tecniche di intervento: i consolidamenti

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Rosangela Giovannini
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1 tecniche di intervento: i consolidamenti

2 Consolidamenti In senso generale, per consolidamento si intende un insieme di operazioni volte a restituire coesione e resistenza ad un manufatto, agendo sulla sua materia o sulle sue connessioni interne o esterne. in genere si distinguono due grandi famiglie: i consolidamenti che agiscono sulla materia (per impregnazione con sostanze consolidanti) i consolidamenti che operano sugli elementi o su sistemi di elementi e sulle loro connessioni

3 Consolidamenti della materia: forme di degrado disgregazione

4 Esfoliazione, polverizzazione Consolidamenti

5 Consolidamenti Polverizzazione, disgregazione per solfatazione

6 Esfolazione, scagliatura Consolidamenti

7 polverizzazione Consolidamenti

8 Obiettivo: Consolidamenti della materia migliorare le caratteristiche di coesione e di adesione tra i costituenti di un materiale lapideo attraverso l eliminazione di brusche discontinuità nelle caratteristiche fisico- meccaniche tra materiale sano e materiale degradato il ristabilimento della continuità nel profilo del sistema materiale sano + materiale degradato consolidato.

9 Consolidamenti della materia Materiali, procedure e strumenti devono assicurare: la stabilità nel tempo dell intervento, la compatibilità (con materiali ed elementi), l inerzia dei materiali e dei sistemi impiegati rispetto al materiale e all ambiente, La ritrattabilità della zona trattata con il medesimo o con altro metodo e prodotto.

10 Consolidamenti della materia L impregnazione di un materiale si basa sul principio della capillarità, cioè sulla proprietà che hanno i fluidi di penetrare all interno dei corpi porosi per adesione alle pareti dei pori. I parametri in gioco: La viscosità del fluido Il diametro dei pori o capillari La distribuzione dei pori all interno del materiale La bagnabilità del materiale di cui è costituito il manufatto

La capillarità dipende dalle forze di tensione superficiale La diffusione è funzione

11 Consolidamenti: capillarità e diffusione La penetrazione all interno dei pori avviene per capillarità, mentre la distribuzione per diffusione. La capillarità dipende dalle forze di tensione superficiale La diffusione è funzione della concentrazione del fluido, dell interazione tra il fluido diffondente e quello già contenuto nei pori e della porosità

12 Consolidamenti: metodi di applicazione La scelta della tecnica di applicazione dipende da: dimensioni dell oggetto, Ampiezza della superficie da trattare, stato di conservazione del materiale dalla profondità di impregnazione richiesta Viscosità del consolidante Volatilità del solvente Pericoli per l operatore o l ambiente Metodi di applicazione dei consolidanti: per immersione a tasche per colatura sottovuoto a pennello per semplice contatto a spruzzo mediante iniezioni

13 Consolidamenti: prodotti in uso Caratteristiche di un buon consolidante Bassa viscosità, Alta concentrazione, Stabilità e inerzia chimica prodotti inorganici: idrossido di bario silicato di etile latte o acqua di calce malte di diversa composizione Non hanno proprietà adesive ma di riduzione della porosità. La formazione di cristalli di dimensioni e orientamento adeguati consente la ricementazione del materiale disgregato Hanno proprietà adesive. La formazione di cristalli di dimensioni e orientamento adeguati consente la ricementazione del materiale disgregato prodotti organici: colle naturali e artificiali resine acriliche resine acrilsiliconiche resine epossidiche

14 Consolidamenti: prove preliminari La Commissione Normal ha elaborato una metodologia per la valutazione dell efficacia dei trattamenti protettivi con la raccolta dei seguenti dati prima e dopo l applicazione consolidante: Dati cromatici (Munsell SOil Chart, colorimetro) Quantità di acqua assorbita per capillarità Quantità di acqua assorbita a bassa pressione Quantità di acqua assorbita per immersione totale Permeabilità al vapore Idrorepellenza superficiale Determinazione della profondità di penetrazione del prodotto mediante osservazioni al SEM E, in più, Porosità e dimensione dei pori del materiale da consolidare (sano e degradato)

