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Consulenza e Diagnostica

per il Restauro Artistico e Monumentale

PALAZZO CALDERARA SEDE MUNICIPALE

- COMUNE DI VANZAGO (MI) -

STUDIO CHIMICO-STRATIGRAFICO

E MINERALOGICO-PETROGRAFICO

Noventa Vic.na, 17/05/10

Committente: Comune di Vanzago

Pro Arte s.n.c.

1

Pro Arte s.n.c.

Premessa

Su incarico del Comune di Vanzago si è eseguito uno studio chimico-stratigrafico e mineralogico-

petrografico su alcuni frammenti di campioni di lapideo naturale, malte e impasti artificiali decorati

prelevati dai paramenti esterni ed interni di Palazzo Calderaia sede municipale del Comune di

Vanzago (MI). Le indagini eseguite hanno permesso di verificare la sequenza stratigrafica,

caratterizzare la natura dei materiali costitutivi e dei materiali di degrado.

I prelievi, effettuati secondo le metodiche indicate nel Doc. Normal 3/80, sono descritti di seguito:

Camp. C1

Camp. C2

Camp. C3

Camp. C4

Tipo di prelievo: frammento di lapideo naturale di colore grigio-nocciola

Punto di Prelievo: facciata principale, dal cappello della quarta finestra da sinistra

Scopo dell’indagine: caratterizzazione della pietra, determinazione quantitativa dei sali

solubili, verifica della presenza di consolidanti organici, prove di assorbimento

d’acqua prima e dopo consolidamento

Tipo di prelievo: frammenti e polveri di lapideo naturale

Punto di Prelievo: facciata principale, dal cornicione in pietra, tra il terzo e quarto

dentello

Scopo dell’indagine: determinazione quantitativa dei sali solubili

Tipo di prelievo: impasto artificiale di colore grigio

Punto di Prelievo: facciata principale, da un elemento decorativo del tetto alla sinistra

del frontone triangolare

Scopo dell’indagine: caratterizzazione dell’impasto

Tipo di prelievo: frammento di lapideo naturale di colore giallognolo

Punto di Prelievo: facciata principale, dalla cornice inferiore del frontone triangolare

Scopo dell’indagine: caratterizzazione della pietra e determinazione quantitativa dei

sali solubili

2

Pro Arte s.n.c.

Camp. C5

Camp. C6

Camp. C7

Camp. C8

Camp. C9

Tipo di prelievo: frammento di lapideo naturale di colore grigio-nocciola

Punto di Prelievo: facciata principale, dalla cornice in pietra sopra l’arcata, zona di

sinistra

Scopo dell’indagine: caratterizzazione della pietra, determinazione quantitativa dei sali

solubili, verifica della presenza di consolidanti organici

Tipo di prelievo: sovrapposizione di due impasti artificiali con pittura sintetica

superficiale

Punto di Prelievo: facciata principale, specchiatura sopra l’arcata, zona di sinistra

Scopo dell’indagine: caratterizzazione dell’impasto di sottofondo

Tipo di prelievo: frammento in cotto

Punto di Prelievo: facciata principale, formella decorativa in cotto, zona sinistra

sopra la prima finestra del piano terra

Scopo dell’indagine: caratterizzazione del materiale e determinazione quantitativa dei

sali solubili


superficiale

Punto di Prelievo: facciata principale, specchiatura a fianco dell’arcata, zona di

destra

Scopo dell’indagine: caratterizzazione degli impasti artificiali

Tipo di prelievo: sovrapposizione di tre impasti artificiali con pittura sintetica

superficiale

Punto di Prelievo: facciata Sud, specchiatura tra le due finestre del piano terra, zona

di sinistra

Scopo dell’indagine: caratterizzazione degli impasti e determinazione quantitativa dei

sali solubili

3

Pro Arte s.n.c.

Camp. C10

Camp. C11

Camp. C12

Camp. C13

Camp. C14

Camp. C15


superficiale

Punto di Prelievo: facciata Sud, specchiatura tra le due finestre del piano terra, zona

di destra

Scopo dell’indagine: caratterizzazione dell’impasto di fondo e determinazione

quantitativa dei sali solubili


superficiale

Punto di Prelievo: facciata Sud, specchiatura tra le due portefinestre del piano nobile,

zona del poggiolo

Scopo dell’indagine: caratterizzazione degli impasti e determinazione quantitativa dei

sali solubili

Tipo di prelievo: frammento di intonaco superficiale di colore grigio-nocciola con

pittura bluastro

Punto di Prelievo: volta decorata dell’androne

Scopo dell’indagine: caratterizzazione dell’intonaco

Tipo di prelievo: frammento di intonaco di colore grigiastro

Punto di Prelievo: volta decorata dell’androne, al di sotto del campione C12


Tipo di prelievo: frammento di intonaco superficiale di colore biancastro con pittura

ocracea

Punto di Prelievo: volta decorata dell’androne, zona limitrofa al campione C12


Tipo di prelievo: frammento di intonaco di colore biancastro

Punto di Prelievo: volta decorata dell’androne, al di sotto del campione C13


4

Pro Arte s.n.c.

Camp. C16

Camp. C17

Camp. C18

Camp. C19

Camp. C20

Camp. C21

Tipo di prelievo: frammento di intonachino con pittura superficiale di colore giallo-

bruno

Punto di Prelievo: volta decorata dell’androne, da una cornice decorativa

Scopo dell’indagine: verifica della sequenza stratigrafica, identificazione dei pigmenti

e dei leganti

Tipo di prelievo: incarnato

Punto di Prelievo: volta decorata dell’androne, dal braccio di un putto

Scopo dell’indagine: verifica della sequenza stratigrafica, identificazione dei pigmenti

e dei leganti

Tipo di prelievo: frammento di intonachino con pittura superficiale di colore grigio-

bluastro

Punto di Prelievo: volta decorata dell’androne, dal cielo, zona di destra

Scopo dell’indagine: caratterizzazione dell’intonachino, verifica della sequenza

stratigrafica, identificazione dei pigmenti e dei leganti

Tipo di prelievo: frammento di intonachino con pittura superficiale di colore blu

Punto di Prelievo: volta decorata dell’androne, dal cielo, zona di sinistra

Scopo dell’indagine: caratterizzazione dell’intonachino, verifica della sequenza

stratigrafica, identificazione dei pigmenti e dei leganti

Tipo di prelievo: frammenti e polveri di intonaco decorato

Punto di Prelievo: volta decorata dell’androne, dal zona di centro sinistra

Scopo dell’indagine: determinazione quantitativa dei sali solubili

Tipo di prelievo: efflorescenze saline biancastre

Punto di Prelievo: volta decorata dell’androne, dal zona di centro

Scopo dell’indagine: caratterizzazione delle efflorescenze saline

5

Pro Arte s.n.c.

Le indagini eseguite sui campioni in studio sono riportate nella tabella seguente

Tab. 1. Elenco analisi eseguite

Camp. Sezione

Lucida

FT/IR EDS XRD Sezione

Sottile

Analisi

Sali

Solubili

Prove di

assorbimento

d’acqua

C1

X

X

X

X X X X

C2

X

C3

X

C4

X

X

C5

X

X

X

C6

X

C7

X

X

C8

X X

C9

X X X

X

C10

X

X

C11

X X

X

C12

X

C13

X

6

Pro Arte s.n.c.

Tab. 1. Elenco analisi eseguite

Camp. Sezione

Lucida

FT/IR EDS XRD Sezione

Sottile

Analisi

Sali

Solubili

Prove di

assorbimento

d’acqua

C14

X

C15

X

C16

X

X

X

C17

X

X

X

C18

X

X

X

X

C19

X

X

X

X

C20

X

C21

X

• I risultati sono sintetizzati nelle schede analitiche seguenti e certificati da documentazione

iconografica

• Le analisi sono state condotte seguendo le metodologie delle Raccomandazioni Normal dell'ICR e

del CNR; nei casi non a norma ci si è attenuti alle metodiche usualmente adottate nell'ambito

specifico di ogni disciplina scientifica

7

Pro Arte s.n.c.

Palazzo Calderara

- Vanzago (MI) -

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Pro Arte s.n.c.

Scheda Campione C1

Tipo di prelievo:

Punto di Prelievo:

Scopo dell’indagine:

Analisi effettuate:

Frammento di lapideo naturale di colore grigio-nocciola

Facciata principale, dal cappello della quarta finestra da sinistra

Caratterizzazione della pietra, determinazione quantitativa dei sali solubili,

verifica della presenza di consolidanti organici, prove di assorbimento

d’acqua prima e dopo consolidamento

Indagini mineralogiche-petrografiche in sezione sottile, analisi

spettrofotometriche all’infrarosso (FTIR), prove di assorbimento d’acqua,

analisi quantitativa dei sali solubili mediante cromatografia ionica HPLC

Fig. n. 1. Zona di prelievo del campione C1

C1

9

Pro Arte s.n.c.

Foto n. 1. Zona di prelievo del campione C1

Foto n. 2. Punto di prelievo del campione C1

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Pro Arte s.n.c.

Analisi spettrofotometrica all’infrarosso

Su una piccola scaglietta di lapideo prelevato dalla superficie del campione in esame si è effettuata

un’indagine spettrofotometrica all’infrarosso che ha fornito lo spettro riportato di seguito.

Fig. n. 2. Spettro FTIR delle superficie del lapideo

Tab. n. 2: risultati indagine FTIR

Campione Zona di prelievo Sostanze

organiche

Gesso Silicati Barite Carbonato

di calcio

Ossalato di

calcio

C1

dalla superficie del

lapideo

-

+

+ + +

-

+

tr

dove i simboli stanno per: + + +

+ +

+

tr

-

Componente principale

Componente presente in discrete quantità

Componente presente in piccole quantità

Componente presente a livello di tracce

Assente

L’indagine all’infrarosso ha registrato la presenza di grosse concentrazioni di silicati, piccole

concentrazioni di carbonato di calcio e di gesso di origine secondaria e tracce di ossalato di calcio.

Non si osservano preparati organici di natura sintetica o naturale. La presenza dell’ossalato potrebbe,

però, essere riconducibile all’utilizzo di un protettivo di natura proteica (quale colla animale) ormai

completamente ossidato.

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Pro Arte s.n.c.

Analisi microscopica petrografica in sezione sottile (Normal 14/83; Normal 16/84)

Descrizione macroscopica

Frammento di pietra silicoclastica di colore grigio-nocciola a grana arenacea fine.

Descrizione microscopica in sezione sottile

Composizione mineralogica, porosità e tessitura

Si tratta di un lapideo naturale di origine silicoclastica composto da uno scheletro arenaceo fine a base

di frammenti di quarzo, feldspato, mica, muscovite, poca biotite e da abbondante cemento calcitico

sparitico con qualche intercalazione argillosa. I componenti dello scheletro presentano un basso grado

di arrotondamento, contatti puntiformi e dimensioni comprese tra 20 e 160 micron (siltosa grossolana e

arenacea fine). Non si osserva la presenza di fossili. La colorazione della pietra è dovuta alla presenza

di materiale fine argilloso e talora limonitico-ocraceo.

La porosità osservabile al microscopio è medio-bassa ed è rappresentata da piccolissime cavità

primarie irregolari. La pietra appare abbastanza compatta.

La tessitura è clastica, cemento sostenuta, ben classata.

Parametri

tessiturali

Componenti

Analisi modale

Scheletro Quarzo, feldspato, miche, ossidi di ferro limonitici e

minerali delle argille

56%

Matrice Assente -

Cemento Calcite sparitica 38%

Porosità Microvacuità 6%

Classificazione

Si tratta di una roccia di origine silicoclastica classificabile come Arenaria fine (a scheletro silicatico e

cemento calcareo). Materiali di composizione molto simile si escavano a Sud del lago di Como con le

cave principali che erano ubicate a Nord dell’abitato di Malnate (valle dell’Olona). Si tratta della

Formazione dei "Conglomerati di Como", costituita da sedimenti molassici (Oligocene-Miocene

medio).

12

Pro Arte s.n.c.

