La pulitura delle superfici

Chi ha a cuore l’architettura, e non ha mai visto il centro antico di Palermo, dovrebbe vederlo. Chi c’è già stato, dovrebbe tornarci. Non solo perché è uno dei più belli d’Europa, ma anche perché è uno dei più degradati. La “città per eccellenza” di un tempo, luminosa anche nei suoi apparecchi murari policromi, nelle superfici lapidee o intonacate dei suoi palazzi, è oggi soffocata da una spessa coltre nerastra che uniforma e ottunde ogni edificio. Fatti salvi gli sforzi lodevoli dell’Amministrazione e di certi settori della cultura cittadina - ma quanto ancora da fare! -, anche il patrimonio costruito di Palermo mostra le ferite di tante cattive, insipienti e talora colpevoli gestioni della “cosa” pubblica. Fra queste, le conseguenze inevitabili dell’assenza di ogni manutenzione e pulitura delle superfici architettoniche.

Il tema non è nuovo, anzi: anima da sempre i dibattiti accademici, impegna moltitudini di studiosi e operatori, si riflette nella pratica quotidiana dei cantieri e dei laboratori e individua settori consistenti della produzione industriale. L’espansione del mercato del recupero e l’aumento dei cantieri di pulitura, inoltre, ne hanno moltiplicato l’interesse economico, alimentando un indotto vivace e sorprendentemente articolato.

La “pulitura delle superfici”, d’altra parte, copre una casistica quanto mai varia, che va dalla manutenzione ordinaria di costruzioni residenziali e industriali di recente edificazione al restauro/conservazione di alta qualità - ed alto costo - di Beni Culturali soggetti a vincolo (come monumenti, statue, bassorilievi, ecc.). La casistica corrisponde solo in parte all’articolazione del mercato e di settori applicativi che individuano a loro volta ambiti e livelli di professionalità, categorie merceologiche e tecnologie di intervento. La letteratura è ricca di testimonianze, spesso polemiche, dell’interesse che la pulitura delle superfici dell’architettura ha suscitato nei secoli in quanti ne avevano a cuore la conservazione. Eppure, al di là delle esperienze accumulate e delle possibilità offerte dalla tecnologia, alla pulitura delle superfici dell’architettura non corrisponde ancora una prassi operativa consolidata sulle cui “regole dell’arte” gli operatori sostanzialmente concordino né, tantomeno, un sapere sedimentato e certo nelle sue premesse teoriche. In generale, anzi, si assiste ad una frammentazione delle tecniche, degli obiettivi, delle stesse “filosofie” di intervento che non appare giustificabile in nome della peculiarità delle singole esperienze, del ‘caso per caso’. In realtà, ci si affida spesso a un tecnologismo di maniera alla ricerca della stampella rassicurante del “dato” nel tentativo, neanche tanto celato, di supplire con essa alla vacillante afasia della riflessione teorica e del progetto, e di risolvere la verifica delle scelte e dei risultati della pulitura all’interno della stessa rassicurante (si fa per dire) tècne “operativa”.

In questo articolo mi propongo di offrire al lettore non particolarmente esperto un quadro riepilogativo delle tecniche più diffuse (sarebbe meglio dire dei “sistemi”) di pulitura delle superfici architettoniche (con particolare riferimento alle croste, rinviando ad altra occasione la pulitura di macchie, graffiti e l’eliminazione dei biodeteriogeni), ma anche qualche spunto per una riflessione meno - diciamo così - “superficiale”.

Innanzitutto, e scusate se è poco, non è chiaro neppure di cosa stiamo parlando. Complice la stessa complessità ermeneutica dell’architettura, l’apparente adamantina chiarezza della locuzione “pulitura delle superfici” mostra tutta la sua labirintica polisemia non appena ci interroghiamo (come fa Paolo Torsello nel suo bel contributo al convegno di studi di Bressanone dello scorso luglio, dedicato proprio a questo tema) sulla sua stessa legittimità linguistica. E che non siano questioni oziose, esercitazioni bizantine da pallottolieri accademici, lo dimostra proprio la crudezza del dibattito in corso.

Pulitura

“Pulitura delle superfici”... Tanto per cominciare, esiste un disaccordo totale su cosa sia da intendere per “pulitura”. Sorprendente, non è vero? La parola, come evidenzia giustamente Torsello, sembra indicare, più che un risultato, un “fare”, un “processo” generalmente connesso al “togliere” (sporco, segnatamente). In quanto tale, implica un sapere tecnico e una finalizzazione del percorso operativo. Fin qui sembra facile. Ma di “sporco”, inteso come “strato” di sedimentazione e di alterazione di origine naturale, esistono parecchi “tipi” diversi, sulla cui tassonomia il dibattito è ancora aperto. Aggiungiamo a questa complessità “orizzontale” delle tipologie di sporco quella “verticale” conseguente alla stessa complessità semantica della “superficie”, cui si accennerà nel seguito (ad esempio, “strati” artificiali e pellicole), e il gioco si ingarbuglia subito. Inoltre, dove finisce la “crosta” di sporco e dove comincia la nobile “patina” del tempo, al di là delle utili definizioni della Commissione Normal? E ammesso di essere d’accordo sul fino a dove togliere, di quali strumenti disponiamo per verificare davvero il raggiungimento del limite che ci eravamo (pre)fissi (al di là del supporto di analisi “scientifiche” altamente sofisticate - e costose - che non riescono spesso neppure a risolvere i dissidi fra gli operatori)?

