RECUPERO E CONSERVAZIONE DI VOLTE LEGGERE CON AFFRESCHI E STUCCHI DI PREGIO

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In molti Teatri, Chiese e Palazzi nobiliari costruiti tra il 1500 e il 1800 sono presenti volte leggere, dette anche volte in “camorcanna” o “in cannucciato”.
Tali volte, molto diffuse grazie alla loro economicità e facilità di realizzazione, sono spesso decorate con affreschi e stucchi di pregio che conferiscono loro un importante valore storico, artistico e architettonico.
La tipologia costruttiva presenta una struttura portante in legno (centine) spesso indipendente dall’orditura dell’impalcato sovrastante, ottenuta mediante l’abbinamento chiodato di due o più tavole disposte per “coltello” e a giunti sfalsati, impiegando legnami in genere non eccellenti e grossolanamente squadrati, e connessioni tra gli elementi costruttivi poco curate e raffinate.
Le centine sono generalmente costituite di tavole irregolari di 2-4 cm di base per 10-30 cm di altezza, con una lunghezza variabile da 50 a 150 cm. Laddove si dispone un doppio strato di tavole, l’interasse tra le centine è modesto, contrariamente al caso in cui quest’ultime sono costituite da tre o più strati.
Per quanto riguarda il tipo di giunzione adottato per tenere unite le tavole costituenti le centine, si riscontra un utilizzo di chiodi successivamente ribattuti o a testa larga non sempre disposti in maniera ordinata.
Le centine sono usualmente irrigidite da una orditura lignea secondaria, costituita dai cosiddetti “tambocci” (travetti di dimensioni ridotte), tale orditura appare piuttosto differenziata, sia per la dimensione della maglia riprodotta, sia per quanto riguarda le dimensioni di tali elementi ed il tipo di lavorazione che presentano. La lavorazione di questi tambocci si presenta a volte buona, in quanto ben squadrati e rifilati, altre volte sono ottenuti con tavole grezze e di sezione irregolare, forzati ad alloggiare tra una centina e l’altra mediante colpi di martello e spesso fermati con chiodi infissi obliquamente (alla “traditora”).
Lo stuoiato di supporto all’intonaco è in genere realizzato con il cosiddetto “arellato”, ovvero con stuoie di canne o di grosso diametro (circa Φ=10-30 mm) spaccate longitudinalmente al proprio asse ed intessute a formare una maglia con doppio ordito ortogonale o di canne di piccolo diametro (circa Φ=5 mm) accostate a formare un ordito monodirezionale.
Una volta resa continua la superficie intradossale della volta con lo stuoiato appeso al sistema di centine in legno tramite chiodi a testa larga o ribattuti si passava alla stesura dei vari strati di intonaco. L’intonaco, che aveva lo scopo di rifinire la costruzione, poteva avere composizione diversa a seconda della disponibilità dei materiali e delle esigenze di cantiere. Spesso era necessario che la malta avesse una presa rapida, in modo da ridurre i tempi di attesa, che avesse una certa fluidità, in modo da rendere più facile l’esecuzione del lavoro, che avesse una certa consistenza, in modo da evitare che questa cadesse mentre veniva applicata, e che avesse una certa resistenza in modo da far fronte alle sollecitazioni a cui poteva essere sottoposta senza fessurarsi.

• malte di gesso, che hanno il vantaggio di indurire subito ma nello stesso tempo possono portare inconvenienti per l’igroscopicità di quest’ultimo;
• malte di calce, che hanno elevate proprietà meccaniche;
• malte bastarde di calce e gesso.

TIPOLOGIE DI VOLTA E FENOMENI DI DEGRADO

Teatri storici
Le volte in camorcanna dei teatri storici sono caratterizzate in genere da una bassa curvatura, per cui hanno poca resistenza per forma e sono sollecitate per lo più a flessione. Da ciò nasce l’esigenza di essere sospese mediante per lo più tiranti di acciaio o legno.

In tali strutture è possibile riscontrare anche soffitti piani che presentano notevoli similitudini con i plafoni teatrali, ma che in genere non necessitano di un sistema di sospensione dal solaio di piano o di copertura a causa delle luci da coprire sicuramente inferiori.
I processi di degrado sono simili a quelli riscontrati nei casi precedenti.
Nell’immagine seguente sono visibili numerose fessure causate dai recenti sismi.

Allo scopo di eseguire il restauro con le migliori tecnologie disponibili è necessaria una perfetta conoscenza delle tecniche e tecnologie costruttive del passato affiancata a una scrupolosa conoscenza preliminare della volta storica.

IL RILIEVO COME STRUMENTO DI CONOSCENZA
Grazie all’utilizzo di strumenti all’avanguardia e alla stretta collaborazione con il Dipartimento di Architettura, Costruzioni e Strutture (D.A.C.S.) dell’Università Politecnica delle Marche è possibile prendere coscienza dell’effettivo stato di “salute” del sistema costruttivo.

