TRA RICERCA E INNOVAZIONE: SVILUPPO E VERIFICA DI NUOVI PRODOTTI PER IL RESTAURO E LA CONSERVAZIONE DI MANUFATTI LAPIDEI Donato Colangiuli Nadia Bianco

DALLA RICERCA AL PRODOTTO Possibile Soluzione Richieste dirette Necessità specifiche Problematiche note Prodotto Finito Prodotto Sperimentale Applicazione in laboratorio Superamento Test Applicazione in situ

ALTERAZIONE DELLE ROCCE Casi concreti Formulazione di nuove malte da restauro I nanomateriali e i manufatti lapidei dei beni culturali Biossido di Silicio Biossido di Titanio

FORMULAZIONE DI NUOVE MALTE DA RESTAURO

RICERCA DI MERCATO Malte da restauro comuni in Italia Azichem, BASF, CRC, CTS, Degussa, Fassa Bortolo, Grigolin, HD System, Kerakoll, Mapei, Röfix, Trass, Villaga, Vimark, Weber Prodotti genericamente definiti “adatti per il restauro di edifici di interesse storico-artistico” classificati secondo: -proprietà (CS; M;W) -uso (R; GP; G) (EN 998 1 e 2) Certificazione WTA Certificazione BIO INOLTRE: il legante più utilizzato è la calce idraulica naturale (NHL 2, 3, e 5)

FORMULAZIONE DI MALTE DA INTONACO Selezione delle materie prime Caratterizzazione della malta Studio di durabilità Valutazione della compatibilità con supporti lapidei

SELEZIONE DELLE MATERIE PRIME LEGANTE ACQUA AGGREGATO Calce idraulica naturale (NHL 3,5) Calcareo (roccia frantumata) ADDITIVI Aeranti, addensanti, impermeabilizzanti. MA04: con l’aggiunta del 2% di cemento bianco MA05: con l’aggiunta del 2% di metacaolino

PREPARAZIONE DEI CAMPIONI PROVE SULLA MALTA FRESCA Preparazione campioni PROVE SULLA MALTA INDURITA Consistenza Massa volumica Contenuto d’aria Stagionatura di 28 giorni Massa volumica Resistenza alla compressione e compressione Assorbimento d’acqua per capillarità Penetrazione al vapor acqueo

PROVE DI LABORATORIO Consistenza della malta fresca Sezione sottile (micr. ottica) Resistenza a compressione Microscopia elettronica Assorbimento capillare Resistenza a flessione

CARATTERIZZAZIONE DELLA MALTA COMPATIBILITÀ con i materiali preesistenti CHIMICA No sali solubili FISiCA No effetto barriera MECCANICA Funzione sacrificale ASSENZA DI NORME specifiche per il settore dei Beni Culturali (in termini di caratteristiche chimiche, fisiche e meccaniche) SOGLIE per la valutazione della compatibilità con i materiali preesistenti Spesso si fa riferimento alle “malte da ripristino” (UNI-EN 998-1; WTA 2-9-04/D): elevata porosità, elevata permeabilità e ridotta azione capillare, adatte in presenza di acqua e sali solubili…

CARATTERIZZAZIONE DELLA MALTA COMPATIBILITÀ con i materiali preesistenti CHIMICA No sali solubili MECCANICA Funzione sacrificale CONTENUTO DI SALI SOLUBILI PROVE MECCANICHE (resistenza a compressione) LAPIDEI Confronto con altre malte commerciali CARPARO 5-10 MPa GENTILE 19-24 MPa -malta con cemento 5,01% -malta con metacaolino 3,71% -malta Kerakoll 3,33% -malta Webber 2,36% MALTE M. Cemento 1,51 MPa M. Metacaolino 1,91 MPa

TEST DI RESISTENZA ALLA CRISTALLIZZAZIONE SALINA STUDIO DI DURABILITÀ TEST DI RESISTENZA ALLA CRISTALLIZZAZIONE SALINA 15 cicli di immersione in soluzione di solfato di sodio MALTA CON METACAOLINO: 1° ciclo 15° ciclo MALTA CON CEMENTO:

COMPATIBILITÀ CON MATERIALI LAPIDEI Selezione di 2 materiali lapidei locali (estratti nel Sud Italia) selezionati fra le pietre tenere e adatti all’impiego in associazione con malte da intonaco: Adesione Invecchiamento combinato Carparo Pietra Gentile

COMPATIBILITÀ CON MATERIALI LAPIDEI Adesione Invecchiamento su provini combinati Dopo 1 giorno Dopo 4 giorni Dopo 17 giorni

CONCLUSIONI Le malte testate hanno caratteristiche vicine a quelle «da ripristino», le cui specifiche sono state assunte come valori di riferimento nell’attività di laboratorio per la loro caratterizzazione. Buoni risultati sono stati ottenuti anche in termini di adesione sulle pietre porose e riguardo al comportamento nei confronti della circolazione della soluzione salina, non evidenziando il verificarsi «effetti barriera».