“La letteratura sul restauro è ricca di contenzioso proprio sulle filosofie del cleaning e del nettoyage, e non a caso, a chi cerca ed afferma la tranquillizzante certezza delle risposte tecniche, relegando la riflessione teorica ad una irritante quanto inutile divagazione, il cantiere della «pulitura» propone continue domande che invitano invece alla riflessione prima che all’azione, e chiedono soccorso al pensiero dubbioso, piuttosto che all’illusoria sicurezza della técne” (P.Torsello, La «pulitura delle superfici»: alcune domande e una riflessione, in Scienza e Beni Culturali, Atti del Convegno di Studi, Bressanone, 1995, pag. 13).

L’oggetto della pulitura (ovvero ciò che “va tolto”) si sottrae dunque alle definizioni strettamente tecniche in virtù di una più indeterminata - ma non meno reale - “partecipazione” all’architettura, che implica e anzi esige ordini di valutazione assai più complessi. Lo stesso dicasi per quanto riguarda le motivazioni e il fine della pulitura. In apparenza, fatti salvi gli oppositori a oltranza, non dovrebbero esserci troppe difficoltà a identificare le motivazioni ultime della pulitura nei parametri della estraneità e della dannosità di ciò che va “sottratto”, e il fine, di conseguenza, nella salvaguardia, nella conservazione e valorizzazione di ciò che “resta”. Il lettore attento avrà già fiutato il “pericolo” insito nell’ultimo e meno sillogistico sostantivo. Ma tant’è: di fatto, molte puliture non vengono effettuate per sanare una situazione di pericolo fisico, accertato su base diagnostica, indotto sui manufatti dallo strato di sporco (chiamiamola pulitura “protettiva”); quanto, piuttosto, per contribuire alla riconfigurazione di un organismo architettonico “vivente” e “funzionante”, dotato di una facies espressiva resa leggibile anche attraverso la rimozione di materia considerata estranea e nociva, sì, ma da un punto di vista eminentemente “estetico” - e/o architettonico- (chiamiamola pulitura “estetica”, sia pure in modo riduttivo). A un estremo, quindi, la pulitura “protettiva” fondata nell’orizzonte della tautologia e della ricerca scientifica, dell’esperimento dimostrativo e ripetibile. All’altro, la pulitura “estetica”, fondata nell’orizzonte dell’analogia e del simbolo (in senso antropologico), che si autoproduce nell’esercizio continuo della critica e del progetto.

A questa distinzione di comodo corrispondono, da una parte, coloro che propugnano un atteggiamento “archeologico” nei confronti di superfici architettoniche considerate come “luogo dei segni e delle letture”, da conservare per tutelare una possibilità futura di conoscenza documentale. Dall’altra, coloro che privilegiano un atteggiamento “progettuale” che tenga conto anche delle molteplici varianti ambientali per una considerazione “complessiva” del problema delle superfici, ponendosi come obiettivo ultimo la “vita” dell’architettura nel suo mutevole “intorno” storico. Si tratta, naturalmente,di una suddivisione schematica che rimanda a una realtà caratterizzata da un’ampia gamma di gradienti e sfumature intermedie.

Superficie

Parliamo ora di “superficie”. Quella di superficie appare una nozione scontata, di “interfaccia” fra un corpo e lo spazio circostante, ma le sfumature di senso molteplici che la nozione di “superficie” assume all’interno dei vari “linguaggi” della cultura (fisica, matematica, tecnologia dei materiali, chimica, estetica, ...) ci suggeriscono un primo inquietante sospetto: che il problema centrale non sia la “superficie” in quanto tale, ma l’ambito epistemologico di riferimento. Da “lamina” astratta e priva di spessore nella matematica classica, a “strato” sottile dotato di una sua materica concretezza in chimica e in certa parte del linguaggio comune, a pura “facies” visiva, apparenza esteriore e immateriale dei corpi legata al sottile diaframma delle nostre capacità percettive in estetica e, solo in parte, in architettura. Solo in parte, perché in architettura è, come è noto, altrettanto diffuso un concetto di superficie strutturato in senso “costruttivo”, tridimensionale e complesso. Di più: la superficie architettonica è elettivamente un “luogo” dotato di una sua consistenza fisica, dove si svolgono azioni finalizzate e definite da regole tecnologiche peculiari. Nel campo del restauro, poi, le cose si complicano ulteriormente: lo scenario consueto prevede infatti superfici di milioni di metri quadri di sporco più o meno spesso che ricoprono e offuscano “facies” architettoniche volute da cervelli umani (per parafrasare la Yourcenar), danneggiandone altresì la materia costituente. La rimozione di queste “superfici” crostose e stratificate, che la si voglia effettuare in toto o in parte per rispettare la famosa “patina” di cui si parla tanto (da Riegl a Brandi, da Boito a Bellini), ci pone comunque di fronte a superfici di deposito naturale che si configurano come delle “sfoglie” di accrescimento dotate di spessore e di varia composizione. La definizione di “superficie lapidea”, poi, nella quale vengono fatte rientrare sia le superfici caratterizzate da materiali lapidei naturali (marmi, graniti,...) che quelle “costituite o ricoperte” da materiali lapidei artificiali (laterizi, intonaci, cemento a vista) introduce una interpretazione ‘tecnicistica’ e ‘materica’ del termine, tutta incentrata sulla sua consistenza fisica. E quando, lasciando da parte lo sporco, alla superficie “originaria” , frutto di volontà umana, siano state sovrapposte altre superfici altrettanto volontarie, ognuna di esse originaria a suo modo? Mi riferisco evidentemente al tema delle “superfici di sacrificio” (intonaci e tinte, soprattutto), ma anche al vasto campo delle patine di derivazione “tecnologica” come quelle ad ossalati o le scialbature a calce e additivi organici. Per non parlare dei casi (e sono la gran parte) in cui si verifica la presenza contemporanea e variamente interpolata di tutti questi elementi.

