La somma di tutti gli spazi vuoti è definita POROSITA’ I materiali impiegati nelle murature presentano un sistema più o meno continuo di pori attraverso i quali si verifica la migrazione dell’acqua, che è la fonte primaria di degrado. Il volume di spazio vuoto all’interno del materiale è costituito da pori, cavità e fratture di forma e dimensione differenti. La somma di tutti gli spazi vuoti è definita POROSITA’, caratteristica fondamentale di tutti i materiali da costruzione, che influenza le loro proprietà fisiche (durabilità, resistenza meccanica, ecc.).

Volume del solido incluso lo spazio occupato dai pori Terminologia Volume dei Pori Vp Frazione del volume totale di un solido occupata dai pori (frazione di vuoto) Volume Apparente Va Volume del solido incluso lo spazio occupato dai pori Porosità Totale P (%) Rapporto tra il Volume dei Pori (Vp) e il volume apparente (Va) %P = 100x(Vp/Va) Volume dei Pori Aperti Vpa Volume occupato dai pori aperti Porosità aperta Pa(%) E’ minore o uguale alla porosità totale. Rapporto tra il volume dei pori aperti e il volume apparente espresso in percentuale. %Pa= 100x(Vpa/Va) Volume reale Vr E’ la differenza tra il volume apparente e il volume dei pori Vr=Va-Vp Superficie Specifica Ss E’ la superficie in m2 delle pareti dei pori aperti ed è espressa per unità di volume del materiale (m2/m3)

Metodi di misura Le tre proprietà strutturali fondamentali per descrivere un materiale poroso sono: Porosità, Distribuzione porosimetrica, Superficie specifica. Dal momento che queste proprietà sono geometriche possono essere valutate attraverso un’osservazione diretta (Metodi Diretti: analisi petrografica al microscopio ottico, osservazioni SEM). Esistono anche dei metodi indiretti che si basano sulla misurazione di proprietà quali la densità, la permeabilità al vapore, la velocità di risalita capillare, la capacità di adsorbimento, ecc. e che consentono di misurare la porosità. (Metodi Indiretti: porosimetria a mercurio, adsorbimento di gas, ).

Test di assorbimento di acqua per immersione totale Metodi di misura Metodi Semplici Test di assorbimento di acqua per immersione totale Test di desorbimento di acqua Test di assorbimento per capillarità Prova di permeabilità al vapore UNI EN 15801: 2010 Materiali lapidei naturali ed artificiali. Determinazione dell’assorbimento d’acqua per capillarità La norma stabilisce un metodo per determinare la quantità d’acqua assorbita per capillarità da un provino di materiale lapideo in contatto con acqua deionizzata per unità di superficie in funzione del tempo. UNI EN 1936 (Metodi di prova per pietre naturali) Determinazione delle masse volumiche reale e apparente e della porosità totale aperta. La norma stabilisce un metodo per determinare la massa volumica reale e apparente e la porosità totale aperta delle pietre naturali.

UNI EN 1936 (Metodi di prova per pietre naturali) Massa volumica apparente, db Rapporto tra la massa del provino secco e il suo volume apparente Volume Apparente Va Volume del solido incluso lo spazio occupato dai pori Volume reale Vr E’ la differenza tra il volume apparente e il volume dei pori Vr=Va-Vp Massa volumica reale dr Rapporto tra la massa del provino secco e il suo volume reale Porosità aperta Pa (%) E’ minore o uguale alla porosità totale. Rapporto tra il volume dei pori aperti e il volume apparente espresso in pecentuale. %Pa= 100x(Vpa/Va) Porosità Totale P (%) Rapporto tra il Volume dei Pori (Vp) e il volume apparente (Va) %P = 100x(Vp/Va)

UNI EN 1936 (Metodi di prova per pietre naturali) Strumentazione Una stufa ventilata che possa mantenere una temperatura di 70°C Un recipiente collegato ad una pompa a vuoto che possa mantenere una pressione di circa 2kPa e possa mantenere la graduale immersione dei provini in esso contenuti. Una bilancia di precisione e con la possibilità di pesare il provino in acqua. Un calibro di precisione. Un setaccio con aperture di 0.063 mm Un essiccatore con materiale essiccante

Procedimento di prova Porosità aperta e massa volumica apparente Pesare ogni provino (md) dopo essiccazione e porre i provini in un recipiente a vuoto e diminuire la pressione gradualmente. (2) Mantenere questa pressione per 24h al fine di eliminare l’aria contenuta nei pori aperti del provino. (3) Introdurre lentamente acqua demineralizzata a 20°C nel recipiente. Mantenere la pressione a 2kPa durante l’introduzione dell’acqua e per le 24h successive. (4) Dopo questo tempo riportare il recipiente alla pressione atmosferica e lasciare i provini immersi in acqua per altre 24h a pressione atmosferica. (5) Poi per ogni provino: Pesarlo in acqua e registrare la massa in acqua, mh; Asciugare velocemente il provino tamponandolo con un panno umido e determinare la massa del provino saturo d’acqua, ms.

Pesata idrostatica Si sfrutta il principio di Archimede: un corpo immerso in un fluido riceve una spinta verso l'alto uguale al peso del volume di fluido spostato. m(d) m(h) m(h) = massa del campione secco (md) – massa del volume di acqua spostato

Espressione dei risultati delle tre malte Assorbimento di acqua (%) = m(s)-m(d)/m(d) 100 m(s) –m(d) = massa acqua nei pori (volume dei pori)

Espressione dei risultati delle tre malte Volume reale del solido = m(d)-m(h) m(h) = massa del campione secco (md) – massa del volume di acqua spostato m(d) –m(d)+ massa del volume di acqua spostato

Espressione dei risultati delle tre malte Volume apparente del solido = m(s)-m(h) m(s) = massa del campione secco (md) + massa di acqua nei pori m(h) = massa del campione secco (md) – massa del volume di acqua spostato Massa di acqua nei pori + massa del volume di acqua spostato

Espressione dei risultati delle tre malte Porosità accessibile all’acqua=[m(s)-m(d) /m(s)-m(h)]*100 (Volume dei pori/ volume apparente)*100