Foto n. 3. Si tratta di una arenaria fine a scheletro silicatico (presenza di

quarzo, feldspato, miche) e cemento calcareo. La tonalità è dovuta ad argille

ricche di ossidi di ferro di tipo limonitico. Sezione sottile, luce trasmessa, 40

X, N+

Foto n. 4. Dettaglio ingrandito del medesimo campione in cui si osservano

alcuni minerali di quarzo frammisti a miche. Sezione sottile, luce trasmessa,

100 X, N+

500

µm

200

µm

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Pro Arte s.n.c.

Analisi Quantitativa dei Sali Solubili

Una frazione del campione in studio, dopo essiccazione, macinazione ed omogeneizzazione, è stata

posta in acqua distillata allo scopo di estrarre i sali solubili eventualmente presenti. La soluzione è stata

quindi analizzata mediante cromatografia ionica. I risultati sono riportati nella tabella seguente:

Tab. 3: risultati indagine HPLC

Parametro U.M. Valori

Calcio % 0.32

Magnesio % 0.52

Potassio % 0.15

Sodio % 0.08

Ammonio % 0.15

Solfati % 0.62

Cloruri % 0.10

Nitriti % 0.25

Nitrati % 0.66

Sali totali % 2.85

L’analisi mediante cromatografia ionica ha evidenziato un elevato contenuto salino dove la specie

predominante è riconducibile a solfati seguiti da quantità relativamente più modeste di nitriti, cloruri

e di nitrati. Tra i cationi è interessante sottolineare la presenza dello ione ammonio. E’ bene tenere

presente che si tratta di sali particolarmente pericolosi in quanto inducono un repentino degrado

chimico-fisico di tutte le strutture lapidee e sono dotate di una elevata mobilità capillare anche in

presenza di un basso tenore di umidità. I solfati sono inoltre igroscopici e trattengono un elevato

contenuto d’acqua all’interno della muratura. La contemporanea presenza di nitriti, nitrati e dello ione

ammonio testimonia presenza di sostanza organica ancora in fase di ossidazione (probabilmente acqua

inquinata da guano di uccelli) Nella figura di pagina seguente è riportato il cromatogramma relativo

alla frazione anionica delle specie saline riscontrate

14

Pro Arte s.n.c.

Fig. n. 3. Cromatogramma della frazione anionica

Assorbimento d’acqua per immersione totale – coefficiente di imbibizione (Normal 7/81)

Tre frammenti di lapideo non trattato e tre di lapideo trattato con un prodotto a base di silossani sono

stati essiccati in stufa a ventilazione forzata a 60°C e successivamente raffreddati in essiccatore e

pesati. Dopo essiccamento e pesata sono stati posti in contenitori di vetro e sono stati immersi e coperti

per circa 2 cm con acqua deionizzata. Ad intervalli di tempo i campioni venivano estratti dal bagno,

tamponati con un panno umido e pesati in aria. Dopo ogni pesata, i campioni venivano nuovamente

immersi in acqua e la prova ripetuta fino a quando la quantità d’acqua assorbita in due pesate

successive differiva di un valore ≤ 1‰.

La quantità d’acqua assorbita ∆M/M% dal campione al tempo ti viene calcolata con la seguente

formula:

∆∆∆∆M/M% = (Mi – Mo/Mo)·100

dove Mi = massa (g) del campione imbibito d’acqua al tempo ti

Mo = massa (g) del campione essiccato

300

350

400

450

500

550

600

650

700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

tempo in minuti

co

nd

uc

ibil

ità

µµ µµ

V

Cloruri

Solfati

Nitrati

Nitriti

15

Pro Arte s.n.c.

Dei tre provini trattati con silossani e di quelli non trattati si è quindi calcolato il valore medio riportato

nella seguente tabellina:

RISULTATI SPERIMENTALI

MISURA

Campioni non trattati Campioni trattati

TEMPO (h)

∆M/M%

CI = 10.4 ± 0.1

8.2 ± 0.1

9.5 ± 0.1

9.8 ± 0.1

10.2 ± 0.1

10.3 ± 0.1

10.4± 0.1

10.4± 0.1

CI = 5.8 ± 0.1

2.5 ± 0.1

2.7 ± 0.1

4.4 ± 0.1

5.2 ± 0.1

5.6 ± 0.1

5.8± 0.1

5.8± 0.1

96

1

8

24

48

72

96

120

L’andamento grafico dell'assorbimento d'acqua è riportato nella figura di pagina seguente.

Fig. n. 4. Risultati delle prove di assorbimento d’acqua

0

2

4

6

8

10

12

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

t (h)

∆∆ ∆∆M

/M%

Pietra non trattata Pietra trattata con protettivo ai silossani

16

Pro Arte s.n.c.

Come errore sui valori medi della quantità d’acqua assorbita e sulla capacità di imbibizione CI si

considera la semidispersione massima

La capacità di imbibizione d’acqua a pressione atmosferica (CI) viene calcolata con la seguente

formula

CI = [(Mmax – Mof)/Mof]·100

dove Mmax = valore della massa (g) del campione imbibito d’acqua alla fine della

prova

Mof = massa (g) del campione essiccato alla fine della prova

Notare come il valore di CI, calcolato come media dei tre provini, del lapideo trattato con il protettivo

ai silossani sia praticamente dimezzato rispetto al campione non trattato. Ciò conferma una buona

penetrazione in profondità del protettivo che comunque non inficia la traspirabilità della pietra.

Assorbimento d’acqua per capillarità – coefficiente di assorbimento capillare (Normal 11/85)

Per assorbimento d’acqua per capillarità si intende la quantità d’acqua assorbita per unità di superficie

in funzione del tempo t, espressa in g/cm2, a pressione e temperatura ambiente, da un campione avente

la superficie di base in contatto con acqua deionizzata. Il coefficiente di assorbimento capillare

rappresenta il coefficiente angolare, espresso in g/cm2·s½ , del tratto rettilineo iniziale della curva di

assorbimento capillare.

La prova è stata effettuata su tre provini di pietra tali e quali e su tre trattati con protettivo. I sei provini

sono stati resi di forma regolare ed essiccati in stufa a ventilazione forzata a 60°C sino a massa

costante. Dopo essiccamento e pesata ciascun campione è stato posto in un contenitore su un supporto

poroso costituito da un pacchetto di dischi di carta da filtro su cui è stato versato dell’acqua evitando

che il livello superasse il bordo superiore del pacchetto stesso. Ad intervalli di tempo i campioni

venivano estratti dal bagno, tamponati con un panno umido sulla superficie a contatto con l’acqua e

pesati. La prova è stata continuata sino a quando la variazione della quantità d’acqua assorbita in due

17

Pro Arte s.n.c.

pesate successive, per un intervallo di 24 ore, ha fatto registrare un valore ≤ 1% della massa dell’acqua

stessa.

La quantità d’acqua assorbita dal campione, per unità di superficie al tempo ti, Mi, è data dalla

relazione:

Mi = (mi – mo)/S

dove mi = massa (g) del campione bagnato al tempo ti

mo = massa (g) del campione essiccato

S = superficie del campione (cm2) in contatto con il supporto poroso

I valori medi per i tre provini testati non trattati con protettivo sono riportati nella seguente tabellina:

Tempo (s)½ M/S (g/cm

2) Tempo (s)

½ M/S (g/cm

2)

30

42.4

60

84.8

103.9

120

0.031

0.052

0.065

0.070

0.073

0.074

169.7

293.9

415.7

0.074

0.075

0.075

I valori medi per i tre provini testati trattati con protettivo ai silossani sono riportati nella seguente

tabellina:

Tempo (s)½ M/S (g/cm

2) Tempo (s)

½ M/S (g/cm

2)

30

42.4

60

84.8

103.9

120

0.0084

0.0114

0.0136

0.0144

0.0149

0.0155

169.7

293.9

415.7

0.0158

0.0160

0.0160

18

Pro Arte s.n.c.

L'andamento grafico che esemplifica il comportamento delle due serie di campioni è riportato di

seguito.

Fig. n. 5. Risultati delle prove di assorbimento d’acqua capillare

Il coefficiente di assorbimento capillare CA è rappresentato dal coefficiente angolare del tratto

rettilineo della curva di assorbimento capillare. Esso viene calcolato mediante la seguente formula:

CA = M*/(t*) ½ (g/cm

2·s1/2

)

dove M*= valore asintotico della quantità d’acqua assorbita dal campione per unità

di superficie (g/cm2) t* = ascissa del punto di intersezione tra la retta passante per l’asintoto e la

tangente al tratto rettilineo della curva (s1/2)

I valori medi di CA per i le due serie di campioni indagati, non trattati e trattati con protettivo, sono

rispettivamente 1.22·10-3 g/cm2·s1/2 e 3.12·10-4 g/cm2·s1/2. Il basso valor del coefficiente capillare della

pietra trattata con protettivo conferma ulteriormente la bontà del trattamento superficiale.

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

T (sec1/2)

∆∆ ∆∆M

/S(g

/cm

2)

pietra non trattata pietra trattata con protettivo ai silossani

19

Pro Arte s.n.c.

Scheda Campione C2

Tipo di prelievo:

Punto di Prelievo:


Analisi effettuate:

Frammenti e polveri di lapideo naturale

Facciata principale, dal cornicione in pietra, tra il terzo e quarto dentello

Determinazione quantitativa dei sali solubili

Analisi quantitativa dei sali solubili mediante cromatografia ionica HPLC


C2

20

Pro Arte s.n.c.



21

Pro Arte s.n.c.







Calcio % 2.24

Magnesio % 3.15

Potassio % 0.04

Sodio % 0.05

Solfati % 6.85

Cloruri % 0.03

Nitrati % 0.17

Sali totali % 12.53

Il contenuto salino registrato mediante cromatografia ionica è molto elevato. Anche in questo

campione la specie presente in concentrazione maggiore è dovuta ai solfati (si tratta di gesso e di

solfato di magnesio) seguiti da modeste concentrazioni di nitrati e tracce di cloruri.

Nella figura seguente è riportato il cromatogramma relativo alla frazione anionica delle specie saline

riscontrate


200

700

1200

1700

2200

2700

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

tempo in minuti

co

nd

uc

ibilit

à µµ µµ

V

Cloruri

Solfati

Nitrati

22

Pro Arte s.n.c.

Scheda Campione C3

Tipo di prelievo:

Punto di Prelievo:


Analisi effettuate:

Impasto artificiale di colore grigio

Facciata principale, da un elemento decorativo del tetto alla sinistra del

frontone triangolare

Caratterizzazione dell’impasto artificiale

Indagini mineralogiche-petrografiche in sezione sottile


C3

23

Pro Arte s.n.c.



24

Pro Arte s.n.c.

Analisi microscopica petrografica in sezione sottile

Descrizione macroscopica (UNI-NORMAL 12/83)

Aspetto Dimensionale Arenaceo

Colore Grigio-nocciola chiaro

Coesione Tenace e coesivo

Descrizione microscopica (UNI-NORMAL 12/83)

Aggregato

Granulometria Microconglomeratico (4-2 mm) – arenaceo molto fine (0,125-

0,062 mm)

Granulometria prevalente Arenaceo media (0.5-0.25 mm)

Classazione Scarsamente classato

Forma

(sfericità/arrotondamento)

Sfericità media / frammenti da sub spigolosi a sub arrotondati

Morfologia superficiale Leggermente scabra

Orientamento Non rilevato

Distribuzione Omogenea

Addensamento Stima rapporto clasti-matrice: medio (40%)

Distribuzione granulometrica

Classe granulometrica mm %

Microconglomeratica 4-2 5

Arenacea molto grossolana 2-1 10

Arenacea grossolana 1-0,5 25

Arenacea media 0,5-0,25 30

Arenacea fine 0,25-0,125 20

Arenacea molto fine 0,125-0,062 10

Siltosa < 0,062 -

Composizione degli aggregati

- 75%: frammenti di rocce silicatiche di natura magmatica e metamorfica (rocce

microcristalline di tipo basaltico e rocce di tipo scistoso);

- 15%: frammenti di quarzo e quarzo policristallino;

- 10%: minerali silicatici (feldspati, miche, olivina, anfibolo);

- tr: frammenti di calcari microcristallini.

