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Resine Epossidiche: Esempi di utilizzo

Scritto da Pierpaolo Masoni

Esempi di utilizzo

Di seguito verrano descritti alcuni esempi di utilizzo delle resine epossidiche nel restauroarchitettonico e del mobile:

1. Recupero di travi ammalorate 2. Consolidamento solai seicenteschi della Maison La Tour - Verres AO 3. Consolidamento della cuspide del Campanile Chiesa di Saint Roch'Villeneuve (AO) 4. Le Resine epossidiche nel Restauro del mobile

Recupero di travi ammalorate

Nell'ambito del restauro ligneo, le resine epossidiche hanno principalmente due applicazioni inincollaggi particolari e nel recupero di travature ammalorate.

Come adesivi vengono usate esclusivamente per incollaggi ove le colle tradizionali nonpossano essere utilizzate se non ampliando con artifici macchinosi la superficie di aderenza,

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modificando, cioè, a volte pesantemente, la struttura dell'oggetto. Ciò permette di risolvere moltiproblemi nel campo della conservazione.

Queste resine hanno un grande potere di penetrazione nelle fibre del legno e, se usatecorrettamente, permettono di ottenere incollaggi strutturali di grande resistenza.

La più importante applicazione delle resine epossidiche nel campo del restauro ligneo,concerne il recupero di travi ammalorate.

In questo ambito le resine hanno permesso di risolvere problemi fondamentalmente di due tipi:

1. Marcescenza delle testate di travi portanti nell'inserzione nelle pareti;

2. Eccessiva flessione o debolezza di travi e travetti dovute a carico eccessivo o adammaloramenti, fessurazioni o rotture. (R.E.M)

Il primo caso può essere risolto o con il rifacimento totale in resina della parte ammalorata, ocon la sua sostituzione con un segmento di trave della stessa tipologia. Il disegno riportasommariamente le fasi di lavoro della prima ipotesi.

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In questo caso la casseratura viene fatta usando un essenza lignea simile a quella del trave, così da avere sulla superficie della forma finale l'impronta della venatura come da originale. Ovviamente la casseratura deve essere isolata dalla resina per evitare che si incolli ad essa; a questo scopo basta foderare il legno con pellicola di polietilene che, aderendo alle venature, permetterà che il loro negativo si imprima nella resina stessa ad imitazione delle venature del trave.

Altro sistema è quello della casseratura a perdere, cioè realizzata con uno strato di legno che diventerà la superficie stessa del nuovo tratto di trave, come una lastronatura. In questo caso, per evitare che la giunzione fra la casseratura ed il trave sia troppo vistosa, la giunzione stessa deve essere effettuata diagonalmente rispetto all'andamento della venatura; si dovrà, quindi, asportare una porzione superficiale di trave per una profondità pari allo spessore delle pareti della casseratura.

Una discreta visibilità dell'intervento è spesso accettabile, sia a livello filologico , sia estetico;

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comunque la resina può essere pigmentata con terre, oppure può essere colorata dopo lacatalizzazione. L' aderenza della parte ricostruita alla originaria deve essere aumentatamediante l'inserzione di una o più anime costituite da barre cilindriche o di altra forma, chepossono essere in fibra di vetro, acciaio inox o titanio, a seconda dei casi, e del diametro adattoallo sforzo che dovranno sopportare, possibilmente ad aderenza maggiorata mediantezigrinatura di superficie. Raramente la resina, in casi come questo, viene usata pura: normalmente viene mescolata consabbia di quarzo o con segatura della stessa essenza lignea del trave. In tal modo si ottiene unbeton resinoso dotato di maggior resistenza meccanica e vi sono meno pericoli di fuoriuscite ecolature. Questi interventi devono essere effettuati con colate successive, la seconda quandoincomincia la catalizzazione della prima, quando, cioè, la temperatura della resina incominciaad alzarsi, così che le colate seguenti usufruiscano di una temperatura superiore ed accelerinola loro catalizzazione saldandosi intimamente alle precedenti. Si tenga presente che questeresine sono termoindurenti, quindi la loro catalizzazione viene agevolata da temperature elevatee addirittura bloccata da temperature troppo basse.Anche in questo settore i procedimenti sono comuni soltanto nelle linee di base; ogni operatore,con l'esperienza, sviluppa tecniche personalizzate, piccoli espedienti, trucchi atti a sveltire illavoro o migliorare i risultati. Per esempio, le casserature di solito vengono paraffinate perevitare che si incollino alla resina; io preferisco usare fogli di polietilene (quello da cucina, inrotoli e sottilissimo) poiché in questo modo non corro il rischio di ungere con la paraffina le partilignee da conservare, inoltre queste pellicole si posano agevolmente e aderiscono molto beneal supporto che devono proteggere; a fine lavoro basta una spazzolata per eliminarle.

