Università degli Studi di Firenze
DST Dipartimento di Scienze della Terra
LAM
Laboratorio Materiali Lapidei e geologia dell’ambiente e del paesaggio
INDAGINI PER LA VERIFICA DELLA STABILITÀ DELLA LOGGIA DI PALAZZO CORSINI AL PRATO
Professor Carlo Alberto Garzonio
Nell’ambito della campagna diagnostica finora condotta sul loggiato del Palazzo Corsini al Prato, finalizzata alla conservazione e salvaguardia del Bene Monumentale, e nel contempo alla definizione delle situazioni di rischio di caduta materiali, è stata effettuata la caratterizzazione dei materiali, con la definizione delle tipologie di degrado del paramento lapideo, e la verifica della stabilità dei pilastri del loggiato; mentre sono da effettuare la verifica dei balconi della terrazza e degli archi, dei capitelli dei pilastri e di altri manufatti lapidei aggettanti.
Le indagini sono state eseguite da DiaCon s.r.l, spin off dell’Università degli Studi di Firenze e dal Laboratorio LAM (Materiali lapidei e geologia dell’ambiente e del paesaggio) del Dipartimento di Scienze della Terra.
Il Laboratorio Materiali Lapidei e Geologia Applicata, dell’Ambiente e del Paesaggio (LAM) del Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Firenze (DST-UNIFI), nel corso del 2020, ha condotto le analisi necessarie alla verifica della stabilità e sicurezza dei pilastri del loggiato, situato nella facciata posteriore del Palazzo Corsini al Prato.
Tali analisi hanno previsto l’utilizzo delle tecniche non distruttive soniche e sclerometriche per verificare lo stato di degrado fisico-meccanico della pietra arenaria di cui sono costituiti i pilastri.
I
noltre, le indagini comprendono la caratterizzazione mineralogico-petrografica dei materiali costituenti i pilastri, attraverso le indagini al microscopio ottico e in diffrazione a raggi X.
Tali tecniche consentono l'analisi dei principali parametri tessiturali-composizionali dei materiali lapidei naturali e artificiale e ne permette la loro classificazione petrografica.
METODOLOGIE UTILIZZATE PER LA VERIFICA DELLA STABILITÀ DEI PILASTRI
Strumentazione sonica
Le indagini soniche sono prove non distruttive, molto diffuse per individuare difetti, disomogeneità, vuoti localizzati all’interno della sezione indagata.
Esse sfruttano la propagazione nel materiale di onde elastiche di compressione generate da un breve impatto elasto-meccanico sulla superficie per indagare la condizione del materiale nel suo interno.
Indagini sclerometriche
Il martello di Schmidt o sclerometro è costituito da una massa battente proiettata da una molla contro un’asta metallica di percussione, appoggiata direttamente sulla pietra in esame.
Dal rimbalzo è possibile risalire alla resistenza a compressione del materiale stesso tramite apposite tabelle di conversione
Rilievo geometrico, fotogrammetria e laser scanner
La prima fase dell’analisi conoscitiva della geometria del soggetto consiste nel rilievo geometrico, dal quale si ottiene la ricostruzione dei fronti che verranno indagati da un punto di vista fisico-meccanico, mediante indagini soniche e sclerometriche.
Per ottenere informazioni dettagliate sulla morfologia e la tessitura dell’oggetto, sono state selezionate tecniche più accurate, ovvero la fotogrammetria e il laser scanner. Tali tecniche permettono la ricostruzione in modo tridimensionale, informazioni metriche, forma e posizione, quadri fessurativi, sezioni e fotopiani, ecc.
METODOLOGIE UTILIZZATE PER LA CARATTERIZZAZIONE DEI MATERIALI DEL PILASTRO
Microscopia ottica in luce trasmessa
Lo studio della sezione sottile del campione al microscopio ottico fornisce informazioni fondamentali per la comprensione della petrografia delle pietre, malte e laterizi.
Tali studi sono stati effettuati mediante microscopia in luce trasmessa, utilizzando un microscopio ottico correlato di telecamera ad elevata risoluzione per la gestione delle immagini in luce trasmessa.
La tecnica consente l'analisi dei principali parametri tessiturali-composizionali dei materiali lapidei naturali e artificiali, permettendo la loro classificazione petrografica.
Le osservazioni in microscopia ottica per le pietre (es. arenarie) hanno riguardato sia la determinazione della composizione mineralogica e delle caratteristiche petrografiche della roccia esaminata, sia lo studio dei fenomeni di degrado che si possono registrare a scala microscopica.
Lo studio delle malte consente di avere informazioni sulla natura del legante, dell’aggregato e individuare la presenza di grumi di calce, fasi d’alterazione e la porosità.
Per quanto riguarda i laterizi l'analisi in microscopia ottica in luce trasmessa permette di ottenere informazioni riguardo la natura e la tipologia degli inclusi, siano essi frammenti di minerali o rocce, di stimare la loro quantità percentuale e la distribuzione granulometrica e definire, quindi, le caratteristiche tessiturali degli impasti.
Diffrattometria a raggi X
La diffrattometria a raggi X su polveri permette di effettuare analisi mineralogica qualitativa o semiquantitativa delle componenti policristalline. Le analisi sono state eseguite su tutti i campioni analizzati mediante microscopia ottica in luce trasmessa.
L'analisi in diffrattometria RX sulle pietre consente la definizione della loro composizione mineralogica. L’analisi sulle malte consente di stabilire la composizione totale, riferibile all’insieme della mineralogia del legante e dell’aggregato.
Colonne
Ciascuna delle quattro colonne (o pilastri) è costituita da quattro facce di cui due particolarmente esposti agli agenti atmosferici, infatti mostrano intensi fenomeni di degrado, come notevoli incrostazioni, patine biologiche, esfoliazioni e distacchi della porzione basamentale e risultano fortemente disgregati.
Risultati analisi ultrasoniche e sclerometriche
Sono state condotte le analisi ultrasoniche e sclerometriche per definire lo stato di degrado fisico-meccanico e di conservazione della pietra. Le prove ultrasoniche e sclerometriche sono state effettuate al fine di realizzare una correlazione tra i valori sonici che indagano lo spessore della struttura del pilastro e l’indice del rimbalzo elastico che raccoglie un’informazione superficiale.
Risultati delle caratteristiche mineralogiche e petrografiche
Sono state realizzate analisi mineralogiche qualitative per l’individuazione della composizione mineralogica dei campioni per diffrattometria a raggi X.
L’analisi petrografica è stata effettuata su sezioni sottili al microscopio ottico in luce trasmessa.
Le analisi petrografiche al microscopio in luce trasmessa hanno evidenziato un’arenaria a matrice argillosa, con presenza di raro cemento calcitico, probabilmente parte della Formazione Macigno e Monte Modino affiorante nell'Appennino settentrionale.
Conclusioni
La relazione descrive lo stato di avanzamento dei rilievi, delle analisi e i risultati ottenuti dalle indagini finora eseguite, con una valutazione preliminare delle condizioni di degrado e criticità della Loggia di Palazzo Corsini.
I dati minero-petrografici e geomeccanici confermano l’evidente stato di decadimento fisico meccaniche di quasi tutti i materiali lapidei arenacei.
Per questo è necessario un intervento di consolidamento statico, prima di eseguire i lavori sulle superfici e delle matrici lapidee arenacee. Verifiche in tal senso, in corso d’opera dovranno riguarderanno anche le basi delle colonne. Eventuali sostituzioni, in particolare dei pilastrini delle balaustre, dovranno essere costituite da idonea arenaria.
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