LA RAPPRESENTAZIONE DEL DEGRADO ATTRAVERSO LE CARTE TEMATICHE CORSO DI LAUREA SPECIALISTICA A CICLO UNICO IN ARCHITETTURA AA. 2014-2015 LABORATORIO DI RESTAURO DELL’ARCHITETTURA AA. 2014-15 Docente – Arch. M. Teresa Campisi Collaboratore al corso Arch. Giuseppe Giugno LA RAPPRESENTAZIONE DEL DEGRADO ATTRAVERSO LE CARTE TEMATICHE IL PROGRAMMA DEGLI INTERVENTI CONSERVATIVI Enna –19.05.2015

IL PROGRAMMA DEGLI INTERVENTI CONSERVATIVI L’interrelazione fra riconoscimento del materiale rappresentazione delle fenomenologie e cause del degrado e programma degli interventi conservativi

IL PROGRAMMA DEGLI INTERVENTI CONSERVATIVI Il programma degli interventi conservativi viene effettuato al termine delle fasi di analisi, rappresentate tramite apposite cartografie tematiche, del : Riconoscimento dei materiali (Carta dei materiali); Individuazione delle fenomenologie e cause del degrado dei materiali (Carta dei difetti, Lettura ed analisi dei quadri fessurativi); Il programma degli interventi conservativi, sintetizza in questo modo un processo metodologico, che dalle fasi del riconoscimento dei materiali, dall’individuazione delle cause e fenomenologie di degrado di questi, possa determinare la scelta degli interventi più pertinenti per la conservazione della materia storica pervenutaci. Questa prima fase del progetto di restauro, è finalizzata alla conservazione della materia storica autentica ed alla sua preservazione al futuro, mentre ad una successiva fase, viene demandata, anche perché correlata a scelte di carattere funzionale, nonché integrative, la fase del progetto più propriamente architettonico, riguardanti l’edificio.

L’ARTICOLAZIONE DEL PROGRAMMA DEGLI INTERVENTI CONSERVATIVI Correlazioni con la carta dei materiali e lo stato dei difetti La correlazione fra le fasi analitiche (materiali, degradi e cause dei degradi) e la fase finale, viene effettuata tramite la redazione di un elaborato di sintesi, capace di interrelare i dati dell’analisi e quella della programmazione degli interventi. L’elaborato richiesto si baserà quindi sulla redazione di una carta dei difetti, riportante: la visualizzazione grafica, sulle superfici (prospetti, o sezioni, o prospetti e sezioni), dei degradi, individuati secondo il lessico UNI-NORMAL 11182/2006, attraverso l’uso di retini grafici (secondo ex-documento NorMaL 1/88 ed aggiornamenti elaborati dalla docenza); la redazione (in tavola) di una tabella di relazione materiali, degradi, degradi, cause dei degradi, interventi (fornita dalla docenza); la redazione (in tavola) di una successiva tabella, riportante la successione delle categorie operative degli interventi conservativi (Indagini preliminari; Riparazione/interventi tecnologici; Disinfezione di muratura; Pulitura; Consolidamento corticale; Protezione). Si allegano esempi di redazione degli elaborati grafici e delle tabelle. Tabella mat-degr-cause-int/PENTAGRAMMAt/CAT-OPERATIVE/esempi.

LE CATEGORIE OPERATIVE DEL PROGRAMMA CONSERVATIVO Il programma conservativo si articola attraverso una precisa processualità di fasi, generalmente conseguenti temporalmente, consistenti : nelle prime fasi de: le Indagini preliminari, individuante il programma delle eventuali analisi diagnostiche, da predisporre preventivamente alle scelte di intervento; la Riparazione/Interventi tecnologici, intendendo con questa gli interventi tecnologici finalizzati all’eliminazione delle macro-cause delle patologie di degrado, prima di procedere all’intervento sulla materia già alterata; nelle successive fasi de: la Disinfezione di muratura, intendendosi per questa l’eliminazione di elementi che impediscano la valutazione o l’esecuzione dei successivi interventi (patine biologiche occludenti il materiale sottostante; presenza di Sali solubili, che possono interagire con gli interventi successivi, …). la Pulitura, che deve essere messa in relazione alle caratteristiche del materiale su cui si opera (compatibilità, e minimo intervento); Il Consolidamento corticale, così definito poiché si effettua sul materiale, e comunque su una porzione della superficie più alterabile perché di interscambio con l’ambiente esterno (per distinzione dal consolidamento strutturale), e che analogamente alla prima deve rispondere ai requisiti di compatibilità, reversibilità, minimo intervento; la Protezione, ossia di quegli interventi rivolti a rallentare l’inevitabile processo di alterazione fisica della materia, nonché ad allontanare o eliminare le cause del successivo insorgere di nuovi fenomeni patologici.