Il secondo disegno mostra una delle varie tecniche di sostituzione della testata ammalorata.

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Tale sistema è senz altro da preferire nel caso di travature di grosse dimensioni, poiché lagiunzione di due materiali dotati dello stesso coefficiente di dilatazione è indubbiamente piùresistente di quella fra due materiali caratterizzati da dilatazioni diverse, anche se, nel casodella resina epossidica, la sua penetrazione nelle fibre del legno è tanto profonda da creare unaintima connessione con queste ultime. Quindi, se è possibile, tale operazione va effettuata conuna essenza lignea simile all'originale, ben stagionata (assolutamente non essiccata in forno,perché in tal caso avremmo un legno di giunzione con caratteristiche scadenti, troppoigroscopico, soggetto a dilatazioni e movimenti abnormi, facile preda di parassiti ed aggressionifungine, soprattutto se esposto a condizioni ambientali non ideali) e assolutamente sana.

In questo esempio la resina epossidica viene usata, nella giunzione, unicamente con lafunzione di collante, e come resina di saturazione soltanto intorno alle barre di rinforzo. Taleapplicazione è possibile soltanto in presenza di legno compatto e sano, privo di fessurazioniimportanti e tarlature. I primi interventi di questo genere, per rendere più agevole l'operazione, venivano effettuati conresina in pasta; in tal modo venivano evitati pericoli di colature e fuoriuscite, si accorciavano itempi di lavorazione, si evitavano arginature talvolta macchinose. A distanza di anni si sonoriscontrati distacchi e scollature, soprattutto in situazioni di stress climatico, in presenza, cioè, diforti sbalzi di temperatura e di tasso di umidità. Usando resina liquida questi inconvenienti siattenuano grazie al grande potere di penetrazione nelle fibre del legno della resina stessa.Va da sé che la scelta di un metodo piuttosto che di un altro, di dove praticare i tagli perl'alloggiamento delle barre, di come praticare il taglio di giuntura del tassello, ecc.. deve esserescelto di volta in volta, a seconda dei problemi da risolvere e delle condizioni fisico-chimiche deimateriali da recuperare.L altro importante campo di applicazione delle resine epossidiche è il rinforzo di travi sottopostia carichi eccessivi, o a periodi di eccessiva umidità, o indebolite da ammaloramenti di vario tipo,quali aggressioni fungine o parassitarie. In questi casi la tecnica fondamentale consiste nello scavare uno o più alloggiamenti (di solitodue, posti nella parte inferiore delle faccie laterali del trave) nei quali verranno poste delle barrebloccate da resina epossidica pura o in beton. Il tipo e la dimensione delle barre dovrannoessere scelte in base ad accurati calcoli statici.Mentre le barre d acciaio hanno uno scopo prettamente di rinforzo, quelle in vetroresinaservono fondamentalmente ad evitare il collasso del trave in presenza di un eventualecedimento; in questo caso il rinforzo è dato soprattutto dal beton di riempimento. Se glialloggiamenti sono a vista, possono essere mascherati mediante una striscia di copertura dellastessa essenza lignea del trave, col sistema della lastronatura. In alcuni casi, in presenza di forti ammaloramenti del legno, le resine epossidiche, grazie al loroalto potere impregnane ed alla loro resistenza meccanica, si sono rivelate un ottimoconsolidante. Consolidamento solai seicenteschi della "Maison La Tour" Verres AO

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Il solaio in legno è in genere costituito da travi principali, a sezione circolare o rettangolarecollegata talvolta da una trave trasversale rompitratta, da travi rettangolari sovrapposte alleprincipali, da un impalcato di tavole. Quando si rilevano solai costruiti da elementi composti, sipossono riscontrare connessioni più complesse. Per ragioni estetiche, gli appoggi sonocompletamente chiuse nelle murature il che non permette l'ispezione per la verifica di eventualiattacchi a cui legno è sottoposto. In altri casi vi è una trave che collega tutte le testate e che èposizionata lungo la muratura. Una tipologia particolare è il solaio a cassettoni dettoanchecassettonato, ottenuto per costituire un maglia, sede spesso di decorazioni pittoriche o arilievo con legno e stucco.

Travi principali sottodimensionati, con presenza di forti flessioni e fessurazioni Travetti secondari spezzati

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Le sollecitazioni presenti sono il momento flettente, il taglio, modesti sforzi di torsione nelle traviaccostate ai muri. Gli sforzi normali nel caso di vincoli costituiti da appoggi scorrevoli possonoessere considerati assenti. Favorevole alla loro stabilità è il collegamento delle traviall'impalcato superiore. Tale stabilità può essere modesta se affidata alla semplice chiodatura.In sintesi si può affermare che le degradazioni nei solai riguardano più che altro le singolemembrature.

