Studio dei processi di degrado naturale e simulato in rocce carbonatiche
Il presente lavoro di tesi è volto allo studio dei prodotti di degrado che si sviluppano su materiali lapidei di natura carbonatica a causa di diversi fattori ambientali. Il lavoro è stato sviluppato su due distinti filoni di ricerca: a) un primo filone incentrato sulla caratterizzazione mineralogico-petrografica e geochimica di croste nere prelevate dalle superfici di monumenti; b) un secondo filone riguardante, invece, lo studio sperimentale di alcuni provini di marmo e calcareniti esposti in ambiente outdoor. La prima linea di ricerca ha riguardato la caratterizzazione di 23 campioni di crosta nera prelevati da 8 rilevanti monumenti Europei, mediante l utilizzo di un approccio multianalitico utile a valutare l interazione tra il substrato e l ambiente. Tale approccio ha riguardato lo studio dei caratteri composizionali e microtessiturali delle croste e lo stato di conservazione dei substrati lapidei, nonché l interazione di questi ultimi con le soprastanti croste. In generale, i risultati acquisiti da questo primo filone di ricerca hanno dimostrato come la variabilità osservata dai dati ottenuti su ciascun campione di crosta possa essere giustificata dal processo stesso che porta alla formazione delle croste nere, un fenomeno complesso e dinamico che è certamente influenzato nel tempo dalle diverse fonti d inquinamento (fisse o mobili) oltre che da numerosi fattori quali: altezza di campionamento, tipologia di substrato, morfologia delle superfici di deposito del particolato, esposizione agli agenti atmosferici, alle fonti di inquinamento, al wash-out e alla deposizione di aerosol atmosferico. Inoltre, la possibilità di poter analizzare la composizione geochimica, in termini di elementi in tracce, delle croste nere e dei substrati alterati, può fornire risposte utili per comprendere l influenza degli inquinanti nella genesi di queste forme di degrado. La seconda linea di ricerca ha riguardato uno studio sperimentale finalizzato al monitoraggio del processo di degrado cui sono sottoposti nel tempo i materiali lapidei di natura carbonatica posti in opera. La sperimentazione condotta ha previsto l esposizione di provini di marmo di Carrara, pietra di Noto e pietra di Comiso (sia tal quali che trattati con un materiale nano-strutturato) in due diversi ambienti outdoor, ubicati in due importanti città siciliane, Catania e Palermo. Il tempo di permanenza dei provini in ambiente outdoor e di relativo monitoraggio è stato di due anni. Sia nella fase pre-espositiva che in quella post-espositiva, la caratterizzazione è avvenuta mediante l utilizzo di diverse metodologie analitiche, al fine di ottenere informazioni circa le eventuali modificazioni fisiche, chimiche e mineralogiche subite dai provini dopo esposizione prolungata. I dati ottenuti hanno permesso di identificare le principali cause di annerimento e soiling di materiali a composizione carbonatica nei due centri di Catania e Palermo. Inoltre, le prove condotte sui provini trattati con biossido di titanio hanno evidenziato che l applicazione dei formulati deve essere testata prima del suo utilizzo sulle superfici dei monumenti d interesse storico-artistico, allo scopo di evitare interventi di restauro errati e/o privi di efficacia. Il lavoro sviluppato in questi due anni di monitoraggio contribuisce indubbiamente alla messa a punto di una metodologia finalizzata alla valutazione della durabilità di diversi litotipi nei confronti dell'inquinamento (sorgenti di combustione mobili e fisse) e dell'efficacia del prodotto autopulente preso in considerazione.
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