RIPARAZIONE/ INTERVENTI TECNOLOGICI Eliminazione delle cause di degrado

LE CATEGORIE OPERATIVE DEL PROGRAMMA CONSERVATIVO Riparazione In questa categoria ricadono gli interventi di natura tecnologica atti ad eliminare le cause di alcune fenomenologie di degrado. Appare evidente che prima di ogni intervento sull’effettivo degrado del materiale, debba essere operata l’eliminazione della causa che lo provoca. Per tale motivo tali interventi devono essere prioritariamente condotti rispetto a qualsiasi intervento sull’alterazione del materiale. DEGRADI DI: Efflorescenze /Colature/Fronte di risalita/Patina biologica/Piante superiori/Colonizzazione biologica Sono generalmente derivate da patologie legate all’umidità: da risalita, da infiltrazione, da rimbalzo. - Da risalita: devono essere intrapresi interventi atti ad eliminare l’afflusso d’acqua proveniente dal terreno, e risalente attraverso un materiale vulnerabile alla risalita capillare (creazione di barriere fisiche o chimiche; intercapedini perimetrali – indiane; eventuale protezione delle parti fondali o del piano prossimo a quello di spiccato in presenza di contiguità con terreno vegetale). Da infiltrazione: infiltrazione dovuta a perdita di impianti di smaltimento (acque nere o bianche) e quindi controllo e riparazione di questi; dovuta ad inefficienza del sistema di protezione sommitale (tetti, coronamenti, lastrici); Da inefficienza dei sistemi di protezione sommitale (manti, coperture di lastrici solari, muretti d’attico, cornici sommitali), che possono determinare il fenomeno delle colature, delle patine biologiche e delle piante superiori. Da rimbalzo: devono essere previsti interventi di protezione della parte basamentale (presenza di lastre di materiale poco poroso da rivestimento, o applicazione di protettivi chimici).

DISINFEZIONE DI MURATURA Rimozione dei biodeteriogeni ricoprenti la superficie e dei prodotti ostacolanti la pulizia (Sali solubili)

Rimozione di biodeteriogeni

DISINFEZIONE DI MURATURA - BIODETERIORAMENTO MATERIALI INORGANICI ED ORGANISMI FOTOSINTETICI Metodi fisici Uso di condizioni limitanti –(Occultamento della luce tramite teli oscuranti) Efficaci contro alghe (Cianobatteri) e Licheni Efficacia dopo circa 1-2 mesi di trattamento Generalmente applicabili su opere artistiche

DISINFEZIONE DI MURATURA - BIODETERIORAMENTO MATERIALI INORGANICI E BIODETERIOGENI (PULITURE DI PICCOLE SUPERFICI) Metodi fisici - Pulitura al Laser Principi di base I laser impiegati per le puliture di opere lapidee hanno seguenti caratteristiche: emissioni di raggi nella gamma spettrale fra L’UV, e l’Infrarosso (radiazione Nd: YAG intermedia fra le due, con  = 1064 nm), che provoca una fotoablazione (rimozione per effetto della luce, con vaporizzazione del materiale). L’efficacia della pulitura viene aumentata con l’ausilio della bagnatura (con spugna o pennellino ) del supporto. Differenziazione della quantità di energia emessa (pulitura incrostazioni biologiche, alghe a circa 0,5 J, Licheni a 0,8 J). Durata degli impulsi ed energia emessa, tipo QS o SFR; Vantaggi: - Non invasività: non richiede l'uso di sostanze chimiche, né l'apporto di materiali abrasivi./ Elevato grado di controllo:possibilità di conservazione di scialbi e pitturazioni molto sottili/ Elevata precisione:azione puntuale e selettiva sull’alterazione, anche su prodotti alteranti di pochi micron Selettività: agisce in relazione alle proprietà ottiche del supporto. Svantaggi Costo elevato causa tempi lunghi di pulitura/Possibili annerimenti del substrato dovuti a penetrazione dei residui combusti del materiale biologico/ Difficile trasportabilità in cantiere del macchinario (bracci di 2 m, e max di 10 m se in fibra ottica)/ Precauzioni di sicurezza per gli operatori (occhiali e maschera di protezione per polveri e vapori).

