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DST Dipartimento di Scienze della Terra

Petrografia Applicata ai Beni Culturali

RESPONSABILE LABORATORIO:

Dott.ssa Elena Pecchion

TARIFFARIO:

TARIFFARIO Petrografia .pdf

 

DESCRIZIONE DELLE ATTIVITA'

Il laboratorio di Petrografia Applicata alla conservazione dei Beni Culturali opera nel settore specifico della Petrografia e Mineralogia applicata con particolare riferimento alla conservazione del materiale lapideo naturale ed artificiale esposto all'aperto ed in ambiente confinato.

Possono in tale laboratorio essere maggiormente approfondite le tecniche di separazione granulometrica per l’analisi dei minerali argillosi, analisi granulometriche, analisi fisiche, e petrografiche in sezione sottile con osservazioni al microscopio in luce trasmessa. Tali metodologie permettono lo studio dei materiali lapidei particolarmente utilizzati in Toscana in ambito monumentale artistico, come Marmo, Pietra Serena, Pietraforte, Serpentinite, Rosso Ammonitico, marmi ecc., determinando la loro caratterizzazione e quantizzando il loro stato di degrado. Particolarmente sviluppato lo studio delle malte antiche e delle “pietre artificiali”, relativo alla caratterizzazione delle materie prime di confezionamento, oltre alla determinazione sia del legante che dell’aggregato costituente. Stessa determinazione anche sulle ceramiche antiche con particolare attenzione allo studio degli impasti e dei correttivi presenti, alla loro caratterizzazione e all’individuazione dei luoghi di provenienza.

 

Nell’ambito di collaborazioni che sono state strette nel corso degli anni si ricorda quella con il CNR-ICVBC di Firenze, con il Dipartimento di Architettura dell’Università di Firenze, con l’Università di Urbino e CNR-ISAC di Bologna con cui sono stati condotti studi di tipo petrografico e geochimico sull’area archeologica del sito di Petra in Giordania; collaborazione con l’Istituto Papirologico dell’Università di Firenze con cui sono stati condotti studi e ricerche sulle malte del Tempio di Ramesse (Antinoupolis in Egitto). Nuove ricerche su i materiali costituenti i forni etruschi per la fusione del ferro a Populonia (Li) sono tuttora in corso. Collaborazione con l’Università dell’Aquila (Dipartimento di Chimica, Ingegneria Chimica e Materiali Università degli Studi dell’Aquila) per la caratterizzazione delle malte utilizzate nell’area ad individuazione dei materiali costituenti e loro durabilità. In questi ultimi anni si stanno svolgendo studi relativi alle materie prime utilizzate per la realizzazione dei calcestruzzi romani di età Augustea e sulle caratteristiche di idraulicità degli stessi e sulla caratterizzazione dei materiali di stivaggio delle navi antiche del sito archeologico di Pisa. È in corso la realizzazione di un data base sui materiali sia artificiali che naturali utilizzati nell’architettura monumentale della città di Firenze. Collaborazioni con Sovrintendenze e altre Università italiane sono in corso.

 

Nel Laboratorio di Petrografia Applicata ai Beni Culturali è possibile effettuare analisi su materiali lapidei naturali ed artificiali (rocce, malte, laterizi ecc):
-
Separazione della frazione argillosa (inferiore a 4 e 2 µm) di campioni di roccia, necessaria per l'analisi diffrattometrica a raggi X. Alcuni grammi di polvere (1-2 gr) vengono poi posti in circa 100 cc di acqua deionizzata all’interno di un apposito provettone; dopo il passaggio ad ultrasuoni del preparato, il campione nella provetta deve essere centrifugato per 15’ , l’acqua di lavaggio verrà eliminata e il processo verrà ripetuto per almeno 5 volte. Dopo il lavaggio il preparato viene posto in cilindri di sedimentazione e lasciato per un tempo stabilito dalla legge di Stokes che prevede una relazione tra temperatura, frazione granulometrica che si sedimenta e tempo. Una volta passato il tempo necessario a seconda della frazione granulometrica richiesta, il preparato viene estratto tramite sifonatura dal cilindro di sedimentazione e sottoposto a centrifugazione. Dopo centrifugazione ed eliminazione dell’acqua, la “poltiglia” restante viene diluita in acqua deionizzata e concentrata agli ultrasuoni. Con una pipetta graduata si preleva una certa quantità in sospensione e disposta su un supporto in plexiglass. La tensione superficiale trattiene la sospensione sul supporto che viene fatto asciugare all’aria. Ciò costituisce uno dei metodi più accreditati per la preparazione di campioni argillosi per le analisi xrd.

Analisi petrografiche in luce trasmessa su sezioni sottili di materiale lapideo naturale ed artificiale

Analisi di assorbimento d’acqua sui materiali lapidei, per la valutazione dell’efficacia protettiva dopo che si è applicato un trattamento conservativo;

Analisi granulometriche.

