Pro Arte s.n.c. PALAZZO CALDERARA SEDE MUNICIPALE - COMUNE DI VANZAGO (MI) - STUDIO CHIMICO-STRATIGRAFICO E MINERALOGICO-PETROGRAFICO

Consulenza e Diagnostica per il Restauro Artistico e Monumentale PALAZZO CALDERARA SEDE MUNICIPALE - COMUNE DI VANZAGO (MI) - STUDIO CHIMICO-STRATIGRAFICO E MINERALOGICO-PETROGRAFICO Noventa Vic.na, 17/05/10 Committente: Comune di Vanzago Via Asiago, 32/9 36025 Noventa Vic.na (VI) Tel. e Fax 0444760112 e-mail: info@proarteitaly.it

Premessa Su incarico del Comune di Vanzago si è eseguito uno studio chimico-stratigrafico e mineralogicopetrografico su alcuni frammenti di campioni di lapideo naturale, malte e impasti artificiali decorati prelevati dai paramenti esterni ed interni di Palazzo Calderaia sede municipale del Comune di Vanzago (MI). Le indagini eseguite hanno permesso di verificare la sequenza stratigrafica, caratterizzare la natura dei materiali costitutivi e dei materiali di degrado. I prelievi, effettuati secondo le metodiche indicate nel Doc. Normal 3/80, sono descritti di seguito: Camp. C1 Tipo di prelievo: frammento di lapideo naturale di colore grigio-nocciola Punto di Prelievo: facciata principale, dal cappello della quarta finestra da sinistra Scopo dell indagine: caratterizzazione della pietra, determinazione quantitativa dei sali solubili, verifica della presenza di consolidanti organici, prove di assorbimento d acqua prima e dopo consolidamento Camp. C2 Tipo di prelievo: frammenti e polveri di lapideo naturale Punto di Prelievo: facciata principale, dal cornicione in pietra, tra il terzo e quarto dentello Scopo dell indagine: determinazione quantitativa dei sali solubili Camp. C3 Tipo di prelievo: impasto artificiale di colore grigio Punto di Prelievo: facciata principale, da un elemento decorativo del tetto alla sinistra del frontone triangolare Scopo dell indagine: caratterizzazione dell impasto Camp. C4 Tipo di prelievo: frammento di lapideo naturale di colore giallognolo Punto di Prelievo: facciata principale, dalla cornice inferiore del frontone triangolare Scopo dell indagine: caratterizzazione della pietra e determinazione quantitativa dei sali solubili 1

Camp. C5 Tipo di prelievo: frammento di lapideo naturale di colore grigio-nocciola Punto di Prelievo: facciata principale, dalla cornice in pietra sopra l arcata, zona di sinistra Scopo dell indagine: caratterizzazione della pietra, determinazione quantitativa dei sali solubili, verifica della presenza di consolidanti organici Camp. C6 Tipo di prelievo: sovrapposizione di due impasti artificiali con pittura sintetica superficiale Punto di Prelievo: facciata principale, specchiatura sopra l arcata, zona di sinistra Scopo dell indagine: caratterizzazione dell impasto di sottofondo Camp. C7 Tipo di prelievo: frammento in cotto Punto di Prelievo: facciata principale, formella decorativa in cotto, zona sinistra sopra la prima finestra del piano terra Scopo dell indagine: caratterizzazione del materiale e determinazione quantitativa dei sali solubili Camp. C8 Tipo di prelievo: sovrapposizione di due impasti artificiali con pittura sintetica superficiale Punto di Prelievo: facciata principale, specchiatura a fianco dell arcata, zona di destra Scopo dell indagine: caratterizzazione degli impasti artificiali Camp. C9 Tipo di prelievo: sovrapposizione di tre impasti artificiali con pittura sintetica superficiale Punto di Prelievo: facciata Sud, specchiatura tra le due finestre del piano terra, zona di sinistra Scopo dell indagine: caratterizzazione degli impasti e determinazione quantitativa dei sali solubili 2

Camp. C10 Tipo di prelievo: sovrapposizione di due impasti artificiali con pittura sintetica superficiale Punto di Prelievo: facciata Sud, specchiatura tra le due finestre del piano terra, zona di destra Scopo dell indagine: caratterizzazione dell impasto di fondo e determinazione quantitativa dei sali solubili Camp. C11 Tipo di prelievo: sovrapposizione di due impasti artificiali con pittura sintetica superficiale Punto di Prelievo: facciata Sud, specchiatura tra le due portefinestre del piano nobile, zona del poggiolo Scopo dell indagine: caratterizzazione degli impasti e determinazione quantitativa dei sali solubili Camp. C12 Tipo di prelievo: frammento di intonaco superficiale di colore grigio-nocciola con pittura bluastro Punto di Prelievo: volta decorata dell androne Scopo dell indagine: caratterizzazione dell intonaco Camp. C13 Tipo di prelievo: frammento di intonaco di colore grigiastro Punto di Prelievo: volta decorata dell androne, al di sotto del campione C12 Scopo dell indagine: caratterizzazione dell intonaco Camp. C14 Tipo di prelievo: frammento di intonaco superficiale di colore biancastro con pittura ocracea Punto di Prelievo: volta decorata dell androne, zona limitrofa al campione C12 Scopo dell indagine: caratterizzazione dell intonaco Camp. C15 Tipo di prelievo: frammento di intonaco di colore biancastro Punto di Prelievo: volta decorata dell androne, al di sotto del campione C13 Scopo dell indagine: caratterizzazione dell intonaco 3

Camp. C16 Tipo di prelievo: frammento di intonachino con pittura superficiale di colore giallobruno Punto di Prelievo: volta decorata dell androne, da una cornice decorativa Scopo dell indagine: verifica della sequenza stratigrafica, identificazione dei pigmenti e dei leganti Camp. C17 Tipo di prelievo: incarnato Punto di Prelievo: volta decorata dell androne, dal braccio di un putto Scopo dell indagine: verifica della sequenza stratigrafica, identificazione dei pigmenti e dei leganti Camp. C18 Tipo di prelievo: frammento di intonachino con pittura superficiale di colore grigiobluastro Punto di Prelievo: volta decorata dell androne, dal cielo, zona di destra Scopo dell indagine: caratterizzazione dell intonachino, verifica della sequenza stratigrafica, identificazione dei pigmenti e dei leganti Camp. C19 Tipo di prelievo: frammento di intonachino con pittura superficiale di colore blu Punto di Prelievo: volta decorata dell androne, dal cielo, zona di sinistra Scopo dell indagine: caratterizzazione dell intonachino, verifica della sequenza stratigrafica, identificazione dei pigmenti e dei leganti Camp. C20 Tipo di prelievo: frammenti e polveri di intonaco decorato Punto di Prelievo: volta decorata dell androne, dal zona di centro sinistra Scopo dell indagine: determinazione quantitativa dei sali solubili Camp. C21 Tipo di prelievo: efflorescenze saline biancastre Punto di Prelievo: volta decorata dell androne, dal zona di centro Scopo dell indagine: caratterizzazione delle efflorescenze saline 4

Le indagini eseguite sui campioni in studio sono riportate nella tabella seguente Tab. 1. Elenco analisi eseguite Camp. Sezione Lucida FT/IR EDS XRD Sezione Sottile Analisi Sali Solubili Prove di assorbimento d acqua C1 X X X X X X X C2 X C3 X C4 X X C5 X X X C6 X C7 X X C8 X X C9 X X X X C10 X X C11 X X X C12 X C13 X 5

Tab. 1. Elenco analisi eseguite Camp. Sezione Lucida FT/IR EDS XRD Sezione Sottile Analisi Sali Solubili Prove di assorbimento d acqua C14 X C15 X C16 X X X C17 X X X C18 X X X X C19 X X X X C20 X C21 X I risultati sono sintetizzati nelle schede analitiche seguenti e certificati da documentazione iconografica Le analisi sono state condotte seguendo le metodologie delle Raccomandazioni Normal dell'icr e del CNR; nei casi non a norma ci si è attenuti alle metodiche usualmente adottate nell'ambito specifico di ogni disciplina scientifica 6

Palazzo Calderara - Vanzago (MI) - 7

Scheda Campione C1 Tipo di prelievo: Frammento di lapideo naturale di colore grigio-nocciola Punto di Prelievo: Facciata principale, dal cappello della quarta finestra da sinistra Scopo dell indagine: Caratterizzazione della pietra, determinazione quantitativa dei sali solubili, verifica della presenza di consolidanti organici, prove di assorbimento d acqua prima e dopo consolidamento Analisi effettuate: Indagini mineralogiche-petrografiche in sezione sottile, analisi spettrofotometriche all infrarosso (FTIR), prove di assorbimento d acqua, analisi quantitativa dei sali solubili mediante cromatografia ionica HPLC C1 Fig. n. 1. Zona di prelievo del campione C1 8

Foto n. 1. Zona di prelievo del campione C1 Foto n. 2. Punto di prelievo del campione C1 9

Analisi spettrofotometrica all infrarosso Su una piccola scaglietta di lapideo prelevato dalla superficie del campione in esame si è effettuata un indagine spettrofotometrica all infrarosso che ha fornito lo spettro riportato di seguito. Fig. n. 2. Spettro FTIR delle superficie del lapideo Tab. n. 2: risultati indagine FTIR Campione Zona di prelievo Sostanze organiche Gesso Silicati Barite Carbonato di calcio Ossalato di calcio C1 dalla superficie del lapideo - + + + + - + tr dove i simboli stanno per: + + + + + + tr - Componente principale Componente presente in discrete quantità Componente presente in piccole quantità Componente presente a livello di tracce Assente L indagine all infrarosso ha registrato la presenza di grosse concentrazioni di silicati, piccole concentrazioni di carbonato di calcio e di gesso di origine secondaria e tracce di ossalato di calcio. Non si osservano preparati organici di natura sintetica o naturale. La presenza dell ossalato potrebbe, però, essere riconducibile all utilizzo di un protettivo di natura proteica (quale colla animale) ormai completamente ossidato. 10

Analisi microscopica petrografica in sezione sottile (Normal 14/83; Normal 16/84) Descrizione macroscopica Frammento di pietra silicoclastica di colore grigio-nocciola a grana arenacea fine. Descrizione microscopica in sezione sottile Composizione mineralogica, porosità e tessitura Si tratta di un lapideo naturale di origine silicoclastica composto da uno scheletro arenaceo fine a base di frammenti di quarzo, feldspato, mica, muscovite, poca biotite e da abbondante cemento calcitico sparitico con qualche intercalazione argillosa. I componenti dello scheletro presentano un basso grado di arrotondamento, contatti puntiformi e dimensioni comprese tra 20 e 160 micron (siltosa grossolana e arenacea fine). Non si osserva la presenza di fossili. La colorazione della pietra è dovuta alla presenza di materiale fine argilloso e talora limonitico-ocraceo. La porosità osservabile al microscopio è medio-bassa ed è rappresentata da piccolissime cavità primarie irregolari. La pietra appare abbastanza compatta. La tessitura è clastica, cemento sostenuta, ben classata. Parametri Componenti Analisi modale tessiturali Scheletro Quarzo, feldspato, miche, ossidi di ferro limonitici e 56% minerali delle argille Matrice Assente - Cemento Calcite sparitica 38% Porosità Microvacuità 6% Classificazione Si tratta di una roccia di origine silicoclastica classificabile come Arenaria fine (a scheletro silicatico e cemento calcareo). Materiali di composizione molto simile si escavano a Sud del lago di Como con le cave principali che erano ubicate a Nord dell abitato di Malnate (valle dell Olona). Si tratta della Formazione dei "Conglomerati di Como", costituita da sedimenti molassici (Oligocene-Miocene medio). 11

500 µm Foto n. 3. Si tratta di una arenaria fine a scheletro silicatico (presenza di quarzo, feldspato, miche) e cemento calcareo. La tonalità è dovuta ad argille ricche di ossidi di ferro di tipo limonitico. Sezione sottile, luce trasmessa, 40 X, N+ 200 µm Foto n. 4. Dettaglio ingrandito del medesimo campione in cui si osservano alcuni minerali di quarzo frammisti a miche. Sezione sottile, luce trasmessa, 100 X, N+ 12

Analisi Quantitativa dei Sali Solubili Una frazione del campione in studio, dopo essiccazione, macinazione ed omogeneizzazione, è stata posta in acqua distillata allo scopo di estrarre i sali solubili eventualmente presenti. La soluzione è stata quindi analizzata mediante cromatografia ionica. I risultati sono riportati nella tabella seguente: Tab. 3: risultati indagine HPLC Parametro U.M. Valori Calcio % 0.32 Magnesio % 0.52 Potassio % 0.15 Sodio % 0.08 Ammonio % 0.15 Solfati % 0.62 Cloruri % 0.10 Nitriti % 0.25 Nitrati % 0.66 Sali totali % 2.85 L analisi mediante cromatografia ionica ha evidenziato un elevato contenuto salino dove la specie predominante è riconducibile a solfati seguiti da quantità relativamente più modeste di nitriti, cloruri e di nitrati. Tra i cationi è interessante sottolineare la presenza dello ione ammonio. E bene tenere presente che si tratta di sali particolarmente pericolosi in quanto inducono un repentino degrado chimico-fisico di tutte le strutture lapidee e sono dotate di una elevata mobilità capillare anche in presenza di un basso tenore di umidità. I solfati sono inoltre igroscopici e trattengono un elevato contenuto d acqua all interno della muratura. La contemporanea presenza di nitriti, nitrati e dello ione ammonio testimonia presenza di sostanza organica ancora in fase di ossidazione (probabilmente acqua inquinata da guano di uccelli) Nella figura di pagina seguente è riportato il cromatogramma relativo alla frazione anionica delle specie saline riscontrate 13