PULITURA AL LASER

DISINFEZIONE DI MURATURA – RIMOZIONE MECCANICA MATERIALI INORGANICI E BIODETERIOGENI Metodi meccanici Principi di base Impiegano sistemi manuali di rimozione con : Spazzole semirigide (meglio nylon), spatole, per superfici estese e non di pregio. Riduzione della bio-massa con aspiratori; Vantaggi: Semplicità di esecuzione e basso costo, per spazzolature; Svantaggi: Possibile diffusione delle spore per spolveratura (Funghi e Licheni). La spolveratura va comunque effettuata dopo operazioni di pulitura chimica per rimuovere i biodeteriogeni devitalizzati. Tipologia ed uso delle spazzole Spazzole d’acciaio e con fili d’ottone, fortemente abrasive del supporto, sono da sconsigliare (solo per puliture di metalli); Spazzole di saggina o nylon, o spazzolini da denti, hanno azione più blanda, ma non alterano il supporto.

DISINFEZIONE DI MURATURA - USO DI BIOCIDI MATERIALI INORGANICI E BIODETERIOGENI Metodi chimici (biocidi) Avvertenze:I prodotti impiegati devono essere caratterizzati da: non interferenza con il supporto;ridotta tossicità; Modalità di applicazione: Principio attivo disciolto in solvente (generalmente acquoso), applicato a pennello, impacco o spruzzo. Tipologia dei diserbanti : Per i diversi biodeteriogeni i più impiegati sono i seguenti: Contro funghi, batteri, ed attinomiceti (eterotrofi): Antibiotici, come Ampicillina per batteri, e Nistatina per i funghi/ Composti a-specifici organici ad ampio spettro (derivati del Fenolo), nonché Sali di Ammonio quaternario. Contro Alghe e Licheni: Ad ampio spettro (casi di più specie biodeteriogene): Sali di Ammonio quaternario (Benzalconio Cloruro), derivati del Fenolo, composti organo-metallici); Prodotti specifici: derivati dell’Urea o fosforganici. Uso di acqua ossigenata a 100 vol., (no calcari) Ipoclorito di Sodio e Formalina al 5% in acqua. Metodo di controllo dell’efficacia della pulitura da patine algali è generalmente il cambiamento cromatico di queste.

DISINFEZIONE DI MURATURA - DISERBO MATERIALI INORGANICI E BIODETERIOGENI Metodi chimici (diserbanti per muschi e piante superiori – erbacee e legnose) Tipologie di Erbicidi: Di contatto (agiscono in prossimità dell’applicazione); Sistemici (circolanti, dopo l’applicazione, all’interno della pianta). Più efficaci. Prodotti Urea e Fosforganici (Muschi e Piante superiori), Diazine e Triazine (piante superiori); Modalità di applicazione: Per Irrorazione (soluzioni debolmente concentrate), impacco, iniezione, o spargimento di granuli (solo su sup. orizzontali). Irrorazioni: Da evitare l’uso di pompe a pressione, per l’impossibilità di controllare la dispersione del biocida. Iniezioni:Taglio all’altezza del colletto radicale, e somministrazione (per iniezione) di prodotti antigerminanti.

