V GIORNATA DI STUDIO - Gruppo di Lavoro “Geopolimeri” Materiali geopolimerici per i BENI CULTURALI 21 marzo 2011 Requisiti dei consolidanti superficiali per la produzione industriale Dott. Leonardo Borgioli - CTS srl

Requisiti di un prodotto consolidante - deve essere assorbito uniformemente dalla pietra e consolidare tutto il materiale alterato unendolo alla pietra sana all’interno; - non deve provocare la formazione di sottoprodotti secondari dannosi; - deve avere caratteristiche chimico-fisiche confrontabili con il supporto su cui si applica; - non deve modificare la permeabilità al vapor d’acqua del materiale lapideo; - non deve modificare l’aspetto estetico. Ma nessun prodotto ha questi requisiti! Però non si dice!

Requisiti indispensabili FACILITA’ DI REPERIMENTO E CONTINUITA’ NELLA PRODUZIONE Molti prodotti che hanno dato buoni risultati sono poi scomparsi per motivi non correlabili al settore del restauro Primal AC-33 STABILITA’ La stabilità del prodotto deve essere di almeno un anno Coalescenza, biodeterioramento COSTO ACCETTABILE Problemi correlati alla spedizione di prodotti a solvente o nocivi Costi in aumento LIVELLO DI RISCHIO ACCETTABILE Alcuni prodotti sono stati osteggiati anche per la loro tossicità Silicato di metile Bario idrossido APPROFONDITI STUDI PRELIMINARI Sul mercato appaiono consolidanti che non sono stati sottoposti a nessun controllo di un ente terzo. Nanoparticelle SUFFICIENTI TEST SU CAMPO I test di laboratorio sono indispensabili, ma non sufficienti. Scarsa durabilità del TiO2 nanoparticellare

Requisiti desiderabili COMPATIBILITA’ CON ALTRI PRODOTTI Un consolidante viene talvolta applicato con un biocida, o con un idrorepellente. FACILITA’ DI IMPIEGO Un prodotto difficile da usare crea problemi sia all’applicatore che all’azienda che deve fornire un servizio di post-vendita STOCCAGGIO “FACILE” Le basse temperature possono creare problemi ai materiali: soluzione semplice per i magazzini, problematica per i trasporti COSTO Per alcuni cantieri diventa il requisito primario!!!

Scelta dei consolidanti

Prodotto Vantaggi Limiti Estel 1000/1100 (silicato d’etile/silossano) Buona penetrazione Buona permeabilità Condizioni ambientali Incapacità di riadesione di scaglie o grani Bio Estel New Riformulato dopo l’eliminazione di alcuni biocidi (nuove normative) Acrisil 201 (acrilsiliconica) Semplicità d’uso Adesione Scarsa penetrazione Rischio filmazione Solvente Fluoline CP (acrilfluorurata) Fluoline HY (fluoroelastomero) Acril ME (acrilico) Nanorestore Ca(OH)2 Compatibilità Solvente – debole Nano Estel (SiO2)

Studi sulle nanosilici: NANO ESTEL Università di Pavia - Dipartimento di Chimica Generale - Prof. Licchelli Confronto tra Estel 1000, idrossidi alcalino-terrosi e Nano Estel su Pietra di Lecce Università di Firenze – Dipartimento di Restauro e Conservazione dei Beni Architettonici - Dott.ssa Ricci Nano Estel su arenarie e su marmi. Misure al SEM Università di Modena e Reggio – Dipartimento di Chimica Prof.Zannini Arenarie con 7 diversi silicati, tra cui Estel 1000, ed il Nano Estel. Facoltà di Ingegneria di Bologna Ing.Franzoni Estel 1000, Nanorestore e Nano Estel Arenaria degradata artificialmente e applicazioni al Cimitero Monumentale di Bologna Soprintendenza Archeologica dell’Emilia Romagna Dott.ssa Pomicetti Bio Estel, ossalato, Nanorestore e Nano Estel su aree archeologiche

Nanosilici SiO2 nanometrica (10-20 nm) Dispersione acquosa pH alcalino (~10) Concentrazione in silice: 300 g/lt Tempo di presa 3-4 giorni Non tossico, non infiammabile, nessun sottoprodotto dannoso Possibilità di legare pigmenti ed inerti Foto al SEM: Marilena Ricci LIMITI Minor penetrazione rispetto al silicato d’etile. Precipita in presenza di Sali Alcalinità elevata per alcuni tipi di pigmenti

Applicazioni NANO ESTEL CONSOLIDAMENTO di CALCESTRUZZO ROMANO Porzione di acquedotto romano Sesto Fiorentino – Firenze Problematica: umidità costante Restauro di Bettina Lucherini INTEGRAZIONE TRAMITE VELATURE Cattedrale di Barcellona Problematica: permanenza del pigmento senza effetti di lucido Restauro di AGORA