AREA I - ARTE TECNICO SCIENTIFICA (ATS)
Capitolo ATS.O01: "Usura dei Materiali, dei Metalli e Fessurazioni" - Pagina 07

Gli argomenti di questa pagina sono stati inseriti da Ing. Michele Cuzzoni nel 2012, aggiornati il 21/04/2016, e sono desunti dalla Bibliografia riportata a fondo pagina.

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Degrado delle Murature

 

 

INDICE:

 

 

01. Abaco dei Degradi

 

 

 

Alveolizzazione

 

Definizione (NorMal 1/88 II° edizione) :
Degradazione che si manifesta con la formazione di cavità di forma e dimensione variabili. Gli alveoli sono spesso interconnessi ed hanno distribuzione non uniforme.

Nel caso particolare in cui il fenomeno si sviluppa essenzialmente in profondità con andamento a diverticoli si può usare il termine "alveolizzazione a cariatura"

 

Morfologia

L'alveolizzazione è caratterizzata dalla presenza di cavità (alveoli), anche molto profonde, distribuite con andamento irregolare sulla superficie del materiale lapideo (naturale e/o artificiale); questo fenomeno è spesso spinto fino alla disgregazione e dalla polverizzazione dell'elemento lapideo. Generalmente questa forma di degrado si manifesta in materiali molto porosi, in presenza di un elevato contenuto di sali solubili in zone climatiche dove sono frequenti fenomeni di rapida evaporazione delle superfici lapidee esposte alle intemperie.

 

Cause

L'alveolizzazione è un fenomeno conseguente all'azione disgregatrice esercitata dalla pressione di cristallizzazione dei sali all'interno dei pori del materiale lapideo. Le soluzioni saline, infatti, formatesi in seguito ad assorbimento di acqua, tendono, in seguito all'evaporazione del solvente, a cristallizzarsi con conseguente aumento di volume; i pori del materiale lapideo subiscono pressioni superiori alle capacità di resistenza del materiale e si sfaldano.

Quando l'evaporazione è rapida (forti correnti d'aria), la soluzioni saline possono cristallizzarsi ad una certa profondità provocando anche il distacco e la conseguente disgregazione di ampie porzioni del materiale. Questa specifica alterazione si manifesta in concomitanza dei seguenti fattori:

L'alterazione ha inizio generalmente attorno alle pareti dei pori, dove maggiore è l'evaporazione ed attorno a parti di discontinuità strutturale del materiale lapideo.

 

INDICE

 

Crosta

 

Definizione (Normal 1/88 II° edizione)
Strato superficiale di alterazione del materiale lapideo o dei prodotti utilizzati per eventuali trattamenti. Di spessore variabile, è dura, fragile, distinguibile dalle parti sottostanti per le caratteristiche morfologiche e, spesso, per il colore. Può distaccarsi anche spontaneamente dal substrato che, in genere, si presenta degradato e/o polverulento.

 

Morfologia

Depositi di colore scuro, aderenti al supporto, che ricoprono il substrato in modo omogeneo, possono assumere anche la consistenza di incrostazioni di forma irregolare, compatte ed ancorate al substrato.
Si trovano come depositi di piccolo spessore sulle superfici verticali non sottoposte al dilavamento dell'acqua, ed in forma di spesse incrostazioni nelle zone protette dalla pioggia (sottosquadri, cornici, mensole, ecc.).
Per effetto della diversa dilatazione termica della crosta rispetto a quella del substrato lapideo, questi depositi possono fessurarsi e distaccarsi mettendo a nudo una superficie lapidea disgregata e deteriorata. Sulle superfici disgregate inizia un ulteriore fenomeno di formazione di una nuova crosta che ripete peggiorandolo il processo di alterazione.