Estrazione di Sali solubili

Modalità applicative: DISINFEZIONE DI MURATURA – ESTRAZIONE DI SALI SOLUBILI TRAMITE LAVAGGIO CON ACQUA DEIONIZZATA Principi di base: Trasferimento delle specie saline tramite lavaggio con acqua deionizzata. Modalità applicative: Applicazione di acqua deionizzata tramite impacchi di argille adsorbenti, polpa di carta o carta giapponese, con conseguente trasferimento dei Sali all’interfaccia. Applicazione di pellicole plastiche per evitare un troppo rapido asciugamento. -Rimozione del materiale d’impacco ad essicazione avvenuta e conseguente rimozione dei Sali; Limiti: evitare l’impiego su rocce con elevati componenti argillose, e con presenza elevata di Sali nella composizione minerale.

DISINFEZIONE DI MURATURA – ESTRAZIONE DI SALI SOLUBILI TRAMITE USO DI INTONACI MACROPOROSI Principi di base: Applicazione di superficie porosa, capace di aumentare la velocità di evaporazione dell’acqua dall’intonaco, rispetto a quella di umidificazione. Il sale si deposita così sulla superficie di sacrificio che può viene rimossa a ciclo terminato. Modalità applicative: Asportazione precedente intonaco. Pulitura della superficie e chiusura di eventuali cavità. Eventuale desalinizzazione. Irrorazione con acqua ed applicazione del rinzaffo . -Applicazione di due strati di intonaco macroporoso, il primo ad elevate caratteristiche capillari, il secondo caratterizzato da una buona traspirabilità al vapor d’acqua. Limiti: applicazione su murature non intonacate (necessità di rimozione dell’intonaco preesistente).

PULITURA

PRINCIPI A BASE DELL’INTERVENTO DI PULITURA Nelle operazioni di pulitura di un manufatto storico-artistico deve tenersi in conto, che le metodiche impiegate Non devono costituire pericolo diretto ed indiretto per il monumento; Non devono spingersi al punto di realizzare un eccessivo rinnovamento della superficie, mantenendo il più possibile l’effetto della patina di invecchiamento naturale del materiale; Non devono generare prodotti secondari (p.e. Sali solubili), capaci di compromettere la futura conservazione; Non devono spingersi ad azioni troppo aggressive con il deterioramento della superficie, tali da poter innescare future azioni pericolose per la futura conservazione.

TECNICHE E METODI DI PULITURA La pulitura di materiali lapidei naturali ed artificiali può essere effettuata con diversi metodi di pulitura: Metodi fisici: Puliture ad acqua: A spray d’acqua a bassa pressione; ad acqua nebulizzata; Altre Puliture a laser; Puliture con argille speciali; Metodi Meccanici: Puliture con sabbiatura controllata; Puliture con microsabbiatura; Puliture con sistema jos o rotec; Puliture con metodi manuali (bisturi); Microsabbiature; Puliture con ablatori ad ultrasuoni; Metodi chimici: Puliture con sostanze chimiche: Carbonato d’Ammonio; Urea; AB57;.resine scambiatrici di ioni; Ogni sistema deve essere correttamente adoperato in relazione alle caratteristiche fisiche, chimiche, mineralogiche del materiale esistente.

PULITURA DI CROSTE NERE E DEPOSITI SUPERFICIALI Metodi Fisici Su materiali poco o mediamente porosi, in buono stato di conservazione, privi di intonaci di pregio all’interno. PULITURA CON SPRAY D’ACQUA A BASSA PRESSIONE Principi di base: Metodo che adopera l’azione solvente dell’acqua su croste nere di scarso spessore (1-3 mm di spessore). Uso di spray d’acqua a bassa pressione (2,5-4 atm) di acquedotto, e minimo uso di acqua, producenti un’azione di bagnatura e solubilizzazione superficiale. Modalità esecutive: Bagnatura della superficie dall’alto, in modo da utilizzare il ruscellamento proveniente dall’alto, per le parti sottostanti; Effettuazione non nei periodi invernali (effetti di gelo, e ridotta evaporazione); Impiego di spazzolatura con spazzole di nylon e saggina per consentire la rimozione dei depositi, e successivo risciaquo. Precauzioni: Uso di acque dure su materiali carbonatici; di acque demineralizzate per i graniti. Vantaggi: economicità/ Svantaggi: eccessiva lunghezza della pulitura che potrebbe consentire eccessivi apporti d’acqua.