 

STRUMENTI IN DOTAZIONE PRESSO IL LABORATORIO:

Il Laboratorio di Petrografia Applicata ai Beni Culturali del Dipartimento di Scienze della Terra è attrezzato con:

  • bagno ad ultrasuoni;

  • apparecchio ad ultrasuoni;

  • agitatore riscaldante e non;

  • bilancia analitica;

  • centrifuga;

  • Coulter Counter, per conteggio particelle in sospensione;

  • stufa;

  • serie di setacci per analisi granulometrica;
    - vetreria, reagenti;
    - cilindri di sedimentazione;

  • vasche per prove di assorbimento d’acqua;

  • essiccatori;

- Microscopio ottico in luce trasmessa.

 

LINK

http://www.forumcalce.it/

http://www.associazioneaiar.com/cms/

http://www.aipea.it/

 

 

 

 

LABORATORY OF APPLIED PETROGRAPHY TO CULTURAL HERITAGE”

 

MANAGER OF LABORATORY:

Doctor Elena Pecchioni 

 

 

DESCRIPTION OF THE ACTIVITIES

 

The Laboratory of Applied Petrography to the conservation of Cultural Heritage works in the specific field of Petrology and Mineralogy applied with particular reference to the conservation of natural and artificial stone materials exposed outdoors and under confinement.
In this laboratory may be study separation techniques for particle size analysis of clay minerals , grain size analysis , physical analysis , and microscopic analysis with petrographic microscope observations in transmitted light. These methods allow the study stone materials used in Tuscan particularly in the field of monumental arts, such as Marble, Pietra Serena , Pietraforte , Serpentinite , Red Ammonite , marble etc., determining their characterization and their state of decay. The study of old mortars and " artificial stone " are mainly developed, characterizing the raw materials before the mixing, in addition to determining both the aggregate and binder constituent . Same determination on ancient pottery with particular attention to the study of the paste and corrective, their characterization and identification of places of origin.

The laboratory has worked in these last years with the CNR-ICVBC of Florence, The Department of Architecture of University of Florence, the University of Urbino and ISAC - CNR of Bologna with studies about geochemical and petrographic characterization of the archaeological site of Petra in Jordan; collaboration with Papyrological Institute of the University of Florence with studies conducted on mortars of Temple of Ramesses ( Antinoupolis in Egypt.) New research on the materials from the Etruscan furnaces for melting iron in Populonia (Li) are still in progress. Collaboration with the University of L'Aquila (Department of Chemistry, Chemical Engineering and Materials University of L'Aquila) for the characterization of the mortars used in the area to identify the constituent materials and their durability . In recent years, studies are being carried out on the raw materials used for the construction of concrete Roman Augustan age and the characteristics of water availability for themselves and on the characterization of materials stowage of the archaeological site of ancient ships of Pisa. It is currently under construction of a data base on both artificial and natural materials used in the architecture of the monumental city of Florence. Collaboration with Italian Superintendences of Cultural Heritage and other Italian Universities are in progress.

 

- In the Laboratory of Petrography Applied to Cultural Heritage is possible to carry out analysis of natural and artificial stone materials (rocks, mortar, bricks, etc.):
- Separation of the clay fraction ( > 4- 2
μm) of rock samples , necessary for the analysis X -ray diffraction. Some grams of powder (1-2 grams ) are then placed in about 100 cc of demonized water in a suitable reaction tube, after the passage of the ultrasonic preparation, the sample in the test tube must be centrifuged for 15 ' , the water washing will be deleted and the process is repeated for at least 5 times. After washing the specimen is placed in cylinders of sedimentation and left for a time established by Stokes law which provides a relationship between temperature, particle size fraction that settles and time. Once past the time needed depending on the required particle fraction, the preparation is extracted from the cylinder through aspiration, and subjected to centrifugation. After centrifugation and removal of water, the " mush " remainder is diluted in demonized water and concentrated to ultrasound. With a graduated pipette is taken a certain amount in suspension and placed on a Plexiglas stand. The surface tension holds the suspension on the support drying to air dry. This constitutes one of the most reliable methods for the preparation of clayey samples for xrd analysis.
-
Petrographic analysis in transmitted light of thin sections of stone material, natural and artificial; .
-
Analysis of water absorption on stone materials, for evaluation of the protective effect after application of a conservative treatment;

- Analysis of particle size .

 

 

 

TOOLS SUPPLIED BY THE LABORATORY:
The Laboratory of Applied Petrography to Cultural Heritage of the Department of Earth Sciences is equipped with:
- Ultrasonic bath;
- Ultrasound device;
- Agitator and heating;
- Analytical balance;
- Centrifuge;
- Coulter Counter for counting particles in suspension;
- Stove;
- Set of sieves for particle size analysis;
- Glassware, reagents;
- Sedimentation cylinders;
- Tanks for testing the water absorption;
- Dryers;
- Optical microscope in transmitted light.

 

 

LINK

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http://www.associazioneaiar.com/cms/

http://www.aipea.it/

 

 
ultimo aggiornamento: 13-Dic-2016
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