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

1. Università di Genova - Facoltà di Architettura Corso di Laurea in Restauro Architettonico Anno accademico 2006- 2007 Diagnostica per il restauro Daniela Pittaluga • Principali fenomeni, meccanismi e cause del degrado • Alcuni esempi di applicazioni di tecniche analitiche applicabili in situ Corso di Laurea in Restauro Architettonico - AA. 2006-2007 - Diagnostica per il restauro

2. Palazzo Belimbau a Genova - Indagine endoscopica Problema: 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. Corso di Laurea in Restauro Architettonico - AA. 2006-2007 - Diagnostica per il restauro

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

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

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

6. Palazzo Belimbau a Genova - Indagine endoscopica In base alle informazioni desunte mediante esame endoscopico, sono state formulate alcune ipotesi sul sistema costruttivo del cornicione. Corso di Laurea in Restauro Architettonico - AA. 2006-2007 - Diagnostica per il restauro

8. Cattedrale di Noto - Indagini soniche • Problema: • individuare discontinuità materiali, insufficienze meccaniche • verificare l’efficacia del consolidamento dei pilastri 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. Pilastro C, sezione orizzontale. Mappatura delle velocità soniche rilevate prima (a sinistra) e dopo (a destra) l’iniezione di miscele consolidanti Corso di Laurea in Restauro Architettonico - AA. 2006-2007 - Diagnostica per il restauro

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

10. Indagini soniche Principi di funzionamento: • 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) in superficie irraggiamento in trasparenza La presenza di disomogeneità e discontinuità nel materiale riduce l’energia dell’onda elastica in ‘uscita’, il segnale dunque sarà più debole Corso di Laurea in Restauro Architettonico - AA. 2006-2007 - Diagnostica per il restauro

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

12. Indagini ultrasoniche Le 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. Corso di Laurea in Restauro Architettonico - AA. 2006-2007 - Diagnostica per il restauro

13. Indagini ultrasoniche Informazioni ottenibili: • 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. Corso di Laurea in Restauro Architettonico - AA. 2006-2007 - Diagnostica per il restauro

14. Basilica di S. Pietro - Termografia Problema: stabilire le condizioni delle stuccature dei materiali lapidei La termografia è stata utilizzata per individuare piccole discontinuità e verificare l’efficienza delle vecchie stuccature dei manufatti lapidei 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). Corso di Laurea in Restauro Architettonico - AA. 2006-2007 - Diagnostica per il restauro

15. Termografia E’ un sistema di tele-rilevamento delle temperature superficiali che consente la determinazione di differenze di temperatura ma non della temperatura assoluta. 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. Corso di Laurea in Restauro Architettonico - AA. 2006-2007 - Diagnostica per il restauro

16. Termografia • Condizioni 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. Corso di Laurea in Restauro Architettonico - AA. 2006-2007 - Diagnostica per il restauro

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

18. Basilica di San Pietro - Indagini Georadar Problema: acquisire informazioni sulle condizioni delle fratture formatesi sulla facciata poco dopo la costruzione. 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. Corso di Laurea in Restauro Architettonico - AA. 2006-2007 - Diagnostica per il restauro

19. Georadar - funzionamento Il 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. Corso di Laurea in Restauro Architettonico - AA. 2006-2007 - Diagnostica per il restauro

20. Basilica di San Pietro - Indagini Georadar 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. Corso di Laurea in Restauro Architettonico - AA. 2006-2007 - Diagnostica per il restauro

21. Valle Christi - indagini georadar del terreno • Problema: • individuare eventuali strutture murarie sepolte • Indagare la natura del terreno e delle fondazioni del rudere Corso di Laurea in Restauro Architettonico - AA. 2006-2007 - Diagnostica per il restauro

22. Valle Christi - indagini georadar del terreno La zona più chiara individua una struttura muraria, più compatta rispetto al terreno. Corso di Laurea in Restauro Architettonico - AA. 2006-2007 - Diagnostica per il restauro

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