I problemi sul campo esigerebbero una trattazione ben più complessa e articolata, ancorchè non esaustiva. La pulitura, d’altra parte, va sempre considerata come parte di una interazione più complessa con la superficie oggetto (e ‘soggetto’) di intervento, che può comprendere operazioni di consolidamento (preventivo e successivo), protezione, integrazione, ecc. Mi limito qui a suggerire due linee di riflessione:

1. Esiste ancora un divario piuttosto netto fra capacità di analisi e pratica di cantiere. A fronte della raffinatezza delle strumentazioni diagnostiche e di controllo, sui ponteggi il progresso tecnologico (e culturale) si è mosso con fatica assai maggiore. Il divario aumenta geometricamente in funzione della diminuzione di “valore” storico-monumentale, riproducendo la subordinazione dell’atto tecnico alla affermazione di un giudizio critico. La “ricaduta” operativa degli esiti raffinati del dibattito sulle puliture su questo livello “medio” di intervento, peraltro, non è affatto automatica.
2. La pulitura di superfici di “grandi dimensioni”, anche in funzione di quanto detto sopra, è oggi di fatto vincolata a criteri eminentemente economici, alieni da ogni preoccupazione in ordine alla conoscenza del manufatto, alla scelta tecnica del tipo di intervento e al controllo dei risultati ottenuti. Spesso anzi, in presenza di “superfici di sacrificio”, la scelta scontata è la dismissione e sostituzione “conforme” (“Guarda com’è venuto bene, sembra nuovo!”), anche perché le disposizioni di legge e l’atteggiamento prevalente in molte sovrintendenze sembrano garantire solo il rispetto di criteri “estetici” di massima e l’adempimento delle pratiche burocratico-amministrative. Il miglioramento del livello “medio” degli interventi di pulitura delle “grandi” superfici architettoniche potrà quindi essere considerato un obiettivo concreto solo quando saranno resi operativi strumenti normativi e di controllo tali da rendere cogente il ricorso a tecnologie compatibili, economico il perseguimento di obiettivi di qualità e ineliminabile il sostegno di una solida cultura critica del progetto.

Chiedo scusa per il necessario schematismo di queste note. Si potrebbe continuare a lungo, ma credo tanto basti a chiarire come sia difficile fare riferimento a un concetto univoco di superficie pure in un campo apparentemente ristretto e specialistico come quello dell’architettura, o della pulitura delle sue superfici. Come si dice, abbiamo voluto la bicicletta? Pedaliamo.

Tecniche, sistemi, materiali

Il quadro che qui si presenta abbisogna di una premessa. Non è vero che la tecnologia è “neutra”. Scegliere un metodo piuttosto che un altro rappresenta una responsabilità grave e complessa, anche per gli esiti largamente irreversibili delle operazioni di “sottrazione” di materia implicate nella pulitura. La consapevolezza di questa responsabilità è conquista abbastanza recente, nonostante la letteratura riporti testimonianze accorate, da Raffaello a Boito. Basta guardare l’interno del Battistero di Pisa, lavorato a bocciarda nel secolo scorso per ritrovare il “bianco originario” degli elementi lapidei, o i tanti elementi scultorei e decorativi scalpellati o corrosi dall’acido cloridrico per lo stesso motivo in giro per l’Italia (e non solo). L’inizio di un atteggiamento nuovo, più attento e consapevole, nei confronti della pulitura delle superfici architettoniche, può essere fatto risalire agli interventi per le alluvioni di Firenze e Venezia del 1966, quindi all’inizio degli anni ‘70, con l’elaborazione di metodiche “morbide” mutuate in parte dal restauro pittorico, e con il dibattito sull’”utilità e il danno” della pulitura.

In quel periodo sono state messe in crisi tecniche consolidate, come i lavaggi con soluzioni forti sia acide (soprattutto di acido cloridrico e fluoridrico: il primo solubilizza gesso e carbonato di calcio, il secondo silice e silicati) che basiche (soda caustica o idrossido di sodio), le sabbiature ad alta pressione, le smerigliature e, in generale, i procedimenti abrasivi a basso controllo.

Se allora, in accordo con gli intendimenti Normal (in particolare il doc. 20/85, Conservazione dei materiali lapidei: manutenzione ordinaria e straordinaria), la pulitura va intesa come asportazione di ciò che è dannoso per il materiale lapideo, e solo di quello, possono essere individuati tre criteri base per la scelta del sistema più adatto al singolo caso:

1. Efficienza: deve rimuovere efficacemente ciò che è dannoso (sporco, sali solubili, incrostazioni,...) in modo controllabile, graduabile e selettivo; è una variabile di importanza decrescente con l’aumentare del ‘valore’ dell’intervento;
2. Compatibilità: è un’estensione del concetto di “non nocività”; il sistema non deve “far danni” a sua volta (diretti o indiretti, ad es. generando prodotti secondari dannosi o accelerando ulteriormente il degrado per aumento della porosità superficiale ), e deve consentire di conservare la “patina”; è una variabile di importanza crescente con l’aumentare del ‘valore’ dell’intervento;
3. Economicità: (che è pur sempre una “compatibilità”) da intendersi in senso ampio - onere finanziario, problemi di cantieristica, costi sociali, ecc. -, è ancora uno dei nodi critici di questo mercato, e costituisce una variabile ‘trasversale’ di importanza decrescente con l’aumentare del ‘valore’ dell’intervento; ma il discorso ci porterebbe lontano.

