Undergraduate and graduate programmes offered by the University iuav of Venice:

Valutazione dello stato di conservazione

dei paramenti lapidei e murari di Palazzo Ducale

 

convenzione fra Fondazione Musei Civici di Venezia e Università Iuav di Venezia approvata dal Senato Accademico e dal Consiglio di Amministrazione ottobre 2008

 

Inizio: ottobre 2008 termine: ottobre 2011

 

Responsabili scientifici e di coordinamento:

Lorenzo Lazzarini

Salvatore Russo

 

 

 

obiettivi e tempistica di massima

contributi dei ricercatori: obiettivi e metodologie

sottogruppi di lavoro

 

 

obiettivi e tempistica di massima

 

fase 1

Definizione e realizzazione del programma di diagnostica in situ a carattere conoscitivo unitamente alla ricerca di eventuale nuova documentazione di supporto e alla definizione e realizzazione di monitoraggio globale a lungo termine della struttura monumentale PD.

durata 6 mesi, da ottobre 2008 a Marzo 2009.

 

fase 2

Definizione e realizzazione di programma di diagnostica in situ a carattere definitivo finalizzata anche alla definizione di linee guida manutentive con ricorso a modellazione fisica e analitica.

durata 18 mesi, da Aprile 2009 a Ottobre 2010.

 

fase 3

Analisi ed interpretazione di tutti i dati derivanti da ricerca connessa ad analisi di documenti, modellazione fisico/analitica e diagnostica con redazione di Report dei dati sperimentali (DS). Redazione di Report conclusivo Tecnico Scientifico (TS) di interpretazione dei dati sperimentali. Redazione di Linee Guida (LG) di manutenzione dei paramenti quale conseguenza del Report TS

durata 12  mesi, da novembre 2010 a ottobre 2011.

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L’attività di ricerca prevede riunioni periodiche dell’unità CdSM per verifica del lavoro

report intermedi alla Committenza, promozione internazionale del lavoro di ricerca attraverso la produzione scientifica

 

 

contributi dei ricercatori: obiettivi e metodologie

 

Angelo Di Tommaso

Interventi conoscitivi applicati al paramento di Palazzo Ducale (primo anno)

 

Considerata una prima area di intervento costituita da un riquadro piano del paramento, ove il degrado non appaia severo:

a) saggiare il singolo  massello di marmo (in numerosità da definire) con ultrasuoni per determinarne lo spessore

b) al centro delle losanghe cromatiche appare un massello presumibilmente di spessore aumentato rispetto ai circostanti: diagramma polare delle velocità superficiali degli ultrasuoni ponendo la sonda ricevente sui vari masselli secondo circonferenze concentriche. Lo scostamento dalla forma ideale perfetta del diagramma polare delle velocità apparenti sarebbe indice di anomalie.

I risultati di questa determinazione possono essere letti in congiunzione con le evidenze della termografia.

Considerato poi un riquadro sotto un finestrone (degrado diffuso) ripetere quanto espresso ai punti a) e b).

Il pannello di simulazione fisica, se approntato in laboratorio, potrebbe essere oggetto di analoghe attività di calibrazione e oggetto di simulazione meccanica con programma agli EF.

 

Alberto Mazzucato, Andrea Dei Svaldi

linea di ricerca del gruppo geotecnica

 

L’attività di ricerca del gruppo geotecnico si pone l’obiettivo di descrivere le tipologie fondazionali e di studiare gli aspetti geotecnici del terreno su cui insiste il Palazzo Ducale; tutto ciò nell’ottica della valutazione della sicurezza strutturale e della scelta più corretta di possibili interventi di manutenzione o consolidamento.

Il lavoro è articolato nell’inquadramento degli aspetti da considerare nell’analisi dell’interazione terreno-fondazione-struttura.

In tale ambito assumono particolare importanza il modello geotecnico, il sistema fondazionale ed il modello strutturale, la cui predisposizione prevede il contributo di diverse competenze scientifiche.

Tale analisi, supportata da una estesa raccolta di dati sperimentali finalizzata al monitoraggio del comportamento delle opere, costituisce la base per la corretta impostazione del processo di valutazione della sicurezza dell’edificio. In questa fase si ritengono sufficienti i dati in nostro possesso, previa autorizzazione degli enti che hanno operato sulla piazza.

Per quanto concerne le tipologie delle opere di fondazione, si ritiene che la raccolta del materiale disponibile sugli interventi di restauro eseguiti nel tempo, possa fornire un quadro esaustivo per le prime analisi per l’interpretazione dei dati del monitoraggio.

 

“Proposta di strumentazione e di monitoraggio”

Risulta opportuno dare subito inizio al monitoraggio del comportamento del Palazzo. Tale monitoraggio potrà svilupparsi in un arco di tempo dell’ordine di 5-6 mesi.