 

Cause

Analisi delle croste effettuate al SEM, hanno evidenziato la composizione di tali incrostazioni: esse sono costituite principalmente da gesso (CaSO 4 . 2H 2 O) e da particellato a cui si deve la colorazione scura del deposito. Il gesso si forma per alterazione del carbonato di calcio, principale costituente delle pietre calcaree e delle malte, in seguito alla reazione con acido solforico, formatosi nell'atmosfera in presenza di anidride solforosa (SO 2 ):

CaCO 3 + H 2 SO 4 + H 2 O = CaSO 4 . 2H 2 O + CO 2

La presenza di anidride solforosa, aumentata percentualmente in modo elevato nell'atmosfera, è stata messa in relazione alla produzione e combustione di alcuni carburanti sia solidi che liquidi che contengono sostanze solforate. Tali sostanze emesse nell'atmosfera, in combinazione con acqua e con alcuni catalizzatori, possono subire fenomeni di ossidazione producendo acido solforico o solforoso, che può depositarsi sul materiale durante le precipitazioni o per condensazione reagendo con esso.

 

INDICE

 

Degrado antropico

 

Definizione

Per degrado antropico s'intende qualsiasi forma di alterazione e/o di modificazione dello stato di conservazione di un bene culturale e/o del contesto in cui esso è inserito quando questa azione è indotta dall'uso improprio.

 

Morfologia

Varia


Cause:

 

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Distacco o mancanza

 

Definizione (Normal 1/88 II° edizione)
 

Distacco:

Soluzione di continuità fra strati superficiali del materiale, sia tra loro che rispetto al substrato; prelude, in genere, la caduta degli strati stessi. Il termine si usa in particolare per gli intonaci e per i mosaici. Nel caso di materiali lapidei naturali, le parti distaccate assumono forme specifiche in funzione delle caratteristiche strutturali e tessiturali e si preferiscono allora voci quali crosta, scagliatura, esfoliazione.
 

Mancanza:

Caduta o perdita di parti. Il termine si usa quando tale forma di degradazione non è descrivibile con altre voci del lessico.

 

Cause

Per gli intonaci il fenomeno si presenta diffuso. Le cause possono essere molteplici. In genere, i fattori che maggiormente influenzano questo fenomeno sono:

 

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Efflorescenza

 

Definizione (Normal 1/88 II° edizione)

Formazione di sostanze, in genere di colore biancastro e di aspetto cristallino, polverulento o filamentoso, sulla superficie del manufatto.
La cristallizzazione può avvenire anche all'interno del materiale provocando, spesso, il distacco delle parti più superficiali: il fenomeno, in questi casi, prende il nome di cripto efflorescenza o di sub/efflorescenza.

 

Morfologia

Diversi composti salini si possono trovare presenti, sotto forma di soluzioni acquose all'interno delle murature. La loro deposizione sulle superfici dipende sia dal grado di solubilità propria di ogni composto, che dalla maggiore o minore quantità d'acqua necessaria per solubilizzarli. Inoltre, le variazioni della temperatura, l'evaporazione del solvente e l'abbassamento dell'umidità relativa nell'atmosfera circostante, sono fattori che possono produrre l'aumento della concentrazione della soluzione e la conseguente cristallizzazione delle specie saline. Se qualitativamente il fenomeno è analogo per ogni sostanza salina, diversi sono invece i valori di temperatura, di umidità relativa e di concentrazione che determinano la solubilità propria di ogni sostanza.

 

Cause

Il meccanismo di degrado è conseguente alla pressione di cristallizzazione dei sali; alcuni hanno la caratteristica di aumentare notevolmente il loro volume nel corso del passaggio alla fase solida in seguito all'evaporazione del solvente; le pressioni provocate all'interno dei pori sono tali da superare la capacità di resistenza del materiale. Il risultato è la continua erosione degli strati superficiali. Diverse sono le fonti di origine di tali specie saline. Esse infatti possono provenire:

 

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Erosione

 

Definizione (Normal 1/88 II° edizione)
Asportazione di materiale dalla superficie dovuta a processi di natura diversa. Quando sono note le cause di degrado, possono essere utilizzati anche termini come: erosione per abrasione, erosione per corrasione (cause meccaniche), erosione per corrosione (cause chimiche e biologiche), erosione per usura (cause antropiche).

 

Morfologia

Varia ma sempre associabile a perdite di materiale e/o di consistenza della superficie esposta; il fenomeno provoca spesso la perdita della componente figurativa dell'opera.

 

Cause

Per stabilire le cause e per catalogare l'origine del degrado (abrasione, corrasione, corrosione, usura) occorre un'indagine strumentale. Una particolare forma di erosione degli intonaci assume, in Ortigia, forme e grafie sempre diverse.

