Il danno da cristallizzazione salina è un danno da regime igrometrico: la fisica, i numeri, la diagnosi, l'intervento e il collaudo

Renzo-ArtHome, Specialista in risanamenti di interrati e umidità di risalita

Sintesi. Due murature con lo stesso sale, nella stessa quantità, possono avere destini opposti: una si polverizza in pochi anni, l'altra resta integra per decenni. La variabile che separa i due destini non è il sale, che è condizione necessaria ma non sufficiente, ed è raramente misurata: è il numero di volte che temperatura e umidità relativa attraversano le soglie di cristallizzazione e dissoluzione dei sali presenti. La letteratura degli ultimi vent'anni, dalla teoria poromeccanica alle campagne di monitoraggio, converge su questo punto con una nettezza che la pratica professionale non ha ancora recepito: il danno si conta in cicli. Questo articolo ricostruisce la catena causale (da dove vengono i sali, come generano pressione, perché il danno arriva quasi sempre a un passaggio di soglia), fornisce le soglie numeriche verificate per i sali e le miscele reali, e ne deriva un metodo operativo completo: come si diagnostica un quadro salino, come si imposta l'intervento, come si scrive il collaudo. Con un avvertimento contro-intuitivo: per i solfati, il momento più pericoloso nella vita di un muro salino non è quando si bagna il muro sano, è quando si ri-bagna il muro asciutto.

1. Il malinteso: si cura l'acqua, e il sale ripresenta il conto

C'è un copione che chi si occupa di patologia edilizia conosce a memoria. Un muro presenta efflorescenze e intonaco che si sfarina. La diagnosi dice "umidità di risalita". Si interviene sull'acqua: barriera chimica, intonaco deumidificante, a volte entrambi. Per qualche mese il muro migliora. Poi le efflorescenze tornano, spesso più in alto o più concentrate di prima, e con loro la polverizzazione. Il committente conclude che l'intervento non ha funzionato. Il tecnico conclude che il muro "è fatto così".

Il copione ha una spiegazione precisa, e non è la malafede di nessuno. È un errore di modello: si è trattata l'acqua come la malattia, mentre l'acqua è il vettore. La malattia, quella che disgrega meccanicamente il materiale, è un processo a tre fattori che devono coesistere:

1. il sale: senza sali solubili non c'è cristallizzazione, e il danno meccanico non parte;

2. il poro: il sale danneggia solo cristallizzando confinato dentro una rete porosa, e la dimensione dei pori decide quanta pressione può sviluppare;

3. il regime: il sale immobile non lavora. Lavora quando cambia di fase, e cambia di fase quando la temperatura o l'umidità relativa dell'ambiente attraversano le sue soglie di equilibrio.

I primi due fattori sono nel muro. Il terzo è nell'aria, e cambia ogni giorno. Ed è qui il punto che questo articolo vuole fissare: a parità di sale e di materiale, il danno è governato dal numero di attraversamenti di soglia, cioè dai cicli di cristallizzazione e dissoluzione che il regime termoigrometrico impone al sistema. La conclusione non è retorica ma quantitativa. La teoria poromeccanica consente oggi di calcolare il numero di cicli necessari a innescare il danno per un dato materiale e un dato sale [1]. Le prove sperimentali mostrano che il tasso di degrado segue da vicino il numero di cicli di bagnatura e asciugatura, più di ogni altra variabile [10]. E le campagne in opera contano i cicli reali dal monitoraggio di temperatura e umidità, trovando la corrispondenza fra i punti più ciclati e i punti più danneggiati [5, 17].

Se il danno si conta in cicli, l'intero impianto di diagnosi e intervento va riordinato di conseguenza. Non basta chiedersi "quanta acqua c'è" e nemmeno "quanto sale c'è". Bisogna chiedersi: quali sali, con quali soglie, e quante volte all'anno l'ambiente gliele fa attraversare. Sono tre domande a cui si risponde con misure ordinarie (ioni, specie mineralogiche, un anno di monitoraggio termoigrometrico), e da cui discendono scelte di intervento a volte opposte a quelle abituali. Vedremo per esempio che rallentare un'asciugatura può proteggere quanto un additivo chimico [18], che una desalinizzazione intensiva di due mesi può rimuovere appena il 15% del sale presente in una muratura storica [21], e che in certi casi la mossa più efficace non tocca affatto il muro: sposta i flussi di visitatori [22].