700 650 Solfati 600 550 conducibilità µv 500 450 Cloruri Nitriti Nitrati 400 350 300 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 tempo in minuti Fig. n. 3. Cromatogramma della frazione anionica Assorbimento d acqua per immersione totale coefficiente di imbibizione (Normal 7/81) Tre frammenti di lapideo non trattato e tre di lapideo trattato con un prodotto a base di silossani sono stati essiccati in stufa a ventilazione forzata a 60 C e successivamente raffreddati in essiccatore e pesati. Dopo essiccamento e pesata sono stati posti in contenitori di vetro e sono stati immersi e coperti per circa 2 cm con acqua deionizzata. Ad intervalli di tempo i campioni venivano estratti dal bagno, tamponati con un panno umido e pesati in aria. Dopo ogni pesata, i campioni venivano nuovamente immersi in acqua e la prova ripetuta fino a quando la quantità d acqua assorbita in due pesate successive differiva di un valore 1. La quantità d acqua assorbita M/M% dal campione al tempo t i viene calcolata con la seguente formula: M/M% = (M i M o /M o ) 100 dove M i = massa (g) del campione imbibito d acqua al tempo t i M o = massa (g) del campione essiccato 14

Dei tre provini trattati con silossani e di quelli non trattati si è quindi calcolato il valore medio riportato nella seguente tabellina: MISURA RISULTATI SPERIMENTALI TEMPO (h) Campioni non trattati Campioni trattati CI = 10.4 ± 0.1 CI = 5.8 ± 0.1 96 M/M% 8.2 ± 0.1 9.5 ± 0.1 9.8 ± 0.1 10.2 ± 0.1 10.3 ± 0.1 10.4± 0.1 10.4± 0.1 2.5 ± 0.1 2.7 ± 0.1 4.4 ± 0.1 5.2 ± 0.1 5.6 ± 0.1 5.8± 0.1 5.8± 0.1 1 8 24 48 72 96 120 L andamento grafico dell'assorbimento d'acqua è riportato nella figura di pagina seguente. 12 10 8 M/M% 6 4 Pietra non trattata Pietra trattata con protettivo ai silossani 2 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 t (h) Fig. n. 4. Risultati delle prove di assorbimento d acqua 15

Come errore sui valori medi della quantità d acqua assorbita e sulla capacità di imbibizione CI si considera la semidispersione massima La capacità di imbibizione d acqua a pressione atmosferica (CI) viene calcolata con la seguente formula CI = [(M max M of )/M of ] 100 dove M max = valore della massa (g) del campione imbibito d acqua alla fine della prova M of = massa (g) del campione essiccato alla fine della prova Notare come il valore di CI, calcolato come media dei tre provini, del lapideo trattato con il protettivo ai silossani sia praticamente dimezzato rispetto al campione non trattato. Ciò conferma una buona penetrazione in profondità del protettivo che comunque non inficia la traspirabilità della pietra. Assorbimento d acqua per capillarità coefficiente di assorbimento capillare (Normal 11/85) Per assorbimento d acqua per capillarità si intende la quantità d acqua assorbita per unità di superficie in funzione del tempo t, espressa in g/cm 2, a pressione e temperatura ambiente, da un campione avente la superficie di base in contatto con acqua deionizzata. Il coefficiente di assorbimento capillare rappresenta il coefficiente angolare, espresso in g/cm 2 s ½, del tratto rettilineo iniziale della curva di assorbimento capillare. La prova è stata effettuata su tre provini di pietra tali e quali e su tre trattati con protettivo. I sei provini sono stati resi di forma regolare ed essiccati in stufa a ventilazione forzata a 60 C sino a massa costante. Dopo essiccamento e pesata ciascun campione è stato posto in un contenitore su un supporto poroso costituito da un pacchetto di dischi di carta da filtro su cui è stato versato dell acqua evitando che il livello superasse il bordo superiore del pacchetto stesso. Ad intervalli di tempo i campioni venivano estratti dal bagno, tamponati con un panno umido sulla superficie a contatto con l acqua e pesati. La prova è stata continuata sino a quando la variazione della quantità d acqua assorbita in due 16

pesate successive, per un intervallo di 24 ore, ha fatto registrare un valore 1% della massa dell acqua stessa. La quantità d acqua assorbita dal campione, per unità di superficie al tempo ti, Mi, è data dalla relazione: M i = (m i m o )/S dove m i = massa (g) del campione bagnato al tempo ti m o = massa (g) del campione essiccato S = superficie del campione (cm 2 ) in contatto con il supporto poroso I valori medi per i tre provini testati non trattati con protettivo sono riportati nella seguente tabellina: Tempo (s) ½ M/S (g/cm 2 ) Tempo (s) ½ M/S (g/cm 2 ) 30 42.4 60 84.8 103.9 120 0.031 0.052 0.065 0.070 0.073 0.074 169.7 293.9 415.7 0.074 0.075 0.075 I valori medi per i tre provini testati trattati con protettivo ai silossani sono riportati nella seguente tabellina: Tempo (s) ½ M/S (g/cm 2 ) Tempo (s) ½ M/S (g/cm 2 ) 30 42.4 60 84.8 103.9 120 0.0084 0.0114 0.0136 0.0144 0.0149 0.0155 169.7 293.9 415.7 0.0158 0.0160 0.0160 17

L'andamento grafico che esemplifica il comportamento delle due serie di campioni è riportato di seguito. 0.08 0.07 0.06 0.05 M/S(g/cm 2 ) 0.04 pietra non trattata pietra trattata con protettivo ai silossani 0.03 0.02 0.01 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 T (sec 1/2 ) Fig. n. 5. Risultati delle prove di assorbimento d acqua capillare Il coefficiente di assorbimento capillare CA è rappresentato dal coefficiente angolare del tratto rettilineo della curva di assorbimento capillare. Esso viene calcolato mediante la seguente formula: CA = M*/(t*) ½ (g/cm 2 s1/2 ) dove M*= valore asintotico della quantità d acqua assorbita dal campione per unità di superficie (g/cm 2 ) t* = ascissa del punto di intersezione tra la retta passante per l asintoto e la tangente al tratto rettilineo della curva (s 1/2 ) I valori medi di CA per i le due serie di campioni indagati, non trattati e trattati con protettivo, sono rispettivamente 1.22 10-3 g/cm 2 s 1/2 e 3.12 10-4 g/cm 2 s 1/2. Il basso valor del coefficiente capillare della pietra trattata con protettivo conferma ulteriormente la bontà del trattamento superficiale. 18

Scheda Campione C2 Tipo di prelievo: Frammenti e polveri di lapideo naturale Punto di Prelievo: Facciata principale, dal cornicione in pietra, tra il terzo e quarto dentello Scopo dell indagine: Determinazione quantitativa dei sali solubili Analisi effettuate: Analisi quantitativa dei sali solubili mediante cromatografia ionica HPLC C2 Fig. n. 6. Zona di prelievo del campione C2 19

Analisi Quantitativa dei Sali Solubili Una frazione del campione in studio, dopo essiccazione, macinazione ed omogeneizzazione, è stata posta in acqua distillata allo scopo di estrarre i sali solubili eventualmente presenti. La soluzione è stata quindi analizzata mediante cromatografia ionica. I risultati sono riportati nella tabella seguente: Tab. 4: risultati indagine HPLC Parametro U.M. Valori Calcio % 2.24 Magnesio % 3.15 Potassio % 0.04 Sodio % 0.05 Solfati % 6.85 Cloruri % 0.03 Nitrati % 0.17 Sali totali % 12.53 Il contenuto salino registrato mediante cromatografia ionica è molto elevato. Anche in questo campione la specie presente in concentrazione maggiore è dovuta ai solfati (si tratta di gesso e di solfato di magnesio) seguiti da modeste concentrazioni di nitrati e tracce di cloruri. Nella figura seguente è riportato il cromatogramma relativo alla frazione anionica delle specie saline riscontrate 2700 Solfati 2200 conducibilità µv 1700 1200 700 Cloruri Nitrati 200 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 tempo in minuti Fig. n. 7. Cromatogramma della frazione anionica 21

Scheda Campione C3 Tipo di prelievo: Impasto artificiale di colore grigio Punto di Prelievo: Facciata principale, da un elemento decorativo del tetto alla sinistra del frontone triangolare Scopo dell indagine: Caratterizzazione dell impasto artificiale Analisi effettuate: Indagini mineralogiche-petrografiche in sezione sottile C3 Fig. n. 8. Zona di prelievo del campione C3 22

Analisi microscopica petrografica in sezione sottile Descrizione macroscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aspetto Dimensionale Colore Coesione Arenaceo Grigio-nocciola chiaro Tenace e coesivo Descrizione microscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aggregato Granulometria Microconglomeratico (4-2 mm) arenaceo molto fine (0,125-0,062 mm) Granulometria prevalente Arenaceo media (0.5-0.25 mm) Classazione Scarsamente classato Forma Sfericità media / frammenti da sub spigolosi a sub arrotondati (sfericità/arrotondamento) Morfologia superficiale Leggermente scabra Orientamento Non rilevato Distribuzione Omogenea Addensamento Stima rapporto clasti-matrice: medio (40%) Distribuzione granulometrica Classe granulometrica mm % Microconglomeratica 4-2 5 Arenacea molto grossolana 2-1 10 Arenacea grossolana 1-0,5 25 Arenacea media 0,5-0,25 30 Arenacea fine 0,25-0,125 20 Arenacea molto fine 0,125-0,062 10 Siltosa < 0,062 - Composizione degli aggregati - 75%: frammenti di rocce silicatiche di natura magmatica e metamorfica (rocce microcristalline di tipo basaltico e rocce di tipo scistoso); - 15%: frammenti di quarzo e quarzo policristallino; - 10%: minerali silicatici (feldspati, miche, olivina, anfibolo); - tr: frammenti di calcari microcristallini. Tipo di aggregato: sabbia di natura silicatica. 24

Porosità Percentuale dei pori Bassa (15 %) Origine della porosità Primaria Forma dei pori Bollosità e vacuità da legante. Matrice Struttura Tessitura Rapporti clasti/matrice Composizione Omogenea Massa di fondo micritica Non rilevati Cemento caratterizzato dalla presenza di frammenti di clinker non idratato Considerazioni sull impasto Tipo di impasto Stato di conservazione Impasto a base di cemento e sabbia di natura silicatica. Le dimensioni degli aggregati sono comprese tra 2 mm e 0,062 mm, con leggera prevalenza della frazione arenaceo media. Il rapporto areale fra aggregati e legante è attorno a valori di 3/1. L impasto presenta una porosità bassa di natura primaria. L impasto nel complesso si presenta ben conservato Superficialmente si osservano i resti di un sottile intonachino di finitura riconducibile ad una malta bastarda ottenuto dalla mescola di calce aerea, cemento e sabbia quarzoso silicatica. 25

500 µm Foto n. 9. Si tratta di un impasto a base di cemento e sabbia di natura silicatica. Il rapporto legante/aggregato è stimabile attorno a valori di 1/3. Sezione sottile, luce trasmessa, 40 X, N+ 26

Scheda Campione C4 Tipo di prelievo: Frammento di lapideo naturale di colore giallognolo Punto di Prelievo: Facciata principale, dalla cornice inferiore del frontone triangolare Scopo dell indagine: Caratterizzazione della pietra e determinazione quantitativa dei sali solubili Analisi effettuate: Indagini mineralogiche-petrografiche in sezione sottile e analisi quantitativa dei sali solubili mediante cromatografia ionica HPLC C4 Fig. n. 9. Zona di prelievo del campione C4 27

