Analisi delle malte originali e di rifacimento del mosaico di controfacciata nella chiesa di Santa Sabina (V sec. d.c)

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Alberto Carrara
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1 Analisi delle malte originali e di rifacimento del mosaico di controfacciata nella chiesa di Santa Sabina (V sec. d.c) Paola Santopadre, Pierluigi Bianchetti, Giancarlo Sidoti La composizione e la tessitura delle malte sono state determinate mediante analisi XRD su polveri e osservazioni mineralogiche al microscopio polarizzatore di sezioni stratigrafiche in luce riflessa e trasmessa. I pigmenti delle campiture sono stati definiti al microscopio polarizzatore e mediante analisi SEM-EDS 1. La struttura di supporto del mosaico è costituita da tre strati di malta: uno a diretto contatto con la muratura (primo strato), uno intermedio (secondo strato) e lo strato di allettamento delle tessere, sul quale sono presenti tracce di campitura. Risultati Analisi XRD In Tabella 1 sono riportate, le analisi diffrattometriche effettuate su campioni di malte originali relative ai diversi strati, e su un campione di malta di rifacimento 2. TABELLA 1 Campione Calcite CaCO 3 1b (allettamento) ++ 1c (secondo strato) ++ 2a (allettamento) ++ 2b(secondo strato?) ++ 7 (allettamento) ++ Analcime NaAlSi 2 O 6 H 2 O Fasi cristalline Diopside CaMgSi 2 O 6 7a (secondo strato) ++ + ± 7b (primo strato) ++ + ± 8 (allettamento) ++ Portlandite Ca (OH) 2 3 (rifacimento) ++ + Legenda: [++] componente principale; [+] componente secondario; [±] componente in tracce L esame della tabella mette in evidenza la presenza della sola calcite per le malte di allettamento originali; calcite associata a piccole quantità di analcime e pirosseno per gli strati preparatori originali; calcite associata a portlandite (idrato di calcio) per un campione di malta di rifacimento. Calcite, gesso, quarzo, diopside con tracce di analcime e ossalati di calcio sono presenti nei depositi interstiziali (campioni 5 e 6). 1 Per la descrizione delle tecniche di analisi si veda il capitolo Tecniche analitiche in questo stesso volume 2 I punti di prelievo sono indicati nella tavola. 1

2 Indagini microscopiche su malte e pigmenti Lo strato di malta a contatto con la muratura è bianco grigiastro mentre quello di allettamento è bianco. La malta di rifacimento è giallastra. Nelle figure 1 12 sono riportate le foto delle sezioni lucide e sottili osservate al microscopio polarizzatore in luce riflessa e trasmessa. Le sezioni lucide sono state osservate anche al SEM-EDS. Secondo strato Figura 1 Figura 2 Fig. 1 Campione 7a, Sez.5885 (Luce riflessa) Fig.2 Campione 7a, Sez.5885 (Pol. +) Malte di allettamento campite Figura 3 Figura 4 Fig. 3 Campione 2a, Sez.5877 (Luce riflessa) Malta di allettamento campita: strato scuro superficiale e microfessurazioni da ritiro Fig. 4 Campione 2a, Sez.5877 (Pol +) Malta di allettamento campita: grumi di cristallizzazione a struttura micritica distinguibili dalla matrice carbonatica Figura 5 Fig. 5 Campione 11, Sez.5889 (Luce riflessa) Malta di allettamento campita: strati sovrapposti rispettivamente di colore nero e giallo 2

3 Figura 6 Fig. 6 Campione 12, Sez.5890 (Luce riflessa) Malta di allettamento con campitura gialla. Figura 7 Fig. 7 Campione 13, Sez 5891 (Luce riflessa) Malta di allettamento campita: strati sovrapposti rispettivamente di colore bianco con particelle nere, nero e giallo. Figura 8 Fig. 8 Campione 14, Sez (Luce riflessa) Malta di allettamento campita: strato nero con tracce di strato giallo sovrapposto 3

4 Figura 9 Fig. 9 Campione 16, Sez (Luce riflessa) Malta di allettamento campita: presenza di almeno due strati sovrapposti rispettivamente di colore giallo ad andamento discontinuo e uno arancio con particelle rosse e nere L osservazione al SEM-EDS della sezione riportata in figura 9 (relativa al campione 16) evidenziava la presenza di piombo e ferro nello strato arancio (elementi presenti nel minio e nelle ocre), solo ferro nello strato inferiore giallo, calcio in tutto in campione (figura10). a b c d Figura 10 Fig. 10 Campione 16, Sez Particolare del riquadro nero in fig. 9, immagine SEM (a) e mappatura a raggi x degli elementi Fe (b), Ca (c) e Pb (d). Sul campione 16 è stato inoltre possibile osservare alcuni microframmenti al microscopio ottico che davano conto di una stratigrafia ancora più complessa rispetto a quella documentata in figura 9 con uno strato nero presente sotto quello giallo. Erano pure evidenti alcuni granuli azzurri localizzati nelle zone più profonde. La successiva 4

