Impresa Formativa Simulata:
Costantino Consulenza e
Restauri Srl
Basato sul progetto “L’ Altra Venezia” svolto
durante il terzo e quarto anno
Costantino Consulenza e Restauri
Descrizione dell’ IFS
Società a responsabilità limitata sotto la
denominazione sociale: “Costantino Consulenza e
Restauri Srl”
La Società ha sede legale nel comune di Venezia
La Società ha per oggetto la consulenza nella
diagnostica, la conservazione e il restauro dei beni
culturali
Amministratore unico: Costantino Claudio
I Materiali Lapidei e il Loro
Degrado
Rappresentano l’insieme dei processi che
modificano l’assetto strutturale, morfologico
ed estetico di un certo sistema.
-fisico
-chimico
-chimico-fisico
Tipologie di degrado fisico
DISGREGAZIONE
polvere o minutissimi frammenti
ESFOLIAZIONE
porzioni laminari sottili: sfoglie
SCAGLIATURA
parti di forma irregolare e spessore consistente e non uniforme: scaglie
DISTACCO
separazione di strati o di materiale diverso (intonaco) o all’interno dello
stesso materiale (pietre - scagliatura, esfoliazione)
EFFLORESCENZA
Formazione di sali, sulla superficie
RIGONFIAMENTO
Sollevamento localizzato
FRATTURAZIONE o FESSURAZIONE
Separazione materiale che implica lo spostamento reciproco delle parti
Azione dell’acqua
• L’acqua, interagendo con il materiale
lapideo caratterizzato da una
struttura porosa, nei suoi tre stati
(solida, liquida, gassosa) è
comunemente considerata la causa
principale del degrado fisico.
• fenomeni: il dilavamento, lento
processo di asportazione ed erosione
del materiale;
• subfluorescenze ed effluorescenze
saline,
cristallizzazione dei sali solubili,
alveolizzazione.
DEGRADO CHIMICO
la caratteristica comune a tutti i
materiali lapidei , che ne condiziona il
comportamento nel tempo, è la loro
struttura porosa
Ciò implica che all’interno del solido può essere
presente H2O in tutti i suoi possibili stati di
aggregazione
L’H2O può penetrare nel corpo poroso per effetto capillare:i gruppi
OH¯ presenti nel materiale esercitano una forza attrattiva nei
confronti dell’H2O (pressione capillare che aumunenta con il
diminuire del diametro dei pori)
Se la temperatura della pietra
scende fino al punto di
congelamento dell’acqua, con
formazione di ghiaccio, si
verifica una variazione di
volume
Di conseguenza gli sforzi
meccanici provocano
MICROFRATTURE
Un meccanismo simile alla formazione dei cristalli di
ghiaccio è la cristallizzazione dei sali solubili
quando si verificano condizioni di
saturazione cominciano a
formarsi cristalli di sali
entro gli spazi porosi causati
da diminuzione di
temperatura o evaporazione
di acqua
il fenomeno può avvenire
all’interno della struttura
porosa
(subfluorescenze)
causando esfoliazioni e
distacco di croste
superficiali
e sulla superficie esterna
(effluorescenze)
I Sali solubili possono causare l’ALVEOLIZZAZIONE
Degradazione che si manifesta con la formazione di cavità
di forma e dimensione variabili
•
caratterizzata dalla presenza di cavità (alveoli), anche molto profonde,
distribuite con andamento irregolare sulla superficie del materiale
lapideo (naturale e/o artificiale);
• questo fenomeno è spesso spinto fino alla
disgregazione e dalla polverizzazione
dell'elemento lapideo
si manifesta in:
-materiali molto porosi;
- in presenza di un elevato contenuto di sali
solubili;
- in zone climatiche dove sono frequenti fenomeni
di rapida evaporazione delle superfici lapidee
esposte alle intemperie.
- evaporazione rapida (forti correnti
d'aria)
-
cristallizzazione profonda
- In concomitanza dei seguenti fattori:
+ presenza di materiali porosi
+ elevato contenuto di sali solubili, (dal
terreno o come aerosol)
+ rapida evaporazione della parete per
effetto di forti turbolenze dell'aria
- L'alterazione ha inizio generalmente attorno alle
pareti dei pori, dove maggiore è l'evaporazione ed
attorno a parti di discontinuità strutturale del
materiale lapideo.