Analisi microscopica petrografica in sezione sottile (Normal 14/83; Normal 16/84) Descrizione macroscopica Frammento di pietra silicoclastica di colore nocciola a grana da arenacea fine a grossolana. Descrizione microscopica in sezione sottile Composizione mineralogica, porosità e tessitura Si tratta di un lapideo naturale di origine silicoclastica composta sia da uno scheletro arenaceo fine che da frammenti arrotondati e grossolani (anche conglomeratici). La frazione fine è rappresentata da frammenti di quarzo, feldspato, mica, muscovite e raramente biotite. La frazione conglomeratica è costituita da frammenti granitico-gneissici, frammenti carbonatici riconducibili sia a biocalcareniti che a calcite policristallina. I minerali sono legati da un cemento calcitico sparitico con qualche intercalazione argillosa. I componenti dello scheletro presentano nella parte fine un basso grado di arrotondamento, mentre i granuli più grossolani risultano arrotondati. Le dimensioni sono comprese tra 20 micron fino a qualche millimetro. Non si osserva la presenza di fossili, se non dei residui algali nei grossi granuli carbonatici. La colorazione della pietra è dovuta alla presenza di materiale fine argilloso e talora limonitico-ocraceo. La porosità osservabile al microscopio è bassa ed è rappresentata da piccolissime cavità primarie irregolari. La pietra appare abbastanza compatta. La tessitura è clastica, cemento sostenuta, mal classata. Parametri Componenti Analisi modale tessiturali Scheletro Quarzo, feldspato, miche, frammenti granitico-gneissici, 65% frammenti di rocce carbonatiche preesistenti, ossidi di ferro limonitici e minerali delle argille Matrice Assente - Cemento Calcite sparitica 31% Porosità Microvacuità 4% Classificazione Si tratta di una roccia di origine silicoclastica classificabile come una Arenaria conglomeratica (a scheletro silicatico e cemento calcareo). Considerando la composizione e dai dati di letteratura, si può affermare che si tratta di una varietà un po più grossolana della roccia che caratterizza il campione C1, quindi molto simile alla Pietra di Malnate. 29

500 µm Foto n. 12. Si tratta di una roccia di origine silicoclastica classificabile come una arenaria conglomeratica (a scheletro silicatico e cemento calcareo). Probabilmente si tratta della Pietra di Malnate. Sezione sottile, luce trasmessa, 40 X, N+ Analisi Quantitativa dei Sali Solubili Una frazione del campione in studio, dopo essiccazione, macinazione ed omogeneizzazione, è stata posta in acqua distillata allo scopo di estrarre i sali solubili eventualmente presenti. La soluzione è stata quindi analizzata mediante cromatografia ionica. I risultati sono riportati nella tabella seguente: Tab. 5: risultati indagine HPLC Parametro U.M. Valori Calcio % 1.54 Magnesio % 2.48 Potassio % 0.06 Sodio % 0.05 Solfati % 3.55 Cloruri % 0.013 Nitrati % 0.011 Sali totali % 7.70 30

Ancora una vota l indagine mediante cromatografia ionica ha registrato un contenuto salino molto elevato. Le specie riscontrate sono attribuibili per la maggior percentuale a solfati e a più modeste concentrazioni di nitrati e di cloruri. Nella figura seguente è riportato il cromatogramma relativo alla frazione anionica delle specie saline riscontrate 1600 Solfati 1400 1200 conducibilità µv 1000 800 600 Cloruri Nitrati 400 200 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 tempo in minuti Fig. n. 10. Cromatogramma della frazione anionica 31

Scheda Campione C5 Tipo di prelievo: Frammento di lapideo naturale di colore grigio-nocciola Punto di Prelievo: Facciata principale, dalla cornice in pietra sopra l arcata, zona di sinistra Scopo dell indagine: Caratterizzazione della pietra, determinazione quantitativa dei sali solubili, verifica della presenza di consolidanti organici Analisi effettuate: Indagini mineralogiche-petrografiche in sezione sottile, analisi quantitativa dei sali solubili mediante cromatografia ionica HPLC e analisi spettrofotometriche all infrarosso (FTIR) C5 Fig. n. 11. Zona di prelievo del campione C5 32

Analisi spettrofotometrica all infrarosso Su una piccola scaglietta di lapideo prelevato dalla superficie del campione in esame si è effettuata un indagine spettrofotometrica all infrarosso che ha fornito lo spettro riportato di seguito. Fig. n. 12. Spettro FTIR delle superficie del lapideo Tab. n. 6: risultati indagine FTIR Campione Zona di prelievo Sostanze organiche Gesso Silicati Nitrati Carbonato di calcio Ossalato di calcio C5 dalla superficie del lapideo - + + + + tr + + tr dove i simboli stanno per: + + + + + + tr - Componente principale Componente presente in discrete quantità Componente presente in piccole quantità Componente presente a livello di tracce Assente L indagine all infrarosso ha registrato la presenza di grosse concentrazioni di silicati, riconducibili ai minerali costituenti la pietra, discrete concentrazioni di carbonato di calcio, piccole quantità di gesso secondario, tracce di nitrati e di ossalato di calcio. Non si osserva la presenza di preparati organici sintetici e naturali, ma l ossalato di calcio (così come i nitrati) potrebbe essere legato all utilizzo di colle animali ormai completamente ossidate. 34

Analisi microscopica petrografica in sezione sottile (Normal 14/83; Normal 16/84) Descrizione macroscopica Frammento di pietra silicoclastica di colore grigio-nocciola a grana arenacea fine. Descrizione microscopica in sezione sottile Composizione mineralogica, porosità e tessitura Si tratta di un lapideo naturale di origine silicoclastica del tutto simile al campione C1. Il lapideo risulta infatti composto da uno scheletro arenaceo fine a base di frammenti di quarzo, feldspato, mica muscovite e raramente biotite, e da abbondante cemento calcitico sparitico con qualche intercalazione argillosa. I clasti costituenti lo scheletro mostrano un basso grado di arrotondamento, contatti puntiformi e dimensioni comprese tra 20 e 180 micron (siltosa grossolana e arenacea fine). Non viene rilevata la presenza di fossili e la cromia della pietra è legata anche in questo caso alla presenza di materiale fine argilloso ricco in ossidi di fero di tipo limonitico-ocraceo. La porosità osservabile al microscopio è stimabile su valori medio-bassi. La pietra appare abbastanza compatta. La tessitura è clastica, cemento sostenuta, ben classata. Parametri Componenti Analisi modale tessiturali Scheletro Quarzo, feldspato, miche, ossidi di ferro limonitici e minerali delle 58% argille Matrice Assente - Cemento Calcite sparitica 37% Porosità Microvacuità 5% Classificazione Si tratta di una Arenaria fine (a scheletro silicatico e cemento calcareo), presumibilmente riconducibile alla Formazione dei Conglomerati di Como (Pietra di Malnate). 35

500 µm Foto n. 12. Si tratta di una roccia di origine silicoclastica classificabile come una arenaria conglomeratica (a scheletro silicatico e cemento calcareo). Sezione sottile, luce trasmessa, 40 X, N+ Analisi Quantitativa dei Sali Solubili Una frazione del campione in studio, dopo essiccazione, macinazione ed omogeneizzazione, è stata posta in acqua distillata allo scopo di estrarre i sali solubili eventualmente presenti. La soluzione è stata quindi analizzata mediante cromatografia ionica. I risultati sono riportati nella tabella seguente: Tab. 7: risultati indagine HPLC Parametro U.M. Valori Calcio % 0.10 Magnesio % 0.12 Potassio % 0.02 Sodio % 0.01 Solfati % 0.20 Cloruri % 0.01 Nitrati % - Sali totali % 0.46 In questo campione l indagine mediante cromatografia ionica ha registrato un contenuto salino piuttosto modesto dove le specie ioniche rilevate sono riconducibili a solfati e a tracce di cloruri. 36

Nella figura seguente è riportato il cromatogramma relativo alla frazione anionica delle specie saline riscontrate 800 700 600 conducibilità µv 500 400 Cloruri Solfati 300 200 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 tempo in minuti Fig. n. 13. Cromatogramma della frazione anionica 37

Scheda Campione C6 Tipo di prelievo: Sovrapposizione di due impasti artificiali con pittura sintetica superficiale Punto di Prelievo: Facciata principale, specchiatura sopra l arcata, zona di sinistra Scopo dell indagine: Caratterizzazione dell impasto artificiale di sottofondo Analisi effettuate: Indagini mineralogiche-petrografiche in sezione sottile C6 Fig. n. 14. Zona di prelievo del campione C6 38

Analisi microscopica petrografica in sezione sottile Descrizione macroscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aspetto Dimensionale Colore Coesione Arenaceo Grigio chiaro Tenace e coesivo Descrizione microscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aggregato Granulometria Microconglomeratico (4-2 mm) arenaceo molto fine (0.125-0.062 mm) Granulometria prevalente Arenaceo media (0.5-0.25 mm) Classazione Scarsamente classato Forma Sfericità media / frammenti da sub spigolosi a sub arrotondati (sfericità/arrotondamento) Morfologia superficiale Leggermente scabra Orientamento Non rilevato Distribuzione Omogenea Addensamento Stima rapporto clasti-matrice: elevato (50%) Distribuzione granulometrica Classe granulometrica mm % Microconglomeratica 4-2 5 Arenacea molto grossolana 2-1 20 Arenacea grossolana 1-0,5 25 Arenacea media 0,5-0,25 35 Arenacea fine 0,25-0,125 10 Arenacea molto fine 0,125-0,062 5 Siltosa < 0,062 - Composizione degli aggregati - 70%: frammenti di rocce silicatiche di natura magmatica e metamorfica (rocce microcristalline di tipo basaltico e rocce di tipo scistoso); - 20%: frammenti di quarzo e quarzo policristallino; - 9%: minerali silicatici (feldspati, miche, olivina, anfibolo); - 1%: frammenti di calcari microcristallini Tipo di aggregato: sabbia di natura silicatica. 40

Porosità Percentuale dei pori Media (20 %) Origine della porosità Primaria Forma dei pori Bollosità e vacuità da legante. Matrice Struttura Tessitura Rapporti clasti/matrice Composizione Omogenea Massa di fondo micritica Non rilevati Cemento Considerazioni sull impasto Tipo di impasto Stato di conservazione Impasto artificiale a base di cemento e sabbia di natura silicatica. Le dimensioni degli aggregati sono comprese tra 3 mm e 0.062 mm, con prevalenza della frazione arenaceo media. Il rapporto areale fra aggregati e legante è attorno a valori di 4/1. L impasto presenta una porosità media di natura primaria. L impasto nel complesso si presenta ben conservato Superficialmente la malta cementizia è rifinita con un intonachino biancastro ottenuto dalla mescola di calce aerea e sabbia quarzoso-silicatica. 41

500 µm Foto n. 15. Intonaco di fondo a base di cemento e sabbia silicatica. Il rapporto aggregati/legante è di circa 4/1. Sezione sottile, luce trasmessa, 40 X, N+ 500 µm Foto n. 16. Dettaglio dell intonachino superficiale di finitura a base di calce aerea e sabbia fina di natura silicatica. Sezione sottile, luce trasmessa, 40 X, N+ 42

Scheda Campione C7 Tipo di prelievo: Frammento in cotto Punto di Prelievo: Facciata principale, formella decorativa in cotto, zona sinistra sopra la prima finestra del piano terra Scopo dell indagine: Caratterizzazione del materiale e solubili determinazione quantitativa dei sali Analisi effettuate: Indagini diffrattometriche ai raggi X (XRD) e analisi quantitativa dei sali solubili mediante cromatografia ionica HPLC C7 Fig. n. 15. Zona di prelievo del campione C7 43

Analisi diffrattometrica ai raggi X (XRD) (UNI EN 13925-2) Descrizione macroscopica del campione Si tratta di un frammento di materiale poco coesivo e poco tenace di colore rosso-bruno. Nella tabella seguente sono riportati i risultati dell indagine diffrattometrica ai raggi X (XRD). Tab. 8. Analisi diffrattometrica XRD Specie mineralogica Stima di abbondanza relativa Quarzo SiO 2 + + + Calcite CaCO 3 + + + Minerali argillosi + + + Plagioclasio CaAl 2 Si 2 O 8 -NaAlSi 3 O 8 + Ortoclasio KAlSi 3 O 8 + Muscovite K 2 Al 4 (Si,Al) 8 O 20 (OH) 4 + Gesso CaSO 4 2H 2 O tr dove i simboli stanno per: + + + Componente principale + Componente presente in piccola quantità + + Componente presente in quantità media tr Componente presente a livello di tracce Counts 10000 5000 10CA03279bis Muscovite magnesian 1\ITM\RG Gypsum Muscovite magnesian 1\ITM\RG Muscovite magnesian 1\ITM\RG Quartz; Gypsum Albite low Albite low; Gypsum Albite low; Muscovite magnesian 1\ITM\RG Albite low Quartz; Albite low; Muscovite magnesian 1\ITM\RG Albite low Calcite Gypsum Albite low; Gypsum; Muscovite magnesian 1\ITM\RG Gypsum; Muscovite magnesian 1\ITM\RG Calcite; Albite low; Gypsum; Muscovite magnesian 1\ITM\RG Quartz; Albite low; Gypsum; Muscovite magnesian 1\ITM\RG Albite low; Gypsum; Muscovite magnesian 1\ITM\RG Quartz; Calcite; Albite low; Gypsum Quartz; Albite low Quartz; Albite low; Gypsum Calcite; Albite low; Gypsum; Muscovite magnesian 1\ITM\RG Quartz; Albite low; Gypsum Calcite; Gypsum; Muscovite magnesian 1\ITM\RG Calcite; Gypsum Quartz; Albite low; Muscovite magnesian 1\ITM\RG Quartz; Albite low; Muscovite magnesian 1\ITM\RG Quartz; Albite low; Gypsum; Muscovite magnesian 1\ITM\RG Calcite; Albite low; Muscovite magnesian 1\ITM\RG Quartz; Albite low; Muscovite magnesian 1\ITM\RG 0 10 20 30 40 50 60 Position [ 2Theta] (Copper (Cu)) Fig. 16. Spettro XRD del campione in studio 45

