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Corso di Teoria e tecnica delle costruzioni storiche A.A. 2014-2015 Prof.Paolo Faccio Lezione 31 Ottobre 2014 Arch.Elisa Fain Prima parte: tecniche costruttive utilizzate per l’edificazione dei templi greci Seconda parte: interventi di restauro in calcestruzzo armato nelle aree archeologiche e problemi di conservazione. Materiali moderni e tecniche costruttive antiche Tra ‘800 e ‘900 lo sviluppo di materiali da costruzione moderni, con profilati ferro e in un secondo momento con opere in calcestruzzo armato, trasforma radicalmente il mondo delle costruzioni e dei restauri. L’approccio introdotto dai nuovi materiali è di carattere ingegneristico; grazie ai numerosi vantaggi offerti la loro diffusione è rapidissima e contribuisce alla progressiva perdita dell’arte del costruire con materiali tradizionali, sviluppatasi dall’antichità fino all’800. La grande fiducia per le nuove tecniche contribuisce ad una loro rapida diffusione anche nell’ambito dei restauri e delle ricomposizioni di monumenti antichi. In questi casi ciò che prevale è la ricomposizione della forma dell’architettura antica, senza alcun interesse verso le tecniche costruttive antiche. I nuovi schemi costruttivi si sovrappongono e trasformano quelli antichi. Note sul nuovo materiale da costruzione “Il calcestruzzo nasce come un materiale fluido (calcestruzzo fresco) che deve poter essere messo in opera, in genere all’interno di una cassaforma dove sono presenti le armature. Questa fase prevede la miscelazione delle materie prime, il trasporto, il getto entro la cassaforma e la compattazione per espellere le bolle di aria intrappolate. Successivamente il materiale deve essere sottoposto a una stagionatura che consenta un corretto sviluppo della sua resistenza e ne prevenga un danneggiamento precoce.” Conglomerato cementizio: cemento + aggregati + acqua Cemento Portland: Clinker di cemento Portland = cottura di una miscela di calcare e argilla a 1450 °C Formazione di silicati, alluminati, piccole quantità di ossidi (carattere alcalino) …. Gesso + Aggregati: particelle di materiali lapidei (sabbia, ghiaia, pietrisco) + Acqua Armature: acciaio Posa in opera, presa e indurimento Restauri dell’Acropoli, 1898-1940 Partenone, ponteggio 1896 peristasi Nord durante i restauri di ricomposizione del 1922-1930 Partenone, 1860 ca Partenone dopo i restauri di ricomposizione del 1922-1930 1922-1930 anastilosi della colonnata Nord del Partenone Integrazione di un elemento di cornice Rocchi integrati con pietra del Pireo rivestita con cemento colorato Riconfigurazione della porta della cella con inserimento di architrave in calcestruzzo armato. Architrave della porta delle cella del Partenone realizzata da Balanos con c.a. L’assenza del copriferro non è dovuta esclusivamente al degrado ma anche alla realizzazione di saggi nelle campagne in corso per verificare lo stato di ossidazione. Partenone peristasi Sud. Alcune integrazioni dei rocchi realizzate da Balanos in cemento armato sono ancora in opera ed in buono stato di conservazione. Ricomposizioni di templi in Italia Ricomposizione del Tempio C a Selinunte; lavori diretti dall’Arch.Francesco Valenti (1925-1926); preliminare consolidamento dei capitelli a mezzo di telai metallici e staffe in cemento armato nascoste, rinforzo degli architravi con il collocamento di ferri a doppio T incastrati nel piano di posa, integrazione di parti dei capitelli con getti di calcestruzzo armato rivestiti. Immagini pubblicate in P.MARCONI, Ricostruzione di Templi Greci in Sicilia, in Le Vie d’Italia, 7, 1929, pp.547-551 e in AA.VV., La conservation des monuments d’art et d’historie, Institut de coopération