Tipo di aggregato: sabbia di natura silicatica.

25

Pro Arte s.n.c.

Porosità

Percentuale dei pori Bassa (15 %)

Origine della porosità Primaria

Forma dei pori Bollosità e vacuità da legante.

Matrice

Struttura Omogenea

Tessitura Massa di fondo micritica

Rapporti clasti/matrice Non rilevati

Composizione Cemento caratterizzato dalla presenza di frammenti di clinker

non idratato

Considerazioni sull’impasto

Tipo di impasto Impasto a base di cemento e sabbia di natura silicatica. Le

dimensioni degli aggregati sono comprese tra 2 mm e 0,062 mm,

con leggera prevalenza della frazione arenaceo media. Il rapporto

areale fra aggregati e legante è attorno a valori di 3/1. L’impasto

presenta una porosità bassa di natura primaria.

Stato di conservazione L’impasto nel complesso si presenta ben conservato

Superficialmente si osservano i resti di un sottile intonachino di finitura riconducibile ad una malta

bastarda ottenuto dalla mescola di calce aerea, cemento e sabbia quarzoso silicatica.

26

Pro Arte s.n.c.

Foto n. 9. Si tratta di un impasto a base di cemento e sabbia di natura

silicatica. Il rapporto legante/aggregato è stimabile attorno a valori di

1/3. Sezione sottile, luce trasmessa, 40 X, N+

500

µm

27

Pro Arte s.n.c.

Scheda Campione C4

Tipo di prelievo:

Punto di Prelievo:


Analisi effettuate:

Frammento di lapideo naturale di colore giallognolo

Facciata principale, dalla cornice inferiore del frontone triangolare

Caratterizzazione della pietra e determinazione quantitativa dei sali solubili

Indagini mineralogiche-petrografiche in sezione sottile e analisi

quantitativa dei sali solubili mediante cromatografia ionica HPLC


C4

28

Pro Arte s.n.c.



29

Pro Arte s.n.c.



Frammento di pietra silicoclastica di colore nocciola a grana da arenacea fine a grossolana.



Si tratta di un lapideo naturale di origine silicoclastica composta sia da uno scheletro arenaceo fine che

da frammenti arrotondati e grossolani (anche conglomeratici). La frazione fine è rappresentata da

frammenti di quarzo, feldspato, mica, muscovite e raramente biotite. La frazione conglomeratica è

costituita da frammenti granitico-gneissici, frammenti carbonatici riconducibili sia a biocalcareniti che

a calcite policristallina. I minerali sono legati da un cemento calcitico sparitico con qualche

intercalazione argillosa. I componenti dello scheletro presentano nella parte fine un basso grado di

arrotondamento, mentre i granuli più grossolani risultano arrotondati. Le dimensioni sono comprese

tra 20 micron fino a qualche millimetro. Non si osserva la presenza di fossili, se non dei residui algali

nei grossi granuli carbonatici. La colorazione della pietra è dovuta alla presenza di materiale fine

argilloso e talora limonitico-ocraceo.

La porosità osservabile al microscopio è bassa ed è rappresentata da piccolissime cavità primarie

irregolari. La pietra appare abbastanza compatta.

La tessitura è clastica, cemento sostenuta, mal classata.

Parametri

tessiturali

Componenti

Analisi modale

Scheletro Quarzo, feldspato, miche, frammenti granitico-gneissici,

frammenti di rocce carbonatiche preesistenti, ossidi di ferro

limonitici e minerali delle argille

65%

Matrice Assente -



Classificazione

Si tratta di una roccia di origine silicoclastica classificabile come una Arenaria conglomeratica (a

scheletro silicatico e cemento calcareo). Considerando la composizione e dai dati di letteratura, si può

affermare che si tratta di una varietà un po’ più grossolana della roccia che caratterizza il campione C1,

quindi molto simile alla Pietra di Malnate.

30

Pro Arte s.n.c.

Foto n. 12. Si tratta di una roccia di origine silicoclastica classificabile

come una arenaria conglomeratica (a scheletro silicatico e cemento

calcareo). Probabilmente si tratta della Pietra di Malnate. Sezione

sottile, luce trasmessa, 40 X, N+







Calcio % 1.54

Magnesio % 2.48

Potassio % 0.06

Sodio % 0.05

Solfati % 3.55

Cloruri % 0.013

Nitrati % 0.011

Sali totali % 7.70

500

µm

31

Pro Arte s.n.c.

Ancora una vota l’indagine mediante cromatografia ionica ha registrato un contenuto salino molto

elevato. Le specie riscontrate sono attribuibili per la maggior percentuale a solfati e a più modeste

concentrazioni di nitrati e di cloruri.


riscontrate


200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

tempo in minuti

co

nd

ucib

ilit

à

µµ µµV

Cloruri

Solfati

Nitrati

32

Pro Arte s.n.c.

Scheda Campione C5

Tipo di prelievo:

Punto di Prelievo:


Analisi effettuate:

Frammento di lapideo naturale di colore grigio-nocciola

Facciata principale, dalla cornice in pietra sopra l’arcata, zona di sinistra

Caratterizzazione della pietra, determinazione quantitativa dei sali solubili,

verifica della presenza di consolidanti organici

Indagini mineralogiche-petrografiche in sezione sottile, analisi

quantitativa dei sali solubili mediante cromatografia ionica HPLC e

analisi spettrofotometriche all’infrarosso (FTIR)


C5

33

Pro Arte s.n.c.



34

Pro Arte s.n.c.


Su una piccola scaglietta di lapideo prelevato dalla superficie del campione in esame si è effettuata


Fig. n. 12. Spettro FTIR delle superficie del lapideo


Campione Zona di prelievo Sostanze

organiche

Gesso Silicati Nitrati Carbonato

di calcio

Ossalato di

calcio

C5

dalla superficie del

lapideo

-

+

+ + +

tr

+ +

tr


+ +

+

tr

-





Assente

L’indagine all’infrarosso ha registrato la presenza di grosse concentrazioni di silicati, riconducibili ai

minerali costituenti la pietra, discrete concentrazioni di carbonato di calcio, piccole quantità di gesso

secondario, tracce di nitrati e di ossalato di calcio. Non si osserva la presenza di preparati organici

sintetici e naturali, ma l’ossalato di calcio (così come i nitrati) potrebbe essere legato all’utilizzo di

colle animali ormai completamente ossidate.

35

Pro Arte s.n.c.



Frammento di pietra silicoclastica di colore grigio-nocciola a grana arenacea fine.



Si tratta di un lapideo naturale di origine silicoclastica del tutto simile al campione C1. Il lapideo

risulta infatti composto da uno scheletro arenaceo fine a base di frammenti di quarzo, feldspato, mica

muscovite e raramente biotite, e da abbondante cemento calcitico sparitico con qualche intercalazione

argillosa. I clasti costituenti lo scheletro mostrano un basso grado di arrotondamento, contatti

puntiformi e dimensioni comprese tra 20 e 180 micron (siltosa grossolana e arenacea fine). Non viene

rilevata la presenza di fossili e la cromia della pietra è legata anche in questo caso alla presenza di

materiale fine argilloso ricco in ossidi di fero di tipo limonitico-ocraceo.

La porosità osservabile al microscopio è stimabile su valori medio-bassi. La pietra appare abbastanza

compatta.

La tessitura è clastica, cemento sostenuta, ben classata.

Parametri

tessiturali

Componenti

Analisi modale

Scheletro Quarzo, feldspato, miche, ossidi di ferro limonitici e minerali delle

argille

58%

Matrice Assente -



Classificazione

Si tratta di una Arenaria fine (a scheletro silicatico e cemento calcareo), presumibilmente riconducibile

alla Formazione dei Conglomerati di Como (Pietra di Malnate).

36

Pro Arte s.n.c.

Foto n. 12. Si tratta di una roccia di origine silicoclastica classificabile

come una arenaria conglomeratica (a scheletro silicatico e cemento

calcareo). Sezione sottile, luce trasmessa, 40 X, N+







Calcio % 0.10

Magnesio % 0.12

Potassio % 0.02

Sodio % 0.01

Solfati % 0.20

Cloruri % 0.01

Nitrati % -

Sali totali % 0.46

In questo campione l’indagine mediante cromatografia ionica ha registrato un contenuto salino

piuttosto modesto dove le specie ioniche rilevate sono riconducibili a solfati e a tracce di cloruri.

500

µm

37

Pro Arte s.n.c.


riscontrate


200

300

400

500

600

700

800

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

tempo in minuti

co

nd

ucib

ilit

à µµ µµ

V

Cloruri Solfati

38

Pro Arte s.n.c.

Scheda Campione C6

Tipo di prelievo:

Punto di Prelievo:


Analisi effettuate:

Sovrapposizione di due impasti artificiali con pittura sintetica superficiale

Facciata principale, specchiatura sopra l’arcata, zona di sinistra

Caratterizzazione dell’impasto artificiale di sottofondo



C6

39

Pro Arte s.n.c.



40

Pro Arte s.n.c.




Colore Grigio chiaro



Aggregato

Granulometria Microconglomeratico (4-2 mm) – arenaceo molto fine (0.125-

0.062 mm)



Forma






Addensamento Stima rapporto clasti-matrice: elevato (50%)









Siltosa < 0,062 -





- 9%: minerali silicatici (feldspati, miche, olivina, anfibolo);

- 1%: frammenti di calcari microcristallini


41

Pro Arte s.n.c.

Porosità

Percentuale dei pori Media (20 %)



Matrice

Struttura Omogenea



Composizione Cemento


Tipo di impasto Impasto artificiale a base di cemento e sabbia di natura silicatica.

Le dimensioni degli aggregati sono comprese tra 3 mm e 0.062

mm, con prevalenza della frazione arenaceo media. Il rapporto

areale fra aggregati e legante è attorno a valori di 4/1. L’impasto

presenta una porosità media di natura primaria.


Superficialmente la malta cementizia è rifinita con un intonachino biancastro ottenuto dalla mescola di

calce aerea e sabbia quarzoso-silicatica.

42

Pro Arte s.n.c.

Foto n. 15. Intonaco di fondo a base di cemento e sabbia silicatica. Il

rapporto aggregati/legante è di circa 4/1. Sezione sottile, luce trasmessa, 40

X, N+

Foto n. 16. Dettaglio dell’intonachino superficiale di finitura a base di calce

aerea e sabbia fina di natura silicatica. Sezione sottile, luce trasmessa, 40 X,

N+

500

µm

500

µm

43

Pro Arte s.n.c.

Scheda Campione C7

Tipo di prelievo:

Punto di Prelievo:


Analisi effettuate:

Frammento in cotto

Facciata principale, formella decorativa in cotto, zona sinistra sopra la

prima finestra del piano terra

Caratterizzazione del materiale e determinazione quantitativa dei sali

solubili

Indagini diffrattometriche ai raggi X (XRD) e analisi quantitativa dei sali

solubili mediante cromatografia ionica HPLC


C7

44

Pro Arte s.n.c.



45

Pro Arte s.n.c.

Analisi diffrattometrica ai raggi X (XRD) (UNI EN 13925-2)

Descrizione macroscopica del campione

Si tratta di un frammento di materiale poco coesivo e poco tenace di colore rosso-bruno. Nella tabella

seguente sono riportati i risultati dell’indagine diffrattometrica ai raggi X (XRD).