L analisi ai raggi X ha riscontrato la presenza, oltre al quarzo, di considerevoli concentrazioni di calcite nonché di minerali del gruppo delle argille. E da tenere presente che la reazione di decomposizione del carbonato di calcio inizia ad una temperatura prossima ai 550 C e può ritenersi completa verso gli 890 C mentre la temperatura di decomposizione della dolomite è sensibilmente inferiore a quella del carbonato di calcio. La presenza di concentrazioni sensibilmente elevate delle frazioni carbonatiche e dei minerali delle argille indica che il processo di cottura, se avvenuto, non ha superato la temperatura di 550. Analisi Quantitativa dei Sali Solubili Una frazione del campione in studio, dopo essiccazione, macinazione ed omogeneizzazione, è stata posta in acqua distillata allo scopo di estrarre i sali solubili eventualmente presenti. La soluzione è stata quindi analizzata mediante cromatografia ionica. I risultati sono riportati nella tabella seguente: Tab. 9: risultati indagine HPLC Parametro U.M. Valori Calcio % 0.65 Magnesio % 0.82 Potassio % 0.10 Sodio % 0.07 Solfati % 1.40 Cloruri % 0.03 Nitrati % 0.11 Sali totali % 3.18 L indagine cromatografica ha registrato un contenuto salino molto elevato per una struttura lapidea di questa tipologia. Le specie riscontrate sono attribuibili per la maggior percentuale a solfati e a più modeste concentrazioni di nitrati e di cloruri. 46

Nella figura seguente è riportato il cromatogramma relativo alla frazione anionica delle specie saline riscontrate 900 Solfati 800 700 conducibilità µv 600 500 Cloruri Nitrati 400 300 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 tempo in minuti Fig. n. 17. Cromatogramma della frazione anionica 47

Scheda Campione C8 Tipo di prelievo: Sovrapposizione di due impasti artificiali con pittura sintetica superficiale Punto di Prelievo: Facciata principale, specchiatura a fianco dell arcata, zona di destra Scopo dell indagine: Caratterizzazione degli impasti artificiali Analisi effettuate: Indagini mineralogiche-petrografiche in sezione sottile C8 Fig. n. 18. Zona di prelievo del campione C8 48

Analisi microscopica petrografica in sezione sottile dell impasto di sottofondo Aspetto Dimensionale Colore Coesione Arenaceo Grigio Tenace e coesivo Descrizione microscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aggregato Granulometria Microconglomeratico (4-2 mm) arenaceo molto fine (0,125-0,062 mm) Granulometria prevalente Arenaceo media (0.5-0.25 mm) Classazione Scarsamente classato Forma Sfericità media / frammenti da sub spigolosi a sub arrotondati (sfericità/arrotondamento) Morfologia superficiale Leggermente scabra Orientamento Non rilevato Distribuzione Omogenea Addensamento Stima rapporto clasti-matrice: elevato (50%) Distribuzione granulometrica Classe granulometrica mm % Microconglomeratica 4-2 5 Arenacea molto grossolana 2-1 20 Arenacea grossolana 1-0,5 25 Arenacea media 0,5-0,25 35 Arenacea fine 0,25-0,125 10 Arenacea molto fine 0,125-0,062 5 Siltosa < 0,062 - Composizione degli aggregati - 85%: frammenti di rocce silicatiche di natura magmatica e metamorfica (rocce micro cristalline di tipo basaltico e rocce di tipo scistoso); - 10%: frammenti di quarzo e quarzo policristallino; - 5%: minerali silicatici (feldspati, miche, anfibolo); - tr: frammenti di calcari micro cristallini Tipo di aggregato: sabbia di natura silicatica. 50

Porosità Percentuale dei pori Bassa (15 %) Origine della porosità Primaria Forma dei pori Bollosità e vacuità da legante. Matrice Struttura Tessitura Rapporti clasti/matrice Composizione Omogenea Massa di fondo micritica Non rilevati Cemento Considerazioni sull impasto Tipo di impasto Stato di conservazione Impasto di colore grigio a base di cemento e sabbia di natura silicatica. Le dimensioni degli aggregati sono comprese tra 3,5 mm e 0,062 mm, con prevalenza della frazione arenaceo media. Il rapporto areale fra aggregati e legante è attorno a valori di 4/1. L impasto presenta una porosità bassa di natura primaria. L impasto nel complesso si presenta ben conservato 500 µm Foto n. 21. Intonaco di fondo a base di cemento e sabbia silicatica. Il rapporto aggregati/legante è di circa 4/1. Sezione sottile, luce trasmessa, 40 X, N+ 51

Analisi mineralogico-petrografica in sezione sottile dell impasto superficiale Descrizione macroscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aspetto Dimensionale Colore Coesione Arenaceo Biancastro Piuttosto tenace e coesivo Descrizione microscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aggregato Granulometria Arenaceo media (0.5-0.25 mm) arenaceo molto fine (0.125-0.062 mm) Granulometria prevalente Arenaceo media (0.5-0.25 mm) Classazione Ben classato Forma Sfericità media / frammenti da sub spigolosi a sub arrotondati (sfericità/arrotondamento) Morfologia superficiale Leggermente scabra Orientamento Non rilevato Distribuzione Omogenea Addensamento Stima rapporto clasti-matrice: basso (35%) Distribuzione granulometrica Classe granulometrica mm % Microconglomeratica 4-2 - Arenacea molto grossolana 2-1 - Arenacea grossolana 1-0,5 - Arenacea media 0,5-0,25 80 Arenacea fine 0,25-0,125 15 Arenacea molto fine 0,125-0,062 5 Siltosa < 0,062 - Composizione degli aggregati - 65%: frammenti di rocce silicatiche di natura magmatica e metamorfica (rocce microcristalline di tipo basaltico e rocce di tipo scistoso); - 25%: frammenti di quarzo e quarzo policristallino; - 9%: minerali silicatici (feldspati, miche, anfibolo); - 1%: frammenti di calcari microcristallini Tipo di aggregato: sabbia di natura silicatica. 52

Porosità Percentuale dei pori Media (20 %) Origine della porosità Secondaria e primaria Forma dei pori Fessure da legante e vacuità da legante. Matrice Struttura Tessitura Rapporti clasti/matrice Composizione Omogenea Massa di fondo micritica Non rilevati Calce aerea e poco cemento Considerazioni sull impasto Tipo di impasto Stato di conservazione Intonachino di colore bianco a base di calce aerea, poco cemento e sabbia di natura silicatica. Le dimensioni degli aggregati sono comprese tra 0,4 mm e 0,062 mm, con prevalenza della frazione arenaceo media. Il rapporto areale fra aggregati e legante è attorno a valori di 2.5/1. L impasto presenta una porosità media di natura secondaria e primaria. L impasto nel complesso si presenta sufficientemente conservato 500 µm Foto n. 22. Intonachino superficiale di finitura a base di calce aerea, poco cemento e sabbia fina di natura silicatica. Sezione sottile, luce trasmessa, 40 X, N+ 53

Scheda Campione C9 Tipo di prelievo: Sovrapposizione di tre impasti artificiali con pittura sintetica superficiale Punto di Prelievo: Facciata Sud, specchiatura tra le due finestre del piano terra, zona di sinistra Scopo dell indagine: Caratterizzazione degli impasti e determinazione quantitativa dei sali solubili Analisi effettuate: Indagini mineralogiche-petrografiche in sezione sottile e analisi quantitativa dei sali solubili mediante cromatografia ionica HPLC C9 Fig. n. 19. Zona di prelievo del campione C9 54

Il campione in studio è caratterizzato dalla sovrapposizione di tre diversi impasti: - uno di sottofondo, a diretto contatto con la muratura, di colore grigio scuro, di circa 6 mm di spessore; - un intonaco intermedio di circa 2.5-3 cm di spessore di colore grigio chiaro; - un intonachino di finitura di colore grigio chiaro il cui spessore varia tra 4 e 8 mm di spessore. Analisi mineralogico-petrografica in sezione sottile dell impasto di sottofondo Descrizione macroscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aspetto Dimensionale Colore Coesione Arenaceo Grigio scuro Tenace e coesivo Descrizione microscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aggregato Granulometria Arenaceo molto grossolano (2-1 mm) arenaceo molto fine (0.125-0.062 mm) Granulometria prevalente Arenaceo media (0.5-0.25 mm) Classazione Scarsamente classato Forma Sfericità media / frammenti da sub spigolosi a sub arrotondati (sfericità/arrotondamento) Morfologia superficiale Leggermente scabra Orientamento Non rilevato Distribuzione Omogenea Addensamento Stima rapporto clasti-matrice: elevato (50%) Distribuzione granulometrica Classe granulometrica mm % Microconglomeratica 4-2 - Arenacea molto grossolana 2-1 10 Arenacea grossolana 1-0,5 25 Arenacea media 0,5-0,25 40 Arenacea fine 0,25-0,125 20 Arenacea molto fine 0,125-0,062 5 Siltosa < 0,062-56

Composizione degli aggregati - 85%: frammenti di rocce silicatiche di natura magmatica e metamorfica (rocce microcristalline di tipo basaltico e rocce di tipo scistoso); - 10%: frammenti di quarzo e quarzo policristallino; - 5%: minerali silicatici (feldspati, miche); - tr: frammenti di calcari e calcari microcristallini. Tipo di aggregato: sabbia di natura silicatica. Porosità Percentuale dei pori Media (20 %) Origine della porosità Primaria Forma dei pori Bollosità e vacuità da legante. Matrice Struttura Tessitura Rapporti clasti/matrice Composizione Eterogenea Massa di fondo micritica Non rilevati Cemento e calce aerea Considerazioni sull impasto Tipo di impasto Stato di conservazione Impasto di fondo ottenuto dalla mescola di cemento, calce aerea e sabbia di natura silicatica. Le dimensioni degli aggregati sono comprese tra 1.5 mm e 0.062 mm, con prevalenza della frazione arenaceo media. Il rapporto areale fra aggregati e legante è attorno a valori di 4/1. L impasto presenta una porosità media di natura primaria. L impasto nel complesso si presenta ben conservato 57

500 µm Foto n. 25. Intonaco di fondo a base di cemento, calce e sabbia silicatica. Il rapporto aggregati/legante è di circa 4/1. Sezione sottile, luce trasmessa, 40 X, N+ 200 µm Foto n. 26. Dettaglio dell impasto di fondo in cui si osservano alcuni minerali (belite, celite) del cemento (massarelle di colore brunastro). Sezione sottile, luce trasmessa, 100 X, N+ 58

Analisi mineralogico-petrografica in sezione sottile dell intonaco intermedio Descrizione macroscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aspetto Dimensionale Colore Coesione Arenaceo Grigio chiaro Poca tenace e poco coesivo Descrizione microscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aggregato Granulometria Arenaceo molto grossolano (2-1 mm) arenaceo molto fine (0.125-0.062 mm) Granulometria prevalente Arenaceo grossolana (1-0.5 mm) Classazione Scarsamente classato Forma Sfericità media / frammenti da sub spigolosi a sub arrotondati (sfericità/arrotondamento) Morfologia superficiale Leggermente scabra Orientamento Non rilevato Distribuzione Omogenea Addensamento Stima rapporto clasti-matrice: elevato (50%) Distribuzione granulometrica Classe granulometrica mm % Microconglomeratica 4-2 - Arenacea molto grossolana 2-1 20 Arenacea grossolana 1-0,5 30 Arenacea media 0,5-0,25 25 Arenacea fine 0,25-0,125 20 Arenacea molto fine 0,125-0,062 5 Siltosa < 0,062 - Composizione degli aggregati - 80%: frammenti di rocce silicatiche di natura metamorfica e magmatica ( rocce di tipo scistoso, rocce microcristalline di tipo basaltico e rocce di tipo granitico); - 10%: frammenti di quarzo e quarzo policristallino; - 10%: minerali silicatici (feldspati, miche, olivina, anfiboli). Tipo di aggregato: sabbia di natura silicatica. 59

