APPLICAZIONE DEI PRODOTTI

I prodotti sono stati applicati direttamente sulle superfici da trattare, senza ulteriori diluizioni.

Nella prima fase di sperimentazione dei trattamenti conservativi si è valutata, per ciascun prodotto, la quantità massima (trattamento “a rifiuto”) assorbibile da un campione di TGN delle dimensioni 5x5x2 cm. Tale valutazione è stata effettuata immergendo totalmente il campione nel prodotto per 2h.

La determinazione del quantitativo massimo assorbibile ha consentito di stimare una quantità intermedia tra quella riportata nelle schede tecniche dei prodotti e quella del trattamento “a rifiuto”. Tale quantitativo è quindi stato applicato a pennello su ciascuna faccia. In seguito alla completa evaporazione del solvente, i cui tempi variano per ciascun prodotto, i campioni trattati sono stati pesati al fine di valutare la quantità di prodotto effettivamente applicata (tab. 4.2).

Tabella 4.2 – Quantità di prodotto applicato a pennello a provini di TGN.

Prodotto Quantità di prodotto (ml/provino)

Fila PRC110 (ES) 14

Geal Pulvistop (PU) 20

Geal Solidrock (SO) 26

Tenax Glydex (F) 12

Tenax Glaxs (E) 17

I campioni di TGN trattati sono stati sottoposti in prima analisi a prove di assorbimento per risalita capillare e a misure colorimetriche.

stata effettuata a rifiuto, immergendo i vari provini di TGN e PV (di dimensioni variabili a seconda delle normative adottate) per 2h. Ai provini così trattati è stata aggiunta un’ulteriore serie di provini preventivamente trattati (per immersione) con un prodotto Antiswelling (AES).

La valutazione dell’efficacia dei trattamenti conservativi è stata eseguita sottoponendo le due serie di provini, ovvero quella trattata esclusivamente con consolidante e quella trattata con antiswelling e consolidante, ad una fase di caratterizzazione che ha previsto:

• osservazioni al SEM e misure in EDS;

• misure di porosità (con picnometria ad; elio e porosimetria a mercurio) • misure della densità apparente e reale;

• misure delle velocità ultrasoniche;

• assorbimento d’acqua per immersione totale e risalita capillare; • misura dell’indice di desorbimento;

• prove di dilatazione per immersione (swelling test); • misure di dilatazione termica;

• misura della resistenza a flessione sotto carico concentrato; • misura della resistenza a compressione;

• misure colorimetriche.

Inoltre al fine di valutare la durata nel tempo dei trattamenti conservativi la pietra trattata è stata sottoposta a test di invecchiamento accelerato attraverso:

• cicli di cristallizzazione di sali solubili; • cicli di gelo-disgelo;

• cicli secco-umido; • cicli di nebbia salina.

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RISULTATI E DISCUSSIONI

Le rocce ad uso ornamentale devono possedere, oltre a requisiti estetico-qualitativi, requisiti tecnici in grado di soddisfare le diverse condizioni di applicazione relative alla specifica destinazione d’uso (Primavori, 1999).

In questo capitolo sono illustrati i risultati sperimentali delle prove di caratterizzazione mineralogico-petrografica e fisico-meccanica condotte su campioni di TGN e PV. La caratterizzazione è stata eseguita in primo luogo sul materiale di cava e, successivamente, sul materiale trattato al fine di valutare l’efficacia dei prodotti applicati.

La prima fase di sperimentazione ha previsto il trattamento del TGN con una serie di prodotti commerciali. I campioni di TGN, trattati secondo le modalità descritte nel precedente capitolo, sono stati sottoposti in prima analisi a prove di assorbimento per risalita capillare e a misure colorimetriche. Questa fase preliminare ha consentito di discriminare il prodotto più efficace, sul quale approfondire la sperimentazione.

Di seguito sono poste a confronto le curve di assorbimento capillare dei campioni prima e dopo il trattamento (fig. 5.1) ed i relativi coefficienti di capillarità (tab. 5.1).