Tab. 8. Analisi diffrattometrica XRD

Specie mineralogica Stima di abbondanza relativa

Quarzo SiO2 + + +

Calcite CaCO3 + + +

Minerali argillosi + + +

Plagioclasio CaAl2Si2O8-NaAlSi3O8 +

Ortoclasio KAlSi3O8 +

Muscovite K2Al4(Si,Al)8O20(OH)4 +

Gesso CaSO4·2H2O tr

dove i simboli stanno per: + + + Componente principale + Componente presente in piccola quantità

+ + Componente presente in quantità media tr Componente presente a livello di tracce

Fig. 16. Spettro XRD del campione in studio

Position [°2Theta] (Copper (Cu))

10 20 30 40 50 60

Counts

0

5000

10000

Mu

sco

vite

ma

gn

esia

n 1

\IT

M\R

G

Gyp

su

m

Mu

sco

vite

ma

gn

esia

n 1

\IT

M\R

G

Mu

sco

vite

ma

gn

esia

n 1

\IT

M\R

G

Qu

art

z; G

yp

su

m

Alb

ite

lo

w

Alb

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w; G

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su

mA

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lo

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vite

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esia

n 1

\IT

M\R

G

Alb

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lo

w

Qu

art

z; A

lbite

lo

w; M

usco

vite

ma

gn

esia

n 1

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M\R

G

Alb

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w

Ca

lcite

Gyp

su

m

Alb

ite

lo

w; G

yp

su

m; M

usco

vite

ma

gn

esia

n 1

\IT

M\R

G

Gyp

su

m; M

usco

vite

ma

gn

esia

n 1

\IT

M\R

G

Ca

lcite

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lbite

lo

w; G

yp

su

m; M

usco

vite

ma

gn

esia

n 1

\IT

M\R

GQ

ua

rtz; A

lbite

lo

w; G

yp

su

m; M

usco

vite

ma

gn

esia

n 1

\IT

M\R

GA

lbite

lo

w; G

yp

su

m; M

usco

vite

ma

gn

esia

n 1

\IT

M\R

G

Qu

art

z; C

alc

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mQ

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mC

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usco

vite

ma

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n 1

\IT

M\R

G

Qu

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z; A

lbite

lo

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yp

su

m

Ca

lcite

; G

yp

su

m; M

usco

vite

ma

gn

esia

n 1

\IT

M\R

G

Ca

lcite

; G

yp

su

m

Qu

art

z; A

lbite

lo

w; M

usco

vite

ma

gn

esia

n 1

\IT

M\R

G

Qu

art

z; A

lbite

lo

w; M

usco

vite

ma

gn

esia

n 1

\IT

M\R

GQ

ua

rtz; A

lbite

lo

w; G

yp

su

m; M

usco

vite

ma

gn

esia

n 1

\IT

M\R

G

Ca

lcite

; A

lbite

lo

w; M

usco

vite

ma

gn

esia

n 1

\IT

M\R

G

Qu

art

z; A

lbite

lo

w; M

usco

vite

ma

gn

esia

n 1

\IT

M\R

G

10CA03279bis

46

Pro Arte s.n.c.

L’analisi ai raggi X ha riscontrato la presenza, oltre al quarzo, di considerevoli concentrazioni di

calcite nonché di minerali del gruppo delle argille. E’ da tenere presente che la reazione di

decomposizione del carbonato di calcio inizia ad una temperatura prossima ai 550°C e può ritenersi

completa verso gli 890°C mentre la temperatura di decomposizione della dolomite è sensibilmente

inferiore a quella del carbonato di calcio. La presenza di concentrazioni sensibilmente elevate delle

frazioni carbonatiche e dei minerali delle argille indica che il processo di cottura, se avvenuto, non ha

superato la temperatura di 550°.







Calcio % 0.65

Magnesio % 0.82

Potassio % 0.10

Sodio % 0.07

Solfati % 1.40

Cloruri % 0.03

Nitrati % 0.11

Sali totali % 3.18

L’indagine cromatografica ha registrato un contenuto salino molto elevato per una struttura lapidea di

questa tipologia. Le specie riscontrate sono attribuibili per la maggior percentuale a solfati e a più

modeste concentrazioni di nitrati e di cloruri.

47

Pro Arte s.n.c.


riscontrate


300

400

500

600

700

800

900

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

tempo in minuti

co

nd

ucib

ilit

à µµ µµ

V

Cloruri

Solfati

Nitrati

48

Pro Arte s.n.c.

Scheda Campione C8

Tipo di prelievo:

Punto di Prelievo:


Analisi effettuate:


Facciata principale, specchiatura a fianco dell’arcata, zona di destra

Caratterizzazione degli impasti artificiali



C8

49

Pro Arte s.n.c.



50

Pro Arte s.n.c.

Analisi microscopica petrografica in sezione sottile dell’impasto di sottofondo


Colore Grigio



Aggregato

Granulometria Microconglomeratico (4-2 mm) – arenaceo molto fine (0,125-

0,062 mm)



Forma















Siltosa < 0,062 -


- 85%: frammenti di rocce silicatiche di natura magmatica e metamorfica (rocce micro

cristalline di tipo basaltico e rocce di tipo scistoso);


- 5%: minerali silicatici (feldspati, miche, anfibolo);

- tr: frammenti di calcari micro cristallini


51

Pro Arte s.n.c.

Porosità




Matrice

Struttura Omogenea



Composizione Cemento


Tipo di impasto Impasto di colore grigio a base di cemento e sabbia di natura

silicatica. Le dimensioni degli aggregati sono comprese tra 3,5

mm e 0,062 mm, con prevalenza della frazione arenaceo media. Il

rapporto areale fra aggregati e legante è attorno a valori di 4/1.

L’impasto presenta una porosità bassa di natura primaria.


Foto n. 21. Intonaco di fondo a base di cemento e sabbia silicatica. Il


X, N+

500

µm

52

Pro Arte s.n.c.

Analisi mineralogico-petrografica in sezione sottile dell’impasto superficiale



Colore Biancastro

Coesione Piuttosto tenace e coesivo


Aggregato

Granulometria Arenaceo media (0.5-0.25 mm) – arenaceo molto fine (0.125-

0.062 mm)


Classazione Ben classato

Forma






Addensamento Stima rapporto clasti-matrice: basso (35%)



Microconglomeratica 4-2 -

Arenacea molto grossolana 2-1 -

Arenacea grossolana 1-0,5 -




Siltosa < 0,062 -





- 9%: minerali silicatici (feldspati, miche, anfibolo);

- 1%: frammenti di calcari microcristallini


53

Pro Arte s.n.c.

Porosità


Origine della porosità Secondaria e primaria

Forma dei pori Fessure da legante e vacuità da legante.

Matrice

Struttura Omogenea



Composizione Calce aerea e poco cemento


Tipo di impasto Intonachino di colore bianco a base di calce aerea, poco cemento

e sabbia di natura silicatica. Le dimensioni degli aggregati sono

comprese tra 0,4 mm e 0,062 mm, con prevalenza della frazione

arenaceo media. Il rapporto areale fra aggregati e legante è attorno

a valori di 2.5/1. L’impasto presenta una porosità media di natura

secondaria e primaria.

Stato di conservazione L’impasto nel complesso si presenta sufficientemente conservato

Foto n. 22. Intonachino superficiale di finitura a base di calce aerea, poco

cemento e sabbia fina di natura silicatica. Sezione sottile, luce trasmessa, 40

X, N+

500

µm

54

Pro Arte s.n.c.

Scheda Campione C9

Tipo di prelievo:

Punto di Prelievo:


Analisi effettuate:

Sovrapposizione di tre impasti artificiali con pittura sintetica superficiale

Facciata Sud, specchiatura tra le due finestre del piano terra, zona di

sinistra

Caratterizzazione degli impasti e determinazione quantitativa dei sali

solubili




C9

55

Pro Arte s.n.c.



56

Pro Arte s.n.c.

Il campione in studio è caratterizzato dalla sovrapposizione di tre diversi impasti:

- uno di sottofondo, a diretto contatto con la muratura, di colore grigio scuro, di circa 6 mm di

spessore;

- un intonaco intermedio di circa 2.5 -3 cm di spessore di colore grigio chiaro;

- un intonachino di finitura di colore grigio chiaro il cui spessore varia tra 4 e 8 mm di spessore.

Analisi mineralogico-petrografica in sezione sottile dell’impasto di sottofondo



Colore Grigio scuro



Aggregato

Granulometria Arenaceo molto grossolano (2-1 mm) – arenaceo molto fine

(0.125-0.062 mm)



Forma















Siltosa < 0,062 -

57

Pro Arte s.n.c.





- 5%: minerali silicatici (feldspati, miche);

- tr: frammenti di calcari e calcari microcristallini.


Porosità




Matrice

Struttura Eterogenea



Composizione Cemento e calce aerea


Tipo di impasto Impasto di fondo ottenuto dalla mescola di cemento, calce aerea

e sabbia di natura silicatica. Le dimensioni degli aggregati sono

comprese tra 1.5 mm e 0.062 mm, con prevalenza della frazione

arenaceo media. Il rapporto areale fra aggregati e legante è attorno

a valori di 4/1. L’impasto presenta una porosità media di natura

primaria.


58

Pro Arte s.n.c.

Foto n. 25. Intonaco di fondo a base di cemento, calce e sabbia silicatica. Il


X, N+

Foto n. 26. Dettaglio dell’impasto di fondo in cui si osservano alcuni

minerali (belite, celite) del cemento (massarelle di colore brunastro). Sezione

sottile, luce trasmessa, 100 X, N+

500

µm

200

µm

59

Pro Arte s.n.c.

Analisi mineralogico-petrografica in sezione sottile dell’intonaco intermedio




Coesione Poca tenace e poco coesivo


Aggregato


(0.125-0.062 mm)

Granulometria prevalente Arenaceo grossolana (1-0.5 mm)


Forma















Siltosa < 0,062 -


- 80%: frammenti di rocce silicatiche di natura metamorfica e magmatica ( rocce di tipo

scistoso, rocce microcristalline di tipo basaltico e rocce di tipo granitico);


- 10%: minerali silicatici (feldspati, miche, olivina, anfiboli).


60

Pro Arte s.n.c.

Porosità


Origine della porosità Primaria e secondaria


Matrice

Struttura Omogenea



Composizione Calce aerea e cemento


Tipo di impasto Intonaco di colore grigio chiaro ottenuto dalla mescola di calce

aerea, cemento e sabbia di natura silicatica. Le dimensioni degli

aggregati sono comprese tra 1,75 mm e 0,062 mm, con prevalenza

della frazione arenaceo grossolana. Il rapporto areale fra aggregati

e legante è attorno a valori di 4/1. L’impasto presenta una porosità

media di natura primaria.

Stato di conservazione L’impasto nel complesso risulta mal conservato



X, N+

250

µm

61

Pro Arte s.n.c.

Foto n. 26. Dettaglio ingrandito dell’impasto intermedio dove si osservano i

tipici minerali del cemento (massarelle di colore brunastro). Sezione sottile,

luce trasmessa, 100 X, N+

Analisi mineralogico-petrografica in sezione sottile dell’intonachino di finitura



Colore Grigio chiaro-giallognolo

Coesione Poco tenace e poco coesivo


Aggregato

Granulometria Arenaceo grossolano (1-0.5 mm) – arenaceo molto fine (0.125-

0.062 mm)

Granulometria prevalente Arenaceo fine (0.25-0.125 mm)


Forma







100

µm

62

Pro Arte s.n.c.









Siltosa < 0,062 -


- 55%: frammenti di rocce silicatiche di natura metamorfica e magmatica (rocce di tipo

scistoso rocce e micro cristalline di tipo basaltico);


- 10%: minerali silicatici (feldspati, miche, anfibolo).


Porosità



Forma dei pori Vacuità e microfessure da legante

Matrice

Struttura Omogenea



Composizione Calce aerea


Tipo di impasto Impasto di colore grigio chiaro-giallognolo a base di calce aerea e

sabbia di natura silicatica. Le dimensioni degli aggregati sono

comprese tra 0,7 mm e 0,125 mm, con leggera prevalenza della

frazione arenaceo fine. Il rapporto areale fra aggregati e legante è

attorno a valori di 4/1 (impasto magro). L’impasto presenta una

porosità media di natura primaria e secondaria.

Stato di conservazione L’impasto nel complesso si presenta male conservato

63

Pro Arte s.n.c.