CROSTE NERE
Si formano in aree esposte ad inquinamento
atmosferico,
ma non soggette ad intenso dilavamento
da parte delle acque piovane
Il cemento è costituito gesso
sotto forma di cristalli aghiformi,
vengono inglobate particelle di
natura eterogenea:
- ossidi di Fe
- cristalli di quarzo
- calcite
- particolato atmosferico
- particelle bituminose e carboniose
Microscopicamente è osservabile una netta CONSEGUENZE:
separazione tra lo strato “degradato”
volume maggiore di circa il 20%
( solfato di Ca) e la porzione
coefficiente di espansione termico che è
di pietra sottostante non alterata
5 volte superiore
maggiore affinità per le polveri e
sostanze grasse
minore traspirabilità della pietra
PIOGGE ACIDE
Come si formano:
• Una delle principali
cause sono gli scarichi
delle industrie che
combinate con il
vapore acqueo
formano degli acidi
discolti nelle
goccioline d’acqua.
- SOLFATAZIONE DELLA CALCITE 2 SO2 +O2
2SO3
SO3 + H20
H2SO4
H2SO4 + CaCO3 + H2O
CaSO4 . 2H20 + CO2
MECCANISMI DI FORMAZIONE
- DISSOLUZIONE / RICRISTALLIZZAZIONE DELLA
CALCITE -
CaCO3 + H20 + CO2
Ca(HCO3)2
calcio ( duro e poco solubile ) bicarbonato di calcio ( polverulento e
solubile )
Il bicarbonato che si forma in parte viene
asportato dalle piogge e in parte, essendo
un sale instabile, riprecipita sottoforma
di calcite per evaporazione dell’acqua,
formando la patina
Azione sui metalli
Rame e bronzo
SO2 e CO2 (con la formazione dei
rispettivi acidi)
Patine verdastre costituite da
carbonati basici e solfati
basici di rame
Patine insolubili
solfato
pentaidrato
+ acido
solforico
solubile
ferro
Fe + H2SO4 + O2 -> FeSO4 + H2O
FeSO4 + O2 + H2O -> FeO(OH) + H2SO4
Sale solubile
Corrosione
Un elemento nella forma in cui si trova in
natura (atomo, molecola o cristallo) ha
n. di ossidazione = 0 (Fe, Cl, Na, S, O)
Mg˚+ Cl˚ Mg²(Clˉ)2
0 +2
Aumento n. di ossidazione
OSSIDAZIONE
(agente riducente)
0 -1
diminuzione n. di ossidazione
RIDUZIONE
(agente ossidante)
Corrosione alla superficie e all’interno
della struttura metallica (300 x)
OSSIDAZIONE:
AUMENTO DEL N. DI OSSIDAZIONE
PERDITA DI eˉ DA PARTE DI UN ELEMENTO
I processi di
corrosione
comportano la
distruzione del
materiale metallico
I due tipi principali di corrosione
sono:
La corrosione chimica: ad esempio
la corrosione a secco in
atmosfera ossidante ad alta
temperatura.
La corrosione elettrochimica: ad
esempio la corrosione in
ambiente marino.
La corrosione
(processo di ossidoriduzione)
rappresenta la fase
di ritorno alla
condizione iniziale di
massima stabilità –
stato di minima
energia
CANCRO DEL BRONZO
la corrosione elettrolitica
ciclica dileghe in rame
chiamata
“cancro
del
bronzo”. Perché si scateni,
devono essere presenti
cloruri,
2NaCl + 3NO2 + H2O --> 2NaNO3 + NO + 2HCl
Il primo passo di questa corrosione pare essere la formazione dello ione
rameoso ad opera dell'acido cloridrico:
4HCl + 4Cu +O2 --> 2Cu2Cl2 + 2H2O
2Cu2Cl2 + 2H2O --> 2Cu2O + 4HCl
Il cloruro rameoso è un minerale molto instabile e poco solubile, che in
ambiente acido si solubilizza
per dare cuprite (Cu2O) e nuovamente HCl.
L'acido cloridrico attacca il rame metallico in presenza di
ossigeno e
umidità:
2Cu + HCl + H2O + O2 --> Cu2 (OH)3Cl
Si formano degli idrossicloruri rameici basici, verde azzurri e
acido cloridrico, che corrode il metallo sano, formando altra
nantokite. Il fenomeno comporta anche l’alveolizzazione della
superficie (pitting).
La reazione continua fino a consumare completamente il rame
presente.
Esempio di Come si Esegue
un Restauro:
Restauro della quadriga
posta sopra la Basilica di
San Marco iniziato nel
1977 e concluso nel 1979
ad opera della rinomata
ditta per la conservazione
e il restauro Olivetti
Cavalli di S.Marco:
•
•
•
•
Materiali:
Bronzo dorato (lega all’80% di
rame e al 20% di stagno). Fusi
in due pezzi differenti, corpo
e testa, il collare serve a
nascondere la linea di giuntura.