2. Da dove vengono i sali (e perché il quadro ionico è un'anamnesi)

Prima dei numeri, l'origine. I sali solubili di una muratura hanno sorgenti interne ed esterne, quasi sempre più d'una insieme [1]:

dal suolo, via risalita capillare: l'acqua di falda è una soluzione salina diluita che il muro aspira e concentra per evaporazione;

dal mare, come aerosol trasportato dal vento sulle facciate;

dai materiali stessi: malte cementizie e dolomitiche cedono solfati e alcali; alcuni trattamenti del passato (silicati sodici e potassici) hanno lasciato in dote sali alcalini [1, 11];

dall'attività umana e biologica: deiezioni animali, sepolture, agricoltura, sali disgelanti [1, 7];

dall'atmosfera: l'anidride solforosa reagisce con il carbonato di calcare e malte trasformandolo in gesso, il caso misto per eccellenza [1].

Ogni sorgente lascia una firma ionica. I nitrati raccontano suolo e sostanza organica; i cloruri raccontano mare, falda salmastra o disgelanti; i solfati raccontano cemento, inquinamento o suolo; i carbonati alcalini sono la spia quasi univoca di un restauro con cemento Portland o consolidanti a base di silicato alcalino [11]. Per questo l'analisi ionica non è un adempimento di laboratorio: è l'anamnesi del paziente. Un quadro dominato dai nitrati orienta verso il basso (suolo, risalita); un quadro di solfato di magnesio può orientare verso l'alto e verso il passato, come a Howden Minster, dove la sorgente ricostruita è l'inquinamento atmosferico storico della regione [12].

Dentro il muro, poi, i sali non si distribuiscono a caso. Dove l'acqua migra in una direzione e evapora, i soluti si separano per solubilità: i meno solubili precipitano per primi, più in basso e più all'esterno; i più solubili viaggiano oltre, si concentrano nella soluzione residua e cristallizzano più in alto, oppure, nei climi umidi, non cristallizzano mai e restano in soluzione ad aspettare [11]. È il frazionamento descritto fin dagli anni Ottanta da Arnold e Zehnder [12], una separazione quasi cromatografica che il tecnico legge come una stratigrafia: la fascia di massimo accumulo e danno si colloca tipicamente fra 1 e 2 metri di quota nelle murature soggette a risalita [7, 21].

Quanto alla composizione, il singolo sale puro è un'astrazione di laboratorio. Il più grande dataset oggi disponibile, 11.412 campioni a carotaggio da 338 monumenti, dice che oltre il 92% dei campioni reali contiene almeno cinque ioni in miscela [7]. Lo stesso studio riduce però la complessità a uno schema usabile: tolto il gesso (che fa storia a sé, come vedremo), le miscele reali appartengono a due famiglie. La miscela di Tipo 1, ricca di solfati (circa il 70% dei campioni), meno igroscopica, popolata da nitro, halite, aphthitalite, solfati di sodio e magnesio e doppi sali come bloedite e darapskite. La miscela di Tipo 2, ricca di calcio e nitrati (circa il 30%), più igroscopica, dove accanto a halite e nitro compaiono nitrato di calcio, nitrato di magnesio e carnallite [7]. Le due famiglie coesistono nello stesso edificio in due casi su tre, il che da solo giustifica una regola di campionamento: mai un solo prelievo per un intero fabbricato [7].

Immagine dall'articolo: Contare i cicli, non i sali

Figura 5. La stratigrafia verticale del muro salino: frazionamento per solubilità e fascia critica del danno.

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Foto 1. La fascia critica dal vero: lo zoccolo resta umido, l'intonaco si perde nella fascia dove il muro evapora e i sali ciclano, più in alto la parete è sana.

3. La fisica del danno: pressione di cristallizzazione, non "spinta dell'idratazione"

3.1 Da dove viene la pressione

Un cristallo che cresce dentro un poro non tocca la parete: ne resta separato da un film liquido di spessore nanometrico, mantenuto da una pressione repulsiva di interfaccia [1]. Se la soluzione attorno al cristallo è sovrasatura, il cristallo "vorrebbe" crescere anche nella direzione della parete, e il film trasmette alla parete una pressione che la termodinamica quantifica con precisione:

P_C = (R·T / v_C) · ln(Q/K)

dove v_C è il volume molare del cristallo e Q/K la sovrasaturazione della soluzione [1]. La prima formulazione risale a Correns e Steinborn, con un'espressione della sovrasaturazione poi corretta dalla letteratura successiva; la misura sperimentale diretta della pressione di cristallizzazione è arrivata solo in anni recenti [1]. Il punto pratico è uno: la pressione cresce con la sovrasaturazione. Un sale che cristallizza appena oltre la saturazione preme poco; un sale costretto a cristallizzare da una soluzione fortemente sovrasatura preme molto. Tutto ciò che nel muro produce sovrasaturazioni elevate (evaporazione rapida, trasformazioni di fase, confinamento nei pori piccoli) è un moltiplicatore di pressione.