15 Consolidanti: comparazioni per Pietra di Finale

16 Consolidamenti: proprietà dei materiali consolidati Conferimento di idrorepellenza (per consolidanti organici) Riduzione della porosità

17 Pre- consolidamenti Superfici fortemente decoese, disgregate o solfatate. Caratteristiche del trattamento preconsolidante la resina deve solo assicurare l adesione e il fissaggio degli elementi in caduta. non deve interagire con le sostanze utilizzate per la pulitura Deve essere facilmente rimovibile Se lasciata in posto, la resina non deve precludere l esecuzione degli altri interventi.

18 Pre- consolidamenti: quando sono necessari

19 Pre- consolidamenti: quando solo necessari

Pre- consolidamenti Scopo del preconsolidamento è rendere salde le parti superficiali fragili o in distacco, per rendere possibile l esecuzione degli

20 Pre- consolidamenti Scopo del preconsolidamento è rendere salde le parti superficiali fragili o in distacco, per rendere possibile l esecuzione degli interventi da eseguirsi prima del consolidamento vero e proprio. Gesso di neoformazione Substrato meno degradato Fissaggio velina scaglie velina consolidante

21 Pre- consolidamenti In presenza di distacchi di scaglie e sollevamenti, si procede con infiltrazioni di resina a iniezione. Gesso di neoformazione Substrato meno degradato Fissaggio velina scaglie velina

Portale del Duomo di Bamberga Fenomeni di degrado:

Decoesione intergranulare Preconsolidamento: resine

acriliche per colmare le fessure e fissare le parti

ristabilire la coesione Pulitura con acqua a bassa

22 Portale del Duomo di Bamberga Fenomeni di degrado: Scagliatura dell arenaria Caduta di frammenti lapidei Decoesione intergranulare Preconsolidamento: resine poliestere per incollare frammenti già distaccati resine acriliche per colmare le fessure e fissare le parti sconnesse esteri silicei e silani idrorepellenti per ristabilire la coesione Pulitura con acqua a bassa pressione Consolidamento definitivo con gli stessi prodotti Pre- consolidamenti: esempi

23 Pre- consolidamenti Metodo Nonfarmale Metodo messo a punto dal restauratore Otorino Nonfarmale negli anni 70 per il restauro del portale della Basilica di San Petronio a Bologna. Fasi principali: Velinatura applicata con alcol polivinilico in soluzione piuttosto concentrata Asciugatura della superficie dopo la velinatura Stesura della miscela consolidante prima a spruzzo e poi a pennello, in fasi successive Dopo un mese, ad evaporazione del solvente avvenuta, rimozione della velinatura Pulitura della superficie Completamento del consolidamento mediante applicazione a spruzzo

24 A iniezione Consolidamenti per impregnazione

25 Consolidamenti per impregnazione A spruzzo Vantaggi: Rapidità di applicazione La superficie trattata è poco sollecitata Uniformità di applicazione Svantaggi: Scarsa penetrazione Limiti condizioni ambientali

26 Consolidamenti per impregnazione A tasche Vantaggi: Assorbimento del consolidante in profondità Possibilità di trattare oggetti relativamente grandi Svantaggi Lentezza del procedimento

27 Consolidamenti per impregnazione Sottovuoto in autoclave Sottovuoto in situ

28 Consolidamenti per impregnazione Metodo dell idrossido di bario

29 Consolidamenti per impregnazione Metodo dell idrossido di bario

pittorica decoesa e solfatata mediante applicazione di resine a scambio

30 Consolidamenti con idrossido di bario Ciclo pittorico La Leggenda della Vera Croce - Arezzo Consolidamento della superficie delle pellicola pittorica decoesa e solfatata mediante applicazione di resine a scambio ionico, per la riduzione dei solfati, e successiva applicazione di idrossido di bario.

31 Consolidamenti: iniezioni

32 Consolidamento murario mediante iniezioni

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