 

 

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Patina biologica

 

Definizione (Normal 1/88 II° edizione)
Strato sottile, morbido ed omogeneo, aderente alla superficie e di evidente natura biologica, di colore variabile, per lo più verde.
La patina biologica è costituita prevalentemente da microrganismi cui possono aderire polvere, terriccio, ecc.

 

 

Morfologia

Gli effetti del biodeterioramento consistono nel cambiamento, a volte irreversibile, sia d'aspetto estetico dell'opera sia dello stato fisico chimico. La variazione estetica si può manifestare in conseguenza della semplice sovrapposizione del biodeteriogeno, o con l'arricciamento, il sollevamento o la polverizzazione del colore, o anche con la disgregazione e il distacco del supporto di intonaco. La presenza sui materiali dei microrganismi è normale; in proporzioni limitate questo fenomeno non è dannoso; diventa tale quando le condizioni esterne sono favorevoli all'attecchimento ed al loro sviluppo.

 

Cause

Si arriva al "biodeterioramento" quando i microrganismi iniziano il loro ciclo vitale (la germinazione) e tramite l'espansione delle ife o dell'apparato radicale danno origine a dei processi fisico chimici che degradano i materiali. Tra le condizioni che favoriscono il biodeterioramento si possono citare:

Alcuni fattori selettivi possono favorire e/o ostacolare lo sviluppo e le modalità stesse di queste fasi dell'attacco biologico.
I principali sono: la presenza di acqua; la combinazione (per tempi prolungati) di aria, di luce, di specifici valori di temperatura, del pH del substrato e dell'atmosfera; le caratteristiche morfologiche del substrato (presenza di asperità, di scabrosità, di rientranze nelle quali viene a mancare il benefico dilavamento delle acque meteoriche); la specie biologica che confluisce sulla superficie e, soprattutto, il numero di cellule che confluiscono; le proprietà interne della specie e quindi la capacità di inibizione o competizione nei confronti di altre specie.

 

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Vegetazione infestante

 

Definizione (Normal 1/88 II° edizione)
Presenza di vegetazione infestante: Locuzione impiegata quando sono presenti licheni, muschi e piante.

 

Morfologia

L'insieme della pianta, chiamato "cormo", è costituito dalle seguenti parti:

Le dimensioni delle piante infestanti variano da qualche centimetro a circa un metro. Il fenomeno della vegetazione infestante ha origine quando sulle superfici esterne dell'edificio sono presenti fessurazioni e/o cavità dove vanno a depositarsi spore e semi. Le condizioni ottimali di attecchimento si realizzano nella concomitanza delle seguenti condizioni: luce sufficiente a consentire l'attività fotosintetica; aria quale fonte di anidride carbonica ed ossigeno; acqua per i processi metabolici; sali minerali e pH alcalino.

Meccanismo dei danni

 

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02. Fattori che determinano l'attecchimento dei degradi

 

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Fenomeni di umidità

Definizione:
Presenza di acqua e/o di vapore acqueo all'interno di un corpo poroso

 

Manifestazioni:
Umidità da risalita capillare, da condensazione, da perdite localizzate di impianti.

 

Morfologia:
La presenza di umidità da risalita capillare è rilevabile dalla presenza di un bordo bianco costituita dalle efflorescenze (cristallizzazione di sali sulla superficie), che forma una traccia ondulata ad una certa altezza della parte basamentale.

 