Foto n. 27. Intonachino superficiale male conservato riconducibile ad una

malta a base di calce aera e sabbia silicatica. Il rapporto aggregati/legante

è di circa 4/1 (impasto magro). Sezione sottile, luce trasmessa, 40 X, N+







Calcio % 0.22

Magnesio % 0.31

Potassio % 0.08

Sodio % 0.02

Solfati % 0.52

Cloruri % 0.02

Nitrati % 0.11

Sali totali % 1.28

L’analisi mediante cromatografia ionica ha evidenziato un discreto contenuto salino dove la specie

predominante è riconducibile a solfati seguiti da quantità relativamente più modeste di cloruri e di

nitrati. Si ribadisce la pericolosità delle specie saline rilevate in quanto agiscono sulle strutture lapidee

250

µm

64

Pro Arte s.n.c.

anche a basse. Nella figura seguente è riportato il cromatogramma relativo alla frazione anionica delle

specie saline riscontrate.


300

350

400

450

500

550

600

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

tempo in minuti

co

nd

uc

ibilit

à µµ µµ

V

Cloruri

Solfati

Nitrati

65

Pro Arte s.n.c.

Scheda Campione C10

Tipo di prelievo:

Punto di Prelievo:


Analisi effettuate:


Facciata Sud, specchiatura tra le due finestre del piano terra, zona di

destra

Caratterizzazione dell’impasto di sottofondo e determinazione

quantitativa dei sali solubili




C10

66

Pro Arte s.n.c.



67

Pro Arte s.n.c.





Coesione Relativamente tenace e poco coesivo


Aggregato

Granulometria Microconglomeratico (4-2 mm) – arenaceo molto fine (0.125-

0.062 mm)



Forma















Siltosa < 0,062 -



scistoso, rocce microcristalline di tipo basaltico);


- 5%: minerali silicatici (feldspati, miche, anfiboli);

- 2%: frammenti di calcari microcristallini.


68

Pro Arte s.n.c.

Porosità

Percentuale dei pori Elevata (25 %)


Forma dei pori Bollosità, vacuità da e microfessure da legante.

Matrice

Struttura Omogenea





Tipo di impasto Si tratta di un intonaco ottenuto dalla mescola di calce aerea,

cemento e sabbia di natura silicatica. Le dimensioni degli

aggregati sono comprese tra 2,5 mm e 0,062 mm, con leggera

prevalenza della frazione arenaceo media. Il rapporto areale fra

aggregati e legante è attorno a valori di 4/1. L’impasto presenta

una porosità elevata di natura sia primaria che secondaria.

Stato di conservazione L’impasto nel complesso si presenta scarsamente conservato

Superficialmente vi è un intonachino di tonalità grigio chiaro-nocciola a base di calce aerea e sabbia

silicatica.

69

Pro Arte s.n.c.



X, N+

Foto n. 31. Dettaglio ingrandito del medesimo provino dove si possono

osservare alcuni aggregati minerali riconducibili al cemento (formazioni

centrali di colore brunastro). Sezione sottile, luce trasmessa, 100 X, N+

500

µm

200

µm

70

Pro Arte s.n.c.







Calcio % 0.18

Magnesio % 0.21

Potassio % 0.14

Sodio % 0.12

Solfati % 0.38

Cloruri % 0.03

Nitriti % 0.25

Nitrati % 0.05

Sali totali % 1.36

Il contenuto salino totale della malta indagata è maggiore dell’1%. La specie predominante è

riconducibile ai solfati seguiti da nitriti e quantità più modeste di cloruri e di nitrati. La presenza dei

nitriti (oltre ad essere sali particolarmente pericolosi per le strutture murarie) indica un processo di

putrefazione in atto a carico di sostanze organiche. Nella figura seguente è riportato il cromatogramma

relativo alla frazione anionica delle specie saline riscontrate.


300

350

400

450

500

550

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

tempo in minuti

co

nd

ucib

ilit

à µµ µµ

V

Cloruri

Solfati

Nitrati

Nitriti

71

Pro Arte s.n.c.

Scheda Campione C11

Tipo di prelievo:

Punto di Prelievo:


Analisi effettuate:


Facciata Sud, specchiatura tra le due portafinestre del piano nobile, zona

del poggiolo

Caratterizzazione degli impasti e determinazione quantitativa dei sali

solubili




C11

72

Pro Arte s.n.c.



73

Pro Arte s.n.c.

Il campione in studio è caratterizzato dalla sovrapposizione di due diversi impasti:

- uno di sottofondo, a diretto contatto con la muratura, di colore grigio-nocciola, di circa 1.8 – 2.5 cm

di spessore;

- un intonachino superficiale di circa 0.5 - 0.8 cm di spessore di colore grigio chiaro;




Colore Grigio-nocciola

Coesione Piuttosto tenace e coesivo


Aggregato


(0.125-0.062 mm)



Forma















Siltosa < 0,062 -



scistoso, rocce microcristalline di tipo basaltico);

74

Pro Arte s.n.c.


- 5%: minerali silicatici (feldspati, miche, anfiboli);



Porosità




Matrice

Struttura Omogenea





Tipo di impasto Impasto di colore grigio-nocciola a base di calce aerea, cemento e

sabbia di natura silicatica. Le dimensioni degli aggregati sono

comprese tra 2 mm e 0,062 mm, con prevalenza delle frazioni

arenaceo molto grossolana, grossolana e media. Il rapporto areale

fra aggregati e legante è attorno a valori di 4/1. L’impasto

presenta una porosità bassa di natura primaria.


75

Pro Arte s.n.c.

Foto n. 34. Intonaco di fondo a base di cemento, calce aerea e sabbia

silicatica. Il rapporto aggregati/legante è di circa 4/1. Sezione sottile, luce

trasmessa, 40 X, N+

Foto n. 35. Dettaglio ingrandito del medesimo provino dove si possono

osservare alcuni aggregati minerali riconducibili al cemento (formazioni

centrali di colore brunastro). Sezione sottile, luce trasmessa, 100 X, N+

500

µm

200

µm

76

Pro Arte s.n.c.

Analisi mineralogico-petrografica in sezione sottile dell’intonachino di finitura



Colore Grigio-nocciola chiaro



Aggregato

Granulometria Arenaceo grossolano (1-0,5 mm) – arenaceo molto fine (0,125-

0,062 mm)

Granulometria prevalente Arenaceo fine (0.25-0.125 mm)


Forma















Siltosa < 0,062 -



scistoso rocce e microcristalline di tipo basaltico);


- 10%: minerali silicatici (feldspati, miche);



77

Pro Arte s.n.c.

Porosità



Forma dei pori Vacuità da legante

Matrice

Struttura Omogenea





Tipo di impasto Impasto di a base di calce aerea, cemento e sabbia di natura

silicatica. Le dimensioni degli aggregati sono comprese tra 1 mm

e 0,062 mm, con prevalenza della frazione arenaceo fine. Il

rapporto areale fra aggregati e legante è attorno a valori di 4/1.

L’impasto presenta una porosità bassa di natura primaria.


Superficialmente si osserva un sottile impasto di rasatura di colore grigio chiaro-giallognolo

riconducibile ad una mescola di calce aerea e sabbia silicatica del tutto simile a quella riscontrata sulla

superficie del campione C9.

78

Pro Arte s.n.c.

Foto n. 36. Intonaco superficiale riconducibile ad una malta a base di calce

aera, cemento e sabbia silicatica. Il rapporto aggregati/legante è di circa

4/1. Sezione sottile, luce trasmessa, 40 X, N+







Calcio % 0.20

Magnesio % 0.17

Potassio % 0.04

Sodio % 0.04

Solfati % 0.38

Cloruri % 0.02

Nitrati % 0.05

Sali totali % 0.90

Il contenuto salino totale della malta indagata è inferiore all’1%. La specie predominante è

riconducibile ai solfati seguiti da concentrazioni più modeste di cloruri e di nitrati.

250

µm

79

Pro Arte s.n.c.


riscontrate.


300

350

400

450

500

550

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

tempo in minuti

co

nd

uc

ibilit

à µµ µµ

V

Cloruri

Solfati

Nitrati

80

Pro Arte s.n.c.

Scheda Campione C12

Tipo di prelievo:

Punto di Prelievo:


Analisi effettuate:

Frammento di intonaco superficiale di colore grigio-nocciola con pittura

bluastra

Volta decorata dell’androne



Foto n. 37. Zona di prelievo dei campioni C12-C13-C14-C15

81

Pro Arte s.n.c.




Aspetto Dimensionale Arenaceo-siltoso

Colore Grigio-nocciola

Coesione Mediamente tenace e coesivo


Aggregato

Granulometria Arenaceo grossolano (1-0.5 mm) – siltoso grossolano (0.062-

0.032 mm)

Granulometria prevalente Arenaceo grossolano-medio (1-0.15 mm)


Forma


Sfericità da media a molto bassa / frammenti da spigolosi a

subarrotondati

Morfologia superficiale Da liscia ad abrasa



Addensamento Stima rapporto clasti-matrice: medio (35-40%)

82

Pro Arte s.n.c.




Arenacea grossolana 1-0.5 34

Arenacea media 0.5-0.25 38

Arenacea fine 0.25-0.125 17

Arenacea molto fine 0.125-0.062 9

Siltosa < 0.062 2


- 75%: frammenti di quarzo mono e policristallino;

- 11%: frammenti di feldspati;

- 8%: frammenti carbonatici quali calcite policristallina e calcari sparitici

- 2%: frammenti di selce

- 2%: ossidi di ferro rossastri di tipo ematitico

- 1%: lamelle di biotite e muscovite

Tipo di aggregato: sabbia fluvioalluvionale di natura quasi completamente silicatica e solo in

piccola parte carbonatica

Porosità

Percentuale dei pori Medio-bassa (18 %)

Origine della porosità Sia primaria che secondaria

Forma dei pori Bollosità e vacuità irregolari da legante, con qualche rara

microfessura.

Matrice

Struttura Abbastanza omogenea, ma con qualche piccolo calcinarolo

Tessitura Massa di fondo micritica-sparitica


Composizione Calce aerea carbonatata

83

Pro Arte s.n.c.


Tipo di impasto Impasto di colore grigio-nocciola a base di calce aerea mista a

sabbia fluvioalluvionale costituita da quarzo, feldspato,

frammenti carbonatici, selce, ossidi di ferro, biotite e muscovite.

Le dimensioni degli aggregati sono comprese tra 0,9 mm e 0.4

mm, con prevalenza della frazione arenaceo grossolano-media. Il

rapporto areale fra aggregati e legante è compresa tra valori di

2.5÷3/1. L’impasto evidenzia una porosità medio-bassa sia

primaria che secondaria.


Foto n. 39. Intonaco a base di calce aerea e sabbia fluvioalluvionale

costituita da quarzo, feldspato, frammenti carbonatici, selce, ossidi di ferro,

biotite e muscovite. Sezione sottile, luce trasmessa, 40 X, N+

500

µm

84

Pro Arte s.n.c.

Scheda Campione C13

Tipo di prelievo:

Punto di Prelievo:


Analisi effettuate:

Frammento di intonaco di colore grigiastro

Volta decorata dell’androne, al di sotto del campione C12




85

Pro Arte s.n.c.



Aspetto Dimensionale Conglomeratico-arenaceo-siltoso

Colore Grigiastro

Coesione Da mediamente a poco tenace e poco coesivo


Aggregato

Granulometria Microconglomeratico (4-2 mm) – siltoso grossolano (0,062-

0,032 mm)

Granulometria prevalente Microconglomeratico-arenaceo molto grossolano (4-1 mm)

Classazione Poco classato

Forma


Sfericità da media a molto bassa / frammenti da spigolosi ad

arrotondati













Siltosa < 0.062 2



- 34%: frammenti carbonatici quali calcari micritici e sparitici, calcari marnosi





Tipo di aggregato: sabbia fluvioalluvionale di natura prevalentemente silicatica, ma per circa

1/3 carbonatica

86

Pro Arte s.n.c.

Porosità



Forma dei pori Bollosità e vacuità irregolari da legante, con qualche

microfessura.

