Eseguite indagini non invasive per la caratterizzazione del degrado del monumento patrimonio dell'Unesco

L’intervento di conservazione di un edificio storico, qualunque sia il suo valore architettonico e artistico è, in generale, tanto più appropriato, quanto più profonda è la conoscenza della fabbrica, della sua evoluzione dall'origine allo stato odierno, dei materiali, delle tecniche costruttive e delle strutture portanti.
Le esperienze maturate negli ultimi decenni nel campo della conservazione e del recupero dell'edilizia storica mettono in evidenza la necessità di disporre, oltre che della conoscenza visiva, di adeguate tecniche di valutazione delle caratteristiche costruttive e dell'effettivo stato di deterioramento della struttura, prima di adottare qualsiasi tecnica di intervento. Questa necessità vale anche nel caso di interventi preventivi contro eventi eccezionali (ad esempio in zona sismica) ed anche quando si debbano predisporre progetti di intervento su interi centri storici o parte di essi. La fase diagnostica non è solo importante per la scelta di soluzioni appropriate, ma anche per la definizione di tempi e costi di intervento. In molti casi gli interventi riguardano edifici lasciati per un lungo periodo in uno stato di abbandono, o comunque senza una effettiva manutenzione.
Le indagini devono essere innanzitutto in grado di dare una risposta ad ipotesi già formulate dal progettista, fornire parametri fisici e meccanici da utilizzarsi nel calcolo strutturale e, se necessario, dati di controllo nella struttura nel tempo.
Data la scarsità di risorse finanziarie disponibili, che di solito caratterizza l'intervento su un patrimonio storico diffuso, il programma di indagine ha comportato una scelta oculata delle prove sia come tipologia sia come numero, nell'ambito di quelle meno costose. Si tratta, quindi, di un programma di indagine "minimo", condiviso e sostenuto dal progettista, per indirizzare le scelte progettuali.
Nel caso di studio del Convento di Santa Maria del Gesù vengono sinteticamente descritti i risultati e le metodologie di una campagna di indagini strutturali volte alla conoscenza di alcuni aspetti che hanno prodotto lo stato di ammaloramento del monumento, finalizzati alla redazione di un progetto di recupero e conservazione.
Il Convento di Santa Maria del Gesù e la chiesa annessa, a Ragusa Ibla, vennero edificati dai Frati minori riformati a partire dal 1636 a seguito di una donazione da parte del Barone Campolo. Ricadono entrambi sul versante sud dell'abitato nei pressi di una delle porte di accesso alla città. Il convento si sviluppa su quattro livelli e si eleva per un'altezza di 21 metri dalla strada sottostante.
L'edificio, dal punto di vista geometrico, presenta una dissimmetria da imputare a più fasi di realizzazione, all'utilizzo di tecniche murarie diverse e insiste su fondazioni che poggiano su un pendio costituito da roccia fratturata e detriti incoerenti che, nel tempo, hanno causato i dissesti attuali. Dal livello superiore del Convento si accede al chiostro, al cui centro, si erge un pozzo a base ottagonale e collo alto. Il pozzo, che si sviluppa in profondità con due livelli accessibili da finestre, ha la vera posta al centro di un pavimento a disegni geometrici e croci ottagonali. Lo studio diagnostico conoscitivo ha riguardato l'area del chiostro ed è stato finalizzato ad accertare le cause del degrado che interessano alcune colonne, lo stato di tensionamento di alcune catene, nonché il suo “status” dinamico strutturale.
Nella fattispecie è stata eseguita una serie di indagini che ha consentito di definire le condizioni fisico-meccaniche, le caratteristiche materiche delle colonne, lo stato delle sollecitazioni della muratura nonché lo stato tensionale delle catene.