intellectuelle, Paris, 1933 Tempio C a Selinunte Legittimazione dell’utilizzo del calcestruzzo armato: la Conferenza di Atene per la conservazione dei monumenti (1931) AA.VV. La conservation des monuments d’art e d’historie, Parigi, 1933 Da GIOVANNONI G., La conferenza internazionale di Atene pel restauro dei monumenti, in Bollettino d’Arte, Fasc.IX,1932, pp.408-420 La Conferenza di Atene per la conservazione dei monumenti, 1931 Capitolo IV I materiali del restauro Al calcestruzzo armato si riconoscono numerose qualità: -economicità -plasticità -versatilità -possibilità di migliorare le prestazioni strutturali delle costruzioni storiche, in particolare incrementando la resistenza a flessione e taglio -resistenza al fuoco -presunta infinita durabilità Il difetto principale: -aspetto estetico ….messa in opera in forme celate o opportunamente dissimulate. Caratteristiche del calcestruzzo armato particolarmente utili negli interventi di ricomposizione di resti archeologici -possibilità di utilizzo di manodopera non specializzata -facile reperibilità dei materiali per l’impasto nelle vicinanze del sito -versatilità nel realizzare integrazioni adattandosi alle diverse dimensioni e conformazioni degli elementi lapidei conservatisi -possibilità di modulare il grado di definizione delle superfici (ad es. per armonizzarsi con scanalature antiche erose) e di realizzare dettagli costruttivi -possibilità di ‘inglobare’ e tenere in opera anche frammenti di piccole dimensioni, di ricollocare elementi lapidei ‘in falso’ -buone prestazioni in sezioni ridotte con possibilità di essere celato all’interno dei resti antichi -capacità di restituire una configurazione di equilibrio a costruzioni che si trovano in una condizione di incompletezza (ruderi) Anastilosi del Teatro romano di Sabratha, Libia 1928-1936 Elementi dell’architettura ordinati sul terreno Messa in opera delle armature ai vari livelli Il teatro dopo la ricomposizione Caratteristiche del calcestruzzo armato particolarmente utili negli interventi di ricomposizione di resti archeologici -possibilità di utilizzo di manodopera non specializzata -facile reperibilità dei materiali per l’impasto nelle vicinanze del sito -versatilità nel realizzare integrazioni adattandosi alle diverse dimensioni e conformazioni degli elementi lapidei conservatisi -possibilità di modulare il grado di definizione delle superfici (ad es. per armonizzarsi con scanalature antiche erose) e di realizzare dettagli costruttivi -possibilità di ‘inglobare’ e tenere in opera anche frammenti di piccole dimensioni, di ricollocare elementi lapidei ‘in falso’ -buone prestazioni in sezioni ridotte con possibilità di essere celato all’interno dei resti antichi -capacità di restituire una configurazione di equilibrio a costruzioni che si trovano in una condizione di incompletezza (ruderi) Interventi di ricomposizione degli anni ‘50-’60 Tempio E di Selinunte: ruderi prima dei lavori di anastilosi Ricomposizione delle colonne sul terreno Tempio ricomposto 1956-1959 Tempio E a Selinunte Tempio E a Selinunte Tempio E a Selinunte Tempio E a Selinunte Caratteristiche del calcestruzzo armato particolarmente utili negli interventi di ricomposizione di resti archeologici -possibilità di utilizzo di manodopera non specializzata -facile reperibilità dei materiali per l’impasto nelle vicinanze del sito -versatilità nel realizzare integrazioni adattandosi alle diverse dimensioni e conformazioni degli elementi lapidei conservatisi -possibilità di modulare il grado di definizione delle superfici (ad es. per armonizzarsi con le antiche scanalature erose) e di realizzare dettagli costruttivi -possibilità di ‘inglobare’ e tenere in opera anche