Il sistema più “adatto” al singolo caso sarà quello che, a parità di costo economico, sarà più efficiente e più compatibile (ovvero, meno nocivo). La prestazionalità dei vari sistemi è stata solo di recente (G.Alessandrini, A.Pasetti, 1994) parametrizzata sulla base delle due variabili (distinte ma correlate) della “efficienza” e della “nocività”, tanto da poter essere esemplificata in un grafico del tipo ascisse/ordinate. Il primo tentativo in Italia di una verifica sperimentale della prestazionalità dei sistemi di pulitura, effettuato dalla Trivella SpA dell’Anvides nell’ambito del Progetto Finalizzato Edilizia del C.N.R., è stato interrotto per mancanza di fondi. Una seconda occasione di verifica è dato oggi dal progetto di ricerca europeo LAMA (nell’ambito del Programma Brite Euram) sullo sviluppo di un nuovo sistema laser per la pulitura delle superfici architettoniche, cui partecipano per l’Italia la Quasco di Bologna e la milanese Trivella SpA dell’Anvides.

Le tecniche oggi disponibili sono quanto mai varie; spesso tuttavia, come vedremo, costituiscono ‘semplicemente’ varianti più o meno blande o controllate (a seconda del ‘valore’ dell’intervento) di una stessa tecnica. L’”aggressività” di un sistema, infatti, dipende da molteplici fattori, connessi ad esempio alla tecnologia di applicazione, all’esperienza e all’abilità dell’operatore, al variare dei parametri ambientali, oltre che all’apparecchiatura impiegata. Per comodità di esposizione questi sistemi verranno organizzati in gruppi. Il criterio di classificazione obbedisce a motivazioni in parte di ordine tecnico-scientifico, in parte di ordine operativo e ha solo valore strumentale e dimostrativo.

1Tecniche eminentemente chimiche

1.1Tecniche a base di acqua

Sono basate sull’impiego di acqua “proiettata” con vari accorgimenti sulla superficie da pulire. Una tecnica elementare, praticamente abbandonata per i gravi danni che può determinare a causa delle enormi quantità di acqua utilizzate (degrado da umidità, sali, macchie, degrado potenziale da gelo, ecc.), è quella del “ruscellamento” di acqua (generalmente di rubinetto) portata in quota con tubi flessibili e utilizzata per “rammollire” lo sporco, che viene poi asportato per spazzolatura. Altra tecnica perniciosa in auge in passato è quella che prevede l’utilizzo di getti di acqua (fredda o calda) ad alta pressione, dalle 60 alle 130 atmosfere. “Pulisce”, per carità. Peccato che sia un ottimo metodo per la demolizione dei materiali litoidi, intonaci e malte di allettamento compresi, ed è infatti questo il campo in cui viene ormai sempre più di frequente utilizzato, soprattutto per il cls degradato. Getti molto precisi di acqua ad alta pressione vengono oggi impiegati per tagliare e sagomare le pietre più dure... Il suo uso nel campo della pulitura provoca non solo il distacco immediato delle parti deteriorate, ma anche gravi danni alle parti sane (buchi, abrasioni). Anche se è possibile ridurre l’impatto dei getti variando opportunamente i parametri significativi del sistema (pressione e temperatura dell’acqua, distanza di spruzzo e angolo di impatto) per adattarlo alla pulizia di superfici “ordinarie”, il consiglio è: da non utilizzare mai. Un metodo invece generalmente “sconsigliato” (così ad esempio nel classico testo di L.Lazzarini, La pulitura dei materiali lapidei da costruzione e da scultura: metodi industriali e di restauro, Cedam, Padova 1981, poi in L. Lazzarini, M.Laurenzi Tabasso, Il restauro della pietra, Cedam, Padova 1986) ma che alcuni autori consentono in casi particolari (ad esempio in certe puliture “industriali”) è quello con vapore d’acqua saturo-umido. Consiste nell’uso di vapore a 120-250°C diretto per mezzo di lance metalliche sulle superfici da pulire con una pressione di 5-10 atmosfere, a cui segue una spazzolatura (ricordarsi di non usare mai spazzole metalliche, solo di saggina o di nylon). L’azione svolta dal vapore è duplice: solvente ed emolliente sullo sporco, di shock termico differenziale all’interfaccia fra la pietra (cattivo conduttore di calore) e lo sporco (che quindi si distacca anche per il gradiente di dilatazione). Per lo stesso motivo, questo metodo può produrre danni notevoli in particolare su materiali lapidei degradati o porosi (come le arenarie), soprattutto se scolpiti. La porosità è un parametro importante anche per valutare la possibilità del verificarsi di macchie e altri fenomeni da umidità connessi alla quantità più o meno grande di acqua trattenuta. Questa tecnica, esiziale per le vecchie malte di calce e molto usata in passato, esige la verifica preventiva della capacità della “superficie” da pulire di sopportare le temperature coinvolte, ma va comunque considerata come “piuttosto rude”. I due metodi “classici” consigliati per la pulitura “ad acqua” delle superfici architettoniche sono quelli che sembrano coniugare meglio, nella maggioranza dei casi, efficienza, controllabilità e bassa nocività:

1.1.1Spray d’acqua a bassa pressione

Tecnica semplice e piuttosto efficace soprattutto nel caso di sporco solubile in acqua o non molto legato al substrato, prevede l’uso di getti d’acqua a bassa pressione (2-4 atmosfere o meno di 0.5 Mpa), proiettati con ugelli simili a quelli usati in agricoltura o in giardinaggio e traiettorie preferibilmente indirette, in modo da raggiungere la superficie in caduta. Anche in questo caso la quantità d’acqua impiegata (normale acqua di rubinetto, in generale, anche se possono essere utilizzate acque più dure - per calcari teneri o delicati - o più tenere - per materiali a base silicea) deve essere la minore possibile per evitare di inzuppare la muratura. L’applicazione va inoltre evitata nei mesi freddi per scongiurare i pericoli derivanti dall’azione del gelo e dalla troppo lenta evaporazione dell’acqua. E’ una tecnica relativamente “dolce” e pertanto efficace soprattutto in presenza di “patine” sottili di sporco legato con gesso o calcite secondaria (di rideposizione) su materiali litoidi di natura calcarea e non molto porosi. Oltre all’azione chimica (meno importante l’idrolisi della silice amorfa colloidale), svolge una moderata azione meccanica (per l’impatto delle goccioline d’acqua) e dilavante, per il moderato ruscellamento che ne consegue, allontanando con ciò la gran parte dei sali solubilizzati. L’applicazione, che può essere preceduta dalla rimozione a pennello dello strato di sporco più incoerente, procede dall’alto verso il basso e viene protratta per un periodo di tempo giudicato necessario e sufficiente a rammollire o asportare la maggior parte dello sporco. Si consiglia di non prolungare troppo questo trattamento per non eccedere nelle quantità di acqua coinvolte, e di completare eventualmente la pulitura con altri metodi (spazzolatura, vapore, ecc.).