La geometria del poro entra due volte. Nei pori piccoli i cristalli hanno bisogno di una certa sovrasaturazione anche solo per esistere (effetti di curvatura), e la pressione utile può ridursi fino alla metà del valore teorico; nei pori grandi il cristallo può riempire la cavità e scaricare la pressione piena sulle pareti se gli ingressi sono stretti [1]. Nei materiali reali, con reti porose continue, la deposizione lenta consente ai cristalli stressati di dissolversi e ricristallizzare nei pori più grandi senza danno (maturazione di Ostwald). La conseguenza è centrale per la diagnosi: il danno comincia solo quando il carico salino ha riempito una frazione sostanziale dei pori [1]. Sotto quel riempimento il muro accumula sale in silenzio; sopra, ogni evento di cristallizzazione preme su tutto il volume interessato.

Dalla scala del poro alla scala del muro il passaggio è poromeccanico: la tensione macroscopica σ vale σ_r·b·S_C, dove σ_r è la pressione applicata nei pori, b il coefficiente di Biot e S_C la frazione di rete porosa occupata dai cristalli; il danno si innesca quando σ supera una soglia che dipende da resistenza a trazione e coefficiente di Poisson del materiale [1]. Da queste relazioni discende il risultato che dà il titolo a questo articolo: noti il sale, il materiale e la sovrasaturazione imposta dal regime, il numero di cicli necessari a produrre il danno si calcola [1]. Nei test sul solfato di sodio a diverse temperature la previsione è stata verificata: temperature di bagnatura più basse, cioè sovrasaturazioni più alte, richiedono meno cicli [1].

Serve un ordine di grandezza? La resistenza a trazione di un'arenaria da costruzione si misura in decimi di megapascal o poco più (0,9 MPa per l'arenaria di Praga usata negli esperimenti citati più avanti [3]); la sola transizione del solfato di sodio sviluppa pressioni stimate oltre i 10 MPa [5]. Non è una gara ad armi pari.

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Figura 1. Pressione di cristallizzazione in funzione della sovrasaturazione (mirabilite a 20 °C), a confronto con la resistenza a trazione di un'arenaria da costruzione e con l'ordine di grandezza del ciclo thenardite-mirabilite.

3.2 Efflorescenza e subflorescenza: la stessa chimica, danni opposti

Dove cristallizza il sale conta quanto il fatto che cristallizzi. Se la soluzione arriva in superficie e lì evapora, i cristalli crescono all'aperto: è l'efflorescenza, antiestetica e psicologicamente allarmante ma meccanicamente quasi innocua, perché i cristalli non premono su nulla [1]. Se invece il fronte di evaporazione arretra dentro il materiale, i cristalli crescono confinati nei pori: è la subflorescenza, il vero agente del danno, invisibile finché l'intonaco non si stacca a lastre o la pietra non si disgrega in sabbia [1]. La distinzione, codificata anche nel lessico internazionale dei quadri di degrado [25], dipende da un equilibrio dinamico: quello fra la velocità con cui l'evaporazione chiede acqua e la velocità con cui la capillarità la rifornisce [1].

Questo equilibrio spiega tre fatti operativi. Primo: accelerare l'asciugatura (più calore, più ventilazione, aria più secca) sposta il fronte di evaporazione verso l'interno e converte efflorescenza innocua in subflorescenza dannosa; l'effetto è stato mostrato sperimentalmente alzando la temperatura in prove a flusso continuo di cloruro di sodio [1]. Secondo, speculare: rallentare l'evaporazione tiene il fronte in superficie. In colonne di calcare attraversate da soluzioni saline, condurre l'esperimento in ambiente umido e senza correnti d'aria ha prodotto lo stesso risultato protettivo di un additivo anti-danno: tutto il sale fuori, in efflorescenza, colonna integra [18]. Terzo: i due tipi di deposito retroagiscono in modo diverso sull'asciugatura. La crosta efflorescente intasa il trasporto di vapore e frena l'evaporazione; la subflorescenza, pur riducendo di ordini di grandezza la conducibilità idraulica dello strato interessato, non frena l'evaporazione nella fase iniziale [15]. In altre parole: il muro che si danneggia di più continua a "tirare" soluzione come se niente fosse, e il processo si autoalimenta. Non tutti i sali scelgono allo stesso modo: a parità di condizioni, il cloruro di sodio tende all'efflorescenza superficiale, i solfati di sodio tendono ad accumularsi nei primi millimetri sotto la superficie, tanto più in profondità quanto più fine è la rete porosa [4, 15].

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Figura 3. Efflorescenza e subflorescenza: l'equilibrio fra rifornimento capillare ed evaporazione decide dove cristallizza il sale.

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Foto 2. Stessa chimica, destini opposti. A sinistra: efflorescenza superficiale, ciuffi soffici che si tolgono a pennello. A destra: subflorescenza sotto una pittura poco permeabile, con bolle, distacchi e sale che riaffiora dai crateri.