Più specificatamente si è determinato lo stato di sollecitazione della muratura con martinetti piatti e lo stato tensionale delle catene esistenti, si sono eseguite prospezioni soniche per lo studio delle lesioni longitudinali nelle colonne e delle loro condizioni fisico-meccaniche, sono state effettuate misure di sismica passiva per la valutazione sia della risposta sismica locale sia dello “status”, in termini di risposta dinamica della struttura ed infine condotte analisi di laboratorio finalizzate alla caratterizzazione minero-petrografica, geochimica e petrofisica dei materiali prelevati in situ.
Lo studio diagnostico, nonostante la limitatezza delle risorse finanziarie disponibili che hanno fortemente condizionato il numero delle indagini effettuate, ha permesso di ampliare le conoscenze della struttura del Chiostro del Convento di S. Maria del Gesù.
Le varie tipologie di indagini eseguite hanno permesso di definire alcuni aspetti importanti qui di seguito richiamati.
Caratterizzazione minero-petrografica, geochimica e petrofisica dei materiali
Le analisi di laboratorio confermano che le colonne del Chiostro sono costituite da calcare bituminoso ascrivibile alla cosiddetta “Pietra Pece”. Dalle osservazioni mineralogiche si è evidenziata la presenza di minerali argillosi che probabilmente possono avere contribuito al fenomeno di degrado in atto a carico dei litotipi carbonatici analizzati.
Dall'esame SEM-EDS si è evidenziato che la specie solubile maggiormente presente è costituita da solfati. La presenza di halite (gesso) è confermata dai tenori apprezzabili in cloruri. Le determinazioni porosimetriche mostrano, per alcune colonne, una significativa componente di macro pori. Infine, i materiali, ad oggi, non sembrano essere sede di significativi fenomeni di ritenzione idrica per assorbimento capillare o infiltrazione.
Prospezioni soniche per lo studio delle lesioni
Le prospezioni soniche hanno confermato la costituzione monolitica delle colonne. La misurazione della velocità delle onde elastiche che attraversano l'elemento strutturale ha permesso di creare una mappatura che consente di individuare la presenza di vuoti, difetti o lesioni.
Le fratture, caratterizzate da vuoti, dove l'onda è più lenta, producono rifrazioni multiple del segnale. La mappatura consente di individuare con sufficiente precisioni le zone in cui è necessario concentrare gli interventi di consolidamento.
Determinazione dello stato tensionale delle catene esistenti
Il calcolo della forza di trazione attualmente agente sulle catene esistenti ha confermato la loro funzionalità.
Sono stati, infatti, ricavati valori della tensione di trazione, per la componente principale, nelle tre catene indagate di circa 6 tonnellate.
Registrazioni di sismica passiva
Dal punto di vista dinamico, sulla base dei risultati ottenuti con le misure di sismica passiva, si può osservare che, per i vari livelli in cui sono state effettuate le misurazioni, solo il livello IV risulta avere un comportamento dinamico omogeneo in termini di frequenza.
Il livello III (chiostro) mostra delle porzioni più rigide (spettri piatti) all'interno di un sistema relativamente omogeneo. Il livello II mostra un comportamento dinamico estremamente disomogeneo. Il livello I, rappresentante il basamento, è assolutamente coerente con la litologia costituita da suoli rigidi (spettri piatti o poco amplificati). Le funzioni di trasferimento confermano la disomogeneità strutturale in termini di risposta dinamica (variabilità nella risposta dinamica). Questi dati, non utilizzabili per una modellazione numerica da scartare per una struttura così complessa, sono utili per definire le modalità di analisi sismica globale.
Prove con martinetti piatti
La tensione in “situ” delle colonne, misurata con la tecnica dei martinetti piatti, ha riportato valori compresi tra 8,6 e 14,4 Kg/cm2 che risultano in linea con le valutazioni analitiche effettuate in regime di carichi permanenti. Le informazioni scaturite dalla campagna di indagini verranno utilizzati per la redazione del progetto di recupero.

GRUPPO DI PROGETTAZIONE:

Sebastiano Imposa

Mauro Corrao

Giuseppe Coco

Mariangela Licitra

Giorgio Battaglia

Giuseppe Cicero

Bruno Cosentini