni di esfoliazione con possibilità di sgretolamento dei materiali

118 CRISTALLIZZAZIONE SALI INSOLUBILI Sali pericolosi: Solfati Cloruri Carbonati Nitrati

119 ALTERAZIONI BIOLOGICHE Per degrado biologico si intende un degrado, che seppur causato da fattori chimici o fisici è innescato da organismi viventi (biodeteriogeni) che colonizzano le superfici dei materiali.

120 ALTERAZIONI BIOLOGICHE Batteri Alghe Muschi Licheni Piante superiori Funghi Uccelli BIODETERIOGENI

121 ALTERAZIONI BIOLOGICHE Il biodeterioramento del materiale inorganico è dovuto a differenti tipi di processi fisico-meccanici: disgregazione, sviluppo fisico-meccanici: disgregazione, sviluppo di microfratture, distruzione del substrato da parte dei microorganismi dovuti alle forze ed alle pressioni esercitate da radici ed ife che si insediano nelle fessure e nei cretti delle pietre

122 ALTERAZIONI BIOLOGICHE chimici: decomposizione e trasformazione del substrato lapideo; questo fenomeno è legato a processi nutritivi o metabolici di microrganismi capaci di produrre degli acidi di tipo organico o inorganico che possono attaccare i minerali della pietra. Generalmente questi processi avvengono insieme

123 ALTERAZIONI BIOLOGICHE

124 ALTERAZIONI BIOLOGICHE alghe muschio licheni

125 ALTERAZIONI BIOLOGICHE batteri batteri Piante superiori licheni

126 ALTERAZIONI BIOLOGICHE Il biodeterioramento è una condizione che generalmente si verifica dopo che altri tipi di alterazioni (per esempio chimico e fisico) sono già ben avanzati ed hanno preparato il terreno per una susseguente colonizzazione da parte di organismi viventi.

127 ALTERAZIONI BIOLOGICHE Le superfici lapidee, infatti, in seguito alla loro messa in opera, subiscono continue trasformazioni, come perdita della lucentezza, aumento della rugosità, formazioni di fessurazioni, arricchimento in materiale organico, aumento dell umidità che favoriscono l installazione e la crescita di biodeteriogeni.

128 ALTERAZIONI BIOLOGICHE Rimedio: sostanze che inibiscono la crescita degli organismi aggressivi Intervento: Pulizia meccanica Trattamento biocida (ad es. Sali quaternari di stagno) Irradiamento con raggi UV

129 ALTERAZIONE CHIMICA

130 ALTERAZIONE CHIMICA Il degrado chimico viene provocato dal deposito di polveri, gas e sostanze sospese nell atmosfera naturale o inquinata che reagiscono con gli strati superficiali dei materiali producendo un cambiamento della loro composizione chimica.

131 ALTERAZIONE CHIMICA In atmosfera non inquinata i processi più comuni sono: Ossidazione Idratazione Dissoluzione

132 ALTERAZIONE CHIMICA L ossidazione è una reazione dei composti presenti nelle rocce provocata dall ossigeno dell aria. Per esempio minerali presenti nelle rocce contenenti composti del ferro possono alterarsi trasformandosi in altri.

133 ALTERAZIONE CHIMICA L idratazione è un fenomeno che implica l assorbimento dell acqua da parte dei minerali che compongono le rocce. Questo fenomeno può provocare aumento di volume, variazione cromatiche, ecc.

134 ALTERAZIONE CHIMICA Il processo di dissoluzione è provocato dall interazione della CO 2 contenuta naturalmente nell aria con l acqua. Dalla loro reazione si forma acido carbonico che provoca la dissoluzione soprattutto di rocce contenenti calcari e dolomie.

135 ALTERAZIONE CHIMICA Inquinamento antropico Riscaldamento domestico Autotrasporti veicolari attività produttive industriali e agricole Vengono prodotti: - idrocarburi incombusti - ossido di carbonio - ossido di azoto - anidride solforosa - anidride solforica - acido cloridrico - metalli pesanti

136 ALTERAZIONI CHIMICHE INQUINANTI ATMOSFERICI CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 + CaCO 3 (ins.) Ca(HCO 3 ) 2 (sol)

137 ALTERAZIONI CHIMICHE INQUINANTI ATMOSFERICI SO 2 ½ O 2 H 2 O SO 3 H 2 O H 2 SO 3 ½ O 2 H 2 SO 4 CaCO 3 +H 2 O CaSO 4 2H 2 O