Si propongono :

battute topografiche di precisione su caposaldi fissati alla base delle colonne esterne e del muro perimetrale interno al colonnato, almeno in corrispondenza dei due spigoli lato bacino e dello spigolo di Porta della Carta;

installazione n. 2 piezometri con registrazione continua dei livelli dell’acqua, uno in prossimità del canale (lato Ponte dei Sospiri) ed uno nel cortile interno;

installazione di fessurimetri e strumentazione per la misura della temperatura ed umidità ( all’interno ed all’esterno ) in accordo con i colleghi che si occupano delle strutture.

Qualora si rivelasse necessario, in base ai risultati del monitoraggio, si potrà procedere a scavi di trincee esplorative e/o all’esecuzione di sondaggi e carotaggi in fondazione.

 

 

Laboratorio di Analisi Materiali antichi (LAMA) - Lorenzo Lazzarini

Materiali conservazione, caratteristiche meccaniche

 

> obiettivi scientifici

Caratterizzazione minero petrografica, nonché geochimica e fisica dei materiali lapidei costituenti il paramento esterno, e di quelli litoidi componenti la struttura interna delle murature di Palazzo Ducale.

Identificazione dei materiali lapidei mediante confronto con campioni di sicura provenienza

Determinazione dello stato di conservazione sia dei materiali lapidei che litoidi.

 

> metodologie utilizzate

Microscopia ottica su campioni tal quali e su sezioni sottili e lucide

Microscopia elettronica a scansione interfacciata con spettrometria a dispersione di energia

Diffrattometria a raggi X

Cromatografia ionica

Porosimetria per intrusione di Hg

 

Le metodologie che verranno seguite sono quelle delle raccomandazioni NORMAL/UNI.

 

 

Gianna Riva

Indagini preventive di ispezione e di ricognizione

 

> premessa

Un piano di manutenzione appropriato richiede la conoscenza accurata del bene da salvaguardare e comporta, a monte, indagini preventive di ispezione e di ricognizione in situ, le quali, affiancate dalle valutazioni acquisite da informazioni di carattere documentario (archivistico e storico anche recente), possano portare ad una significativa campagna sperimentale di indagini puntuali e diffuse.

L’eccezionalità del bene da esaminare limita evidentemente al massimo il numero delle indagini a carattere distruttivo eseguibili che comportino il prelievo anche di piccole porzioni di materia originaria. Acquista allora particolare significato l’utilizzo quanto più diffuso possibile delle prove non distruttive, estensibili a tutte le zone del manufatto (purchè eseguibili) e ripetibili a intervalli di tempo significativi. Naturalmente esse acquistano significato diverso in relazione alle altre campagne in situ di carattere qualitativo e quantitativo, da eseguire in parallelo, quali ad esempio le indagini ottiche, le prove microdistruttive localizzate e quelle debolmente distruttive con martinetti piatti semplici e doppi, ormai di consolidata esperienza.

Ne consegue la proposta dell’utilizzo per fasi delle indagini non distruttive, affiancato per ogni fase da diverse altre indagini, come di seguito elencato in modo da ottimizzare via via le informazioni ottenute.

 

> Programma prove sperimentali in situ microdistruttive e debolmente distruttive

Campagna preliminare sistematica (durata max. sei mesi) per poter localizzare zone con caratteristiche costruttive omogenee (ad esempio fasce sia orizzontali che verticali)  mediante:

- messa a nudo di porzioni di muratura per il rilievo della tessitura e della tipologia dell’apparecchiatura muraria (almeno quattro per fronte);

- piccole carotature per avere le caratteristiche della muratura e ricavare campionature dei materiali nelle zone messe a nudo (almeno una per zona esaminata) ed eventualmente prove endoscopiche nelle cavità prodotte dalla carotatura;

- utilizzo del pacometro per il rilievo della presenza di eventuali armature non visibili non ancora rilevate (da estendere a tutta la superficie muraria).

 

> Campagna ricognitiva di indagini non distruttive con prove soniche (durata un anno) finalizzata a:

- effettuare la taratura degli strumenti in relazione alla peculiarità dei paramenti (nel caso specifico grande variabilità locale per la notevole frequenza degli interventi sulla materia originaria che si sono susseguiti nei secoli);

- localizzare le discontinuità e le anomalie o veri e propri punti critici;

- disegnare la geometria interna dei paramenti murari;

- confrontare i risultati con quelli della campagna già a suo tempo svolta, disponibili presso gli uffici di Palazzo Ducale.

 

> Campagna sistematica di indagini non distruttive con prove soniche in parallelo con indagini debolmente distruttive con martinetti piatti semplici e doppi (al massimo in quattro zone ritenute significative) (durata un anno) finalizzata a:

- giungere a valutazioni quantitative delle proprietà fisico-meccaniche della muratura (soprattutto modulo elastico E e resistenza alla compressione) che consentano di caratterizzarla allo stato attuale (come riferimento per future indagini di confronto);

- fornire indicazioni quantitative da utilizzare sia per i modelli per le verifiche di calcolo, sia per il modello sperimentale da mettere a punto in laboratorio.