La parte del legno degradata può essere reintegrata con un materiale con caratteristiche il piùpossibile simile a quella del legno sano. Il materiale di reintegro utilizzato è costituito da unbetoncino che impiega come inerte un composto di farina e trucioli di legno a consistenzadifferenziata. In alcuni casi è utilizzato il quarzo come materiale d inerte che permette unamaggiore resistenza alle tensioni però allo stesso tempo appesantiscono il materiale.

Un conglomerato epossidico assicura un legame indissolubile con legno sano, con un ritiro davalutare assai modesto, e inoltre ha maggiore durata nel tempo, e migliora le caratteristiche dellegno in termini di impermeabilità e di resistenza alla condensa. Può essere utilizzata accanto albetoncino di resina una barra di vetroresina che permette una maggiore resistenza alla trazionee migliora l'elasticità con un coefficiente di dilatazione simile al legno. Il reintegro deve essereeffettuato attraverso le seguenti operazioni:

1. vengono costruite casseformi provvisorie con le dimensioni originarie della struttura dareintegrare; 2. nella parte interna si spalma un disarmante utile per le fasi successive; 3. si effettua il getto del betoncino con le modalità utilizzate per la preparazione delle resineepossidiche; 4. a presa avvenuta, si asporta la casseratura.

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Questa tecnica può essere utilizzata per reintegrare una trave o un nodo, come ad esempio latestata particolarmente soggetta all'umidità proveniente dai muri, e garantisce ottimi risultati sestrettamente collegata con la trave stessa. Infatti assorbe con facilità le sollecitazioni presentinella zona restaurata e isola dalla presenza dell'umidità.

Il solaio seicentesco in larice aveva gravi patologie di degrado statico sulle travi principali conpresenza di forti flessioni e fessurazioni del legno e travetti secondari fortemente ammalorati,aggrediti da parassiti e marcescenze accentuate, ed in alcuni casi, sono spezzati.

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Scavo dell'alloggiamento delle barre Le barre inserite nelle sedi scavate

Il progetto di recupero, firmato dall'Arch. Alliod., contemplava in primo luogo il rinforzo dei traviprincipali mediante inserzione di barre in vetroresina, rifacimento di parte delle teste e lororinforzo con barre.

In questi casi la tecnica fondamentale consiste nello scavare uno o più alloggiamenti (di solitodue, posti nella parte inferiore delle facce laterali del trave) nei quali verranno inserite dellebarre che verranno bloccate da resina epossidica pura o in beton. Il tipo e la dimensione dellebarre dovranno essere scelte in base ad accurati calcoli statici.

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La richiesta di non aumentare il carico ed avere l'ottima versatilità di accoppiamento con laresina epossidica, ha fatto ricadere la scelta sulla vetroresina fondamentalmente usata perevitare il collasso del trave nel caso di un eventuale cedimento; in questo caso l'apporto dirigidità strutturale è dato soprattutto dal beton di riempimento.

Gli alloggiamenti, se a vista, possono essere mascherati mediante una striscia di coperturadella stessa essenza lignea del trave secondo il classico concetto della lastronatura.

Anche in questo caso questo è il concetto base dell'intervento, che varierà di volta in volta aseconda delle esigenze tecniche ed estetiche. (R.E.M.)

Chiesa di Saint Roch'Villeneuve (AO) Consolidamento della cuspide del Campanile

In questo caso i travi, sottoposti a pressioni dalla copertura e dall'asta metallica di una pesantecroce, sono stati rinforzati con barre inserite per circa cm. 60; le teste sono state ricostruite esaldate insieme mediante una struttura in resina e segatura, in modo da diminuire le pericoloseflessioni subite.

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Chiesa di Saint Roch Campanile Cuspide

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Preparazione dei fori di inserimento delle barre in vetroresina Barre inserite

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La cassaforme sulla cuspide Rinforzo avvenuto Le Resine epossidiche nel Restauro del mobile

Queste tecniche possono essere applicate anche nel restauro di mobili per migliorare incollaggiche sarebbero, altrimenti, precari, o per rinforzare massellature esigue sottoposte a sforzi, o perconsolidare legno ammalorato per marcescenze o tarlature.

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Senza un anima in vetroresina inserita nella gamba, tale tassello sarebbe risultato troppoprecario; ed anche i vari incollaggi sul resto della struttura, con colle tradizionali, non avrebberodato affidamento.

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