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Corso di Laurea in Restauro Architettonico - AA. 2006-2007 - Diagnostica per il restauro

Università di Genova - Facoltà di Architettura

Corso di Laurea in Restauro ArchitettonicoAnno accademico 2006- 2007

Diagnostica per il restauroDaniela Pittaluga

• Principali fenomeni, meccanismi e cause del degrado

• Alcuni esempi di applicazioni di tecniche analitiche applicabili in situ


Palazzo Belimbau a Genova - Indagine endoscopicaProblema: capire la tecnica di realizzazione, i materiali impiegati e i

problemi di degrado/dissesto del cornicione dell’edificio.

L’endoscopia ha consentito l’esplorazione di alcune cavità comunicanti con l’esterno ma inaccessibili alla visione diretta.


Palazzo Belimbau a Genova - Indagine endoscopica

L’indagine si è articolata in diverse fasi:

• campagna di rilevamento

• interpretazione delle riprese fotografiche e dei filmati effettuati

• ricostruzione grafica delle ipotesi elaborate sulla tecnica costruttiva adottata per la costruzione del manufatto

• redazione di una relazione tecnica di sintesi dei risultati del lavoro svolto.


Si tratta di una tecnica analitica non distruttiva, che fornisce informazioni qualitative di tipo puntuale.

La tecnica prevede l’introduzione di sonde costituite da tubi metallici, rigidi o flessibili, nella cavità in esame. Questi tubi sono dotati di un oculare ad una estremità e di una fonte luminosa all’altra, di un sistema di specchi

o lenti (oggi in genere si usano fibre ottiche) e, eventualmente, di uno strumento per la registrazione delle immagini.

Endoscopia - funzionamento


Palazzo Belimbau a Genova - Indagine endoscopica

L’esistenza di fori già esistenti ha consentito l’introduzione dello strumento e, in alcuni punti, anche di una fotocamera digitale.


Palazzo Belimbau a Genova - Indagine endoscopicaIn base alle informazioni desunte mediante esame endoscopico, sono state formulate alcune ipotesi sul sistema costruttivo del cornicione.

CHIESA DI S.NICOLO' - NOTO

http://www.notogiardinodipietra.com/notobarocca/notobarocca.htm

http://www.notogiardinodipietra.com/index.htm


Cattedrale di Noto - Indagini soniche

Pilastro C, sezione orizzontale. Mappatura delle velocità soniche rilevate prima (a sinistra) e dopo (a destra) l’iniezione di miscele consolidanti

Le indagini soniche sono state applicate in modo diffuso sui pilastri per individuare il passaggio da un materiale ad uno con differenti caratteristiche e individuare zone particolarmente danneggiate.

Problema:

• individuare discontinuità materiali, insufficienze meccaniche

• verificare l’efficacia del consolidamento dei pilastri


Indagini soniche - funzionamento

Tecnica analitica di tipo fisico, non distruttiva, attiva, che fornisce informazioni di natura puntuale sulla consistenza fisica e sullo stato

di conservazione del manufatto analizzato.

Velocità e modi di propagazione delle onde elastiche variano in base al modulo elastico del mezzo attraversato e alla sua

maggiore o minore omogeneità.

L’indagine misura il tempo che l’impulso sonoro impiega ad attraversare il materiale da generatore (martello o altoparlante) a

ricevitore (velocimetro, accelerometro, microfono, collegato ad un rivelatore di segnali).

In presenza di discontinuità, l’onda elastica viene in parte riflessa e in parte rifratta, è quindi possibile individuare

irregolarità all’interno delle murature, sulla base dell’energia e della qualità dell’onda dopo il passaggio nel materiale.


Indagini sonichePrincipi di funzionamento:

La presenza di disomogeneità e discontinuità nel materiale riduce l’energia dell’onda elastica in ‘uscita’, il segnale dunque sarà più debole

in superficie

irraggiamento in trasparenza

E’ possibile effettuare misure:• in superficie (si usano quando

solo un lato dell’oggetto è accessibile - riconoscimento alterazioni superficiali, presenza di fessure o fratture interne)

• per irraggiamento (si usano quando due facce contermini sono accessibili - es. uno spigolo)

• in trasparenza (si effettuano quando un oggetto è accessibile in ogni sua parte - le misure così ottenute assicurano elevata qualità ed affidabilità delle misure)


Indagini soniche

Grazie alle indagini soniche è possibile:

• determinare la profondità de piano di appoggio delle fondazioni di un edificio;

• determinare la consistenza interna di componenti costruttive quali murature, fondazioni o pilastri;

• rilevare discontinuità o lenti di distacco tra intonaci e supporti;

• ...


Indagini ultrasonicheLe indagini ultrasoniche consentono di acquisire informazioni sulla consistenza interna di un solido studiando le modalità di diffusione

al suo interno di particolari onde elastiche.

Sono basate sullo stesso principio delle indagini soniche.

La scelta della banda di emissione di segnali è molto importante in quanto occorre evitare qualsiasi danno che le onde potrebbero

provocare al manufatto esaminato.

L’esame con ultrasuoni è molto sensibile e consente di fare prospezioni fino a 10 m di profondità, determinando con esattezza la localizzazione di difetti o discontinuità, la loro forma ed entità.

I limiti delle indagini ultrasoniche risiedono nella difficoltà di ad indagare materiali quali il legno, le malte o altri impasti di

materiali incoerenti (materiali che attenuano la propagazione delle onde), o pezzi con scarsa finitura.