Matrice

Struttura Abbastanza omogenea nonostante alcuni piccoli calcinaroli





Tipo di impasto Impasto di colore grigiastro ottenuto dalla mescola di calce aerea,

sabbia e ghiaietto fine fluvioalluvionale a base di quarzo,

frammenti carbonatici, selce, feldspato, biotite e muscovite, ossidi

di ferro. Le dimensioni degli aggregati sono comprese tra 2,8 mm

e 0.4 mm, con prevalenza della frazione microconglomeratica e

arenaceo molto grossolana. Il rapporto areale fra aggregati e

legante è intorno a valori di 3/1. L’impasto evidenzia una media

porosità sia primaria che secondaria.


87

Pro Arte s.n.c.

Foto n. 41. Malta a base di calce aerea, sabbia e ghiaietto fine

fluvioalluvionale a base di quarzo, frammenti carbonatici, selce, feldspato,

biotite e muscovite, ossidi di ferro. Sezione sottile, luce trasmessa, 40 X, N+

500

µm

88

Pro Arte s.n.c.

Scheda Campione C14

Tipo di prelievo:

Punto di Prelievo:


Analisi effettuate:

Frammento di intonaco superficiale di colore biancastro con pittura

ocracea

Volta decorata dell’androne, zona limitrofa al campione C12




89

Pro Arte s.n.c.




Colore Biancastro



Aggregato

Granulometria Arenaceo molto grossolano (2-1 mm) – siltoso grossolano

(0,062-0,032 mm)

Granulometria prevalente Arenaceo molto grossolano-grossolano (2-0,5 mm)

Classazione Moderatamente classato

Forma


Sfericità da media a molto bassa / frammenti da spigolosi a

subarrotondati


Orientamento Leggera isorientazione parallelamente alla superficie di strato










Siltosa < 0.062 1




- 14%: frammenti di rocce silicatiche porfiriche



Tipo di aggregato: sabbia fluvioalluvionale di natura completamente silicatica

Porosità

90

Pro Arte s.n.c.




microfessura.

Matrice

Struttura Abbastanza omogenea, ma con calcinaroli





Tipo di impasto Impasto di colore biancastro a base di calce aerea e sabbia

fluvioalluvionale costituita da quarzo, feldspato, rocce silicatiche

porfiriche, selce, ossidi di ferro. Le dimensioni degli aggregati

sono comprese tra 1,8 mm e 0.4 mm, con prevalenza della

frazione arenaceo molto grossolano-grossolana. Il rapporto areale

fra aggregati e legante è intorno a valori di 2.5/1. L’impasto

evidenzia una media porosità sia primaria che secondaria.


91

Pro Arte s.n.c.


costituita da quarzo, feldspato, rocce silicatiche porfiriche, selce, ossidi di

ferro. Sezione sottile, luce trasmessa, 40 X, N+

500

µm

92

Pro Arte s.n.c.

Scheda Campione C15

Tipo di prelievo:

Punto di Prelievo:


Analisi effettuate:

Frammento di intonaco di colore biancastro

Volta decorata dell’androne, al di sotto del campione C13




93

Pro Arte s.n.c.



Aspetto Dimensionale Conglomeratico-arenaceo-siltoso

Colore Biancastro

Coesione Da mediamente a poco tenace e poco coesivo


Aggregato

Granulometria Microconglomeratico (4-2 mm) – siltoso grossolano (0,062-

0,032 mm)

Granulometria prevalente Arenaceo grossolano-medio (1-0,25 mm)

Classazione Poco classato

Forma


Sfericità da media a molto bassa / frammenti da spigolosi ad

arrotondati













Siltosa < 0.062 1




- 6%: frammenti di rocce silicatiche porfiriche




Tipo di aggregato: sabbia fluvioalluvionale di natura esclusivamente silicatica

94

Pro Arte s.n.c.

Porosità



Forma dei pori Bollosità e vacuità irregolari da legante, con qualche

microfessura.

Matrice

Struttura Abbastanza omogenea, ma con calcinaroli anche grossolani





Tipo di impasto Impasto di colore biancastro a base di calce aerea e sabbia

fluvioalluvionale costituita da quarzo, feldspato, rocce silicatiche

porfiriche, selce, biotite e muscovite, ossidi di ferro. Le

dimensioni degli aggregati sono comprese tra 2,4 mm e 0.4 mm,

con prevalenza della frazione arenaceo grossolana-media. Il

rapporto areale fra aggregati e legante è compreso tra valori di 2÷

2,5/1. L’impasto evidenzia una porosità media sia primaria che

secondaria.

Stato di conservazione L’impasto nel complesso si presenta insufficientemente conservato

95

Pro Arte s.n.c.


costituita da quarzo, feldspato, rocce silicatiche porfiriche, selce, ossidi di


500

µm

96

Pro Arte s.n.c.

Scheda Campione C16

Tipo di prelievo:

Punto di Prelievo:


Analisi effettuate:

Frammento di intonachino con pittura superficiale di colore giallo-bruno

Volta decorata dell’androne, da una cornice decorativa

Verifica della sequenza stratigrafica, identificazione dei pigmenti e dei

leganti

Osservazioni in sezione lucida, analisi spettrofotometrica all’infrarosso

(FTIR) e alla microsonda elettronica (EDS)


97

Pro Arte s.n.c.



Su una piccola quantità di materiale prelevato dalla superficie del campione in studio si è effettuato


Fig. n. 25. Spettro FTIR degli strati superficiali

98

Pro Arte s.n.c.


Campione Zona di

prelievo

Colla

animale

Resina

sintetica

Carbonato

di calcio

Silicati Nitrati Gesso Ossalato

di calcio

C16

pittura

superficiale

tr

tr

+

+ +

+

+ + +

+


+ +

+

tr

-





Assente

L’indagine all’infrarosso ha registrato la presenza di grosse quantità di gesso, discrete quantità di

silicati, attribuibili ad una classe di pigmenti e tracce di colla animale fortemente ossidata in ossalato

di calcio. Si registrano, inoltre, piccole concentrazioni di carbonato di calcio e di nitrati (sali

solubili) e tracce di resina sintetica di tipo acrilico (probabilmente utilizzata in qualità di consolidante

e/o protettivo in un precedente intervento di restauro).

Verifica della sequenza stratigrafica e caratterizzazione degli strati pittorici

L’osservazione microscopica del frammento in studio mostra la successione di due diversi strati.

Corredando le caratteristiche microscopiche dei costituenti con le indagini mineralogico-petrografiche,

l’analisi spettrofotometrica all’infrarosso e le indagini alla microsonda elettronica è stato possibile

determinare la natura chimica di ciascun strato la cui descrizione è riportata di seguito.

Strato n. 1

intonaco di sottofondo a base di calce aerea, sabbia di

fiume di natura prettamente silicatica.

Strato n. 2

sottile ed irregoalre strato pittorico costituito da minuti

cristalli di colore giallo e poche particelle nero-

carboniose. L’analisi alla microsonda elettronica che

ha registrato la presenza di calcio, silicio, zolfo, ferro,

alluminio, magnesio, potassio, carbonio e ossigeno

(vedi spettro fig. n. 26). Sulla base dei risultati analitici si desume che si tratta dei resti di una “pittura

Fig. n. 26. Spettro EDS dello strato giallo-bruno

99

Pro Arte s.n.c.

a tempera” a base di gesso, ocra gialla, poco nero carbone e poca colla animale fortemente alterata in

ossalato di calcio. L’indagine spettrofotometrica all’infrarosso ha confermato pure la presenza di sali

solubili riconducibili a nitrati e piccole concentrazioni di resina sintetica di tipo acrilico. Lo strato

pittorico si trova in un precario stato di conservazione e l’adesione con l’intonachino sottostante è

particolarmente compromessa

Spessore 30 - 60 µm.

100

Pro Arte s.n.c.

Foto n. 48. Sezione lucida in cui si osserva lo strato pittorico superficiale poco

adeso al supporto sottostante. Si tratta di una tempera a base di gesso, ocra gialla

e poco nero carbone. Luce riflessa, 100 X, N//

Fig. n. 27. Schema microstratigrafico della sezione lucida

200

µm

1

2

101

Pro Arte s.n.c.

Foto n. 49. Altra foto ingrandita del medesimo provino. Luce riflessa, 200 X, N//

100

µm

102

Pro Arte s.n.c.

Scheda Campione C17

Tipo di prelievo:

Punto di Prelievo:


Analisi effettuate:

Incarnato

Volta decorata dell’androne, dal braccio di un putto

Caratterizzazione dell’intonachino, verifica della sequenza stratigrafica,

identificazione dei pigmenti e dei leganti

Osservazioni in sezione lucida, analisi spettrofotometrica all’infrarosso

(FTIR) e alla microsonda elettronica (EDS)


103

Pro Arte s.n.c.






104

Pro Arte s.n.c.


Campione Zona di

prelievo

Colla

animale

Resina

sintetica

Carbonato di

calcio

Silicati Gesso Ossalato

di calcio

C17

pittura

superficiale

tr

+

+ +

+

+ +

+


+ +

+

tr

-





Assente

L’indagine all’infrarosso ha registrato la presenza di discrete quantità di gesso, discrete quantità di

carbonato di calcio, piccole concentrazioni di silicati, attribuibili ad una classe di pigmenti, piccole

quantità di ossalato di calcio e di resina sintetica di tipo acrilico e tracce di colla animale fortemente

alterata in ossalato di calcio.


L’osservazione microscopica del frammento pittorico in studio mostra la successione di tre diversi

strati. Correlando le caratteristiche microscopiche dei pigmenti con le indagini alla microsonda

elettronica e le analisi spettrofotometriche all’infrarosso, è stato possibile determinare la natura

chimica di ciascun strato la cui descrizione è riportata di seguito.

Strato n. 1

intonachino pittorico di colore nocciola chiaro

ottenuto dalla mescola di calce aerea e sabbia

silicatica

Strato n. 2

sottile ed irregolare strato pittorico, ben

compenetrato con l’intonachino sottostante,

costituito da minuti cristalli di colore rosso-

aranciato dove l’indagine alla microsonda

elettronica ha registrato la presenza di calcio,

Fig. n. 29. Spettro EDS dello strato rosso di fondo

105

Pro Arte s.n.c.

silicio, ferro, potassio, alluminio, magnesio, tracce

di zolfo, carbonio e ossigeno (vedi spettro fig. n.

29) per cui si desume che si tratta di una “pittura a

fresco”, a base di carbonato di calcio, ocra rossa

e raro gesso secondario

Spessore 20 - 60 µm;

Strato n. 3

strato pittorico superficiale (ridipintura?) dal

colore d’insieme rosso-brunastro, costituito da

una mescola di carbonato di calcio, ocra

gialla, ocra rossa, poca terra verde, poco nero

carbone e gesso. Tale composizione è stata dedotta sulla base dei risultati dell’indagine

spetrofotometrica all’infrarosso e alla microsonda elettonica che ha registrato la presenza di calcio,

silicio, ferro, zolfo, alluminio, potassio, magnesio, carbonio e ossigeno (vedi spettro fig. n. 30).

L’indagine all’infrarosso ha confermato la presenza di colla animale fortemente ossidata in ossalato di

calcio. Si tratta di una “tempera mista” a base di calce, gesso e poca colla animale.


Fig. n. 30. Spettro EDS dello strato superficiale

106

Pro Arte s.n.c.

Foto n. 52. Sezione lucida in cui si osservano gli strati che caratterizzano il

campione in studio: pittura ad affresco di fondo e ridipintura alla calce

superficiale. Luce riflessa, 200 X, N//


100

µm

1

2

3

107

Pro Arte s.n.c.

Scheda Campione C18

Tipo di prelievo:

Punto di Prelievo:


Analisi effettuate:

Frammento di intonachino con pittura superficiale di colore grigio-bluastro

Volta decorata dell’androne, dal cielo, zona di destra



Indagini mineralogiche-petrografiche in sezione sottile, osservazioni in

sezione lucida, analisi spettrofotometrica all’infrarosso (FTIR) e alla

microsonda elettronica (EDS)


108

Pro Arte s.n.c.