Porosità Percentuale dei pori Media (20 %) Origine della porosità Primaria e secondaria Forma dei pori Bollosità e vacuità da legante. Matrice Struttura Tessitura Rapporti clasti/matrice Composizione Omogenea Massa di fondo micritica Non rilevati Calce aerea e cemento Considerazioni sull impasto Tipo di impasto Stato di conservazione Intonaco di colore grigio chiaro ottenuto dalla mescola di calce aerea, cemento e sabbia di natura silicatica. Le dimensioni degli aggregati sono comprese tra 1,75 mm e 0,062 mm, con prevalenza della frazione arenaceo grossolana. Il rapporto areale fra aggregati e legante è attorno a valori di 4/1. L impasto presenta una porosità media di natura primaria. L impasto nel complesso risulta mal conservato 250 µm Foto n. 25. Intonaco di fondo a base di cemento, calce e sabbia silicatica. Il rapporto aggregati/legante è di circa 4/1. Sezione sottile, luce trasmessa, 40 X, N+ 60

100 µm Foto n. 26. Dettaglio ingrandito dell impasto intermedio dove si osservano i tipici minerali del cemento (massarelle di colore brunastro). Sezione sottile, luce trasmessa, 100 X, N+ Analisi mineralogico-petrografica in sezione sottile dell intonachino di finitura Descrizione macroscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aspetto Dimensionale Colore Coesione Arenaceo Grigio chiaro-giallognolo Poco tenace e poco coesivo Descrizione microscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aggregato Granulometria Arenaceo grossolano (1-0.5 mm) arenaceo molto fine (0.125-0.062 mm) Granulometria prevalente Arenaceo fine (0.25-0.125 mm) Classazione Ben classato Forma Sfericità media / frammenti da sub spigolosi a sub arrotondati (sfericità/arrotondamento) Morfologia superficiale Leggermente scabra Orientamento Non rilevato Distribuzione Omogenea Addensamento Stima rapporto clasti-matrice: elevato (50%) 61

Distribuzione granulometrica Classe granulometrica mm % Microconglomeratica 4-2 - Arenacea molto grossolana 2-1 - Arenacea grossolana 1-0,5 10 Arenacea media 0,5-0,25 35 Arenacea fine 0,25-0,125 40 Arenacea molto fine 0,125-0,062 15 Siltosa < 0,062 - Composizione degli aggregati - 55%: frammenti di rocce silicatiche di natura metamorfica e magmatica (rocce di tipo scistoso rocce e micro cristalline di tipo basaltico); - 35%: frammenti di quarzo e quarzo policristallino; - 10%: minerali silicatici (feldspati, miche, anfibolo). Tipo di aggregato: sabbia di natura silicatica. Porosità Percentuale dei pori Media (20 %) Origine della porosità Primaria e secondaria Forma dei pori Vacuità e microfessure da legante Matrice Struttura Tessitura Rapporti clasti/matrice Composizione Omogenea Massa di fondo micritica Non rilevati Calce aerea Considerazioni sull impasto Tipo di impasto Stato di conservazione Impasto di colore grigio chiaro-giallognolo a base di calce aerea e sabbia di natura silicatica. Le dimensioni degli aggregati sono comprese tra 0,7 mm e 0,125 mm, con leggera prevalenza della frazione arenaceo fine. Il rapporto areale fra aggregati e legante è attorno a valori di 4/1 (impasto magro). L impasto presenta una porosità media di natura primaria e secondaria. L impasto nel complesso si presenta male conservato 62

250 µm Foto n. 27. Intonachino superficiale male conservato riconducibile ad una malta a base di calce aera e sabbia silicatica. Il rapporto aggregati/legante è di circa 4/1 (impasto magro). Sezione sottile, luce trasmessa, 40 X, N+ Analisi Quantitativa dei Sali Solubili Una frazione del campione in studio, dopo essiccazione, macinazione ed omogeneizzazione, è stata posta in acqua distillata allo scopo di estrarre i sali solubili eventualmente presenti. La soluzione è stata quindi analizzata mediante cromatografia ionica. I risultati sono riportati nella tabella seguente: Tab. 10: risultati indagine HPLC Parametro U.M. Valori Calcio % 0.22 Magnesio % 0.31 Potassio % 0.08 Sodio % 0.02 Solfati % 0.52 Cloruri % 0.02 Nitrati % 0.11 Sali totali % 1.28 L analisi mediante cromatografia ionica ha evidenziato un discreto contenuto salino dove la specie predominante è riconducibile a solfati seguiti da quantità relativamente più modeste di cloruri e di nitrati. Si ribadisce la pericolosità delle specie saline rilevate in quanto agiscono sulle strutture lapidee 63

anche a basse. Nella figura seguente è riportato il cromatogramma relativo alla frazione anionica delle specie saline riscontrate. 600 550 Solfati 500 conducibilità µv 450 Cloruri Nitrati 400 350 300 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 tempo in minuti Fig. n. 20. Cromatogramma della frazione anionica 64

Scheda Campione C10 Tipo di prelievo: Sovrapposizione di due impasti artificiali con pittura sintetica superficiale Punto di Prelievo: Facciata Sud, specchiatura tra le due finestre del piano terra, zona di destra Scopo dell indagine: Caratterizzazione dell impasto di sottofondo e determinazione quantitativa dei sali solubili Analisi effettuate: Indagini mineralogiche-petrografiche in sezione sottile e analisi quantitativa dei sali solubili mediante cromatografia ionica HPLC C10 Fig. n. 21. Zona di prelievo del campione C10 65

Analisi mineralogico-petrografica in sezione sottile dell impasto di sottofondo Descrizione macroscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aspetto Dimensionale Colore Coesione Arenaceo Grigio chiaro Relativamente tenace e poco coesivo Descrizione microscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aggregato Granulometria Microconglomeratico (4-2 mm) arenaceo molto fine (0.125-0.062 mm) Granulometria prevalente Arenaceo media (0.5-0.25 mm) Classazione Scarsamente classato Forma Sfericità media / frammenti da sub spigolosi a sub arrotondati (sfericità/arrotondamento) Morfologia superficiale Leggermente scabra Orientamento Non rilevato Distribuzione Omogenea Addensamento Stima rapporto clasti-matrice: elevato (50%) Distribuzione granulometrica Classe granulometrica mm % Microconglomeratica 4-2 5 Arenacea molto grossolana 2-1 15 Arenacea grossolana 1-0,5 25 Arenacea media 0,5-0,25 30 Arenacea fine 0,25-0,125 15 Arenacea molto fine 0,125-0,062 10 Siltosa < 0,062 - Composizione degli aggregati - 80%: frammenti di rocce silicatiche di natura metamorfica e magmatica (rocce di tipo scistoso, rocce microcristalline di tipo basaltico); - 13%: frammenti di quarzo e quarzo policristallino; - 5%: minerali silicatici (feldspati, miche, anfiboli); - 2%: frammenti di calcari microcristallini. Tipo di aggregato: sabbia di natura silicatica. 67

Porosità Percentuale dei pori Elevata (25 %) Origine della porosità Primaria e secondaria Forma dei pori Bollosità, vacuità da e microfessure da legante. Matrice Struttura Tessitura Rapporti clasti/matrice Composizione Omogenea Massa di fondo micritica Non rilevati Calce aerea e cemento Considerazioni sull impasto Tipo di impasto Stato di conservazione Si tratta di un intonaco ottenuto dalla mescola di calce aerea, cemento e sabbia di natura silicatica. Le dimensioni degli aggregati sono comprese tra 2,5 mm e 0,062 mm, con leggera prevalenza della frazione arenaceo media. Il rapporto areale fra aggregati e legante è attorno a valori di 4/1. L impasto presenta una porosità elevata di natura sia primaria che secondaria. L impasto nel complesso si presenta scarsamente conservato Superficialmente vi è un intonachino di tonalità grigio chiaro-nocciola a base di calce aerea e sabbia silicatica. 68

500 µm Foto n. 30. Intonaco di fondo a base di cemento, calce e sabbia silicatica. Il rapporto aggregati/legante è di circa 4/1. Sezione sottile, luce trasmessa, 40 X, N+ 200 µm Foto n. 31. Dettaglio ingrandito del medesimo provino dove si possono osservare alcuni aggregati minerali riconducibili al cemento (formazioni centrali di colore brunastro). Sezione sottile, luce trasmessa, 100 X, N+ 69

Analisi Quantitativa dei Sali Solubili Una frazione del campione in studio, dopo essiccazione, macinazione ed omogeneizzazione, è stata posta in acqua distillata allo scopo di estrarre i sali solubili eventualmente presenti. La soluzione è stata quindi analizzata mediante cromatografia ionica. I risultati sono riportati nella tabella seguente: Tab. 11: risultati indagine HPLC Parametro U.M. Valori Calcio % 0.18 Magnesio % 0.21 Potassio % 0.14 Sodio % 0.12 Solfati % 0.38 Cloruri % 0.03 Nitriti % 0.25 Nitrati % 0.05 Sali totali % 1.36 Il contenuto salino totale della malta indagata è maggiore dell 1%. La specie predominante è riconducibile ai solfati seguiti da nitriti e quantità più modeste di cloruri e di nitrati. La presenza dei nitriti (oltre ad essere sali particolarmente pericolosi per le strutture murarie) indica un processo di putrefazione in atto a carico di sostanze organiche. Nella figura seguente è riportato il cromatogramma relativo alla frazione anionica delle specie saline riscontrate. 550 Solfati 500 conducibilità µv 450 400 Cloruri Nitriti Nitrati 350 300 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 tempo in minuti Fig. n. 22. Cromatogramma della frazione anionica 70

Scheda Campione C11 Tipo di prelievo: Sovrapposizione di due impasti artificiali con pittura sintetica superficiale Punto di Prelievo: Facciata Sud, specchiatura tra le due portafinestre del piano nobile, zona del poggiolo Scopo dell indagine: Caratterizzazione degli impasti e determinazione quantitativa dei sali solubili Analisi effettuate: Indagini mineralogiche-petrografiche in sezione sottile e analisi quantitativa dei sali solubili mediante cromatografia ionica HPLC C11 Fig. n. 23. Zona di prelievo del campione C11 71

Il campione in studio è caratterizzato dalla sovrapposizione di due diversi impasti: - uno di sottofondo, a diretto contatto con la muratura, di colore grigio-nocciola, di circa 1.8 2.5 cm di spessore; - un intonachino superficiale di circa 0.5-0.8 cm di spessore di colore grigio chiaro; Analisi mineralogico-petrografica in sezione sottile dell impasto di sottofondo Descrizione macroscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aspetto Dimensionale Colore Coesione Arenaceo Grigio-nocciola Piuttosto tenace e coesivo Descrizione microscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aggregato Granulometria Arenaceo molto grossolano (2-1 mm) arenaceo molto fine (0.125-0.062 mm) Granulometria prevalente Arenaceo media (0.5-0.25 mm) Classazione Scarsamente classato Forma Sfericità media / frammenti da sub spigolosi a sub arrotondati (sfericità/arrotondamento) Morfologia superficiale Leggermente scabra Orientamento Non rilevato Distribuzione Omogenea Addensamento Stima rapporto clasti-matrice: elevato (50%) Distribuzione granulometrica Classe granulometrica mm % Microconglomeratica 4-2 - Arenacea molto grossolana 2-1 30 Arenacea grossolana 1-0,5 25 Arenacea media 0,5-0,25 30 Arenacea fine 0,25-0,125 10 Arenacea molto fine 0,125-0,062 5 Siltosa < 0,062 - Composizione degli aggregati - 80%: frammenti di rocce silicatiche di natura metamorfica e magmatica (rocce di tipo scistoso, rocce microcristalline di tipo basaltico); 73

- 15%: frammenti di quarzo e quarzo policristallino; - 5%: minerali silicatici (feldspati, miche, anfiboli); - tr: frammenti di calcari microcristallini. Tipo di aggregato: sabbia di natura silicatica. Porosità Percentuale dei pori Bassa (15 %) Origine della porosità Primaria Forma dei pori Bollosità e vacuità da legante. Matrice Struttura Tessitura Rapporti clasti/matrice Composizione Omogenea Massa di fondo micritica Non rilevati Calce aerea e cemento Considerazioni sull impasto Tipo di impasto Stato di conservazione Impasto di colore grigio-nocciola a base di calce aerea, cemento e sabbia di natura silicatica. Le dimensioni degli aggregati sono comprese tra 2 mm e 0,062 mm, con prevalenza delle frazioni arenaceo molto grossolana, grossolana e media. Il rapporto areale fra aggregati e legante è attorno a valori di 4/1. L impasto presenta una porosità bassa di natura primaria. L impasto nel complesso si presenta ben conservato 74

500 µm Foto n. 34. Intonaco di fondo a base di cemento, calce aerea e sabbia silicatica. Il rapporto aggregati/legante è di circa 4/1. Sezione sottile, luce trasmessa, 40 X, N+ 200 µm Foto n. 35. Dettaglio ingrandito del medesimo provino dove si possono osservare alcuni aggregati minerali riconducibili al cemento (formazioni centrali di colore brunastro). Sezione sottile, luce trasmessa, 100 X, N+ 75