Indagini ultrasoniche

• Valutazione del riempimento dei giunti di una muratura lapidea o laterizia,• classificare le pietre da taglio in base alla loro compattezza e omogeneità,• verificare effetti dei cicli di invecchiamento artificiale;• determinazione di porosità, durezza e densità delle pietre calcaree.

Informazioni ottenibili:


Basilica di S. Pietro - Termografia

Fig. 2. Mappa termica della mano dell’angelo situato a destra dell’orologio “italiano”. Si evidenzia una lesione trattata nel 1985 con una stuccatura, ormai staccatasi dalla pietra (zona A) ed una zona con forte presenza di microorganismi (zona B).

Fig. 4. Mappa termica di una tipica stuccatura con ristagno d’acqua (zona scura delimitata dal tratteggio).

La termografia è stata utilizzata per individuare piccole discontinuità e verificare l’efficienza delle vecchie stuccature dei manufatti lapidei

Problema: stabilire le condizioni delle stuccature dei materiali lapidei


Termografia

Indagine non distruttiva, globale e/o parziale, condotta in situ.

Può essere passiva, se rileva le temperature emesse dal corpo durante il ciclo termico naturale, o attiva, se le emissioni sono amplificate mediante riscaldamento forzato.

E’ un sistema di tele-rilevamento delle temperature superficiali che consente la determinazione di differenze di temperatura ma non della temperatura assoluta.


TermografiaCondizioni ottimali per la ripresa:• presenza di squilibrio termico

struttura/ambiente• presenza di flusso termico e irraggiamento

perpendicolari alla superficie della struttura;

• assenza di irraggiamento diretto sulla struttura da parte di sorgenti di calore.

Informazioni ottenibili:- Individuazione e determinazione morfologica di componenti costruttive nascoste;

- ricerca di tracce di oggetti o parti rimosse in strutture rimarginate;

- analisi dei fenomeni di degrado (quadri fessurativi, mappe di umidità, fonti dispersione termica, …;

- rilievi di impianti, idrici, elettrici, fognari, canne fumarie;

- controlli in fase di intervento;

- indagini su strutture murarie intonacate.


TermografiaCaso 1. E’ stato possibile localizzare una apertura murata.

Caso 2. Si è potuto individuare un distacco dell’intonaco che ha reso possibile l’infiltrazione di umidità


Basilica di San Pietro - Indagini Georadar

Uso di georadar ad alta frequenza (1.5 GHz) per la determinazione delle condizioni dei cretti di facciata e dell’Orologio Ultramontano.

Le caratteristiche dello strumento utilizzato e della frequenza delle onde emesse ha reso possibile una indagine molto precisa in una fascia superficiale (fino a 50 cm di profondità dalla superficie) del materiale.

Problema: acquisire informazioni sulle condizioni delle fratture formatesi sulla facciata poco dopo la costruzione.


Georadar - funzionamentoIl Georadar è una tecnica non distruttiva, che fornisce informazioni di tipo puntuale.

E’ un sistema in grado di indagare, utilizzando la riflessione di onde elettromagnetiche appositamente prodotte, i terreni ed i materiali al fine di individuare:

• strutture e corpi sepolti a profondità comprese tra 0 e 20 m. (in base alle caratteristiche del terreno esaminato e dello strumento adottato);

• Discontinuità, disomogeneità o variazioni di densità nei materiali.

Risultato dell’indagine

Sezioni verticali che illustrano visivamente gli andamenti delle discontinuità presenti nel sottosuolo, o nel materiale indagato, permettendo così di individuare la presenza di materiali metallici, fondazioni in cemento, tubazioni, cavi interrati, cavità, infiltrazioni dovute a perdite di liquidi e disomogeneità di varia natura.


Schema dell’elaborazione dei dati georadar per una porzione di lesena, a partire dalla sezione bidimensionale fino alla rappresentazione grafica tridimensionale dei materiali.

Radargramma (a) e relativa sezione CAD interpretata (b) di un quadrante dell’orologio Oltramontano, che indica i vari materiali costituenti e le criticità strutturali riscontrate.

Basilica di San Pietro - Indagini Georadar


Valle Christi - indagini georadar del terrenoProblema:• individuare eventuali strutture

murarie sepolte

• Indagare la natura del terreno e delle fondazioni del rudere


Valle Christi - indagini georadar del terreno

La zona più chiara individua una struttura muraria, più compatta rispetto al terreno.


Bibliografia di riferimento per questa lezione:

G. Alessandrini, Le cause del degrado del Materiale lapideo. Appunti dalle lezioni, 1987;

G. Torraca, Porous building materials, ICCROM, 1982, Roma;

S.F. Musso, Architettura, segni e misura. Repertorio di tecniche analitiche, Esculapio, Bologna 1995;

D. Camuffo, Indoor Climatology: the Scrovegni Chapel as a case study, in S. Colinart e M. Menu (a cura di) La matière picturale: fresque et peinture murale, Edipuglia, Bari 2001

M. Matteini, Indagini e restauro del ciclo pittorico “La leggenda della Vera Croce”, di Piero della Francesca ad Arezzo, in S. Colinart e M. Menu (a cura di) La matière picturale: fresque et peinture murale, Edipuglia, Bari 2001

M. Matteini, A. Moles, Scienza e Restauro. Metodi di Indagine, Nardini Editore, Firenze, 2003

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