L’architetto restauratore, dunque, è chiamato ad assumere un ruolo fondamentale nel rapporto con gli specialisti, essendo in grado di individuare la tipologia di indagine più adatta ai suoi obiettivi e di comprenderne i risultati, al fine di predisporre in maniera accurata il progetto degli interventi di restauro.
Le indagini possono essere effettuate direttamente sulle architetture oggetto di intervento, in situ, oppure in laboratorio mediante prelievo di campioni.
Secondo la tipologia e il livello di conservazione della materia, le indagini possono essere distruttive, parzialmente distruttive o non distruttive.
Le indagini distruttive comportano perdita di materia ma, allo stato delle conoscenze, tali prove consentono di ottenere dati quantitativi, rispetto alle prove non distruttive, ancora improntate all’ottenimento di risultati apprezzabili solo a livello qualitativo. Anche in tale ottica si inserisce la capacità dell’architetto restauratore di riuscire a comprendere ed elaborare, in base ai suoi studi e alle sue esperienze, le risultanze delle prove non distruttive.
Dal punto di vista legislativo, relativamente ai lavori pubblici, la legge Merloni, confluita nel Codice degli Appalti (D. Lgs 163/2006) prevede la possibilità di stanziare delle somme per prove ed indagini nella fase di redazione del progetto preliminare. In tal modo il legislatore consente all’architetto restauratore di individuare alcune criticità nel progetto preliminare da approfondire mediante indagini e prove, i cui risultati confluiranno nella redazione dei successivi livelli di progettazione definitiva ed esecutiva.
“Gli studi e le indagini occorrenti quali quelli di tipo geognostico, idrologico, sismico, agronomico, biologico, chimico, i rilievi ed i sondaggi, sono condotti fino ad un livello tale da consentire i calcoli preliminari delle strutture e degli impianti e lo sviluppo del computo metrico estimativo”.
Fonte: grafici elaborati nell'ambito del Laboratorio di Restauro dell'Architettura prof. Renata Picone, A.A. 2005-2006
1. Indagini sui terreni di fondazione
2. Indagini sulle murature verticali fuori terra
Qualora il quadro diagnostico dell’edificio su cui si interviene orienta il progettista del restauro verso l’ipotesi di un cedimento fondazionale, relativo cioè ai terreni sui cui è fondato il manufatto o alle sue strutture di fondazione, si possono prevedere delle indagini specifiche.
1. Indagini sui terreni di fondazione
1.1 La prova penetrometrica
1.2 Il prelievo di campioni mediante carotaggio
Questo tipo di indagine sui terreni consente, attraverso una carotatrice, di estarre cilindri di terreno che permettono di definirne con precisione la stratigrafia.
Tali prelievi possono essere esaminati in situ da geologi o analizzati in laboratorio.
Più numerosi sono i prelievi effettuati, maggiore sarà l’attendibilità della ricostruzione della sezione stratigrafica.
1.3 Le analisi di laboratorio sui terreni
2. Le indagini sulle murature verticali fuori terra
Qualora il quadro fessurativo faccia presumere la presenza di dissesti riconducibili a cause esterne o alle caratteristiche intrinseche delle compagini murarie costituenti il manufatto oggetto di restauro, possono essere condotte indagini direttamente sulle murature.
2.1 Il monitoraggio delle murature: strumenti per la lettura del quadro fessurativo
2.1 Il monitoraggio delle murature: i fessurimetri
Il monitoraggio viene eseguito direttamente sulla fabbrica, senza prelievo e perdita di materiale.
Il controllo delle lesioni consente di valutare se il quadro fessurativo che caratterizza l’edificio – e, conseguentemente, le sue condizioni statiche – è fermo oppure in evoluzione.
Tale controllo può essere effettuato in maniera approssimativa con l’incisione della data del sopralluogo sulle cuspidi delle lesioni.
Un metodo meno empirico è costituito dall’utilizzo di fessurimetri graduati che vengono collocati sulla lesione: in caso di movimenti, è possibile leggere l’intensità e la direzione dello spostamento.
2.1 Il deformometro
2.1 I controlli di orizzontalità, verticalità, inclinazione
Un controllo degli spostamenti, sempre attraverso le caratteristiche geometriche del manufatto, può essere ottenuto anche con verifiche di orizzontalità, verticalità e inclinazione: disponendo di una stazione totale e di punti noti sul manufatto è possibile verificare tali condizioni nel tempo.