Analisi mineralogico-petrografica in sezione sottile dell intonachino di finitura Descrizione macroscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aspetto Dimensionale Colore Coesione Arenaceo Grigio-nocciola chiaro Tenace e coesivo Descrizione microscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aggregato Granulometria Arenaceo grossolano (1-0,5 mm) arenaceo molto fine (0,125-0,062 mm) Granulometria prevalente Arenaceo fine (0.25-0.125 mm) Classazione Scarsamente classato Forma Sfericità media / frammenti da sub spigolosi a sub arrotondati (sfericità/arrotondamento) Morfologia superficiale Leggermente scabra Orientamento Non rilevato Distribuzione Omogenea Addensamento Stima rapporto clasti-matrice: elevato (50%) Distribuzione granulometrica Classe granulometrica mm % Microconglomeratica 4-2 - Arenacea molto grossolana 2-1 - Arenacea grossolana 1-0,5 20 Arenacea media 0,5-0,25 25 Arenacea fine 0,25-0,125 35 Arenacea molto fine 0,125-0,062 20 Siltosa < 0,062 - Composizione degli aggregati - 60%: frammenti di rocce silicatiche di natura metamorfica e magmatica (rocce di tipo scistoso rocce e microcristalline di tipo basaltico); - 30%: frammenti di quarzo e quarzo policristallino; - 10%: minerali silicatici (feldspati, miche); - tr: frammenti di calcari microcristallini. Tipo di aggregato: sabbia di natura silicatica. 76

Porosità Percentuale dei pori Bassa (15 %) Origine della porosità Primaria Forma dei pori Vacuità da legante Matrice Struttura Tessitura Rapporti clasti/matrice Composizione Omogenea Massa di fondo micritica Non rilevati Calce aerea e cemento Considerazioni sull impasto Tipo di impasto Stato di conservazione Impasto di a base di calce aerea, cemento e sabbia di natura silicatica. Le dimensioni degli aggregati sono comprese tra 1 mm e 0,062 mm, con prevalenza della frazione arenaceo fine. Il rapporto areale fra aggregati e legante è attorno a valori di 4/1. L impasto presenta una porosità bassa di natura primaria. L impasto nel complesso si presenta sufficientemente conservato Superficialmente si osserva un sottile impasto di rasatura di colore grigio chiaro-giallognolo riconducibile ad una mescola di calce aerea e sabbia silicatica del tutto simile a quella riscontrata sulla superficie del campione C9. 77

250 µm Foto n. 36. Intonaco superficiale riconducibile ad una malta a base di calce aera, cemento e sabbia silicatica. Il rapporto aggregati/legante è di circa 4/1. Sezione sottile, luce trasmessa, 40 X, N+ Analisi Quantitativa dei Sali Solubili Una frazione del campione in studio, dopo essiccazione, macinazione ed omogeneizzazione, è stata posta in acqua distillata allo scopo di estrarre i sali solubili eventualmente presenti. La soluzione è stata quindi analizzata mediante cromatografia ionica. I risultati sono riportati nella tabella seguente: Tab. 12: risultati indagine HPLC Parametro U.M. Valori Calcio % 0.20 Magnesio % 0.17 Potassio % 0.04 Sodio % 0.04 Solfati % 0.38 Cloruri % 0.02 Nitrati % 0.05 Sali totali % 0.90 Il contenuto salino totale della malta indagata è inferiore all 1%. La specie predominante è riconducibile ai solfati seguiti da concentrazioni più modeste di cloruri e di nitrati. 78

Nella figura seguente è riportato il cromatogramma relativo alla frazione anionica delle specie saline riscontrate. 550 Solfati 500 conducibilità µv 450 400 Cloruri Nitrati 350 300 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 tempo in minuti Fig. n. 24. Cromatogramma della frazione anionica 79

Scheda Campione C12 Tipo di prelievo: Frammento di intonaco superficiale di colore grigio-nocciola con pittura bluastra Punto di Prelievo: Volta decorata dell androne Scopo dell indagine: Caratterizzazione dell impasto artificiale Analisi effettuate: Indagini mineralogiche-petrografiche in sezione sottile Foto n. 37. Zona di prelievo dei campioni C12-C13-C14-C15 80

Foto n. 38. Punto di prelievo del campione C12 Analisi microscopica petrografica in sezione sottile Descrizione macroscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aspetto Dimensionale Colore Coesione Arenaceo-siltoso Grigio-nocciola Mediamente tenace e coesivo Descrizione microscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aggregato Granulometria Arenaceo grossolano (1-0.5 mm) siltoso grossolano (0.062-0.032 mm) Granulometria prevalente Arenaceo grossolano-medio (1-0.15 mm) Classazione Ben classato Forma (sfericità/arrotondamento) Sfericità da media a molto bassa / frammenti da spigolosi a subarrotondati Morfologia superficiale Da liscia ad abrasa Orientamento Non rilevato Distribuzione Omogenea Addensamento Stima rapporto clasti-matrice: medio (35-40%) 81

Distribuzione granulometrica Classe granulometrica mm % Arenacea molto grossolana 2-1 - Arenacea grossolana 1-0.5 34 Arenacea media 0.5-0.25 38 Arenacea fine 0.25-0.125 17 Arenacea molto fine 0.125-0.062 9 Siltosa < 0.062 2 Composizione degli aggregati - 75%: frammenti di quarzo mono e policristallino; - 11%: frammenti di feldspati; - 8%: frammenti carbonatici quali calcite policristallina e calcari sparitici - 2%: frammenti di selce - 2%: ossidi di ferro rossastri di tipo ematitico - 1%: lamelle di biotite e muscovite Tipo di aggregato: sabbia fluvioalluvionale di natura quasi completamente silicatica e solo in piccola parte carbonatica Porosità Percentuale dei pori Medio-bassa (18 %) Origine della porosità Sia primaria che secondaria Forma dei pori Bollosità e vacuità irregolari da legante, con qualche rara microfessura. Matrice Struttura Tessitura Rapporti clasti/matrice Composizione Abbastanza omogenea, ma con qualche piccolo calcinarolo Massa di fondo micritica-sparitica Non rilevati Calce aerea carbonatata 82

Considerazioni sull impasto Tipo di impasto Stato di conservazione Impasto di colore grigio-nocciola a base di calce aerea mista a sabbia fluvioalluvionale costituita da quarzo, feldspato, frammenti carbonatici, selce, ossidi di ferro, biotite e muscovite. Le dimensioni degli aggregati sono comprese tra 0,9 mm e 0.4 mm, con prevalenza della frazione arenaceo grossolano-media. Il rapporto areale fra aggregati e legante è compresa tra valori di 2.5 3/1. L impasto evidenzia una porosità medio-bassa sia primaria che secondaria. L impasto nel complesso si presenta sufficientemente conservato 500 µm Foto n. 39. Intonaco a base di calce aerea e sabbia fluvioalluvionale costituita da quarzo, feldspato, frammenti carbonatici, selce, ossidi di ferro, biotite e muscovite. Sezione sottile, luce trasmessa, 40 X, N+ 83

Scheda Campione C13 Tipo di prelievo: Frammento di intonaco di colore grigiastro Punto di Prelievo: Volta decorata dell androne, al di sotto del campione C12 Scopo dell indagine: Caratterizzazione dell impasto artificiale Analisi effettuate: Indagini mineralogiche-petrografiche in sezione sottile Foto n. 40. Punto di prelievo del campione C13 84

Analisi microscopica petrografica in sezione sottile Descrizione macroscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aspetto Dimensionale Colore Coesione Conglomeratico-arenaceo-siltoso Grigiastro Da mediamente a poco tenace e poco coesivo Descrizione microscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aggregato Granulometria Microconglomeratico (4-2 mm) siltoso grossolano (0,062-0,032 mm) Granulometria prevalente Microconglomeratico-arenaceo molto grossolano (4-1 mm) Classazione Poco classato Forma (sfericità/arrotondamento) Sfericità da media a molto bassa / frammenti da spigolosi ad arrotondati Morfologia superficiale Da liscia ad abrasa Orientamento Non rilevato Distribuzione Omogenea Addensamento Stima rapporto clasti-matrice: medio (40%) Distribuzione granulometrica Classe granulometrica mm % Microconglomeratica 4-2 46 Arenacea molto grossolana 2-1 20 Arenacea grossolana 1-0.5 9 Arenacea media 0.5-0.25 13 Arenacea fine 0.25-0.125 6 Arenacea molto fine 0.125-0.062 4 Siltosa < 0.062 2 Composizione degli aggregati - 51%: frammenti di quarzo mono e policristallino; - 34%: frammenti carbonatici quali calcari micritici e sparitici, calcari marnosi - 6%: frammenti di selce - 5%: frammenti di feldspati; - 2%: lamelle di biotite e muscovite - 2%: ossidi di ferro rossastri di tipo ematitico Tipo di aggregato: sabbia fluvioalluvionale di natura prevalentemente silicatica, ma per circa 1/3 carbonatica 85

Porosità Percentuale dei pori Media (21 %) Origine della porosità Sia primaria che secondaria Forma dei pori Bollosità e vacuità irregolari da legante, con qualche microfessura. Matrice Struttura Tessitura Rapporti clasti/matrice Composizione Abbastanza omogenea nonostante alcuni piccoli calcinaroli Massa di fondo micritica-sparitica Non rilevati Calce aerea carbonatata Considerazioni sull impasto Tipo di impasto Stato di conservazione Impasto di colore grigiastro ottenuto dalla mescola di calce aerea, sabbia e ghiaietto fine fluvioalluvionale a base di quarzo, frammenti carbonatici, selce, feldspato, biotite e muscovite, ossidi di ferro. Le dimensioni degli aggregati sono comprese tra 2,8 mm e 0.4 mm, con prevalenza della frazione microconglomeratica e arenaceo molto grossolana. Il rapporto areale fra aggregati e legante è intorno a valori di 3/1. L impasto evidenzia una media porosità sia primaria che secondaria. L impasto nel complesso si presenta scarsamente conservato 86

500 µm Foto n. 41. Malta a base di calce aerea, sabbia e ghiaietto fine fluvioalluvionale a base di quarzo, frammenti carbonatici, selce, feldspato, biotite e muscovite, ossidi di ferro. Sezione sottile, luce trasmessa, 40 X, N+ 87

Scheda Campione C14 Tipo di prelievo: Frammento di intonaco superficiale di colore biancastro con pittura ocracea Punto di Prelievo: Volta decorata dell androne, zona limitrofa al campione C12 Scopo dell indagine: Caratterizzazione dell impasto artificiale Analisi effettuate: Indagini mineralogiche-petrografiche in sezione sottile Foto n. 42. Punto di prelievo del campione C14 88

Analisi microscopica petrografica in sezione sottile Descrizione macroscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aspetto Dimensionale Colore Coesione Arenaceo-siltoso Biancastro Mediamente tenace e coesivo Descrizione microscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aggregato Granulometria Arenaceo molto grossolano (2-1 mm) siltoso grossolano (0,062-0,032 mm) Granulometria prevalente Arenaceo molto grossolano-grossolano (2-0,5 mm) Classazione Moderatamente classato Forma (sfericità/arrotondamento) Sfericità da media a molto bassa / frammenti da spigolosi a subarrotondati Morfologia superficiale Da liscia ad abrasa Orientamento Leggera isorientazione parallelamente alla superficie di strato Distribuzione Omogenea Addensamento Stima rapporto clasti-matrice: medio (35%) Distribuzione granulometrica Classe granulometrica mm % Arenacea molto grossolana 2-1 29 Arenacea grossolana 1-0.5 42 Arenacea media 0.5-0.25 19 Arenacea fine 0.25-0.125 6 Arenacea molto fine 0.125-0.062 3 Siltosa < 0.062 1 Composizione degli aggregati - 54%: frammenti di quarzo mono e policristallino; - 22%: frammenti di feldspati; - 14%: frammenti di rocce silicatiche porfiriche - 8%: frammenti di selce - 2%: ossidi di ferro rossastri di tipo ematitico Tipo di aggregato: sabbia fluvioalluvionale di natura completamente silicatica Porosità 89

Percentuale dei pori Media (19 %) Origine della porosità Sia primaria che secondaria Forma dei pori Bollosità e vacuità irregolari da legante, con qualche rara microfessura. Matrice Struttura Tessitura Rapporti clasti/matrice Composizione Abbastanza omogenea, ma con calcinaroli Massa di fondo micritica-sparitica Non rilevati Calce aerea carbonatata Considerazioni sull impasto Tipo di impasto Stato di conservazione Impasto di colore biancastro a base di calce aerea e sabbia fluvioalluvionale costituita da quarzo, feldspato, rocce silicatiche porfiriche, selce, ossidi di ferro. Le dimensioni degli aggregati sono comprese tra 1,8 mm e 0.4 mm, con prevalenza della frazione arenaceo molto grossolano-grossolana. Il rapporto areale fra aggregati e legante è intorno a valori di 2.5/1. L impasto evidenzia una media porosità sia primaria che secondaria. L impasto nel complesso si presenta sufficientemente conservato 90

500 µm Foto n. 43. Intonaco a base di calce aerea e sabbia fluvioalluvionale costituita da quarzo, feldspato, rocce silicatiche porfiriche, selce, ossidi di ferro. Sezione sottile, luce trasmessa, 40 X, N+ 91

