Nella prima metà del ‘900 il cemento ebbe una grande diffusione nella realizzazione di intonaci decorativi per l’architettura. Queste nuove finiture furono spesso prodotte con materiali e tecniche sperimentali, molte volte utilizzando “ricette segrete” di cui si hanno scarse notizie. La conoscenza di questi materiali e dei loro meccanismi di degrado, così come la loro salvaguardia sono tuttora oggetto di studio ed approfondimento.
Gli intonaci cementizi sono esposti a deterioramento naturale o antropico. A causa della loro rugosità e porosità sono soggetti ad assorbimento di acqua e di inquinanti, quindi a deposito, incrostazioni e proliferazione di biodeteriogeni. In ambiente esterno, come nel caso di altre finiture, necessitano dunque di una protezione che inibisca sopratutto l'interazione con l’acqua, fonte di degrado chimico, fisico e biologico.
Foto al microscopio ottico, sezione lucida trasversale di intonaco cementizio interessato da degrado biologico (microalghe verdi) e deposito superfciale coerente.
Immagine SEM (microscopio a scansione elettronica), sezione ludica trasversale di intonaco cementizio. Si osserva la crescita dei biodeteriogeni all'interno della matrice.
lo studio di sistemi sol-gel su cemento
La crescente attenzione nei confronti delle superfici dell’arte e dell'architettura contemporanea, ha stimolato la sperimentazione di nuove strategie per la loro conservazione. Tra il 2019 ed il 2020 Siltea srl, società nata come spin-off dell’Università di Padova e specializzata nello sviluppo di nanomateriali per il restauro, ha intrapreso un percorso di ricerca dedicato strettamente ai materiali cementizi per lo sviluppo di trattamenti protettivi idrofobizzanti basati su tecnologia sol-gel. Il metodo, che prevede la sintesi per via chimica di ossidi ceramici e materiali ibridi come la silice funzionalizzata, si è dimostrato una valida alternativa ai tradizionali idrorepellenti. Grazie ad uno studio basato sul confronto tra prodotti tradizionali (polimeri silossanici) e protettivi sol-gel, nel monitoraggio eseguito su campioni nel breve e nel lungo periodo, è stato possibile evidenziare vantaggi operativi e diversità di prestazioni nel tempo. Nello specifico lo studio è stato condotto attraverso misure del coefficiente di assorbimento d'acqua (Wa) con metodo della spugna di contatto (UNI 11432:2011) nell'arco di 2 settimane, 6 mesi (ciclo stagionale estate - inverno) e 2 anni.
Grafico che illustra la riduzione dell'assorbimento d'acqua nel tempo (ciclo di monitoraggio stagionale), confornto tra materiale non trattato, silossani e sistemi sol-gel.
Grafico che illustra la velocità di attivazione del trattamento sol-gel (istantaneo) rispetto ad un trattamento silossanico (due settimane).
Oltre ad una maggiore efficacia nel lungo periodo, uno dei principali vantaggi riguarda i tempi di attivazione. Confrontando nell’arco di sei mesi il comportamento di un silossano e della silice funzionalizzata su materiale poroso, è possibile osservare in primo luogo una maggiore efficienza in termini di riduzione del coefficiente di assorbimento d'acqua. In secondo luogo risulta evidente come un polimero silossanico impieghi 1-2 settimane per raggiungere un buon effetto protettivo, mentre l’attivazione di un protettivo sol-gel è immediata (vedi grafici). Questa particolare velocità di reazione è utile in fase di cantiere poichè diminuisce il rischio di dilavamento nel caso di piogge imminenti subito dopo il trattamento.
CASI STUDIO
I risultati incoraggianti ottenuti in sede sperimentale sono stati la premessa per due casi applicativi negli ultimi due anni. Il primo è rappresentato dal campanile novecentesco di Santa Croce (Padova), costruito su progetto dell'ing. Giulio Lupati tra il 1899 ed il 1907, rivestito lungo il fusto da uno strato di intonaco a base cementizia conservato e valorizzato.
Il secondo è la cappella monumentale del cimitero di Mompiano (Brescia), la cui edificazione risale agli anni ‘30, e che prevedeva già in progetto un rivestimento dei prospetti con malta di cemento mescolata a polvere di marmo “raschiato”, diversamente lavorato per creare un effetto decorativo.
I risultati degli interventi sono stati recentemente presentati al convegno promosso dall'IGIIC "Il cemento come espressione artistica - VIII giornata di Studio sul Contemporaneo", il 3 Febbraio 2023 presso l'ACCADEMIA DI BELLE ARTI DI BOLOGNA.
I sistemi sol-gel, già applicati con successo su manufatti in materiale lapideo o terracotta, si presentano come soluzione promettente anche nel caso del cemento, dimostrando una forte compatibilità con la matrice cementizia (silicati idrati), durabilità e vantaggi operativi che attualmente altri sistemi non offrono.
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