1.1.2Acqua nebulizzata

Costituisce la variante “delicata” della tecnica precedente. In questo caso gli ugelli, dotati spesso di pinze e posizionati a 30-40 cm dalla superficie, sono di tipo particolare (cifr. Normal 20/85 e le recenti sperimentazioni di G.Alessandrini, R.Peruzzi, L.Toniolo e A.Pasetti), con orifizio molto piccolo, nell’ordine dei 5-7/10 di mm, ciò che consente di ottenere un fitta nebbia di goccioline del diametro di circa 1/10 mm che colpiscono le superfici “obliquamente” e quasi senza pressione. Questa tecnica ottimizza l’azione solvente della pulitura chimica (per la grande superficie specifica delle goccioline d’acqua, decine di volte superiore a quella delle gocce dello spray) e minimizza quella meccanica, riducendola a un moderato ruscellamento nella zona sottostante. La pulitura con acqua nebulizzata, eventualmente deionizzata e additivata con tensioattivi neutri - per diminuirne l’angolo di contatto -, è una tecnica piuttosto efficace con calcari non molto porosi e ricoperti di sporco non particolarmente tenace, ma va spesso integrata con altre tecniche (ad es. a impacco o meccaniche). Utilizzata in passato solo per superfici di limitata estensione, per la lentezza della nebulizzazione (circa 1 ml/s), è oggi applicata anche su grandi superfici grazie alla commercializzazione di apparecchiature a ugelli multipli (diverse decine) appositamente progettati. Rimane valida la raccomandazione di non prolungare troppo il trattamento per evitare problemi da presenza d’acqua nelle murature (in condizioni “normali”, il consumo d’acqua può essere valutato in 4 l/ora per ugello). Da notare come, per quanto non propriamente corretto da un punto di vista strettamente scientifico, venga a volte utilizzato il termine di acqua atomizzata per indicare una “frammentazione” particolarmente spinta delle gocce d’acqua.

1.2Tecniche a base di impacchi

La pulitura delle superfici dell’architettura con prodotti chimici dà luogo a una serie di tecniche diversificate che è necessario affrontare e gestire con attenzione, sia per quanto riguarda le difficoltà di controllo dell’interazione fra le superfici e i prodotti applicati che il trattamento dei residui di lavorazione. Le tecniche “a impacco” consentono di limitare e controllare l’interazione fra composti chimici e superficie da pulire, allontanando al contempo i prodotti solubilizzati della pulitura. Si caratterizzano per l’uso di inerti particolari che, mescolati con acqua ai prodotti chimici, formano “paste” tixotropiche più o meno dense con funzione assorbente e disperdente. Queste “paste” vengono poi applicate, con particolari accorgimenti, sulle superfici da pulire, mantenute costantemente umide (per impedirne una disidratazione troppo rapida è consigliabile ricoprirle con film di polietilene) e lasciate agire per un tempo variabile in genere dall’una alle ventiquattro ore. La rimozione dell’impacco si esegue con acqua e spazzole e può essere completato da un lavaggio finale con acqua deionizzata. L’efficacia dell’impacco dipende da molti parametri, fra cui sono cruciali il ‘tipo’ di sporco e di composti chimici utilizzati e la durata dell’applicazione. Sottili impacchi successivi sono in genere preferibili a un solo impacco molto spesso. Gli inerti utilizzati vanno dalla polpa di cellulosa alla colla per carta da parati (metil o carbossimetilcellulosa), dalle argille a forte potere adsorbente (come la sepiolite e l’attapulgite, fillosilicati idrati di alluminio e magnesio, con grande superficie specifica: 1 kg di attapulgite può assorbire 1.5 kg d’acqua senza aumentare di volume) alla silice micronizzata, dalla bentonite ai kleenex (in alcuni casi). Sono spesso utilizzati impacchi con sola acqua, eventualmente additivata (ad esempio con tensioattivi o emulsionanti). Le “famiglie” di prodotti chimici utilizzabili sono sostanzialmente quattro:

• soluzioni acide
• soluzioni alcaline
• detergenti
• resine scambiatrici di ioni

1.2.1Soluzioni acide

Vengono utilizzati acidi e sali acidi: acidi più forti come il cloridrico e il fluoridrico, acidi meno forti come il fosforico e l’acetico. Applicati a pennello o a spray e lasciati agire (reagire) per alcuni minuti, presentano evidenti difficoltà di controllo e richiedono un lavaggio particolarmente attento dopo l’applicazione. L’acido maggiormente usato è l’acido cloridrico HCl, anche nella sua forma impura di acido muriatico, per il suo costo relativamente basso e per la sua efficienza nel rimuovere le incrostazioni calcaree, più esattamente nel solubilizzare il carbonato di calcio e il gesso, legante di molte croste nere. L’acido, purtroppo, interagisce facilmente con il carbonato di calcio del materiale lapideo e tende a penetrare nel suo spessore, corrodendolo e formando pericolosi sali solubili (cloruri). L’acido muriatico, in particolare, oltre a corrodere la superficie lapidea indebolendola, la deturpa frequentemente con macchie giallastre o verdi-giallastre, evidenti soprattutto nel caso di calcari bianchi. Da una parte per la presenza ricorrente nell’acido di impurità contenenti ioni ferrici (giallastri) e ferrosi (verdi), che se non lavati via possono dar vita a sali ferrici (giallastri) o ferrosi (verdi), che poi si ossidano a ferrici migrando in superficie. Dall’altra perchè attacca e solubilizza il ferro contenuto in molti minerali accessori come la pirite, l’ematite, la limonite, ecc, o in elementi costruttivi metallici come zanche, barre, ecc, innescando meccanismi deturpanti simili.