Scheda Campione C15 Tipo di prelievo: Frammento di intonaco di colore biancastro Punto di Prelievo: Volta decorata dell androne, al di sotto del campione C13 Scopo dell indagine: Caratterizzazione dell impasto artificiale Analisi effettuate: Indagini mineralogiche-petrografiche in sezione sottile Foto n. 44. Punto di prelievo del campione C15 92

Analisi microscopica petrografica in sezione sottile Descrizione macroscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aspetto Dimensionale Colore Coesione Conglomeratico-arenaceo-siltoso Biancastro Da mediamente a poco tenace e poco coesivo Descrizione microscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aggregato Granulometria Microconglomeratico (4-2 mm) siltoso grossolano (0,062-0,032 mm) Granulometria prevalente Arenaceo grossolano-medio (1-0,25 mm) Classazione Poco classato Forma (sfericità/arrotondamento) Sfericità da media a molto bassa / frammenti da spigolosi ad arrotondati Morfologia superficiale Da liscia ad abrasa Orientamento Non rilevato Distribuzione Omogenea Addensamento Stima rapporto clasti-matrice: medio (30-35%) Distribuzione granulometrica Classe granulometrica mm % Microconglomeratica 4-2 7 Arenacea molto grossolana 2-1 10 Arenacea grossolana 1-0.5 36 Arenacea media 0.5-0.25 29 Arenacea fine 0.25-0.125 14 Arenacea molto fine 0.125-0.062 3 Siltosa < 0.062 1 Composizione degli aggregati - 76%: frammenti di quarzo mono e policristallino; - 11%: frammenti di feldspati; - 6%: frammenti di rocce silicatiche porfiriche - 4%: frammenti di selce - 1%: lamelle di biotite e muscovite - 1%: ossidi di ferro rossastri di tipo ematitico Tipo di aggregato: sabbia fluvioalluvionale di natura esclusivamente silicatica 93

Porosità Percentuale dei pori Media (21 %) Origine della porosità Sia primaria che secondaria Forma dei pori Bollosità e vacuità irregolari da legante, con qualche microfessura. Matrice Struttura Tessitura Rapporti clasti/matrice Composizione Abbastanza omogenea, ma con calcinaroli anche grossolani Massa di fondo micritica-sparitica Non rilevati Calce aerea carbonatata Considerazioni sull impasto Tipo di impasto Stato di conservazione Impasto di colore biancastro a base di calce aerea e sabbia fluvioalluvionale costituita da quarzo, feldspato, rocce silicatiche porfiriche, selce, biotite e muscovite, ossidi di ferro. Le dimensioni degli aggregati sono comprese tra 2,4 mm e 0.4 mm, con prevalenza della frazione arenaceo grossolana-media. Il rapporto areale fra aggregati e legante è compreso tra valori di 2 2,5/1. L impasto evidenzia una porosità media sia primaria che secondaria. L impasto nel complesso si presenta insufficientemente conservato 94

500 µm Foto n. 45. Intonaco a base di calce aerea e sabbia fluvioalluvionale costituita da quarzo, feldspato, rocce silicatiche porfiriche, selce, ossidi di ferro. Sezione sottile, luce trasmessa, 40 X, N+ 95

Scheda Campione C16 Tipo di prelievo: Frammento di intonachino con pittura superficiale di colore giallo-bruno Punto di Prelievo: Volta decorata dell androne, da una cornice decorativa Scopo dell indagine: Verifica della sequenza stratigrafica, identificazione dei pigmenti e dei leganti Analisi effettuate: Osservazioni in sezione lucida, analisi spettrofotometrica all infrarosso (FTIR) e alla microsonda elettronica (EDS) Foto n. 46. Zona di prelievo del campione C16 96

Foto n. 47. Punto di prelievo del campione C16 Analisi spettrofotometrica all infrarosso Su una piccola quantità di materiale prelevato dalla superficie del campione in studio si è effettuato un indagine spettrofotometrica all infrarosso che ha fornito lo spettro riportato di seguito. Fig. n. 25. Spettro FTIR degli strati superficiali 97

Tab. n. 13: risultati indagine FTIR Campione Zona di prelievo Colla animale Resina sintetica Carbonato di calcio Silicati Nitrati Gesso Ossalato di calcio C16 pittura superficiale tr tr + + + + + + + + dove i simboli stanno per: + + + + + + tr - Componente principale Componente presente in discrete quantità Componente presente in piccole quantità Componente presente a livello di tracce Assente L indagine all infrarosso ha registrato la presenza di grosse quantità di gesso, discrete quantità di silicati, attribuibili ad una classe di pigmenti e tracce di colla animale fortemente ossidata in ossalato di calcio. Si registrano, inoltre, piccole concentrazioni di carbonato di calcio e di nitrati (sali solubili) e tracce di resina sintetica di tipo acrilico (probabilmente utilizzata in qualità di consolidante e/o protettivo in un precedente intervento di restauro). Verifica della sequenza stratigrafica e caratterizzazione degli strati pittorici L osservazione microscopica del frammento in studio mostra la successione di due diversi strati. Corredando le caratteristiche microscopiche dei costituenti con le indagini mineralogico-petrografiche, l analisi spettrofotometrica all infrarosso e le indagini alla microsonda elettronica è stato possibile determinare la natura chimica di ciascun strato la cui descrizione è riportata di seguito. Strato n. 1 intonaco di sottofondo a base di calce aerea, sabbia di fiume di natura prettamente silicatica. Strato n. 2 sottile ed irregoalre strato pittorico costituito da minuti cristalli di colore giallo e poche particelle nerocarboniose. L analisi alla microsonda elettronica che ha registrato la presenza di calcio, silicio, zolfo, ferro, Fig. n. 26. Spettro EDS dello strato giallo-bruno alluminio, magnesio, potassio, carbonio e ossigeno (vedi spettro fig. n. 26). Sulla base dei risultati analitici si desume che si tratta dei resti di una pittura 98

a tempera a base di gesso, ocra gialla, poco nero carbone e poca colla animale fortemente alterata in ossalato di calcio. L indagine spettrofotometrica all infrarosso ha confermato pure la presenza di sali solubili riconducibili a nitrati e piccole concentrazioni di resina sintetica di tipo acrilico. Lo strato pittorico si trova in un precario stato di conservazione e l adesione con l intonachino sottostante è particolarmente compromessa Spessore 30-60 µm. 99

200 µm Foto n. 48. Sezione lucida in cui si osserva lo strato pittorico superficiale poco adeso al supporto sottostante. Si tratta di una tempera a base di gesso, ocra gialla e poco nero carbone. Luce riflessa, 100 X, N// 2 1 Fig. n. 27. Schema microstratigrafico della sezione lucida 100

100 µm Foto n. 49. Altra foto ingrandita del medesimo provino. Luce riflessa, 200 X, N// 101

Scheda Campione C17 Tipo di prelievo: Incarnato Punto di Prelievo: Volta decorata dell androne, dal braccio di un putto Scopo dell indagine: Caratterizzazione dell intonachino, verifica della sequenza stratigrafica, identificazione dei pigmenti e dei leganti Analisi effettuate: Osservazioni in sezione lucida, analisi spettrofotometrica all infrarosso (FTIR) e alla microsonda elettronica (EDS) Foto n. 50. Zona di prelievo del campione C17 102

Foto n. 51. Punto di prelievo del campione C17 Analisi spettrofotometrica all infrarosso Su una piccola quantità di materiale prelevato dalla superficie del campione in studio si è effettuato un indagine spettrofotometrica all infrarosso che ha fornito lo spettro riportato di seguito. Fig. n. 28. Spettro FTIR degli strati superficiali 103

Tab. n. 14: risultati indagine FTIR Campione Zona di prelievo Colla animale Resina sintetica Carbonato di calcio Silicati Gesso Ossalato di calcio C17 pittura superficiale tr + + + + + + + dove i simboli stanno per: + + + + + + tr - Componente principale Componente presente in discrete quantità Componente presente in piccole quantità Componente presente a livello di tracce Assente L indagine all infrarosso ha registrato la presenza di discrete quantità di gesso, discrete quantità di carbonato di calcio, piccole concentrazioni di silicati, attribuibili ad una classe di pigmenti, piccole quantità di ossalato di calcio e di resina sintetica di tipo acrilico e tracce di colla animale fortemente alterata in ossalato di calcio. Verifica della sequenza stratigrafica e caratterizzazione degli strati pittorici L osservazione microscopica del frammento pittorico in studio mostra la successione di tre diversi strati. Correlando le caratteristiche microscopiche dei pigmenti con le indagini alla microsonda elettronica e le analisi spettrofotometriche all infrarosso, è stato possibile determinare la natura chimica di ciascun strato la cui descrizione è riportata di seguito. Strato n. 1 intonachino pittorico di colore nocciola chiaro ottenuto dalla mescola di calce aerea e sabbia silicatica Strato n. 2 sottile ed irregolare strato pittorico, ben compenetrato con l intonachino sottostante, costituito da minuti cristalli di colore rossoaranciato dove l indagine alla microsonda elettronica ha registrato la presenza di calcio, Fig. n. 29. Spettro EDS dello strato rosso di fondo 104

silicio, ferro, potassio, alluminio, magnesio, tracce di zolfo, carbonio e ossigeno (vedi spettro fig. n. 29) per cui si desume che si tratta di una pittura a fresco, a base di carbonato di calcio, ocra rossa e raro gesso secondario Spessore 20-60 µm; Strato n. 3 strato pittorico superficiale (ridipintura?) dal colore d insieme rosso-brunastro, costituito da Fig. n. 30. Spettro EDS dello strato superficiale una mescola di carbonato di calcio, ocra gialla, ocra rossa, poca terra verde, poco nero carbone e gesso. Tale composizione è stata dedotta sulla base dei risultati dell indagine spetrofotometrica all infrarosso e alla microsonda elettonica che ha registrato la presenza di calcio, silicio, ferro, zolfo, alluminio, potassio, magnesio, carbonio e ossigeno (vedi spettro fig. n. 30). L indagine all infrarosso ha confermato la presenza di colla animale fortemente ossidata in ossalato di calcio. Si tratta di una tempera mista a base di calce, gesso e poca colla animale. Spessore 50-100 µm. 105

100 µm Foto n. 52. Sezione lucida in cui si osservano gli strati che caratterizzano il campione in studio: pittura ad affresco di fondo e ridipintura alla calce superficiale. Luce riflessa, 200 X, N// 3 2 1 Fig. n. 31. Schema microstratigrafico della sezione lucida 106

Scheda Campione C18 Tipo di prelievo: Frammento di intonachino con pittura superficiale di colore grigio-bluastro Punto di Prelievo: Volta decorata dell androne, dal cielo, zona di destra Scopo dell indagine: Caratterizzazione dell intonachino, verifica della sequenza stratigrafica, identificazione dei pigmenti e dei leganti Analisi effettuate: Indagini mineralogiche-petrografiche in sezione sottile, osservazioni in sezione lucida, analisi spettrofotometrica all infrarosso (FTIR) e alla microsonda elettronica (EDS) Foto n. 53. Zona di prelievo del campione C18 107

Foto n. 54. Punto di prelievo del campione C18 Analisi microscopica petrografica in sezione sottile Descrizione macroscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aspetto Dimensionale Colore Coesione Arenaceo-siltoso Grigio chiaro Mediamente tenace e poco coesivo Descrizione microscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aggregato Granulometria Arenaceo grossolano (1-0,5 mm) siltoso grossolano (0,062-0,032 mm) Granulometria prevalente Arenaceo fine (0,25-0,125 mm) Classazione Ben classato Forma Sfericità da media a molto bassa / frammenti spigolosi (sfericità/arrotondamento) Morfologia superficiale Liscia Orientamento Non rilevato Distribuzione Omogenea Addensamento Stima rapporto clasti-matrice: elevato (50%) Distribuzione granulometrica Classe granulometrica mm % Arenacea molto grossolana 2-1 - Arenacea grossolana 1-0.5 6 Arenacea media 0.5-0.25 22 108

Arenacea fine 0.25-0.125 57 Arenacea molto fine 0.125-0.062 12 Siltosa < 0.062 3 Composizione degli aggregati - 68%: frammenti di quarzo mono e policristallino; - 18%: frammenti di feldspati; - 11%: frammenti di muscovite e biotite - 3%: ossidi di ferro rossastri di tipo ematitico Tipo di aggregato: sabbia fluvioalluvionale di natura completamente silicatica Porosità Percentuale dei pori Medio-elevata (22 %) Origine della porosità Sia primaria che secondaria Forma dei pori Bollosità e vacuità irregolari da legante, con qualche rara microfessura. Matrice Struttura Tessitura Rapporti clasti/matrice Composizione Omogenea Massa di fondo micritica-sparitica Non rilevati Calce aerea carbonatata Considerazioni sull impasto Tipo di impasto Stato di conservazione Impasto di colore grigio chiaro ottenuto dalla mescola di calce aerea e sabbia fluvioalluvionale costituita da quarzo, feldspato, muscovite e biotite, ossidi di ferro. Le dimensioni degli aggregati sono comprese tra 0.7 mm e 0.4 mm, con prevalenza della frazione arenaceo fine. Il rapporto areale fra aggregati e legante è intorno a valori di 4/1. L impasto evidenzia una porosità medioelevata sia primaria che secondaria. L impasto nel complesso si presenta scarsamente conservato 109

