Costantino Consulenza e Restauri Srl

Basato sul progetto “L’ Altra Venezia” svolto

durante il terzo e quarto anno

Impresa Formativa Simulata:

Costantino Consulenza e RestauriDescrizione dell’ IFS

Amministratore unico: Costantino Claudio

La Società ha per oggetto la consulenza nella diagnostica, la conservazione e il restauro dei beni culturali

Società a responsabilità limitata sotto la denominazione sociale: “Costantino Consulenza e Restauri Srl”

La Società ha sede legale nel comune di Venezia

I Materiali Lapidei e il Loro Degrado

-fisico-chimico

-chimico-fisico

Rappresentano l’insieme dei processi che modificano l’assetto strutturale,

morfologico ed estetico di un certo sistema.

DISGREGAZIONE polvere o minutissimi frammenti

ESFOLIAZIONE porzioni laminari sottili: sfoglieSCAGLIATURA

parti di forma irregolare e spessore consistente e non uniforme: scaglie

DISTACCOseparazione di strati o di materiale diverso (intonaco) o all’interno dello stesso materiale (pietre - scagliatura,

esfoliazione)EFFLORESCENZAFormazione di sali, sulla superficie

RIGONFIAMENTO Sollevamento localizzato

FRATTURAZIONE o FESSURAZIONE Separazione materiale che implica lo spostamento reciproco

delle parti

Tipologie di degrado fisico

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.

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

DEGRADO CHIMICO

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 solubiliquando 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

• 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

Degradazione che si manifesta con la formazione di cavità di forma e dimensione variabili

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 NERESi formano in aree esposte ad inquinamento atmosferico,ma non soggette ad intenso dilavamentoda parte delle acque piovane

Il cemento è costituito gessosotto forma di cristalli aghiformi, vengono inglobate particelle dinatura eterogenea:- ossidi di Fe- cristalli di quarzo- calcite- particolato atmosferico- particelle bituminose e carboniose

Microscopicamente è osservabile una nettaseparazione tra lo strato “degradato”( solfato di Ca) e la porzionedi pietra sottostante non alterata

volume maggiore di circa il 20%coefficiente di espansione termico che è 5 volte superiore maggiore affinità per le polveri e sostanze grasse minore traspirabilità della pietra

CONSEGUENZE:

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 vieneasportato dalle piogge e in parte, essendoun sale instabile, riprecipita sottoformadi 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 + acido solforico

solfato pentaidrato solubile

Fe + H2SO4 + O2 -> FeSO4 + H2O

FeSO4 + O2 + H2O -> FeO(OH) + H2SO4

ferro

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 0 -1Aumento n. di ossidazione diminuzione n. di ossidazioneOSSIDAZIONE RIDUZIONE(agente riducente) (agente ossidante)

OSSIDAZIONE: AUMENTO DEL N. DI OSSIDAZIONEPERDITA DI eˉ DA PARTE DI UN ELEMENTO

Corrosione alla superficie e all’interno della struttura metallica (300 x)

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.

I processi di corrosione

comportano la distruzione del

materiale metallico

La corrosione (processo di ossido-riduzione) 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 solubilizzaper 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 patina, per ottenere la percentuale dei composti solubili

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