PERMEABILITA DELLA SUPERFICIE, DUREZZA E COESIONE DEI MATERIALI

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Alice Ceccarelli
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2 CNR ISTITUTO PER LA CONSERVAZIONE E LA VALORIZZAZIONE DEI BENI CULTURALI PERMEABILITA DELLA SUPERFICIE, DUREZZA E COESIONE DEI MATERIALI Piero TIANO

3 Metodologie diagnostiche per la valutazione "in situ" degli interventi conservativi applicati ai materiali lapidei delle opere monumentali A - Protezione - Prodotti e metodi - Valutazione efficacia protettiva B - Consolidamento - Prodotti e metodi - Valutazione efficacia consolidante C - Monitoraggio e Manutenzione Programmata - Parametri, strumenti, protocolli

4 ALTERAZIONE DELLE PIETRE MONUMENTALI

5 INTERVENTI CONSERVATIVI Pulitura, protezione e consolidamento sono i passi fondamentali durante un restauro conservativo. Queste operazioni hanno l obiettivo di: proteggere e rinforzare I materiali lapidei alterati in maniera da ridurre I movimenti dell acqua e la perdita superficiale di materiale.

6 PROTEZIONE E CONSOLIDAMENTO Prodotti Inorganici Prodotti Organici Formulati a base di : - SILICIO - BARIO - CALCIO Ossalati e Fosfati Formulati a base di: - Resine SILICONICHE - Resine ACRILICHE - CERE sintetiche APPLICAZIONE = Pennello Impacco - Spray

7 C - Silicato di Etile Prodotti Inorganici C - Ossalato di Ammonio C - Ammonio Difosfato C - Idrossido di Bario C -Latte di Calce (nanocalci) Prodotti Organici P - Wacker BS 290 P - Rhodorsil H224 P - Cera Cosmolloid C - Paraloid B72 C - Wacker OH 100 C - Rhodorsil RC70

8 VALUTAZIONE IN SITU DEI TRATTAMENTI PROTETTIVI PIPETTA (Karsten tube modificato)

9 Applicazioni con controspinta

10 Applicazione in esterno su superfici piatte

11 0,035 Assorbimento di acqua determinato su provini di marmo con la pipetta 0,03 0,025 Wa (ml) 0,02 0,015 0,01 0, Tempo (min) TS1 TS5 TW1 TW5 NT

12 SPUGNA di CONTATTO

14 Pressione massima Pressione graduata

15 Monitoraggio Ratto delle Sabine Efficacia protettiva nel tempo 100 EI % Tempo (mesi Prot S Prot W

16 Angolo di Contatto Statico per la valutazione della bagnabilità di una superficie Marmo lucidato Biocalcarenite non protetta Biocalcarenite trattata con idrorepellente

17 PGX è uno strumento compatto e portatile per la misura dell angolo di contatto statico e dinamico di superfici orizzontali.

18 VALUTAZIONE IN SITU DEI TRATTAMENTI CONSOLIDANTI METODI DIRETTI Indentazione Resistenza alla foratura Peeling METODI INDIRETTI Ultrasuoni- Georadar Analisi chimiche su carote

19 Duroscopio 2 cm

20 Martelli di Schmidt DIGI N-34 L-9 10 cm

21 SCHMIDT HAMMER SCLEROMETER

22 Differenze nei valori di rimbalzo L-9 N-34 DIGI PT Duroscope Travertino

Durezza e Profili di coesione DRMS Cordless Azione consolidante e penetrazione nel materiale ANÇÃ DR (N) 30 25 20 15 10 5 0 Celas Monastery test area

23 Durezza e Profili di coesione DRMS Cordless Azione consolidante e penetrazione nel materiale ANÇÃ DR (N) Celas Monastery test area Consolidated Non consolidated Depth (mm) Depth of pentration of the product DR (N) ACS 2001 B 72 NT Tg+ B72 Tg Depth (mm)

ARS Artificial Reference Stone (porcellana cotta a 950 C) PUNTE Fischer Super DD Ø 5 mm - 130

24 ARS Artificial Reference Stone (porcellana cotta a 950 C) PUNTE Fischer Super DD Ø 5 mm Bevel angle DR (N) mean force value averaged 2-8 mm DRILL BIT SELECTION ON ARS (600/20) 36 DR mean = 20.5 ± Soft stones Hard stones st hole of each drill bit (Fischer SDD) Ø 5 mm

25 Calcare Organogeno (Pietra di Lecce) La DR aumenta in presenza di un frammento di conchiglia più duro a circa 2-3 mm di profondità

26 Application of the DRMS to different lithotypes /10 BA DR (N) /5 1200/5 600/20 300/20 300/10 WU Successives holes with the same drill bit MC ARS SAN MPL PL PA TUF

27 ABRASIVITA Arenaria WÜSTENZELLER y = 16.96x R2 =

28 CORREZIONE DEL FATTORE DI ABRASIVITA Fi/F y = 0,25x + 1,0 B y = 0,04x+ 5,8 A y = 0,1x Fc i Fm ax i b Total drilled length (cm) Fc i = corrected force at point i Elaborato da J. Deldago-Rodriguez and D. Costa LNEC- Lisbon (PT) Fm i = measured force at point i x i = total drilled length until point i a = angular coefficient of the regression line, b = ordinate at the origin. (In principle, it should be equal to one for the first regression line).

29 STANDARDIZAZIONE Punta in Diamante (Polycristalline Diamond Plaque by Diaber) Condizioni Operative Fisse Arenaria WÜSTENZELLER

30 in situ in laboratorio Porta especiosa (limestone 2EE) DR (N) Depth (mm)

31 DR per la determinazione della durezza di Malte cementizie 35 DR-UCS Correlation in Mortars y = x R 2 = M2 M1 DR (N) M4 M UCS (MPa)

32 Coesione superficiale. Peeling Test

33 Monitoraggio e Manutenzione Programmata INTERVENTO CONSERVATIVO Pulitura Protezione e/o Consolidamento Verifica in situ degli interventi dopo l applicazione Diagnostica condizioni al Tempo zero Verifica del comportamento dei prodotti applicati nel tempo Monitoraggio evoluzione al Tempo x Interventi soft in base alle indicazioni del monitoraggio Manutenzione Programmata

34 Il Monitoraggio è indirizzato a due settori di studio: - Cause ambientali per caratterizzarne il loro impatto sul bene culturale. - Problemi dei materiali per valutare la progressione dei cambiamenti, progressione e soglie nel loro stato di conservazione e di eventuali interventi conservativi applicati nel passato. MODELLO - Individuazione dei parametri più idonei capaci di caratterizzare lo stato di conservazione dei materiali. - Selezione dei più efficienti (in funzione del rapporto costi/benefici) strumenti o metodologie per la determinazione dei parametri individuati. - Definizione dei protocolli di monitoraggio (tempi, durata, metodi) per i parametri individuati.

35 MANUTENZIONE PROGRAMMATA SDSM NO DEGRADO DEGRADO FORZE F > R F < R RESISTENZE FISICO CHIMICO BIOLOGICO SOGLIA TEMPO PROPRIETÀ DELLA PIETRA DOMINI & INDICATORI - PARAMETRI, STRUMENTI & PROTOCOLLI

36 GRAZIE DELLA VOSTRA ATTENZIONE

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