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Le indagini che seguono sono state finalizzate al conseguimento dei seguenti obiettivi:

Mappatura dell'umidità presente nelle pareti affrescate delle sale 114 e 131;

Ricerca di eventuali distacchi e/o anomalie di adesione dell'intonaco alle volte di copertura degli ambienti.

Per raggiungere tali obiettivi è stata pianificata una campagna di rilievi ed indagini che ha previsto:

Rilievi Termografici - esecuzione di prospezioni termografiche sulle pareti affrescate dei due ambienti, per la mappatura dell'umidità presente sulle medesime;

Misure dirette di umidità - esecuzione di misure di umidità dirette sulle pareti, mediante igrometro elettronico dotato di sonda di profondità (3 - 4 cm), da eseguirsi sulle zone anomale evidenziate mediante esame termografico;

Georadar - Esecuzione di prospezioni radar sugli intonaci delle volte dei due ambienti, per la mappatura dei fenomeni di distacco degli intonaci e/o ricerca di anomalie imputabili a cavità sub-superficiali. Infine, stimare la potenza di terreno imposto sulle volte e la posizione del solettone in cls presente al disopra delle medesime.

RILIEVI TERMOGRAFICI

I rilievi termografici, effettuati con una termocamera Flir PM695 (Fig. 1), sono stati eseguiti sull'intera superficie degli intonaci degli ambienti 114 e 131 allo scopo di mappare in modo rapido ed efficiente le zone caratterizzate da maggiore concentrazione di umidità. L'applicazione della termografia ai materiali da costruzione consente di evidenziare porzioni di superfici contigue soggette a "scambi termici differenziati". Ad esempio, nel caso di intonaci di rivestimento ben collegati alla muratura portante, la stessa muratura collabora al processo radiativo misurato sulla superficie dell'intonaco; viceversa, nel caso di intonaci distaccati, l'isolamento termico indotto dal vuoto tra intonaco e muratura, altera le caratteristiche radiative misurate in superficie rispetto alla condizione precedente. Allo stesso modo, l'eventuale presenza di variazioni stratigrafiche importanti o la presenza di umidità vengono evidenziate nella ripresa termografica mediante repentine variazioni della temperatura.

Le indagini termografiche sono state eseguite su tutte le superfici accessibili dei due vani, ed hanno fornito utili indicazioni sulla concentrazione di umidità. In particolare, è stato accertato un elevato tasso di umidità, diffuso sulla totalità delle superfici indagate. Più in particolare, gli intonaci delle volte ed in prossimità di queste evidenziano una maggiore disomogeneità del tasso di umidità: assai variabile, da poco umido a molto umido. Tale circostanza è probabilmente imputabile ad uno scambio termo igrometrico con il terreno soprastante la copertura. Al contrario, la concentrazione di umidità sugli intonaci immediatamente sottostanti le volte di copertura appare assai più elevata ed uniforme.

MISURE DIRETTE DI UMIDITÀ

I rilievi di umidità sono stati effettuati mediante uno strumento (strumento Protimiter SURVEYMASTER SM) che fornisce direttamente il valore percentuale del contenuto d'acqua libera, rilevando il valore della conducibilità elettrica del materiale mediante sonda di superficie realizzata con 2 elettrodi disposti ad una distanza di 13 mm o con sonda contactless elettromagnetica di sub-superficie, per misure fino a 2-3 cm di profondità (Fig. 2-3).

Fig. 2 e Fig. 3

In considerazione dei risultati ottenuti mediante le prospezioni termografiche, che hanno evidenziato un diffuso ed elevato tasso di umidità, le misure di umidità diretta sono state eseguite tutta la superficie degli intonaci e delle volte, con passo di circa 50 - 100 cm, sia con sonde di superficie che con sonde di sub-superficie. Dai rilievi di umidità è possibile evidenziare quanto segue:

I valori di umidità percentuali medi calcolati sono risultati elevatissimi e compresi tra 49-100 U.R.%, potenzialmente dannosi se riconducibili ad un'origine da ciclica risalita capillare o da assorbimento dai terrapieni retrostanti le murature;
Le misure dirette di umidità non evidenziano particolari legami tra i valori di umidità e l'altezza di misura dal suolo, fatta eccezione per il già evidenziata diversa situazione delle volte (cfr. prospezioni termografiche): interessate da una minore concentrazione di umidità, probabilmente imputabile ad uno scambio termo-igrometrico con il terreno soprastante;
La diffusione dell'umidità sulle pareti sottostanti le volte risulta compatibile con un origine dell'imbibimento causato da fenomeni di condensa ambientale e scarsa aerazione dei locali;

GEORADAR

La metodologia radar (Ground Penetrating Radar - Fig. 4), applicata al campo dell'ingegneria civile e dell'archeologia, consente di eseguire prospezioni non distruttive all'interno di terreni o manufatti, mediante il trascinamento di un trasduttore (composto da un'antenna remittente ed una ricevente) sulla superficie dell'elemento indagato. Tale tecnica consente di determinare la presenza e la dimensione di eventuali discontinuità fisiche presenti nel mezzo investigato e che possono essere correlate a variazioni stratigrafiche, ad anomalie indotte dall'esistenza di vuoti, fessure centimetriche, presenza di umidità, ecc.

Fig. 4

Il principio di misura del GPR si basa sul rilievo del tempo trascorso tra l'istante di emissione delle onde elettromagnetiche e l'istante di ricezione dell'impulso riflesso da una discontinuità interna verso l'antenna ricevente posta in superficie. Più in dettaglio, la sezione emittente dell'antenna radar invia un impulso multifrequenza che si propaga nel mezzo indagato. Nel caso in cui l'onda elettromagnetica incontri sul suo cammino una discontinuità fisica, parte dell'energia elettromagnetica incidente viene riflessa e captata dalla sezione ricevente dell'antenna radar, dando luogo ad un impulso di forma simile a quello trasmesso (ma caratterizzato da ampiezza e durata diversi). Le discontinuità presso le quali si verificano le riflessioni, sono prodotte dalle variazioni delle proprietà elettriche dei materiali, in particolare laddove sussiste un notevole contrasto dielettrico. Al contrario, nel caso in cui il contrasto dielettrico risulti basso, oppure qualora tale variazione avvenga con gradualità, le riflessioni prodotte potrebbero risultare poco evidenti, non evidenziando distintamente i passaggi di materiale.
I radargrammi sono stati registrati utilizzando un'apparecchiatura GSSI SIR 3000 con memorizzazione dati su memoria allo stato solido. Conseguentemente all'elaborazione dei dati, è stata eseguita l'interpretazione dei radargrammi con lo scopo d'individuare, lungo le linee registrate, le riflessioni attribuibili alle seguenti tipologie di anomalie:

interfaccia stratigrafiche riconducibili a fenomeni di distacco dell'intonaco;
variazioni stratigrafiche tra materiali da costruzioni diverse, riconducibili a spessori della volta e solette in cls.

Per quanto riguarda l'ubicazione dettagliata delle anomalie rilevate, sono state ricavate delle mappature di sintesi riportate, ove sono evidenziate le principali aree soggette a distacco di intonaco. Inoltre, è stato possibile accertare gli spessori delle volte, pari a circa 70 cm e 90 cm rispettivamente per la stanza n. 114 e per il corridoio 131. Il solettone di cls posto al disopra delle volte è individuabile ad una quota pari a circa 150-200 cm dall'intradosso delle volte.


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