I materiali lapidei artificiali sono ottenuti dall’uomo mediante processi chimico-fisici a partire solo da materiali lapidei naturali. È il caso delle malte, delle ceramiche e dei vetri.
MALTE
In generale
Una malta è una miscela di un legante (calce e/o cemento), un aggregato più o meno fine (sabbia), eventuali additivi (paglia) e acqua in proporzioni variabili in base alla destinazione d’uso (malta di allettamento, di stilatura, arriccio, finitura superficiale).
Informazioni svelate
La caratterizzazione composizionale e mineralogica dei leganti, degli inerti e degli additivi, l’identificazione del rapporto legante/aggregato e l’osservazione di eventuali grumi e prodotti di neoformazione consentono di risalire alle tecnologie di produzione di una malta. L’analisi dei sali solubili e la valutazione delle proprietà chimico-fisiche (in particolare il comportamento di una malta all’acqua) forniscono invece informazioni sullo stato di conservazione e sulla compatibilità tra malte antiche e malte di restauro.
Indagini del LAS
Prove di assorbimento igroscopico: valutazione della capacità di una malta di assorbire acqua sotto forma di vapore.
Prove di assorbimento capillare: per valutare la capacità dei una malta di assorbire acqua liquida.
XRD: caratterizzazione mineralogica del campione totale, del solo legante o del solo aggregato.
Calcimetria: per determinare la percentuale di carbonato di calcio all’interno di un campione.
Analisi granulometrica: suddivisione e misurazione degli inerti in base alla loro grandezza, al fine di ottenere informazioni sulla tecnologia di produzione (cave utilizzate ad esempio).
TGA: analisi quali e quantitativa dei composti costituenti una malta.
FT-IR: per caratterizzare i gruppi funzionali presenti (carbonati, solfati, nitrati, silicati) e individuare eventuali sostanze organiche.
Cromatografia ionica: identificazione e quantificazione dei sali solubili, per stabilire le cause del degrado e programmare interventi conservativi.
Saggi microanalitici: individuazione di proteine, amidi o polisaccaridi in un campione ridotto in polvere.
Osservazioni in MO: valutazione della granulometria e della distribuzione dell’aggregato, del rapporto legante/aggregato, della porosità e dell’eventuale presenza di grumi mediante allestimento di una sezione sottile.
Micro-Raman: analisi composizionale del legante e degli inerti visibili in sezione sottile.
SEM-EDS: identificazione elementale del legante e dell’aggregato in una sezione sottile e acquisizione di mappe composizionali.
Colorimetria: misura del colore per valutare la compatibilità cromatica tra una malta antica e una di restauro.
CERAMICHE
In generale
Le ceramiche sono materiali artificiali, solidi, inorganici, non metallici, lavorati a freddo e consolidati in modo irreversibile mediante cottura.
Informazioni svelate
Lo studio dei costituenti mineralogici delle ceramiche consente di determinare la temperatura più probabile di cottura e il tipo di atmosfera interna al forno e di individuare la tecnologia utilizzata per la lavorazione. Mediante l’analisi degli elementi in traccia è invece possibile ricavare informazioni sulle zone di origine delle materie prime. Grazie alle analisi in termoluminescenza si può ottenere una datazione di tipo assoluto.
Indagini del LAS
Prove di assorbimento igroscopico: per valutare la capacità di un laterizio di assorbire acqua sotto forma di vapore.
Prove di assorbimento capillare: per valutare la capacità dei un laterizio di assorbire acqua liquida.
XRD: caratterizzazione mineralogica dell’impasto ceramico e valutazioni sulla possibile temperatura di cottura.
TGA: per identificare le fasi argillose presenti.
FT-IR: individuazione di eventuali sostanze organiche presenti nell’impasto ceramico.
Cromatografia ionica: identificazione e quantificazione dei sali solubili, per stabilire le cause del degrado e programmare interventi conservativi.
Osservazioni in MO: valutazione della morfologia degli impasti, l’eventuale presenza di inclusi, pori, fessure o di fase vetrosa mediante allestimento di una sezione sottile.
Micro-Raman: analisi composizionale delle fasi mineralogiche visibili in sezione sottile.
SEM-EDS: identificazione elementale dei minerali dell’impasto ceramico e dell’eventuale rivestimento.
VETRI
In generale
Si tratta di solidi non cristallini, costituiti essenzialmente da sabbia e da ossidi di sodio o potassio (fondenti, permettono la lavorabilità della massa vetrosa) e da ossidi di calcio o magnesio (stabilizzanti, migliorano le proprietà del vetro).
Informazioni svelate
Conoscere la composizione e individuare gli ioni cromofori, responsabili del colore di un vetro, consente di risalire alle tecnologie di produzione impiegate. L’osservazione di eventuali fenomeni di corrosione e di degrado fornisce informazioni sullo stato di conservazione dell’opera e sulle interazioni avvenute con l’ambiente.
Indagini del LAS
XRF: fornisce informazioni degli elementi presenti, in alcuni casi è possibile identificare lo ione colorante.
Microscopia portatile: permette la comprensione dello stato di conservazione del vetro, evidenziandone i fenomeni di corrosione, come ad esempio i microcrateri tipici del pitting.
FORS: identificazione degli ioni coloranti.
SEM-EDS: identificazione elementale del vetro per il riconoscimento della tipologia di fondente e di stabilizzante.