Cause:
Diverse sono le modalità di infiltrazione dell'acqua all'interno di una muratura; una delle più frequenti è costituita dal fenomeno della risalita dell'acqua dal suolo attraverso la rete di capillari interni di un materiale poroso. L'altezza per risalita capillare dell'acqua è collegata al sia al diametro dei pori che costituiscono il sistema capillare della struttura porosa, sia al tipo di porosità caratteristico del materiale (pori chiusi, aperti, collegati).
E' stato sperimentalmente dimostrato, infatti, che la pressione di suzione dell'acqua, e quindi l'altezza di risalita, è inversamente proporzionale al diametro dei pori, ed è maggiore in materiali aventi elevata porosità percentuale e pori collegati tra loro a formare una rete di canali interni comunicanti.
Tale pressione di suzione è causata dall'azione di forze elettrostatiche di natura polare tra le pareti dei pori e le molecole d'acqua.
I materiali costruttivi sono costituiti da cristalli di silicati, ossidi o carbonati, le cui superfici sono caratterizzate da atomi di O-, aventi una carica elettrica negativa libera. Questi possono combinarsi con gli atomi di H+, presenti nelle molecole d'acqua, aventi carica elettrica positiva, formando un legame a ponte idrogeno molto tenace.
La forza attrattiva è testimoniata dalla forma concava che assume la superficie di un liquido all'interno di un tubo capillare (menisco), essendo maggiore l'azione attrattiva ai bordi piuttosto che al centro del tubo. L'altezza della risalita è altresì dipendente dallo spessore della base imbibita e dal rapporto di questa con la superficie esposta all'evaporazione dell'aria. Sarà infatti massima in muri interni di spina, alta in muri esterni con una faccia esterna esposta all'aria, minima in pilastri isolati.

 

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Limiti del sistema tecnologico

 

L'edilizia diffusa, si presenta ricca di pregevoli valori formali nei partiti architettonici; questi si sostanziano in un'ampia e raffinata tipologia di cornici sommitali in pietra da taglio, di cantonali, di balconi con mensole scolpite, di porte e finestre contornate da stipiti in pietra da taglio.
Questi valori, presenti anche nelle case più modeste, testimoniano l'esistenza di una radicata tradizione artigiana rimasta in vita dall'epoca della ricostruzione conseguente al terremoto (1693) fino al tardo ottocento.
Alla capacità tecnica ed alla maturità formale degli artigiani, tuttavia, non corrisponde una adeguata qualità dei materiali utilizzati per la realizzazione degli apparati decorativi.
Esaurite le cave storiche dell'epoca classica si iniziarono ad estrarre materiali più teneri, facilmente reperibili ed, anche, più facili da lavorare. L'evidente conseguenza è rappresentata dall'ampia diffusione delle diverse tipologie di degrado.
Non si vuole escludere che la diffusione delle patologie sia dovuta principalmente alle condizioni climatiche sfavorevoli, all'assenza di cicliche opere di manutenzione ed ai naturali fenomeni di invecchiamento; si vuole piuttosto richiamare l'attenzione verso le debolezze proprie di un sistema tecnologico che accusa ampi limiti in relazione alla scarsa propensione alla protezione le costruzioni dagli effetti deteriogeni prodotti dell'acqua meteorica.

 

 

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Bibliografia


Bib-TS-000 - Testo di Ing. Michele Cuzzoni
Bib-TS-324 - Cesare Feiffer. La conservazione delle superfici intonacate. Il metodo e le tecniche, Milano 1997
Bib-TS-325 - S.Boscarino. Aspetti tecnici del restauro dei monumenti, relazione al simposio sul tema : Prospettive della ristrutturazione e consolidamento dei monumenti siciliani, Assirco. Siracusa 1984
Bib-TS-326 - G.De Felice e A.Pugliano, 'Il lessico costruttivo dell'edilizia storica' in 'Sicurezza e conservazione dei centri storici, il caso Ortigia'
Bib-TS-327 - Salvatore Boscarino. Sul restauro dei monumenti Milano 1987
Bib-TS-328 - R.Bonelli, Restauro : l'immagine architettonica fra teoria e prassi. Relazione al 5° convegno del Centro studi A.Palladio. Vicenza
Bib-TS-329 - G.Carbonara, Restauro fra conservazione e ripristino : Note sui più attuali indirizzi di metodo
Bib-TS-330 - M.Paribeni, G. Santariga 'Cause ambientali del deterioramento dei beni culturali' in AA. VV. Piano pilota per la conservazione programmata dei beni culturali in Umbria. ICR Roma
Bib-TS-331 - A.Aldi, G.Alessandrini, A.Casarino, E.Pedemonte, R.Peruzzi, Evaluation of the effectiveness of protective treatments for slate from the val di Lavagna in International colloquiun : Methods of evaluating products for the conservation of porous building materials in monuments ICCROM Roma 1995
Bib-TS-332 - G. Urbani, Strumenti tecnici per una politica di tutela, in Storia e restauro dell'architettura

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