Rilievo geometrico, deformativo e quadro fessurativo
In questa fase è possibile valutare: le variazioni di forma delle volte, con gli abbassamenti di ogni porzione e il quadro fessurativo, attraverso i quali è possibile interpretare il comportamento meccanico delle strutture e nello specifico i dissesti che la struttura ha subito.

La conoscenza del sistema costruttivo e dei materiali impiegati consente di individuare le vulnerabilità e i processi di degrado in atto, anche attraverso analisi di laboratorio su campioni prelevati in situ.

Indagini diagnostiche non distruttive
Per tarare l’intervento di messa in sicurezza degli affreschi e stucchi intradossali è spesso utile valutare lo stato di adesione e rilevare la presenza di distacchi dell’intonaco dallo stuoiato o dello stuoiato dalle sovrastanti strutture lignee.
A tal fine è possibile far riferimento a indagini non distruttive come la termografia e la vibrometria laser.

1. La mappatura dei distacchi dell'intonaco della volta tramite termografia.

In generale l’anomalia termica è un’area in cui la distribuzione delle temperature si discosta dai valori medi della distribuzione dell’intera superficie e l’anomalia termica significativa è quella relativa ad una zona più calda con un colore dell’immagine che tende al rosso. Queste aree corrispondono normalmente ai distacchi che dunque vanno cercati in tutte quelle aree dove si è riscontrato un sensibile incremento delle temperature rispetto alle circostanti aree.

L’idea base della procedura di misura si basa sulla considerazione che, sollecitando la centina con un impulso meccanico, si otterranno un più elevato numero di vibrazioni nell’intradosso tanto più la centina e la camorcanna saranno ben connessi; se i due elementi sono scollegati la trasmissione dell’energia meccanica sarà notevolmente ostacolata e si registreranno vibrazioni di piccola entità.

Con il fine di individuare gli interventi più idonei a restaurare le volte in camorcanna salvaguardando le decorazioni intradossali di cui sono ricche, presso il D.A.C.S. dell’Università Politecnica delle Marche si sono svolte numerose sperimentazioni volte a comprendere il comportamento meccanico e termo igrometrico di tali strutture. Soprattutto in relazione al fatto che quello delle volte in camorcanna è un sistema molto eterogeneo.

In particolare sono state effettuate:

Prove di caratterizzazione dei materiali storici (Intonaco, canne e legno)
Sono stati determinati i parametri meccanici di tutti gli elementi che compongono il sistema.

Prove di caratterizzazione di porzioni di volta
Data l’eterogeneità del pacchetto canna più intonaco si è caratterizzato il comportamento del sistema e valutato il vincolo di interfaccia tra i due materiali.

Prove di carico su volte in scala 1:1 costruite in laboratorio

Tre volte con luce di 8 m sono state costruite presso i laboratori del D.A.C.S. e sono state sottoposte a prove di carico per capire il comportamento meccanico del sistema costruttivo nel suo complesso e tarare gli interventi minimi compatibili con la salvaguardia dell’intradosso di pregio.

… E SUL SISTEMA CONSOLIDATO

Numerose prove di laboratorio e simulazioni analitiche sono state effettuate presso il D.A.C.S. per verificare la reale efficacia delle più comuni tecniche di intervento e per testare nuove tecniche sempre più compatibili.

Valutazione delle variazioni delle proprietà termoigrometriche
dei materiali a seguito degli interventi di consolidamento

Sono state effettuate prove di permeabilità al vapore, velocità di evaporazione,
cicli gelo e disgelo, assorbimento per capillarità, angolo di contatto.

Tramite l’utilizzo di software per simulazioni dinamiche termo igrometriche è possibile simulare l’efficacia degli interventi nel tempo in relazione alla salvaguardia dell’intradosso di pregio.

Prove di carico e a rottura su volte in scala 1:1 e su porzioni di volta costruite in laboratorio
Prove di carico a trazione e a flessione sono state effettuate su provini consolidati, inoltre dopo aver indotto un ampio quadro fessurativo e deformativo alle tre volte costruite in laboratorio, si sono testati metodi di intervento innovativi basati sull’utilizzo di FRP e FRG. Si sono verificati inoltre sistemi di aggancio e sollevamento per recuperare la forma originaria di tali strutture e interventi volti a ristabilire le connessioni tra la struttura lignea e lo stuoiato qualora le chiodature non risultassero più efficaci.

ALCUNI ESEMPI DI INTERVENTO

All’intradosso…
Quando l’intradosso della volta presenta stucchi solo sulle parti perimetrali, è possibile consolidare tramite fasce in CFRP, incollate attraverso resine epossidiche; la compatibilità e l’efficacia dell’intervento sono garantite dai risultati della sperimentazione effettuata in laboratorio.

Per questo motivo è preferibile, qualora si valutasse l’inefficacia delle sospensioni esistenti, realizzare un sistema di sospensione nuovo, disponendo in modo adeguato i punti di ancoraggio. È importante realizzare sospensioni non rigide flessionalmente, garantendo quanto più possibile l’indipendenza tra la volta e la copertura. Per questo motivo si possono realizzare sospensioni tramite catene di acciaio, ancorate tramite speciali ganasce di acciaio alle centine.

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