Coesione Mediamente tenace e poco coesivo


Aggregato

Granulometria Arenaceo grossolano (1-0,5 mm) – siltoso grossolano (0,062-

0,032 mm)

Granulometria prevalente Arenaceo fine (0,25-0,125 mm)


Forma


Sfericità da media a molto bassa / frammenti spigolosi

Morfologia superficiale Liscia









109

Pro Arte s.n.c.



Siltosa < 0.062 3




- 11%: frammenti di muscovite e biotite



Porosità

Percentuale dei pori Medio-elevata (22 %)



microfessura.

Matrice

Struttura Omogenea





Tipo di impasto Impasto di colore grigio chiaro ottenuto dalla mescola di calce

aerea e sabbia fluvioalluvionale costituita da quarzo, feldspato,

muscovite e biotite, ossidi di ferro. Le dimensioni degli aggregati

sono comprese tra 0.7 mm e 0.4 mm, con prevalenza della

frazione arenaceo fine. Il rapporto areale fra aggregati e legante è

intorno a valori di 4/1. L’impasto evidenzia una porosità medio-

elevata sia primaria che secondaria.


110

Pro Arte s.n.c.

Foto n. 55. Intonachino pittorico a base di calce aerea e sabbia

fluvioalluvionale costituita da quarzo, feldspato, rocce silicatiche porfiriche,

selce, ossidi di ferro. Sezione sottile, luce trasmessa, 40 X, N+





500

µm

111

Pro Arte s.n.c.


Campione Zona di

prelievo

Colla

animale

Resina

sintetica

Carbonato di

calcio


di calcio

C18

pittura

superficiale

-

+ +

+ + +

+ +

-

-


+ +

+

tr

-





Assente

L’indagine all’infrarosso ha registrato la presenza di grosse quantità di quantità di carbonato di calcio,

discrete concentrazioni di silicati, attribuibili ad una classe di pigmenti, e discrete quantità di resina

sintetica di tipo acrilico/metacrilico.


L’osservazione microscopica del frammento pittorico in studio mostra la successione di tre diversi

strati. Correlando le caratteristiche microscopiche dei pigmenti con le indagini alla microsonda

elettronica e le analisi spettrofotometriche all’infrarosso, è stato possibile determinare la natura

chimica di ciascun strato la cui descrizione è riportata di seguito.

Strato n. 1

intonachino pittorico di colore grigio chiaro

ottenuto dalla mescola di calce aerea e sabbia fina

di natura silicatica

Strato n. 2

irregolare strato pittorico costituito da una matrice

bianca in cui sono disperse rare partcielle di colore

blu non risolvibili al microscopio. L’indagine alla

microsonda elettronica ha registrato la presenza di

calcio, silicio, zinco, magnesio, carbonio e

ossigeno (vedi spettro fig. n. 29) per cui si desume

Fig. n. 33. Spettro EDS dello strato rosso di fondo

112

Pro Arte s.n.c.

che si tratta di una stesura a base di bianco di

zinco, carbonato di calcio, poco colorante blu e

resina sintetica di tipo acrilico/metacrilico.

Spessore 20 - 60 µm;

Strato n. 3

strato pittorico superficiale dal colore d’insieme

grigio chiaro, costituito da una mescola di bianco

di zinco, carbonato di calcio, rarissime particelle

di pigmetno ocraceo, una dispersione di poco

nerofumo e resina sintetica di tipo

acrilico/metacrilico. Tale composizione è stata

dedotta sulla base dei risultati dell’indagine spetrofotometrica all’infrarosso e alla microsonda

elettonica che ha registrato la presenza di calcio, silicio, zinco, ferro, zolfo, alluminio, potassio,

magnesio, zolfo, carbonio e ossigeno (vedi spettro fig. n. 34).


Fig. n. 34. Spettro EDS dello strato superficiale

113

Pro Arte s.n.c.

Foto n. 56. Sezione lucida in cui si osservano gli strati che caratterizzano il

campione in studio: pittura ad affresco di fondo e ridipintura alla calce

superficiale. Luce riflessa, 100 X, N//


200

µm

1

2

3

114

Pro Arte s.n.c.

Foto n. 57. Altra foto ingrandita del medesimo provino in cui si osservano molto

bene le caratteristiche morfologiche e cromatiche dei pigmenti utilizzati. Luce

riflessa, 200 X, N//

100

µm

115

Pro Arte s.n.c.

Scheda Campione C19

Tipo di prelievo:

Punto di Prelievo:


Analisi effettuate:

Frammento di intonachino con pittura superficiale di colore blu

Volta decorata dell’androne, dal cielo, zona di sinistra



Indagini mineralogiche-petrografiche in sezione sottile, osservazioni in

sezione lucida, analisi spettrofotometrica all’infrarosso (FTIR) e alla

microsonda elettronica (EDS)


116

Pro Arte s.n.c.








Aggregato

Granulometria Arenaceo medio (0,5-0,25 mm) – siltoso grossolano (0,062-

0,032 mm)

Granulometria prevalente Arenaceo medio-fine (0,5-0,125 mm)


Forma


Sfericità da media a molto bassa / frammenti spigolosi

Morfologia superficiale Liscia






Arenacea grossolana 1-0.5 -



117

Pro Arte s.n.c.


Siltosa < 0.062 3




- 9%: frammenti di muscovite e biotite



Porosità

Percentuale dei pori Elevata (24 %)


Forma dei pori Bollosità e vacuità irregolari da legante, con numerose

microfessure.

Matrice

Struttura Abbastanza omogenea (presenza di calcinaroli)





Tipo di impasto Impasto di colore grigio chiaro a base di calce aerea e sabbia

fluvioalluvionale costituita da quarzo, feldspato, muscovite e

biotite, ossidi di ferro. Le dimensioni degli aggregati sono

comprese tra 0,45 mm e 0.4 mm, con prevalenza della frazione

arenaceo medio-fine. Il rapporto areale fra aggregati e legante è

compreso tra 2.5÷3/1. L’impasto evidenzia una porosità elevata

sia primaria che secondaria.

Stato di conservazione Lo stato di conservazione è piuttosto precario

118

Pro Arte s.n.c.

Foto n. 60. Intonachino pittorico a base di calce aerea e sabbia

fluvioalluvionale costituita da quarzo, feldspato, muscovite e biotite, ossidi di






500

µm

119

Pro Arte s.n.c.


Campione Zona di

prelievo

Colla

animale

Resina

sintetica

Carbonato di

calcio


di calcio

C19

pittura

superficiale

tr

+

+ +

+

+ +

+


+ +

+

tr

-





Assente

L’indagine all’infrarosso ha registrato la presenza di discrete quantità di carbonato di calcio e di

gesso, piccole concentrazioni di silicati, attribuibili ad una classe di pigmenti, di ossalato di calcio e

di resina sintetica di tipo acrilico/metacrilico e tracce di colla animale.


L’osservazione microscopica del frammento pittorico in studio mostra la successione di due diversi

strati. Corredando le caratteristiche microscopiche dei pigmenti con le indagini alla microsonda

elettronica e l’analisi spettrofotometrica all’infrarosso è stato possibile determinare la natura chimica di

ciascun strato la cui descrizione è riportata di seguito.

Strato n. 1

intonaco di sottofondo a base di calce e sabbia fina

di natura silicatica (vedi studio in sezione sottile)

Strato n. 2

irregolare strato pittorico costituito da una matrice

bianca in cui sono disperse particelle irregolari di

tonalità variabile tra il blu intenso all’azzurro

chiaro, con bordi taglienti e concoidi immersi

dove l’indagine alla microsonda elettronica (EDS)

ha registrato la presenza di calcio, silicio, alluminio, ferro, zolfo, arsenico, cobalto, potassio, carbonio e

ossigeno (vedi spettro fig. n. 37). Sulla base dei risultati strumentali e dalle caratteristiche

microscopiche dei pigmenti si desume che si tratta di una stesura pittorica a base di carbonato di

Fig. n. 37. Spettro EDS dello strato azzurro

120

Pro Arte s.n.c.

calcio, gesso e azzurro di smalto. Dalle caratteristiche morfologiche e dai risultati analitici si desume

che si tratta di una “pittura alla calce” addizionata di piccole concentrazioni di colla animale

fortemente ossidata in ossalato di calcio. Il medium carbonatico ha subito un processo di alterazione

ad opera di inquinanti solforati di natura acida che hanno causato una parziale alterazione in gesso

secondario.


121

Pro Arte s.n.c.

Foto n. 61. Sezione lucida in cui si osserva lo strato pittorico superficiale a base

di azzurro di smalto: si tratta di una pittura alla calce addizionata di poca colla

animale. Luce riflessa, 100 X, N//


200

µm

1

2

122

Pro Arte s.n.c.

Foto n. 62. Dettaglio ingrandito del medesimo provino in cui si osservano molto

bene le caratteristiche morfologiche e cromatiche dei pigmenti utilizzati. Luce

riflessa, 200 X, N//

100

µm

123

Pro Arte s.n.c.

Scheda Campione C20

Tipo di prelievo:

Punto di Prelievo:


Analisi effettuate:

Frammenti e polveri di intonaco decorato

Volta decorata dell’androne, dal zona di centro sinistra

Determinazione quantitativa dei sali solubili

Analisi quantitativa dei sali solubili mediante cromatografia ionica HPLC


124

Pro Arte s.n.c.








Calcio % 2.46

Magnesio % 3.12

Potassio % 0.35

Sodio % 0.12

Solfati % 8.64

Cloruri % 0.02

Nitrati % 0.06

Sali totali % 14.77

L’analisi mediante cromatografia ionica ha evidenziato un elevato contenuto salino dove la specie

predominante è riconducibile a solfati seguiti da tracce di cloruri e di nitrati. Tra i cationi si

annoverano soprattutto calcio e magnesio per cui si ritiene che i composti salini siano riconducibili

soprattutto a solfato di magnesio variamente idratato e gesso. Nella figura di pagina seguente è

riportato il cromatogramma relativo alla frazione anionica delle specie saline riscontrate

125

Pro Arte s.n.c.

300

800

1300

1800

2300

2800

3300

3800

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

tempo in minuti

co

nd

uc

ibil

ità

µµ µµ

V

Cloruri

Solfati

Nitrati


126

Pro Arte s.n.c.

Scheda Campione C21

Tipo di prelievo:

Punto di Prelievo:


Analisi effettuate:

Efflorescenze saline biancastre

Volta decorata dell’androne, dal zona di centro

Caratterizzazione delle efflorescenze saline

Indagini diffrattometriche ai raggi X (XRD)


127

Pro Arte s.n.c.


Analisi XRD

Descrizione macroscopica del campione

Si tratta di efflorescenze costituite da cristalli bianchi completamente solubili in acqua. Nella tabella

seguente sono riportati i risultati dell’indagine diffrattometrica ai raggi X (XRD).

Tab. 18. Analisi diffrattometrica XRD

Specie mineralogica Stima di abbondanza relativa

Epsomite - MgSO4·7H2O + + +

Hexahydrite MgSO4 · 6H2O + + +

Gesso CaSO4 · 2H2O + +

Sylvite - KCl tr

Niter – KNO3 tr

dove i simboli stanno per: + + + Componente principale + Componente presente in piccola quantità

+ + Componente presente in quantità media tr Componente presente a livello di tracce

128

Pro Arte s.n.c.

Fig. 18. Spettro XRD del campione C21

Le efflorescenze saline sono costituite da una complessa miscela di specie saline solubili in acqua. Le

specie predominanti sono riconducibili a solfato eptaidrato di magnesio e solfato esaidrato di

magnesio seguite da più modeste quantità di gesso e tracce di cloruro di potassio e nitrato di potassio.

