V GIORNATA DI STUDIO - Gruppo di Lavoro “Geopolimeri”

Materiali geopolimerici per i BENI CULTURALI 21 marzo 2011

Requisiti dei consolidanti superficiali per laproduzione 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 annoCoalescenza,

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 metileBario 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

COSTOPer alcuni cantieri diventa il requisito

primario!!!

Tipo di consolidamento

Profondità Superficie

Solo consolidamentoESTEL 1000

Consolidamento e idrofobizzazione

ESTEL 1100

Consolidamento eprotezione biocida

BIO ESTELACQUA

Ba(OH)2 - AmOx

SOLVENTE

FLUOLINE CP

FLUOLINE HY

ACRIL ME

TOSSICITA’SBIANCAMENTO

VANTAGGI:OTTIMA PENETRAZIONE.BENE SU INTONACI, PITTURE MURALI meno su PIETRE CARBONATICHE

DA DILUIRERISCHIO FILMAZIONE

PROBLEMATICHE:• UMIDITA’• TEMPIDI CANTIERE• NON PER SCAGLIE/ESFOLIAZIONI

VANTAGGI GENERALI DEI POLIMERI:SEMPLICITA’ DI UTILIZZO.EFFETTO IDROREPELLENTE ASSOCIATO.

ACRISIL 201 O.N.

RISCHIOFILMAZIONE

NANORESTORE

DEBOLESBIANCAMENTO

NANO ESTEL

DA DILUIRERISCHIO FILMAZIONE

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

SolventeFluoline CP

(acrilfluorurata)

Fluoline HY

(fluoroelastomero)

Acril ME (acrilico) Rischio filmazione

Nanorestore Ca(OH)2 Compatibilità Scarsa penetrazione

Solvente – debole

Nano Estel (SiO2) Compatibilità Scarsa penetrazione

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 ChimicaProf.Zannini

Arenarie con 7 diversi silicati, tra cui Estel 1000, ed il Nano Estel.

Facoltà di Ingegneria di BolognaIng.Franzoni

Estel 1000, Nanorestore e Nano EstelArenaria degradata artificialmente e applicazioni al Cimitero Monumentale di Bologna

Soprintendenza Archeologica dell’Emilia RomagnaDott.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

LIMITI

Minor penetrazione rispetto al silicato d’etile.

Precipita in presenza di Sali

Alcalinità elevata per alcuni tipi di pigmenti

Foto al SEM: Marilena Ricci

Applicazioni NANO ESTEL

CONSOLIDAMENTO di CALCESTRUZZO ROMANO

Porzione di acquedotto romano

Sesto Fiorentino – Firenze

Problematica: umidità costanteRestauro di Bettina Lucherini

INTEGRAZIONE TRAMITE VELATURE

Cattedrale di Barcellona

Problematica: permanenza del pigmento senza effetti di lucidoRestauro di AGORA