L’acido fluoridrico HF e i suoi sali acidi (come il bifluoruro di ammonio NH4HF2) vengono utilizzati soprattutto per la pulitura di superfici lapidee a legante silicatico ricoperte da croste di sporco cementate da silice colloidale. Hanno il vantaggio di non dare sali solubili, ma sono corrosivi per diversi materiali, come vetro e metalli, e sono molto pericolosi per l’uomo. I pericoli da corrosione derivanti dall’applicazione dell’acido possono essere limitati in alcuni casi saturando preventivamente con acqua la superficie da sottoporre a pulitura.

1.2.2Soluzioni alcaline

Le sostanze a reazione alcalina più o meno forte (come la soda caustica, l’ammoniaca, i bicarbonati di sodio e di ammonio) vengono utilizzate soprattutto per saponificare ed eliminare le sostanze grasse delle croste a legante organico, e in soluzione concentrata possono attaccare i materiali lapidei a legante silicatico, specie quelli acidi, come i graniti. Alcuni autori sconsigliano il loro uso nella rimozione delle croste nere anche per la facilità con cui formano sali solubili. Il carbonato e il bicarbonato di ammonio, tuttavia, sono fra i prodotti chimici più utilizzati nella pulitura delle superfici, sia da soli che in composti (come l’AB57, di cui parleremo fra poco). La loro efficacia è connessa anche alla facilità con cui attaccano le croste nere a legante gessoso: il carbonato di ammonio trasforma il solfato di calcio in solfato di ammonio (325 volte più solubile del gesso, a 20°C, e quindi più facilmente eliminabile); il bicarbonato di ammonio produce anche, come prodotto secondario della reazione, bicarbonato di calcio al posto del carbonato di calcio. Questi prodotti vengono utilizzati soprattutto sui marmi, meno su calcari e arenarie. La letteratura, spesso carente o imprecisa, è ricca di indicazioni le più varie: sulla concentrazione delle soluzioni impiegate (dal 5 al 30%, alle soluzioni sature), sul tempo di applicazione (da 5 minuti a 24 ore), sul tipo di “sporco” (soprattutto solfati, meno frequentemente sostanze grasse), sul tipo di inerti supportanti. Una formulazione leggermente basica messa a punto più di 20 anni fa da P. e L. Mora dell’I.C.R. e divenuta un “classico” delle puliture a impacco è il cosiddetto AB57. La ricetta “base” per un litro d’acqua prevede:

La ricetta merita qualche commento. I bicarbonati conferiscono all’AB57 un pH di circa 7.5 (un pH superiore a 8 risulterebbe dannoso), ma appena possibile è meglio evitare l’uso del bicarbonato di sodio per limitare il pericolo di residui di sali sodici. L’E.D.T.A., sale bisodico (più solubile del tetrasodico) dell’acido etilendiamminotetracetico, è il complessone, ovvero l’agente complessante che porta in soluzione i sali di calcio. Il Desogen è un altro sale di ammonio buon disinfettante, la carbossimetilcellulosa è il supportante (con funzioni adsorbenti e disperdenti) che dà “forma” e consistenza all’impasto. La ricetta base qui riportata è puramente indicativa e può essere opportunamente variata in base alle necessità. La quantità di E.D.T.A., ad esempio, può essere quadruplicata o quintuplicata, si possono aggiungere dell’ammoniaca o altre sostanze basiche per facilitare la dissoluzione dei grassi, del sapone neutro per favorire la bagnabilità, ecc.

1.2.3Detergenti

I detergenti sono sostanze che si caratterizzano soprattutto per la loro capacità di abbassare la tensione superficiale dell’acqua, che è il vero agente attivo della pulitura, e di favorirne la “bagnabilità” e l’azione detergente. Oltre alla “bagnabilità” e alla capacità di dissolvere sostanze organiche (olii, grassi,...), a un buon detergente si richiedono anche la capacità di di emulsionarle, di tenere in sospensione le particelle di sporco inorganico non solubilizzato o disgregato, di legarsi ai sali di calcio e di magnesio per trasformarli in sostanze solubili, di tamponare eventuali piccole variazioni di pH, di svolgere una attività battericida e, in ultimo, di essere lavato via insieme allo sporco senza lasciare tracce. La serie di queste caratteristiche individua anche le fasi in cui si svolge l’azione detergente. Le sostanze usate come detergenti sono generalmente dei tensioattivi organici le cui molecole presentano lunghe catene lipofile di atomi di carbonio e uno o più gruppi polari idrofili, e che si dispongono sulla superficie in modo che le catene lipofile siano a contatto con lo sporco e il gruppo polare sia a contatto con l’acqua. Se ne possono individuare tre categorie:

1) tensioattivi ionici (cationici e anionici); 2) tensioattivi non ionici; 3) tensioattivi anfoteri (sia cationici che anionici). I tensioattivi cationici sono in genere sali derivati dalle ammine, con un buon potere battericida; non hanno però un gran potere detergente, in quanto tendono ad essere adsorbiti o a reagire con i vari substrati. I tensioattivi anionici (cui appartengono ad esempio i solfonati - che possono dare sali solubili -, i saponi, gli alchilfosfati) sono i più diffusi per la loro efficacia detergente, ma son in generale sconsigliati su materiali calcarei perchè possono reagire con il carbonato di calcio. I tensioattivi non ionici sono dei buoni emulsionanti e sono compatibili con i tensioattivi cationici e anionici, che invece tendono a precipitare se composti insieme. Gli anfoteri contengono sia un gruppo acido che un gruppo basico e si caratterizzano per una buona capacità detergente.