Si tratta di efflorescenze particolarmente solubili in acqua, dotate di una elevata mobilità e di una

notevole azione disgregatrice nei confronti dei lapidei naturali e artificiali. L’esaidrite è una forma

stabile del solfato di magnesio idrato che si trova in natura: le forme note e stabili sono, appunto, la

esaidrite (solfato di magnesio esaidrato MgSO4·6H2O), l’epsomite (ossia solfato di magnesio

eptaidrato MgSO4·7H2O) e kieserite (cioè solfato di magnesio monoidrato MgSO4·H2O). Va

puntualizzato che l’esaidrite e l’epsomite sono in equilibrio fra di loro e tale equilibrio è regolato dalla

temperatura e dall’umidità relativa dell’ambiente (all’aumentare della temperatura e al diminuire

dell’umidità relativa dell’ambiente la forma predominante è appunto l’esaidrite). Si tratta di una specie

salina particolarmente solubile in acqua (circa 40 grammi di sale per 100 g di acqua a 20°C) e quindi

facilmente rimovibile con acqua demineralizzata

129

Pro Arte s.n.c.

CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE

Sulla base dei risultati analitici si possono trarre le seguenti considerazioni conclusive.

� I lapidei che caratterizzano i campioni C1, C4 e C5 sono riconducibili ad una arenaria fine (a

scheletro silicatico e cemento calcareo) della formazione dei Conglomerati di Como (Pietra di

Malnate). I tre frammenti indagati si differenziano microscopicamente e microscopicamente per la

diversa granulometria di alcuni clasti dello scheletro che, nel caso del campione C4, risultano più

grossolani e arrotondati.

� L’indagine del contenuto salino dei lapidei naturali ha confermato generalmente una

concentrazione particolarmente elevata e molto importante per delle strutture lapidee. A parte il

campione C5, dove il contenuto salino è relativamente basso (si attesta su valori dello 0.5%), nei

campioni C1, C2 e C4 si sono riscontrate concentrazioni rispettivamente del 2.85%, 12.53% e del

7.70%. La frazione salina predominante è attribuibile ai solfati mentre i cloruri e i nitrati si sono

confermati in minori percentuali. Da sottolineare pure la presenza di nitriti e dello ione ammonio

nel caso del campione C1 la cui presenza testimoniano che si tratta sicuramente di sali provenienti

da un processo putrefattivo a carico di composti organici.

� I frammenti di pietra studiati si trovano tutti in un precario stato di conservazione. Tale aspetto è

stato confermato pure dalle prove si assorbimento d’acqua che ha confermato assorbimenti

superiori al 10% in peso. Da sottolineare, comunque, che la pietra dopo consolidamento con

resina sintetica di tipo silossanico, ha dimezzato l’assorbimento d’acqua.

� Lo studio in sezione sottile degli impasti prelevati dai prospetti esterni ha confermato in tutti i casi

l’utilizzo di una sabbia silicatica costituita da frammenti di rocce metamorfiche, rocce

magmatiche, quarzo cristallino e policristallino e da rari frammenti di rocce carbonatiche. Sono

inoltre presenti minerali silicatici quali feldspati, anfiboli, miche.

� Gli impasti che caratterizzano i campioni C9 di sottofondo, il C9 intermedio, il C10 e il C11

presentano una matrice a base di calce aerea e cemento (malta bastarda) e risultano del tutto simili

tra loro.

130

Pro Arte s.n.c.

� Gli intonaci dei campioni C3 sottofondo, C6 sottofondo, e C8 sottofondo, presentano, invece,

una matrice a base di solo cemento.

� Gli intonaci dei campioni C8 sup e C11 sup risultano simili tra loro e costituiti da un impasto a

base di sabbia silicatica e un legante a base di calce aerea. Impasti simili a questi si trovano anche

sulla superficie dei campioni C3 e C6

� L’intonaco C9 sup è caratterizzato da una colorazione giallastra della matrice e troverebbe una

corrispondenza negli intonachini giallognoli superficiale che sono presenti sopra ai campioni C10

sup. e C11 sup.

Di seguito viene proposto uno schema riassuntivo che mette in evidenza le principali caratteristiche

degli impasti indagati prelevati dalle facciate esterne.

Campione Tipo di impasto Legante Aggregato Granulometria

dell’aggregato

Rapporto

aggregato/

legante

Stato di

conservazione

Camp. C3

Impasto grigio-

nocciola chiaro

cemento

sabbia

silicatica

microconglomeratico (4-

2 mm) – arenaceo molto

fine (0.125-0.062 mm)

3/1

ben conservato

Camp. C6

impasto grigio chiaro

cemento

sabbia

silicatica



fine (0.125-0.062 mm)

4/1

ben conservato

impasto di fondo

grigio

cemento

sabbia

silicatica



fine (0.125-0.062 mm)

4/1

ben conservato

Camp. C8

impasto superficiale

biancastro

calce aerea e

cemento

sabbia

silicatica

arenaceo media (0.5-

0.25 mm) – arenaceo

molto fine (0.125-0.062

mm)

2.5/1

sufficiente

impasto di fondo

grigio scuro

cemento e

poca calce

sabbia

silicatica

arenaceo molto

grossolano (2-1 mm) –

arenaceo molto fine

(0.125-0.062 mm)

4/1

ben conservato

impasto intermedio

grigio chiaro

calce aerea e

cemento

sabbia

silicatica

arenaceo molto

grossolano (2-1 mm) –

arenaceo molto fine

(0.125-0.062 mm)

4/1

mal conservato

Camp. C9


grigio chiaro-

giallognolo

calce aerea

sabbia

silicatica

arenaceo grossolano (1-

0.5 mm) – arenaceo

molto fine (0.125-0.062

mm)

4/1

mal conservato

131

Pro Arte s.n.c.


dell’aggregato

Rapporto

aggregato/

legante

Stato di

conservazione

Camp. C10

impasto grigio chiaro

calce aerea e

cemento

sabbia

silicatica

da arenacea fine a

arenaceo media

(0.125 – 0.5 mm)

4/1

mal conservato

impasto di fondo

grigio nocciola

calce aerea e

cemento

sabbia

silicatica

arenacea media e

fine

(0.5 – 0.125 mm)

4/1

buono

Camp. C11


grigio nocciola chiaro

calce aerea e

cemento

sabbia

silicatica

arenacea media e

fine

(0.5 – 0.125 mm)

4/1

sufficiente

� L’analisi dei sali solubili condotta sugli impasti artificiali dei campioni C9, C10 e C11 ha rilevato

una concentrazione piuttosto modesta variabile tra lo 0.9% e l’1.36%.

� Per quanto riguarda gli intonaci decorati della volta dell’androne, le indagini mineralogico-

petrografiche hanno evidenziato poche somiglianze tra i campioni indagati. Anche se il legante in

tutti i casi è riconducibile a calce aerea, le sabbie utilizzate generalmente sono diverse: in alcuni

casi sia per composizione che per tessitura (granulometria e rapporto carica/legante) e in altri casi la

diversità si riscontra solamente nelle caratteristiche tessiturali.

Come fatto per gli impasti esterni, di seguito viene proposto uno schema riassuntivo che mette in

evidenza le principali caratteristiche degli impasti indagati.


dell’aggregato

Rapporto

aggregato/

legante

Stato di

conservazione

Camp. C12

impasto grigio-

nocciola

calce aerea

sabbia silicatica 90%

carbonatica 10%

arenaceo grossolano

(1-0.5 mm) – siltoso

grossolano (0.062-

0.032 mm)

2.5÷3/1

sufficiente

Camp. C13

impasto grigiastro

calce aerea

sabbia silicatica 75%

carbonatica 25%

microconglomeratico

(4-2 mm) – siltoso

grossolano (0.062-

0.032 mm)

3/1

male

conservato

132

Pro Arte s.n.c.


dell’aggregato

Rapporto

aggregato/

legante

Stato di

conservazione

Camp. C14

impasto biancastro

calce aerea

sabbia silicatica

arenaceo molto

grossolano (2-1 mm)

– siltoso grossolano

(0.062-0.032 mm)

2.5/1

sufficiente

Camp. C15

impasto biancastro

calce aerea

sabbia silicatica

microconglomeratico

(4-2 mm) – siltoso

grossolano (0.062-

0.032 mm

2÷2.5/1

male

conservato

Camp. C18

impasto grigio

chiaro

calce aerea

sabbia silicatica

arenaceo grossolano

(1-0,5 mm) – siltoso

grossolano (0.062-

0.032 mm)

4/1

scarsamente

conservato

Camp. C19

impasto grigio

chiaro

calce aerea

sabbia silicatica

arenaceo medio (0.5-

0.25 mm) – siltoso

grossolano (0.062-

0.032 mm)

2.5÷3/1

scarsamente

conservato

� L’analisi dei sali solubili effettuata sul campione C20 prelevato dalla volta decorata, ha registrato

un contenuto salino molto elevato (14.77%). Si tratta soprattutto di solfati e da minori quantità di

cloruri e nitrati.

� L’indagine diffrattometrica ai raggi X condotta sulle efflorescenze saline che caratterizzano il

campione C21 (sempre prelevato dalla volta dell’androne) ha confermato che le specie saline sono

in effetti riconducibili ad una miscela di solfato eptaidrato di magnesio e solfato esaidrato di

magnesio seguite da più modeste quantità di gesso e tracce di cloruro di potassio e nitrato di

potassio. Si tratta di efflorescenze particolarmente solubili in acqua, dotate di una elevata mobilità e

di una notevole azione disgregatrice nei confronti dei lapidei naturali e artificiali.

� Per quanto riguarda le decorazioni della volta è emerso che la maggior parte delle pitture sono

riconducibili a “tempere”: pitture a colla, alla calce o tempera mista.

133

Pro Arte s.n.c.

In modo più specifico si è osservato quanto segue:

� il giallo-bruno che caratterizza la superficie del campione C16 è riconducibile ad una “pittura a

tempera” a base di gesso, ocra gialla, poco nero carbone e poca colla animale fortemente alterata

in ossalato di calcio.

� l’incarnato prelevato dal braccio di un putto (campione C17 ) presenta una stesura di fondo

attribuibile ad una “pittura a fresco”, a base di carbonato di calcio, ocra rossa e raro gesso

secondario su cui insiste uno strato pittorico superficiale (ridipintura?) - “tempera mista” a base di

calce, gesso e poca colla animale - dal colore d’insieme rosso-brunastro, costituito da una mescola

di carbonato di calcio, ocra gialla, ocra rossa, poca terra verde, poco nero carbone e gesso.

� il blu che caratterizza il campione C19 è riconducibile ad una “pittura alla calce”, addizionata di

piccole concentrazioni di colla animale fortemente ossidata in ossalato di calcio, a base di

carbonato di calcio (parziale alterazione in gesso secondario) e azzurro di smalto.

� il grigio-bluastro che si osserva sulla superficie del campione C18 è, invece, ad un rifacimento

ottenuto stendendo un fondo a base di bianco di zinco, carbonato di calcio, poco colorante blu e

resina sintetica di tipo acrilico/metacrilico su cui si è applicata una mescola di bianco di zinco,

carbonato di calcio, rarissime particelle di pigmetno ocraceo, una dispersione di poco nerofumo e

resina sintetica di tipo acrilico/metacrilico.

� Le indagini spettrofotometriche all’infrarosso hanno registrato su tutti i campioni prelevati dalle

decorazioni dell’androne discrete concentrazioni di resina sintetica di tipo acrilico/metacrilico

probabilmente applicato in qualità di protettico in un precente intervento di restauro

� La stessa tecnica analitica applicata sulle pietre della facciata esterna ha, invece, escluso la

presenza di preparati organici sintetici e naturali. Si sono, tuttavia, evidenziate piccole

concentrazioni di ossalato di calcio che potrebbe essere legato all’utilizzo di colle animali ormai

completamente ossidate.

134

Pro Arte s.n.c.

� L’analisi ai raggi X condotta su un frammento di formella decorata in cotto prelevata dalla facciata

principale (campione C7) ha riscontrato la presenza, oltre al quarzo, di considerevoli

concentrazioni di calcite nonché di minerali del gruppo delle argille. La presenza di

concentrazioni sensibilmente elevate delle frazioni carbonatiche e dei minerali delle argille indica

che il processo di cottura, se avvenuto, non ha superato la temperatura di 550°. Sul medesimo

campione si sono, inoltre, registrate consistenti concentrazioni di sali solubili (3.18%) attribuibili

per la maggior percentuale a solfati e a più modeste concentrazioni di nitrati e di cloruri.

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