PULITURA DI CROSTE NERE/estrazione sali Metodi Fisici Su materiali anche porosi e croste nere di debole spessore PULITURA CON IMPACCHI DI ARGILLE SPECIALI Principi di base: Metodo che adopera la capacità di alcune argille (Sepiolite ed Attapulgite, fillosilicati idrati di Magnesio), di adsorbire materiali sul loro supporto. Modalità esecutive: Preventiva rimozione di sostanze grasse (p.e. conCloruro di metilene); Applicazione con spatole e pennelli del prodotto a circa 2-3 cm di spessore; Mantenimento per almeno 24-48 h, e rimozione una volta seccato il materiale, e successiva asportazione con risciaquo. Precauzioni: Uso di pellicola per rallentare asciugature troppo repentine. Vantaggi: Non dannosità, basso costo, facilità di applicazione/ Svantaggi: eccessiva lentezza, non controllabilità, e scarsa efficacia su croste spesse; difficoltà di eliminazione del prodotto su rocce molto porose.

PULITURA DI CROSTE NERE E DEPOSITI SUPERFICIALI Metodi Fisici Su materiali non porosi e croste nere anche di medi spessori PULITURA CON ACQUA NEBULIZZATA Principi di base: Pulitura con acqua ridotta a gocce finissime (effetto nebbia), permettendo estesi punti di contatto con la superficie da pulire. Modalità esecutive: Preventiva rimozione di sostanze grasse (Cloruro di metilene); Applicazione con spatole e pennelli del prodotto a circa 2-3 cm di spessore; Mantenimento per almeno 24-48 h, e rimozione una volta seccato il materiale, e successiva asportazione con risciaquo. Precauzioni: Possibile deionizzazione del’acqua, per l’uso su rocce calcaree non porose (marmi e Calcari lucidabili). Vantaggi: Elevato potere solvente; riduzione dell’azione meccanica; raggiungimento di sottosquadri / Svantaggi: Problematiche conservative su rocce Calcaree, materiali porosi, affreschi interni (trasmigrazione di Sali).

PULITURA DI CROSTE NERE Metodi Fisici Particolari decorativi e sottosquadri PULITURA CON ABLATORI (Ultrasuoni) Principi di base: Pulitura che impiega l’uso di vibrazioni tramite un emettitore, simile agli strumenti dentistici, permettendo la rimozione della crosta. Modalità esecutive: Preventiva bagnatura della superficie. Successivo lavaggio per risciaquo dei residui. Vantaggi: Non dannosità; pulitura anche di croste di elevato spessore/ Svantaggi: Operatori specializzati; Lunghezza temporale della rimozione.

PULITURA DI CROSTE NERE Metodi Meccanici Su materiali porosi e non. PULITURA CON SABBIATURA CONTROLLATA A SECCO Principi di base: Pulitura tramite effetto abrasivo di granulati. Da impiegare su croste tenaci e spesse, anche su sottosquadri. Modalità esecutive: In questo tipo di pulitura si devono parametrare: La mesh del granulato impiegato, di durezza non superiore a quella del materiale da pulire, di piccola dimensione ed in forme arrorondate; La pressione del getto, regolata da manometri di precisione (con pressioni fra 1-1,5 atm); Il tempo di sabbiatura (più basso, se più alta la pressione, e viceversa); La distanza dell’operatore dalla superficie; La dimensione del diametro dell’uggello (più piccoli per lavori di dettaglio e viceversa). Precauzioni: Gli operatori devono essere adeguatamente protetti dalla possibile inalazione dei granulati (uso di maschere ). Vantaggi: Interventi a secco in assenza d’acqua/ Svantaggi: Controllo accurato di tutti i parametri, al fine di evitare eccessivi di asportazione del materiale.