1.2.4Resine scambiatrici di ioni

Le resine a scambio ionico, tradizionalmente impiegate nella produzione di acqua “deionizzata” o nella desalazione dell’acqua marina, vengono usate da circa vent’anni anche nella pulitura desolfatante dei materiali lapidei, ovvero sostanzialmente nella rimozione di croste gessose e, più recentemente, nel restauro di pitture murali (affreschi di Masolino e Masaccio nella Cappella Brancacci, Firenze 1987). Sono sostanze di origine sia naturale (es.: zeoliti) che artificiale, costituite da una matrice a catena alla quale sono fissati con legame covalente gruppi ionici in equilibrio con un “contro-ione” di carica opposta, il cui segno positivo o negativo classifica la resina rispettivamente come cationica o anionica (miscele dei due tipi formano i cosiddetti “scambiatori a letto misto”). Il loro principio di funzionamento si basa sulla capacità di scambiare, in soluzione acquosa, le parti ioniche “mobili” della loro molecola (il “contro-ione”) con uguali quantità di ioni (diversi, ma della stessa carica) presenti nell’ambiente circostante. Le resine a scambio ionico più diffuse oggi sono artificiali e vengono commercializzate sotto forma di minuti granuli sferoidali (100-400 mesh) insolubili in acqua; granuli più piccoli assicurano una pulitura più omogenea. Ciò costituisce un vantaggio rispetto ad altre sostanze, perchè evita la contaminazione della superficie oggetto di pulitura per veicolazione della soluzione acquosa, necessita di quantità d’acqua modeste e, non potendo penetrare nei “pori” del materiale, agisce solo sull’interfaccia resina/superficie. D’altra parte, questa stessa caratteristica costituisce un limite potenziale in quanto rende improbabile la rimozione di ioni più interni. A parte questo, l’uso delle resine a scambio ionico non comporta problemi particolari. Miscelate con quantità d’acqua modeste (in confronto con altri sistemi) formano una ‘pappetta’ facilmente applicabile sulla superficie da pulire (l’interposizione di un velo sottile di carta giapponese facilita la rimozione dell’impacco, diminuendone però al contempo l’efficacia), ma reagendo producono un’alterazione del pH ambientale, contenuta ma sufficiente, nel caso delle resine cationiche (con le quali si verifica un lieve aumento di acidità), ad innescare processi di decomposizione del carbonato di calcio. Le resine cationiche vanno pertanto utilizzate con cautela e in casi particolari. Le resine anioniche, invece, possono costituire un’alternativa reale agli impacchi di carbonato e bicarbonato d’ammonio (specie nella fase finale della pulitura, per la lentezza della loro azione - peraltro, come si diceva, circoscritta alla superficie), anche perchè limitano la formazione delle ‘classiche’ velature di CaCO3 e svolgono un’azione detergente nei confronti di grassi e proteine; in questo senso sono state utilizzate anche in commistione con soluzioni sature di carbonato di ammonio. Poichè l’efficacia della pulitura con resine a scambio ionico dipende in larga misura dalle caratteristiche dello “sporco” (si dovrebbe dire “dei prodotti di alterazione”), è sempre necessario conoscerne e definirne preventivamente natura e stratificazione.