frammenti di piccole dimensioni, di ricollocare elementi lapidei ‘in falso’ -buone prestazioni in sezioni ridotte con possibilità di essere celato all’interno dei resti antichi -capacità di restituire una configurazione di equilibrio a costruzioni che si trovano in una condizione di incompletezza (ruderi) Immagini del cantiere: armatura degli spigoli delle scanalature, i ferri collegano il rocchio di base allo stilobate Rocchio a seguito dell'integrazione Crepidoma e colonne ricomposte e integrate Tempio E a Selinunte Caratteristiche del calcestruzzo armato particolarmente utili negli interventi di ricomposizione di resti archeologici -possibilità di utilizzo di manodopera non specializzata -facile reperibilità dei materiali per l’impasto nelle vicinanze del sito -versatilità nel realizzare integrazioni adattandosi alle diverse dimensioni e conformazioni degli elementi lapidei conservatisi -possibilità di modulare il grado di definizione delle superfici (ad es. per armonizzarsi con scanalature antiche erose) e di realizzare dettagli costruttivi -possibilità di ‘inglobare’ e tenere in opera anche frammenti di piccole dimensioni e di ricollocare elementi lapidei ‘in falso’ -buone prestazioni in sezioni ridotte con possibilità di essere celato all’interno dei resti antichi -capacità di restituire una configurazione di equilibrio a costruzioni che si trovano in una condizione di incompletezza (ruderi) Villa Adriana, Edificio con tre esedre Villa Adriana, Edificio con tre esedre Villa Adriana, Tholos di Venere Cnidia, ricomposto 1958-1959 Caratteristiche del calcestruzzo armato particolarmente utili negli interventi di ricomposizione di resti archeologici -possibilità di utilizzo di manodopera non specializzata -facile reperibilità dei materiali per l’impasto nelle vicinanze del sito -versatilità nel realizzare integrazioni adattandosi alle diverse dimensioni e conformazioni degli elementi lapidei conservatisi -possibilità di modulare il grado di definizione delle superfici (ad es. per armonizzarsi con scanalature antiche erose) e di realizzare dettagli costruttivi -possibilità di ‘inglobare’ e tenere in opera anche frammenti di piccole dimensioni, di ricollocare elementi lapidei ‘in falso’ -buone prestazioni in sezioni ridotte con possibilità di essere celato all’interno dei resti antichi -capacità di restituire una configurazione di equilibrio a costruzioni che si trovano in una condizione di incompletezza (ruderi) Grande diffusione negli anni ‘30 Brescia, Capitolium, 1938-1940 Rodi, Acropoli di Rodi, Tempio di Apollo Pizio Asportazione del nucleo centrale del capitello originale per l’inserimento dell’anima in calcestruzzo armato Rodi, Acropoli di Rodi, Tempio di Apollo Pizio: stato attuale Ossidazione dei ferri di armatura e distacco del copriferro Durabilità del calcestruzzo armato Degrado del calcestruzzo: Attacco da gelo e disgelo Dilavamento Attacco solfatico Reazione alcali-aggregati Corrosione armature: Corrosione da carbonatazione Corrosione da cloruri Fattori che incidono sulla durabilità Interni: difetti di progettazione delle strutture (difetti di geometria, spessore del copriferro) errori nel ‘mix design’ elevato rapporto a/c (porosità, segregazione, bleeding) errori nella posa in opera (presenza di aria nell’impasto, insufficiente vibrazione, modalità di maturazione) Esterni: eventi eccezionali, condizioni di esposizione ad agenti aggressivi Calcestruzzo armato nelle aree archeologiche: fattori che accelerano i fenomeni di degrado – cause esterne Le condizioni più aggressive sono quelle in cui le strutture sono esposte ciclicamente all’asciutto (ingresso nel cls di ossigeno e anidride carbonica) ed alla pioggia (ingresso di