PULITURA DI CROSTE NERE/DEPOSITI/GRAFFITI Metodi MeccaniciI PULITURA CON METODO JOS O ROTEC Principi di base: Pulitura tramite effetto abrasivo di materiale di ridotta durezza e dimensioni (dimensioni da125 a 300 micron; durezza da 3 a 5 Mohs), ad esempio, Carbonato di calcio, gusci di noce, pula di riso, ecc. A differenza della sabbiatura classica il sistema sfrutta un’azione a vortice dell’aria, che invia gli inerti, in modo tangenziale alla superficie e non diretto. Esistono differenti ugelli per le diverse superfici. Modalità esecutive: Analoghe a quelle per la sabbiatura controllata. Precauzioni: Gli operatori devono essere adeguatamente protetti dalla possibile inalazione dei granulati (uso di maschere ), e dall’effetto acustico (cuffie). Manodopera edile. Vantaggi: Interventi a secco in assenza d’acqua/ Svantaggi: Controllo accurato di tutti i parametri, al fine di evitare eccessi di asportazione del materiale.

PULITURA DI CROSTE NERE Metodi Meccanici Su sottosquadri o elementi con definizioni figurali o su materiale molto deteriorato preconsolidato. PULITURA CON MICROSABBIATURA Principi di base: Pulitura tramite effetto abrasivo di granulati molto fini da impiegare su croste presenti su superfici decorate o molto deteriorate. Modalità esecutive: Il metodo è poco alterativo per l’uso di polveri molto fini; per la possibilità di controllare la pressione e la quantità dell’abrasivo da parte dell’operatore. Precauzioni: Gli operatori devono essere adeguatamente protetti dalla possibile inalazione dei granulati (uso di maschere ). Vantaggi: metodo a secco, molto controllato Svantaggi: Elevata lentezza della pulitura, effettuata da tecnici specializzati su piccole porzioni alla volta, e conseguente elevato costo; Elevato costo della strumentazione.

PULITURA DI CROSTE NERE/ INCROSTAZIONI/ PRODOTTI ORGANICI (vecchie pellicole protettive-scialbi) Metodi Meccanici Su sottosquadri o elementi con definizioni figurali o su materiale molto deteriorato preconsolidato. PULITURA CON BISTURI Principi di base: Pulitura per asportazione meccanica, tramite bisturi, di elementi difficili da rimuovere su aree di ridotte dimensioni o difficilmente raggiungibili con altri metodi. Modalità esecutive: Il metodo è poco alterativo per l’esecuzione minimale effettuata da manodopera specializzata (restauratori). Gli operatori possono ricorrere a microscopi binoculari per una maggiore precisione. Precauzioni: Particolare abilità manuale dell’operatore, per evitare tagli e rimozioni di parti significative. Vantaggi: metodo molto controllato . Svantaggi: Elevata lentezza della pulitura, effettuata da tecnici specializzati su piccole porzioni alla volta, e conseguente elevato costo;

PULITURA DI CROSTE NERE Metodi Chimici Rimozione di croste nere tramite agenti chimici PULITURA CON IMPACCHI DI CARBONATO D’AMMONIO Principi di base: Pulitura per innesco di reazione chimica fra il Gesso, componente la crosta, ed il Carbonato d’Ammonio, secondo la reazione: CaSO4 : 2H2O + (NH4)2CO3 = CaCO3 +(NH4)2SO4 + 2H2O Questa determina oltre alla pulitura, su rocce calcaree, anche una forma di consolidamento, per ritrasformazione del Gesso in Carbonato di Calcio. Modalità esecutive: Il prodotto viene applicato ad impacco su polpa di Cellulosa, fino alla rimozione della crosta. Vantaggi: Metodo che non comporta alterazioni sul materiale lapideo . Svantaggi: Possibile presenza di macchie

PULITURA DI MACCHIE Metodi Chimici Rimozione di Sali metallici Sali di ruggine ( Principi di base: Pulitura per innesco di reazione chimica fra il Gesso, componente la crosta, ed il Carbonato d’Ammonio, secondo la reazione: CaSO4 : 2H2O + (NH4)2CO3 = CaCO3 +(NH4)2SO4 + 2H2O Questa determina oltre alla pulitura, su rocce calcaree, anche una forma di consolidamento. Modalità esecutive: Il prodotto viene applicato ad impacco su polpa di Cellulosa, fino alla rimozione della crosta. Avvertenze: Al termine devono essere ripuliti, tramite risciaquo le superfici, per evitare l’insediarsi di composti solubili. Vantaggi: Buona pulitura su croste di medio spessore Svantaggi: Possibile formazione di Sali.