Tabella 5.1 − Coefficiente di assorbimento capillare ed efficacia protettiva dei provini trattati CA (g/m2*s-1/2) Ec(%)

tal quale trattato

ES 170.69 _{6,17 97.86} PU 170.69 _{1,19 99.29} SO 170.69 _{11,14 88.89} E 170.69 _{0,13 99.41} F 170.69 _{1,46 99.93}

In generale tutti i campioni trattati mostrano una notevole riduzione dell’assorbimento d’acqua rispetto al materiale tal quale; questa tendenza risulta evidente anche dal confronto tra i coefficienti di capillarità. SO è risultato essere il meno efficace nei confronti dell’assorbimento capillare (Ec=88.89%), efficacia che tende tra l’altro a diminuire col tempo. Tale comportamento risulta chiaro anche dalla curva che esprime il rapporto di protezione in funzione del tempo (fig. 5.2; Calia et al., 2005):

L’efficacia prottettiva (Ec, o rapporto di protezione) è espresso dalla formula:

Ec = (Qnt –Q t/Q nt) 100 (1)

dove

Qnt è la quantità d’acqua assorbita dal non trattato;

Qnt è la quantità d’acqua assorbita dal trattato.

Un altro parametro di cui si è tenuto conto nella selezione del consolidante è stata la variazione di colore (∆E) mostrata dalla pietra in seguito al trattamento.

La determinazione di questo parametro è stata effettuata attraverso misure colorimetriche di superficie.

Nel grafico di figura 5.3 sono riportate le variazioni di croma in funzione delle variazioni di luminosità: i provini trattati mostrano variazioni più o meno significative rispetto al materiale tal quale (posto in origine); la resina E determina le variazioni più evidenti nei valori di L.

L’applicazione di SO ed in particolare di E induce variazioni cromatiche vistose, così come confermato dagli alti valori di ∆E (9 e 30 rispettivamente; fig. 5.4).

Figura 5.3 Variazioni di croma e luminosità dei provini trattati rispetto al tal quale.

I restanti prodotti applicati, producono variazioni di colore percettibili (∆E›5; fig 5.4), ma comunque poco significative, soprattutto se si considera la disomogeneità delle superfici su cui viene fatta la misura.

-30 -20 -10 0 10 20 30 -32 -22 -12 -2 8 18 28 Scuro Cupo Pallido Chiaro Brillante Opaco -_∆C +_∆C +∆L -∆L

tal qualetal quale ESfila PO solidrocksolidrockSO F E

-30 -20 -10 0 10 20 30 -32 -22 -12 -2 8 18 28 Scuro Cupo Pallido Chiaro Brillante Opaco -_∆C +_∆C +∆L -∆L

tal qualetal quale ESfila PO solidrocksolidrockSO F E tal qualetal quale ESfila PO solidrocksolidrockSO F E tal quale

Figura 5.4 – Variazioni di ∆E ((∆L2+∆a2+∆b2)1/2) calcolato come differenza prima e dopo il

trattamento. Il valore 5 rappresenta il limite oltre il quale le variazioni risultano percettibili all’occhio umano

Sulla base dei risultati delle prove preliminari, ovvero dei risultati delle prove di risalita capillare e delle misure colorimetriche, è stato selezionato il silicato d’etile (ES) prodotto e commercializzato dalla FILA Industria Chimica Spa.

In parallelo è stata poi condotta la sperimentazione di un prodotto con proprietà

antiswelling, applicato alla pietra prima del silicato d’etile, così da valutare eventuali

variazioni nel comportamento della pietra in determinate condizioni di umidità e temperatura.

Il trattamento è stato effettuato, a differenza delle prove preliminari, a rifiuto secondo le modalità descritte nel capitolo 4. Lo scopo è stato valutare il comportamento delle pietre in condizioni ottimali di impregnazione.

5.1 RISULTATI DELLE PROVE DI CARATTERIZZAZIONE