500 µm Foto n. 55. Intonachino pittorico a base di calce aerea e sabbia fluvioalluvionale costituita da quarzo, feldspato, rocce silicatiche porfiriche, selce, ossidi di ferro. Sezione sottile, luce trasmessa, 40 X, N+ Analisi spettrofotometrica all infrarosso Su una piccola quantità di materiale prelevato dalla superficie del campione in studio si è effettuato un indagine spettrofotometrica all infrarosso che ha fornito lo spettro riportato di seguito. Fig. n. 32. Spettro FTIR degli strati superficiali 110

Tab. n. 15: risultati indagine FTIR Campione Zona di prelievo Colla animale Resina sintetica Carbonato di calcio Silicati Gesso Ossalato di calcio C18 pittura superficiale - + + + + + + + - - dove i simboli stanno per: + + + + + + tr - Componente principale Componente presente in discrete quantità Componente presente in piccole quantità Componente presente a livello di tracce Assente L indagine all infrarosso ha registrato la presenza di grosse quantità di quantità di carbonato di calcio, discrete concentrazioni di silicati, attribuibili ad una classe di pigmenti, e discrete quantità di resina sintetica di tipo acrilico/metacrilico. Verifica della sequenza stratigrafica e caratterizzazione degli strati pittorici L osservazione microscopica del frammento pittorico in studio mostra la successione di tre diversi strati. Correlando le caratteristiche microscopiche dei pigmenti con le indagini alla microsonda elettronica e le analisi spettrofotometriche all infrarosso, è stato possibile determinare la natura chimica di ciascun strato la cui descrizione è riportata di seguito. Strato n. 1 intonachino pittorico di colore grigio chiaro ottenuto dalla mescola di calce aerea e sabbia fina di natura silicatica Strato n. 2 irregolare strato pittorico costituito da una matrice bianca in cui sono disperse rare partcielle di colore blu non risolvibili al microscopio. L indagine alla microsonda elettronica ha registrato la presenza di calcio, silicio, zinco, magnesio, carbonio e ossigeno (vedi spettro fig. n. 29) per cui si desume Fig. n. 33. Spettro EDS dello strato rosso di fondo 111

che si tratta di una stesura a base di bianco di zinco, carbonato di calcio, poco colorante blu e resina sintetica di tipo acrilico/metacrilico. Spessore 20-60 µm; Strato n. 3 strato pittorico superficiale dal colore d insieme grigio chiaro, costituito da una mescola di bianco di zinco, carbonato di calcio, rarissime particelle di pigmetno ocraceo, una dispersione di poco Fig. n. 34. Spettro EDS dello strato superficiale nerofumo e resina sintetica di tipo acrilico/metacrilico. Tale composizione è stata dedotta sulla base dei risultati dell indagine spetrofotometrica all infrarosso e alla microsonda elettonica che ha registrato la presenza di calcio, silicio, zinco, ferro, zolfo, alluminio, potassio, magnesio, zolfo, carbonio e ossigeno (vedi spettro fig. n. 34). Spessore 10-70 µm. 112

200 µm Foto n. 56. Sezione lucida in cui si osservano gli strati che caratterizzano il campione in studio: pittura ad affresco di fondo e ridipintura alla calce superficiale. Luce riflessa, 100 X, N// 1 3 2 Fig. n. 35. Schema microstratigrafico della sezione lucida 113

100 µm Foto n. 57. Altra foto ingrandita del medesimo provino in cui si osservano molto bene le caratteristiche morfologiche e cromatiche dei pigmenti utilizzati. Luce riflessa, 200 X, N// 114

Scheda Campione C19 Tipo di prelievo: Frammento di intonachino con pittura superficiale di colore blu Punto di Prelievo: Volta decorata dell androne, dal cielo, zona di sinistra Scopo dell indagine: Caratterizzazione dell intonachino, verifica della sequenza stratigrafica, identificazione dei pigmenti e dei leganti Analisi effettuate: Indagini mineralogiche-petrografiche in sezione sottile, osservazioni in sezione lucida, analisi spettrofotometrica all infrarosso (FTIR) e alla microsonda elettronica (EDS) Foto n. 58. Zona di prelievo del campione C19 115

Foto n. 59. Punto di prelievo del campione C19 Analisi microscopica petrografica in sezione sottile Descrizione macroscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aspetto Dimensionale Colore Coesione Arenaceo-siltoso Grigio chiaro Mediamente tenace e coesivo Descrizione microscopica (UNI-NORMAL 12/83) Aggregato Granulometria Arenaceo medio (0,5-0,25 mm) siltoso grossolano (0,062-0,032 mm) Granulometria prevalente Arenaceo medio-fine (0,5-0,125 mm) Classazione Ben classato Forma Sfericità da media a molto bassa / frammenti spigolosi (sfericità/arrotondamento) Morfologia superficiale Liscia Orientamento Non rilevato Distribuzione Omogenea Addensamento Stima rapporto clasti-matrice: medio (35-40%) Distribuzione granulometrica Classe granulometrica mm % Arenacea grossolana 1-0.5 - Arenacea media 0.5-0.25 38 Arenacea fine 0.25-0.125 43 116

Arenacea molto fine 0.125-0.062 16 Siltosa < 0.062 3 Composizione degli aggregati - 75%: frammenti di quarzo mono e policristallino; - 16%: frammenti di feldspati; - 9%: frammenti di muscovite e biotite - 2%: ossidi di ferro rossastri di tipo ematitico Tipo di aggregato: sabbia fluvioalluvionale di natura completamente silicatica Porosità Percentuale dei pori Elevata (24 %) Origine della porosità Sia primaria che secondaria Forma dei pori Bollosità e vacuità irregolari da legante, con numerose microfessure. Matrice Struttura Tessitura Rapporti clasti/matrice Composizione Abbastanza omogenea (presenza di calcinaroli) Massa di fondo micritica-sparitica Non rilevati Calce aerea carbonatata Considerazioni sull impasto Tipo di impasto Stato di conservazione Impasto di colore grigio chiaro a base di calce aerea e sabbia fluvioalluvionale costituita da quarzo, feldspato, muscovite e biotite, ossidi di ferro. Le dimensioni degli aggregati sono comprese tra 0,45 mm e 0.4 mm, con prevalenza della frazione arenaceo medio-fine. Il rapporto areale fra aggregati e legante è compreso tra 2.5 3/1. L impasto evidenzia una porosità elevata sia primaria che secondaria. Lo stato di conservazione è piuttosto precario 117

500 µm Foto n. 60. Intonachino pittorico a base di calce aerea e sabbia fluvioalluvionale costituita da quarzo, feldspato, muscovite e biotite, ossidi di ferro. Sezione sottile, luce trasmessa, 40 X, N+ Analisi spettrofotometrica all infrarosso Su una piccola quantità di materiale prelevato dalla superficie del campione in studio si è effettuato un indagine spettrofotometrica all infrarosso che ha fornito lo spettro riportato di seguito. Fig. n. 36. Spettro FTIR degli strati superficiali 118

Tab. n. 16: risultati indagine FTIR Campione Zona di prelievo Colla animale Resina sintetica Carbonato di calcio Silicati Gesso Ossalato di calcio C19 pittura superficiale tr + + + + + + + dove i simboli stanno per: + + + + + + tr - Componente principale Componente presente in discrete quantità Componente presente in piccole quantità Componente presente a livello di tracce Assente L indagine all infrarosso ha registrato la presenza di discrete quantità di carbonato di calcio e di gesso, piccole concentrazioni di silicati, attribuibili ad una classe di pigmenti, di ossalato di calcio e di resina sintetica di tipo acrilico/metacrilico e tracce di colla animale. Verifica della sequenza stratigrafica e caratterizzazione degli strati pittorici L osservazione microscopica del frammento pittorico in studio mostra la successione di due diversi strati. Corredando le caratteristiche microscopiche dei pigmenti con le indagini alla microsonda elettronica e l analisi spettrofotometrica all infrarosso è stato possibile determinare la natura chimica di ciascun strato la cui descrizione è riportata di seguito. Strato n. 1 intonaco di sottofondo a base di calce e sabbia fina di natura silicatica (vedi studio in sezione sottile) Strato n. 2 irregolare strato pittorico costituito da una matrice bianca in cui sono disperse particelle irregolari di tonalità variabile tra il blu intenso all azzurro chiaro, con bordi taglienti e concoidi immersi Fig. n. 37. Spettro EDS dello strato azzurro dove l indagine alla microsonda elettronica (EDS) ha registrato la presenza di calcio, silicio, alluminio, ferro, zolfo, arsenico, cobalto, potassio, carbonio e ossigeno (vedi spettro fig. n. 37). Sulla base dei risultati strumentali e dalle caratteristiche microscopiche dei pigmenti si desume che si tratta di una stesura pittorica a base di carbonato di 119

calcio, gesso e azzurro di smalto. Dalle caratteristiche morfologiche e dai risultati analitici si desume che si tratta di una pittura alla calce addizionata di piccole concentrazioni di colla animale fortemente ossidata in ossalato di calcio. Il medium carbonatico ha subito un processo di alterazione ad opera di inquinanti solforati di natura acida che hanno causato una parziale alterazione in gesso secondario. Spessore 100-400 µm. 120

200 µm Foto n. 61. Sezione lucida in cui si osserva lo strato pittorico superficiale a base di azzurro di smalto: si tratta di una pittura alla calce addizionata di poca colla animale. Luce riflessa, 100 X, N// 2 1 Fig. n. 38. Schema microstratigrafico della sezione lucida 121

100 µm Foto n. 62. Dettaglio ingrandito del medesimo provino in cui si osservano molto bene le caratteristiche morfologiche e cromatiche dei pigmenti utilizzati. Luce riflessa, 200 X, N// 122

Scheda Campione C20 Tipo di prelievo: Frammenti e polveri di intonaco decorato Punto di Prelievo: Volta decorata dell androne, dal zona di centro sinistra Scopo dell indagine: Determinazione quantitativa dei sali solubili Analisi effettuate: Analisi quantitativa dei sali solubili mediante cromatografia ionica HPLC Foto n. 63. Zona di prelievo del campione C20 123

Foto n. 64. Punto di prelievo del campione C20 Analisi Quantitativa dei Sali Solubili Una frazione del campione in studio, dopo essiccazione, macinazione ed omogeneizzazione, è stata posta in acqua distillata allo scopo di estrarre i sali solubili eventualmente presenti. La soluzione è stata quindi analizzata mediante cromatografia ionica. I risultati sono riportati nella tabella seguente: Tab. 17: risultati indagine HPLC Parametro U.M. Valori Calcio % 2.46 Magnesio % 3.12 Potassio % 0.35 Sodio % 0.12 Solfati % 8.64 Cloruri % 0.02 Nitrati % 0.06 Sali totali % 14.77 L analisi mediante cromatografia ionica ha evidenziato un elevato contenuto salino dove la specie predominante è riconducibile a solfati seguiti da tracce di cloruri e di nitrati. Tra i cationi si annoverano soprattutto calcio e magnesio per cui si ritiene che i composti salini siano riconducibili soprattutto a solfato di magnesio variamente idratato e gesso. Nella figura di pagina seguente è riportato il cromatogramma relativo alla frazione anionica delle specie saline riscontrate 124

3800 Solfati 3300 2800 conducibilità µv 2300 1800 1300 800 Cloruri Nitrati 300 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 tempo in minuti Fig. n. 39. Cromatogramma della frazione anionica 125

Scheda Campione C21 Tipo di prelievo: Efflorescenze saline biancastre Punto di Prelievo: Volta decorata dell androne, dal zona di centro Scopo dell indagine: Caratterizzazione delle efflorescenze saline Analisi effettuate: Indagini diffrattometriche ai raggi X (XRD) Foto n. 65. Zona di prelievo del campione C21 126

Foto n. 66. Punto di prelievo del campione C21 Analisi XRD Descrizione macroscopica del campione Si tratta di efflorescenze costituite da cristalli bianchi completamente solubili in acqua. Nella tabella seguente sono riportati i risultati dell indagine diffrattometrica ai raggi X (XRD). Tab. 18. Analisi diffrattometrica XRD Specie mineralogica Stima di abbondanza relativa Epsomite - MgSO 4 7H 2 O + + + Hexahydrite MgSO 4 6H 2 O + + + Gesso CaSO 4 2H 2 O + + Sylvite - KCl tr Niter KNO3 tr dove i simboli stanno per: + + + Componente principale + Componente presente in piccola quantità + + Componente presente in quantità media tr Componente presente a livello di tracce 127