Le superfici cementizie: nuove frontiere nella protezione con la silice funzionalizzata sol-gel

Il materiale di cui ci occupiamo in questo contributo ha marcato profondamente l'architettura del primo Novecento: il cemento, spesso utilizzato in intonaci decorativi e finiture artistiche. Sebbene innovativo per l'epoca, questo materiale, impiegato talvolta con "ricette segrete", presenta sfide conservative uniche, e la sua salvaguardia è tuttora oggetto di studio e approfondimento.

Il degrado del cemento

Le superfici cementizie sono intrinsecamente porose e ruvide, caratteristiche che le rendono particolarmente vulnerabili all'assorbimento di acqua e inquinanti. Questo porta a una serie di problematiche ben note: deposito di sporco, incrostazioni ed una diffusa proliferazione di biodeteriogeni come alghe, muffe, muschi e licheni. L'acqua è il veicolo principale di degrado chimico, fisico e biologico. È evidente, dunque, la necessità di una protezione efficace che inibisca l'interazione con l'acqua, preservando l'integrità e l'aspetto estetico delle superfici storiche.

L'approccio scientifico: lo studio dei sistemi sol-gel su cemento

Consapevoli di questa esigenza, tra il 2019 e il 2020, abbiamo intrapreso un percorso di ricerca su materiali cementizi. Abbiamo testato trattamenti protettivi idrofobizzanti basati sulla tecnologia sol-gel comparandoli a idrorepellenti tradizionali. Il metodo sol-gel prevede la sintesi chimica di ossidi ceramici e materiali ibridi come la silice funzionalizzata, materiale che ha una grande affinità con i silicati idrati del cemento. Nello studio comparativo, monitorando campioni trattati nel breve e nel lungo periodo per evidenziare vantaggi operativi e differenze di prestazione, la silice sol-gel si è dimostrata una valida alternativa ai tradizionali idrorepellenti, in particolare ai polimeri silossanici.

I vantaggi della silice funzionalizzata sol-gel

Le misurazioni del coefficiente di assorbimento d'acqua (Wa) con il metodo della spugna di contatto (UNI 11432:2011), eseguite a 2 settimane, 6 mesi e 2 anni, hanno evidenziato risultati significativi. Vi è una maggiore efficienza a lungo termine: i protettivi sol-gel hanno dimostrato una riduzione superiore del coefficiente di assorbimento d'acqua rispetto ai silossani tradizionali, mantenendo l'efficacia nel tempo (anche dopo due anni e cicli stagionali). L'attivazione è immediata: mentre un polimero silossanico può impiegare 1-2 settimane per raggiungere il pieno effetto protettivo, l'attivazione di un sistema sol-gel è pressoché istantanea. Questo è un vantaggio operativo cruciale in cantiere, che riduce drasticamente il rischio di dilavamento del trattamento in caso di piogge imminenti subito dopo l'applicazione. Inoltre la silice funzionalizzata forma sulla superficie uno strato micrometrico di silice amorfa, sottile, incolore e trasparente, che non altera l'aspetto del materiale.

Dal laboratorio al cantiere: casi studio di successo

I promettenti risultati sperimentali hanno trovato conferma in importanti applicazioni reali negli ultimi due anni: il campanile novecentesco di Santa Croce a Padova (progetto ing. Giulio Lupati, 1899-1907), con il suo intonaco cementizio originale, e la cappella monumentale del cimitero di Mompiano a Brescia (anni '30), caratterizzata da un rivestimento in malta di cemento e polvere di marmo "raschiato". I successi di questi interventi sono stati recentemente presentati al convegno IGIIC "Il cemento come espressione artistica", un'ulteriore conferma della validità scientifica e applicativa di questi sistemi.
La tecnologia sol-gel si afferma come una soluzione estremamente promettente, caratterizzata da durabilità e vantaggi operativi che superano le offerte attuali, rappresentando un'opportunità significativa per garantire la longevità e la leggibilità del nostro patrimonio in cemento.

I prodotti consigliati

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