 

La sequenza costruttiva delle facciate è probabilmente avvenuta per fasce verticali, procedendo da est verso ovest, mentre gli interventi di restauro dopo l’incendio del XVI secolo potrebbero aver interessato la fascia orizzontale superiore e quelli successivi (ottocenteschi e novecenteschi) hanno riguardato le zone di maggiore degrado con  interventi per punti a scuci-cuci nelle zone critiche.

 

 

Salvatore Russo

 

> obiettivi scientifici

1. Realizzazione e definizione di modello fisico volto a riprodurre una porzione di paramento della facciata di PD (Lato Bacino o Piazzetta) al fine di caratterizzare il pacchetto strutturale muratura- pietra al passaggio di onde soniche e ultrasuoni in presenza di difettologia indotta; il modello fisico è finalizzato alla calibrazione di metodologia ND in situ volta ad identificare potenziali distacchi.

2. Interazione fra modello fisico (punto 1) e calcolo numerico - modello analitico anche con riferimento a problematiche di tipo previsionale (comportamento nel tempo, invecchiamento, interazione materiale-elemento strutturale).

I punti 1. e 2. sono riferibili a due distinti casi di applicazione: a) il paramento continuo;

b) il paramento in stretta adiacenza ai fori finestre. Detti casi consentono un approccio circoscritto ma esemplificativo rispetto alle problematiche statico-strutturali dell’intera facciata.

3. Monitoraggio di lunga durata volto a definire nel campo statico e dinamico il comportamento globale e puntuale dei paramenti lato Bacino e Piazzetta

 

> metodologie utilizzate

- prove soniche

- prove ad ultrasuoni

- interazione con termografia

- centralina satellitare con sensori statici,dinamici, temperatura e umidità

- martinetti piatti

- prove meccaniche da eseguirsi in laboratorio su materiale carotato in situ

- vibrometro laser

 

Bruno Zan

 

> obiettivi scientifici

La complessità tipologica e l'enorme estensione delle facciate del Palazzo Ducale non consente un'indagine complessiva. Bisognerà, quindi, individuare alcune tipologie e per queste una o due cantieri di indagine. Ritengo importante la comprensione della facciata individuando gli stati tensionali introdotti dalle diverse deformazioni tra il paramento lapideo e la muratura. Un ruolo importante nella ripartizione degli stati tensionali è la presenza più o meno numerosa degli elementi lapidei di ammorsamento. Uno studio particolare potrebbe essere rivolto al comportamento degli archi per comprendere la tipologia costruttiva e indagare le condizioni di carico attuali,  nell'ipotesi che gli archi tensionali della muratura e del paramento lapideo non coincidano con la geometria degli archi delle grandi finestre. Il comportamento d'insieme e le deformazioni diverse potrebbero aver ridisegnato la mappa tensionale delle facciate.

 

Un altro elemento importante, per comprendere il comportamento strutturale della facciata, è la conoscenza delle modalità di trasmissione dei carichi degli orizzontamenti. Tale conoscenza, abbinata alla individuazione dei distacchi lapideo-murario, potrà fornire utili indicazioni per l'analisi di eventuali eccentricità. Naturalmente a monte di tutto ciò è necessaria una conoscenza delle caratteristiche dei materiali e delle tecniche e tipologie costruttive utilizzate.

 

> metodologie di indagine

L'indagine potrebbe essere condotta utilizzando diverse tecniche in sito. In particolare potrebbe essere significativo un passaggio esteso con la termografia per aiutarci ad individuare possibili cantieri di analisi. Sucessivamente sui cantieri sarà possibile condurre uno studio più approfondito mediante Georadar con griglia fitta abbinato all'indagine con ultrasuoni. Tale analisi consentirà di individuare gli ammorsamenti lapideo/murari ma anche eventuali distacchi o vuoti interni. Fondamentale per l'interpretazione dei dati dovrebbe essere l'utilizzo di endoscopio e di martinetti piatti, ma anche la realizzazione di un modello fisico, di dimensioni adeguate, della parete potrebbe fornire interessanti indicazioni sull'andamento degli stati tensionali.

 

 

sottogruppi di lavoro

 

rilievo: Francesco Guerra, Gianna Riva

materiali – conservazione, caratteristiche meccaniche: Lorenzo Lazzarini

diagnostica conoscitiva e puntuale e di calibrazione: Angelo Di Tommaso, Giosuè Boscato, Fabio Peron, Gianna Riva

diagnostica di monitoraggio globale statico e dinamico: Andrea Mazzucato Salvatore Russo, Bruno Zan

modellazione analitica e fisica: Angelo Di Tommaso, Alessandra Barbierii, Francesca Sciarretta, Giosuè Boscato, Salvatore Russo, Bruno Zan

fondazioni e relative interazioni: Andrea Dei Svaldi, Alberto Mazzucato

ambiente: Fabio Peron

analisi della documentazione storico-costruttiva: Alessandra Barbieri, Gianna Riva

 

 

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