Storicamente, il controllo di verticalità veniva effettuato mediante un filo a piombo calato dalla parte più alta del manufatto. Misurazioni di questo tipo sono utilizzate, implementate da strumentazioni tecnologicamente avanzate, nel monitoraggio della torre di Pisa.
2.2.1 Le analisi di laboratorio sulle murature
2.2.2 Le indagini in situ: i martinetti piatti
Le indagini in situ possono anche essere parzialmente distruttive, ma consentono di conoscere le caratteristiche meccaniche delle murature: è il caso delle prove con i martinetti piatti.
Tali prove utilizzano piastre metalliche regolate da un meccanismo oleodinamico a pistone.
In funzione della pressione esercitata dalla pompa oleodinamica e degli spostamenti ottenuti, è possibile conoscere lo stato tensionale della muratura e il suo modulo di elasticità E.
Operativamente
Fase a
Si dispone prima un sistema di controllo degli spostamenti mediante deformometri, quindi si esegue uno o due tagli nella muratura con una sega tagliamuro.
Si inserisce il martinetto che ha uno spessore di circa 1 cm e un diametro di circa 20 cm.
2.2.2 Le indagini in situ: i martinetti piatti
Fase b
Si collegano i martinetti a una pompa oleodinamica dotata di manometro per il controllo della pressione.
2.2.2 Le indagini in situ: i martinetti piatti
Fase c
Il sistema si basa su alcuni concetti fondamentali: conoscendo la distanza iniziale e finale tra le basi deformometriche e la pressione esercitata dalla pompa, si ottiene il modulo elastico E della muratura e la tensione di compressione a cui è sottoposta, con l’utilizzo di alcuni coefficienti dati dalle caratteristiche del martinetto e dal rapporto tra la sua superficie e quella del taglio nella muratura.
2.2.2 Le indagini in situ: le prove da sfilamento
Sui medesimi principi, ma con una attrezzatura differente si può eseguire anche una prova di sfilamento di barre per conoscere le tensioni tangenziali.
2.2.2 Le indagini sulle murature in situ: l’endoscopia
2.2.2 Le indagini sulle murature in situ: le prove soniche e ultrasoniche
2.2.2 Le indagini sulle murature in situ: le prove ultrasoniche
Strumentazione per l'indagine ultrasonica. Fonte: Studio Tecnico Pariset
2.2.2 Le indagini sulle murature in situ: le prospezioni geoelettriche
Una prova non distruttiva che si basa su un trasmettitore, un ricevitore di segnale e un elaboratore è quella delle prospezioni geolettriche.
Utilizzate fino a pochi anni fa solo per effettuare indagini nei terreni, oggi, le prospezioni geolettriche consentono di leggere le discontinuità tra materiali basandosi sulle variazioni di capacità di conduzione elettrica.
2.2.2 Le indagini sulle murature in situ: la magnetometria
Un tipo di indagine non distruttiva è la magnetometria, che attraverso l’uso di un pachometro, consente di rilevare la presenza di metalli all’interno delle murature.
L’utilità di tale indagine risulta evidente quando siano presenti degli elementi metallici ossidati, ferri di armatura, ma anche grate o serrature di infissi tamponati, o vecchie tubazioni impiantistiche, generando lesioni nella muratura altrimenti inspiegabili nel quadro fessurativo generale del manufatto.
2.2.2 Le indagini sulle murature in situ: la termografia
2.2.2 Le indagini sulle murature in situ: la termografia
1. Metodologia della progettazione del restauro architettonico
2. Gli interventi sulle preesistenze e il rapporto tra "antico e nuovo"
3. Gli interventi di de-restauro. Il caso dei monumenti dell'Acropoli di Atene
5. Introduzione al consolidamento degli edifici storici. Le strutture e i terreni di fondazione
6. Le murature: conoscenza, analisi dei meccanismi di dissesto e interventi di consolidamento
9. Il ruolo della diagnostica nel progetto di restauro architettonico
10. Materiali e tecniche innovative nel restauro architettonico
11. Problemi di conservazione delle strutture in cemento armato
12. I problemi di umidità negli edifici storici
13. L'adeguamento funzionale e la a messa norma negli edifici di pregio storico artistico
14. Il superamento delle barriere architettoniche negli edifici e nei siti storici
15. Il progetto di conservazione delle superfici architettoniche
P. Rocchi – C. Piccirilli, Il manuale della diagnostica, edizioni Kappa, Roma 1999, dal quale sono tratte alcune immagini della lezione
L. M. Monaco – A. Santamaria, Indagini, prove e monitoraggio nel restauro degli edifici storici, ESI, Napoli 1998