acqua) che contribuiscono a neutralizzare la calce del conglomerato e ad alimentare l’ossidazione del ferro. Calcestruzzo armato nelle aree archeologiche: fattori che accelerano i fenomeni di degrado – cause esterne Rodi, Acropoli di Rodi, Tempio di Apollo Pizio: stato attuale Calcestruzzo armato nelle aree archeologiche: fattori che accelerano i fenomeni di degrado Le condizioni più aggressive sono quelle in cui le strutture sono esposte ciclicamente all’asciutto (ingresso nel cls di ossigeno e anidride carbonica) ed alla pioggia (ingresso di acqua) che contribuiscono a neutralizzare la calce del conglomerato e ad alimentare l’ossidazione del ferro. Cause interne: ristagno di acqua, difficoltà nella compattazione in sezioni ridotte, scarso controllo del copriferro Calcestruzzo armato nelle aree archeologiche: fattori che accelerano i fenomeni di degrado Attacco da cloruri, presenti ad esempio nell’acqua di mare, con cui il calcestruzzo armato può entrare in contatto direttamente o attraverso aerosol marino. Basilica di Kephalos a Coo Acropoli di Lindo a Rodi Calcestruzzo armato nelle aree archeologiche: fattori che accelerano i fenomeni di degrado – cause interne Difficoltà di controllo dello spessore del copriferro; uno spessore del copriferro non sufficiente accelera i tempi di penetrazione degli agenti aggressivi e di corrosione delle armature. Ginnasio Occidentale, Coo Calcestruzzo armato nelle aree archeologiche: fattori che accelerano i fenomeni di degrado – cause interne Difficoltà di controllo dello spessore del copriferro; uno spessore del copriferro non sufficiente accelera i tempi di penetrazione degli agenti aggressivi e di corrosione delle armature. Ginnasio Occidentale, Coo Ginnasio Occidentale, Coo Rodi, Acropoli di Lindo Rodi, Acropoli di Lindo, Stoà inferiore, 1912 Rodi, Acropoli di Lindo, Stoà inferiore, 1938 Lavori di ricomposizione della Soprintendenza italiana, 1936-1938 Rodi, Acropoli di Lindo, Stoà inferiore 1912 2012 1972 1978 1938 2012 1955 1997 Integrazione delle trabeazioni con blocchi in calcestruzzo armato Integrazione delle trabeazioni con blocchi in calcestruzzo armato Armature in calcestruzzo armato collocate all’interno dei rocchi antichi appositamente conformati Armature in calcestruzzo armato collocate all’interno dei rocchi antichi appositamente conformati e collegate al crepidoma Armature in calcestruzzo armato collocate all’interno dei rocchi antichi appositamente conformati Un rocchio antico dopo la rimozione dell’armatura in calcestruzzo armato Rodi, Acropoli di Lindo, Tempio di Atena Rodi, Acropoli di Lindo, Tempio di Atena Rodi, Acropoli di Lindo, Tempio di Atena Rodi, Acropoli di Lindo, Tempio di Atena Bibliografia Prima parte: A.ORLANDOS, Les materiaux de construction et la technique architecturale des anciens Grecs, 1966 R.GIORGIO, Guida alla lettura degli ordini architettonici antichi, 1994 M.KORRES, From Pentelicon to the Parthenon, 1995 M.C.HELLMANN, L’architecture grecque, les principes de la construction (vol I), 2002 M.BIANCHINI, Le tecniche edilizie nel mondo antico, 2010 Seconda parte: G.GIOVANNONI, La Conferenza internazionale di Atene pel restauro dei monumenti, in Bollettino d’Arte, 9, 1932, pp.408-420 N.BALANOS, Les monuments de l'Acropole: relevement et conservation, 1938 C.CESCHI, Teoria e storia del restauro, 1970, (in particolare il Capitolo 9: Ricerche archeologiche e restauro di monumenti antichi in Italia) G.CARBONARA, Restauro e cemento in architettura 1, 1981 G.CARBONARA, Restauro e cemento in architettura 2, 1984 P.PEDEFERRI, L.BERTOLINI, La durabilità del calcestruzzo armato, 2000 C.DI BIASE (a cura di), Il degrado del calcestruzzo nell'architettura del Novecento, 2009