138 ALTERAZIONI CHIMICHE INQUINANTI ATMOSFERICI 2NO O 2 2NO 2 H 2 O HNO 3 +HNO 2 CaCO 3 Ca(NO 3 ) 2 xh 2 O

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140 AREE BIANCHE CaCO 3 + H 2 O + CO 2 Ca(HCO 3 ) 2 CaCO 3 + H 2 SO 4 + H 2 O CaSO 4 2H 2 O + CO 2

141 e che differenza c è? calcare (CaCO 3 ) e gesso (CaSO 4 2H 2 O) hanno volumi diversi e solubilità diversa (il gesso è più di 100 volte più solubile del calcare) perciò: il gesso viene portato via dall acqua piovana molto più facilmente (parte del materiale se ne va via e si perdono i profili, se sono statue) a causa dell aumento di volume quando il solfato di calcio diventa gesso, si spacca la struttura della pietra

142 AREE NERE Nicchie poco profonde quindi raggiungibili dall acqua e dall acido solforico CaCO 3 + H 2 SO 4 + H 2 O CaSO 4 2H 2 O + CO 2

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145 AREE GRIGIE Nicchie profonde protette dall acqua. Il particolato atmosferico arriva solo per moto turbolento

146 cosa sono le croste nere? Quindi le croste sono essenzialmente costituite da: un supporto di gesso (CaSO 4 2H 2 O proveniente dal degrado del calcare) che ne è la parte principale e mantiene, provvisoriamente, la forma iniziale particelle di carbonio attivo (proveniente da combustione imperfetta, da smog), micro particelle metalliche (Fe, Co, Ni, Pd, Pt, ecc. ora anche dalle marmitte catalitiche)

147 PARAMETRI INTERNI POROSITA Le caratteristiche strutturali delle pietre da costruzione influenzano in modo determinante il loro comportamento nei confronti dell acqua, soprattutto la quantità e il tipo di porosità. La porosità è la frazione di un volume di materiale solido occupato da vuoti ed è un parametro estremamente importante per lo studio della durabilità di un materiale.

148 PARAMETRI INTERNI POROSITA Dalla porosità dipende l entità dell assorbimento d acqua e il suo movimento all interno del materiale, sia allo stato liquido che di vapore. Interazione dell acqua con i materiali: Reazioni chimiche Mezzo di trasporto di sali in soluzione Permette la formazione di un substrato per la crescita biologica

149 PARAMETRI INTERNI TIPOLOGIA DI PORI PORI CHIUSI PORI APERTI

150 PARAMETRI INTERNI TIPOLOGIA DI PORI PORI CHIUSI Non permettono l ingresso di acqua né in fase liquida né in fase vapore

151 PARAMETRI INTERNI TIPOLOGIA DI PORI PORI APERTI Permettono l ingresso di acqua interconnessi ciechi

152 POROSITA

153 POROSITA La distribuzione dimensionale dei pori all interno dei materiali è di grande importanza ai fini della permeabilità all acqua e quindi della loro durabilità. I pori piccoli (al di sotto del micron) facilitano l assorbimento d acqua per suzione e quindi anche la risalita di umidità dal suolo, rendono il materiale meno resistente al gelo e rallentano l evaporazione.

154 qualche risposta sui mattoni quelle incrostazioni bianche sono costituite di sali marini (basta fare una semplice analisi) come mai ne troviamo così tanti sui mattoni di Venezia? è colpa della risalita capillare la soluzione di sali (acqua della laguna) penetra nei pori fino ad arrivare in superficie: qui parte del solvente evapora; quando si arriva alla saturazione i sali iniziano a cristallizzare è un problema solo estetico?

155 il degrado dei mattoni a parte che non è bello vedere queste patine bianche sul rosso del mattone c è qualcosa di ancora più grave: molti sali sono igroscopici (vedi NaCl) e mantengono perciò umida la muratura alcuni sali possono diventare idrati, aumentando il volume e spaccando il mattone se si trovano al loro interno se tra mattone e rivestimento esterno si ha efflorescenza salina, questa può provocare il distacco del rivestimento (oppure la soluzione è costretta a salire ancora più su) che fare?

156 qualche soluzione è evidente che sarebbe auspicabile eliminare la risalita (se non si può eliminare l acqua) si può pensare a tecniche come: taglio orizzontale del muro (tecnica meccanica) tecnica cuci-scuci con mattoni impermeabilizzati (mista, meccanica-chimica) impermeabilizzazione diretta della muratura con materiali idrorepellenti fluidi (chimica)