DOTTORATO NAZIONALE IN HERITAGE SCIENCE

Titolo della tesi: Analysis of Chemical and Physical Degradation Phenomena in Cultural Heritage Materials and Development of Technologies for their Protection and Conservation

La ricerca dottorale affronta in modo integrato lo studio dei meccanismi di degrado delle malte storiche e lo sviluppo di leganti geopolimerici come alternativa compatibile e sostenibile per la conservazione del patrimonio costruito. La compatibilità è intesa in senso multidimensionale—chimico-fisico, microstrutturale, igrometrico, meccanico ed estetico—e viene costantemente messa in relazione con traspirabilità, durabilità e principio di reversibilità/minimo intervento, all’interno di un quadro di economia circolare che valorizza risorse locali e scarti da costruzione e demolizione (CDW). Sono state formulate e caratterizzate malte geopolimeriche a base di metacaolino con aggregati di interesse storico (tufi zeolitici di diversa natura e cocciopesto), sottoponendole a un set di prove diagnostiche e prestazionali: analisi fisiche e igrometriche, prove meccaniche, misure termiche e cicli di invecchiamento accelerato (cristallizzazione salina e bagnatura–asciugatura), affiancati da controlli non distruttivi (UPV, durezza, rilievi cromatici) per seguire l’evoluzione del materiale senza comprometterlo. Le prove mostrano che, entro opportuni intervalli di progetto (rapporto Si/Al, scelta degli aggregati, rapporto liquido/solido), è possibile ottenere malte geopolimeriche con proprietà avvicinabili a quelle richieste in ambito conservativo, mantenendo un buon equilibrio tra prestazioni e stabilità cromatica. Per colmare il divario tra laboratorio e cantiere, la ricerca è stata trasferita su un caso reale, il complesso archeologico di Carminiello ai Mannesi (Napoli), in collaborazione con la Soprintendenza: i sopralluoghi, i campionamenti mirati e le analisi di caratterizzazione hanno consentito di selezionare la formulazione più affine dal punto di vista mineralogico e igrometrico. È stato quindi eseguito un intervento pilota in situ, consistente nella stilatura di tre giunti selezionati, con avvio di un monitoraggio non distruttivo a lungo termine volto a verificare adesione, coesione, comportamento all’umidità e tenuta cromatica in condizioni di esposizione reale. In definitiva, il percorso combinato di progetto, diagnostica e prova in sito non si limita a validare un materiale: intende mettere a punto un modo di operare. Risulta essere una traiettoria praticabile—cauta, verificabile, replicabile—che avvicina laboratorio e cantiere e rende le malte geopolimeriche una scelta responsabile nei contesti storici.