Portati a Venezia durante la
quarta crociata, in principio
erano situate in mezzo
all’ippodromo di Costantinopoli.
I cavalli esposti sulla terrazza
della Basilica sono copie, gli
originali sono custoditi
all’interno per protezione
verso agenti atmosferici.
1) Esecuzione di Esami sul manufatto
Come prima cosa sono stati eseguiti esami sullo
stato dei cavalli. La prima indagine è stata
condotta una serie di esami sulla patina e sulle
incrostazioni della superficie così da ottenere:
a) Dati sulla composizione della patine
in varie zone, sulla stabilità e
resistenza ai processi di lavaggio;
b) Informazioni utili a
chiarire il processo di
deterioramento in
corso;
c) Indicazioni sulla
composizione delle macchie e
incrostazioni superficiali, per
permetterne la rimozione.
Per fare ciò sono stati eseguiti dei prelievi sul Cavallo portato all’ interno
della Basilica ( I cavallo a sinistra guardando la facciata) e su di essi sono
state effettuate le seguenti analisi:
I) Analisi diffrattometri ai raggi X dei prodotti di corrosione
II) Misure di conducibilità di estratti acquosi di campioni di
ottenere la percentuale dei composti solubili
patina, per
III) Analisi chimiche, volte soprattutto a dosare i cloruri solubili e
insolubili presenti in campioni di patina ed inoltre i solfati, il rame e il
piombo, per determinare i principali componenti della patina.
Dai risultati delle analisi precedentemente
elencate si può sintetizzare quanto segue:
Sono state rilevate molte scolature e
patine di vario genere, contenenti
principalmente:
- Solfati di piombo
- Ossidi di Ferro
- Miscela di ossidi e solfuri di rame e
ferro
- Ossido rameoso (Cu2O)
- Solfati di rame
- Le misure di conducibilità hanno
rivelato che una percentuale non
indifferente di patina è praticamente
solubile in acqua distillata
- Il piombo è assente nella patina
prelevata in zone interne
2) Prove di Pulitura:
La seconda fase consta di in una serie di prove di pulitura, eseguite in
condizioni controllate e con l’ analisi degli ioni asportati.
Sono state eseguite due tipi di puliture:
1) trattamento di lavaggio con acqua distillata, acqua
distillata + Tween 20 (tensioattivo) per l’ asportazione
dei Sali solubili presenti sulla patina.
2) Trattamento di disincrostazione per la rimozione dei
depositi, occultanti la doratura con l’ utilizzo di tartrato
d’ ammonio e l’ ossalato potassico (K2C2O4). La
disincrostazione è stata ottenuta ad impacco per tempi
brevi.
3) Pulitura del Manufatto
Nel caso in cui nel punto 2) non vi siano anomalie si passa alla pulitura completa del
manufatto:
I) Le scolature sono state eliminate con impacchi di ossalato potassico, l’ oro
sottostante è stato così rimesso in luce ovunque tranne che nella parte anteriore
del collare
II) Il solfato di piombo, dovuto alla corrosione delle molteplici riparazioni in
piomb, alternantesi con effetto “zebra” e scolature nere contenenti solfuri di
rame, sono state rimosse con impacchi di tartrato d’ ammonio.
Su tutta la superficie si è ottenuto un notevole recupero dell’ oro ed anche della
“zebratura” è risultata molto attenuata. In oltre il trattamento ha reso
chiaramente visibili tutte le incisioni fino ad oggi ricoperte dai prodotti di
corrosione.
III) I lavaggi nell’ interno della statua
sono stati effettuati con 6 lavaggi
successivi di un’ ora ciascuno,
utilizzando un totale di 600 litri d’
acqua distillata. Al termine dei lavaggi
l’ acqua era quasi limpida, con una
quantità di 4.982 g di Sali solubili negli
ultimi 100 litri (di cui 40 mg di ione
rame e 500 di ione cloruro).
E’ stato eseguito un lavaggio di 50 litri
di soluzione “Tween 20” per un’ ora,
seguito da un risciacquo con 50 litri di
acqua distillata che hanno asportato
3.378 g di Sali solubili (di cui 20 mg di
ione rame e 250 di ione cloruro).
I lavaggi della superficie esterna sono
stati eseguiti a pennello, in
considerazione della fragilità della
patina e della doratura. sono stati
utilizzati 80 litri di soluzione “Tween
20” per 15 minuti, seguiti da 80 litri di
acqua distillata per 15 minuti.
Di seguito sono riportate
alcune schede tratte dal
libro: “La Conservazione
dei dipinti Murali” su come
vanno organizzate le
indagini precedenti al
restauro