5 osservazione al SEM- EDS di un granulo azzurro (indicato con una freccia in figura 11a) mostrava la presenza di silicio, rame e calcio, elementi riconducibili al blu egiziano (figura 11b). a Figura 11 Fig. 11 Campione 16, Sez Microframmento: immagine SEM (a) e analisi EDS di un granulo azzurro (b) b Malta di rifacimento Figura 12 Fig.12 Campione 3, Sez.5878 (Pol +) Malta di rifacimento: particolare con cristalloclasti di calcite in matrice parzialmente carbonatata. 5

6 Pigmenti Nella Tabella 2 sono elencati i pigmenti utilizzati nelle campiture, individuati mediante osservazione al microscopio polarizzatore. TABELLA 2 Tabella 2-risultati dell analisi mineralogica dei pigmenti Campione N Descrizione Pigmento 2a Malta di allettamento Nero vegetale, ocra rossa tr (v. figg. 3 e 4) 4 Campitura su tessere dorate prive di cartellina 7 Malta di allettamento Ocra rossa Ocre gialle, giallo di piombo (massicot?) 3 11 Malta di allettamento Nero vegetale, ocre gialle (v. fig.5) 12 Malta di allettamento Ocra gialla, ocra rossa (v. fig. 6) 13 Malta di allettamento Nero vegetale, ocre gialle (v. fig.7) 15 Malta di allettamento Minio, ocra rossa, blu egiziano tr 16 Malta di allettamento ocra gialla, ocre rossa, minio (v. figg.9 e 10) Conclusioni Dall esame delle analisi effettuate si evidenzia che i due strati preparatori (primo e secondo strato) del mosaico sono risultati costituiti da una malta di calce e aggregato formato essenzialmente da materiale piroclastico come frammenti di pomici microvacuolari fortemente arrossate e occasionali cristalloclasti di pirosseno (v.figure.1 e 2). Mediante XRD si è individuato (v.tabella 1) analcime e diopside, fasi silicatiche comuni nelle pozzolane, oltre alla calcite da carbonatazione della calce. La malta di allettamento è a base di calce priva di inerti tradizionali mentre sono distinguibili grumi arrotondati di calcite microcristallina (v.figure. 3 e 4). Sulle malte di allettamento sono presenti campiture sovrapposte, in alcuni casi fino a tre strati (v. figure.5-9). La distribuzione del calcio in tutti gli strati pittorici (fig. 10c) lascia ipotizzare una loro applicazione a fresco. I pigmenti utilizzati sono: ocre gialle e rosse, minio, nero vegetale. Su due campioni (15 e 16) sono state individuate tracce di blu egiziano (v. figura 11 e tabella 2). Sorprende in questo mosaico la cura posta nelle campiture delle malte di allettamento pari a quella riservata ai dipinti murali che potrebbe far ipotizzare proprio la presenza di un dipinto murale sottostante il mosaico (ma non sono visibili soluzioni di continuità tra gli strati) o, più verosimilmente, un cambiamento di destinazione in corso d opera. La malta di rifacimento analizzata è risultata a base di calce non ben carbonatata per la presenza di idrato di calcio (portlandite, v.tabella 2). L aggregato è costituito da polvere di travertino e granuli di calcite spatica (figura 12). 3 Una verifica al SEM-EDS mostrava la presenza oltre al ferro e al piombo anche del calcio e dell antimonio. 6

7 Didascalie delle figure e delle tabelle Fig. 1 Campione 7a, Sez.5885 (Luce riflessa) Fig.2 Campione 7a, Sez.5885 (Pol. +) Fig. 3 Campione 2a, Sez.5877 (Luce riflessa) Malta di allettamento campita: strato scuro superficiale e microfessurazioni da ritiro Fig. 4 Campione 2a, Sez.5877 (Pol +) Malta di allettamento campita: grumi di cristallizzazione a struttura micritica distinguibili dalla matrice carbonatica Fig. 5 Campione 11, Sez.5889 (Luce riflessa) Malta di allettamento campita: strati campiti sovrapposti rispettivamente di colore nero e giallo Fig. 6 Campione 12, Sez.5890 (Luce riflessa) Malta di allettamento: campitura gialla. Fig. 7 Campione 13, Sez 5891 (Luce riflessa) Malta di allettamento campita: strati sovrapposti rispettivamente di colore bianco con particelle nere, nero e giallo. Fig. 8 Campione 14, Sez (Luce riflessa) Malta di allettamento campita: strato nero con tracce di strato giallo sovrapposto Fig. 9 Campione 16, Sez (Luce riflessa) Malta di allettamento campita: presenza di almeno due strati sovrapposti rispettivamente di colore giallo ad andamento discontinuo e uno arancio con particelle rosse e nere Fig. 10 Campione 16, Sez Particolare del riquadro nero in fig. 9, immagine SEM (a) e mappatura a raggi x degli elementi Fe (b), Ca (c) e Pb (d). Fig. 11 Campione 16, Sez Microframmento: immagine SEM (a) e analisi EDS di un granulo azzurro (b) Fig.12 Campione 3, Sez.5878 (Pol +) Malta di rifacimento: particolare con cristalloclasti di calcite in matrice parzialmente carbonatata. Tabella 1 analisi diffrattometriche di malte originali e di rifacimento Tabella 2-risultati dell analisi mineralogica dei pigmenti 7

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