2Tecniche eminentemente fisiche

2.1Tecniche meccaniche

Anche questi sistemi prevedono un ampio spettro di possibilità tecnologiche, le quali dipendono poi in larga misura da criteri di economicità (in funzione del valore delle superfici da sottoporre a pulitura), compatibilità ed efficacia. Si va dall’uso di bisturi, microfrese, carte abrasive, ecc. (solo per superfici di piccola estensione, e sotto strettissimo controllo), alle tecniche che prevedono la proiezione di sabbia o altri inerti solidi contro le superfici, con eventuale aggiunta di acqua. La sabbiatura a secco, molto usata in passato, tende ad essere abolita perchè è un metodo in grado di produrre danni anche molto gravi: per pulire utilizza la forza abrasiva di un particellato solido proiettato da un compressore sulla superficie. In questo caso è particolarmente critico il controllo attento dei parametri tipici del sistema: tipo, dimensione, massa volumica e forma degli abrasivi, pressione del getto, distanza del getto, diametro dell’ugello, tempo di applicazione. Gli abrasivi possono essere naturali o sintetici: si va dalla sabbia silicea alla silice, all’allumina, al corindone, all’olivina, con massa volumica molto variabile; in generale la loro durezza dovrebbe essere paragonabile (meglio se inferiore) o appena superiore - secondo alcuni autori - a quella della superficie da pulire. Sono poi da preferire granulometrie piccole (inferiori a 0.1 mm) e forme arrotondate, perchè meno nocive. La pressione del getto varia molto nella realtà, anche se tutti gli autori concordano nel raccomandare un limite di 0.5 - 3.0 atmosfere. Fondamentale l’abilità dell’operatore, che valuta il procedere della pulitura e il tempo necessario e sufficiente a ottenere un risultato apprezzabile senza danneggiar troppo la superficie. Verifiche attente dei risultati dopo la pulitura con sabbiatura a secco rivelano spesso superfici “bombardate” e variamente danneggiate e, inoltre, esiti di pulitura disomogenei (oltre che essenzialmente superficiali). Da non sottovalutare i pericoli per l’ambiente e per l’operatore (silicosi), date le grandi quantità di “polvere” coinvolte in questo sistema. Sono pertanto necessarie metodiche opportune per il confinamento delle polveri e per garantire la salute dell’operatore (dispositivi di respirazione autonoma). La tecnologia della sabbiatura a secco ha dato origine a una serie di sistemi evoluti, che utilizzano abrasivi molto leggeri e pressioni contenute di aria spesso disidratata o di azoto (per prevenire l’ostruzione degli ugelli). Il sistema JOS, ad esempio, si caratterizza per il fatto che gli inerti - polveri finissime di dolomite CaMg(CO3)2 - vengono proiettati a bassissima pressione (0.5-1.5 atm) insieme a una nebulizzazione di acqua deionizzata attraverso un ugello speciale (oggetto di brevetto internazionale) secondo traiettorie a spirale che consentono agli abrasivi di colpire la superficie obliquamente, limitandone al massimo l’erosione. Il sistema è concesso in franchising a operatori qualificati nelle varie regioni italiane. La peculiarità del sistema detto Gommage è l’estrema finezza degli inerti che, proiettati da un getto d’aria compressa contro una superficie, tendono per la loro bassa inerzia ad aprirsi “a ventaglio” secondo la fluidodinamica del getto d’aria; in modo simile al JOS, la pulitura della superficie si effettua pertanto per “strofinamento” (come un peeling) e non per impatto, limitando al minimo i danni. L’applicazione si effettua senza bisogno di ponteggi, utilizzando “cabine ventose” portate dai bracci telescopici (fino a 42 m) di camion-elevatori e mantenute in depressione da forti aspiratori a filtro d'acqua che tengono la cabina “incollata” alla superficie. La sabbiatura con acqua o idrosabbiatura utilizza, al posto del particellato, una sospensione acquosa di granuli abrasivi. Anche in questo caso pressione del getto e caratteristiche degli inerti possono variare in un intorno abbastanza ampio (si consigliano pressioni di 0.5-3.0 atmosfere e inerti sottili, leggeri e tondeggianti, come le microsfere di vetro). Più “delicata” della semplice sabbiatura a secco, associa all’abrasione anche una certa azione solvente. Valgono comunque per essa tutte le cautele e le raccomandazioni esaminate sia per la sabbiatura a secco che per i sistemi ad acqua: è cruciale, ad esempio, la quantità di acqua impiegata (non soltanto in relazione alla durata dell’applicazione, ma anche del tipo di superficie). Da evitare su superfici lucide o levigate, questa tecnica va comunque integrata da un lavaggio finale con sola acqua.

Altri sistemi utili in casi particolari prevedono l’uso di apparecchiature ad ultrasuoni di derivazione dentistica (per piccole superfici) e di getti di anidride carbonica solida raffreddata a -70°C (colpendo a 5-6 atmosfere la superficie da pulire sublima asportando lo sporco e si disperde nell’atmosfera), tecnica questa derivata dall’industria meccanica. Da citare, soprattutto per applicazioni “industriali”, anche la cosiddetta pulitura a fiamma alternativa, evoluzione dei tradizionali e perniciosi sistemi a fiamma per l’asportazione dei rivestimenti plastici, estremamente rapido e - pare - poco dannoso in termini di shock termico.

2.2Tecniche laser

Sono quelle che colpiscono di più l’immaginazione del profano, per l’idea di questo “raggio della morte” che “fredda lo sporco, accarezza i colori” (la citazione pubblicitaria non è casuale). Il termine “laser” è un acronimo di Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation e indica pertanto più il principio di funzionamento che l’apparecchio che contiene la fonte di radiazioni o il raggio di luce monocromatica ad alta energia prodotto. Questa luce viene emessa a impulsi perpendicolarmente alla crosta da rimuovere, che vaporizza all’istante. L’uso del laser ha trovato impiego sinora in applicazioni di pulitura delle superfici architettoniche o scultoree di piccola estensione, per il costo intrinseco e per la sua lentezza. Oggi esiste il progetto di ricerca europeo LAMA (nell’ambito del Programma Brite Euram) sullo sviluppo di un nuovo sistema “industriale” laser per la pulitura di superfici architettoniche estese, cui partecipano per l’Italia la Quasco di Bologna e la milanese Trivella SpA dell’Anvides.

I risultati delle prime sperimentazioni sono state presentate al convegno di Bressanone del luglio scorso. Il sistema si presta particolarmente alla pulitura di materiali lapidei chiari coperti da “sporco” più scuro: la superficie chiara riportata alla luce riflette il raggio laser interrompendo il funzionamento dell’apparecchio e in tal modo non si surriscalda. Il laser, generalmente un laser a cristalli, può generare impulsi sia lunghi che corti (dai ns ai µs); gli impulsi corti sono in generale più dannosi per i materiali lapidei, che possono deteriorare in superficie o vetrificare. I parametri in gioco sono numerosi, ma più che in altri metodi appare qui cruciale l’abilità dell’operatore. Dalle sperimentazioni risulta che il laser non è quella tecnica miracolosa in grado di risolvere, come una panacea tecnologica, i più delicati problemi di pulitura in modo rapido e sostanzialmente innocuo: va usato con attenzione e in modo selettivo, analizzando molto bene in fase preventiva il tipo di materiale lapideo e il tipo di sporco peculiarmente coinvolti nei singoli casi di pulitura. Anche le verifiche al microscopio elettronico confermano che, se ben eseguita, la pulitura con laser è fra le tecniche più compatibili ed efficaci. Ma per quanto riguarda le proiezioni in avanti, aspettiamo di conoscere gli esiti delle sperimentazioni in corso sul laser per grandi superfici.