3.3 Il paradosso del solfato di sodio: il danno arriva quando ri-bagni

Il solfato di sodio è il sale usato dalle prove normate di invecchiamento accelerato [23] proprio perché è il più distruttivo che si conosca. Il motivo preciso, però, è stato chiarito solo negli ultimi vent'anni, e ribalta un'intuizione diffusa.

Il sistema ha due fasi: la thenardite, anidra, e la mirabilite, decaidrata, stabile sotto 32,4 °C [1]. La vulgata attribuiva il danno alla "pressione di idratazione": la thenardite assorbirebbe acqua espandendosi (la trasformazione comporta un aumento di volume di circa il 314%) e farebbe leva sulle pareti dei pori. La microscopia ambientale ha smentito questo meccanismo: la trasformazione non avviene allo stato solido ma per dissoluzione e riprecipitazione [2, 4]. Il vero motore è più sottile e più potente. Quando l'acqua raggiunge un materiale che contiene thenardite, la thenardite si dissolve fino alla propria concentrazione di equilibrio; ma sotto i 32 °C quella concentrazione è fortemente sovrasatura rispetto alla mirabilite. La mirabilite precipita quindi da una soluzione ad altissima sovrasaturazione, e la pressione di cristallizzazione corrispondente supera la resistenza a trazione della maggior parte di pietre e calcestruzzi [2].

Gli esperimenti che hanno stabilito questo punto meritano di essere raccontati, perché il risultato è contro-intuitivo. Cubi di calcare sottoposti a cicli di impregnazione in soluzione di solfato e successiva essiccazione: il danno compare durante la bagnatura, non durante l'essiccamento, e solo quando la bagnatura avviene a 20 °C; a 50 °C, sopra il campo di stabilità della mirabilite, il danno non compare affatto, qualunque sia la storia precedente del sale [2]. Un secondo gruppo di esperimenti, su arenaria, con risonanza magnetica e microscopia: dopo un primo ciclo di contaminazione e asciugatura, la semplice ri-bagnatura con acqua pura e la successiva asciugatura producono perdite di materiale fino al 10-12% della massa della pietra; al microscopio si vede la dissoluzione parziale dei microcristalli anidri e, su quei semi, la crescita di grappoli di cristalli idrati a velocità dieci volte superiore alla crescita normale [3]. Con il cloruro di sodio, nelle stesse condizioni e con più sale rimasto nella pietra, il danno misurabile è nullo [3].

La lezione operativa è netta e vale ogni volta che in un muro c'è solfato di sodio: il momento più pericoloso non è l'asciugatura, è la ri-bagnatura del muro asciutto. Una pioggia battente dopo settimane secche, un lavaggio di cantiere, una prova di assorbimento fatta con leggerezza, perfino la pre-bagnatura di un impacco estrattivo: ognuno di questi eventi, su un muro carico di thenardite, è un ciclo distruttivo. E la stessa logica, attenuata dalla cinetica, vale per il solfato di magnesio: le fasi che danneggiano sono quelle che precipitano dalla soluzione (epsomite ed esaidrite), l'evoluzione è più lenta per la viscosità delle soluzioni, e a bassi contenuti salini il danno arriva per fatica, accumulandosi ciclo dopo ciclo [16].

C'è infine una soglia di carico che separa il fastidio dal disastro. Nei cicli di laboratorio sul calcare, il danno cresce bruscamente quando il sale basta a riempire la rete porosa: per quel materiale (porosità 14%) il conto torna a circa il 3,9% in massa, e i campioni appena sotto e appena sopra la soglia hanno perso rispettivamente il 5% e il 30% della massa in un solo ciclo [2]. È la conferma sperimentale del modello a due fasi proposto per il danno salino [1]: una fase di induzione, in cui il sale si accumula senza sintomi, e una fase di propagazione, in cui ogni ciclo produce perdita visibile. Il muro che "improvvisamente" si sfarina non è cambiato ieri: ha finito ieri la sua induzione.

4. La chiave: i cicli, non la quantità

4.1 Le soglie: dove il clima morde

Ogni sale ha una soglia igrometrica precisa, l'umidità relativa di equilibrio della sua soluzione satura: sopra la soglia il sale assorbe vapore e si scioglie (deliquescenza), sotto la soglia la soluzione cede acqua e il sale cristallizza [1]. Non serve acqua liquida: basta l'aria. Le soglie dei sistemi singoli più comuni sono note con precisione [5]:

halite (NaCl): 75,3% di umidità relativa, indipendente dalla temperatura;

thenardite-mirabilite (Na2SO4): soglia variabile con la temperatura, RH_eq = 59,11 + 0,875·T, cioè circa 76,6% a 20 °C, con campo di esistenza della mirabilite solo sotto 32,4 °C [1, 5];

nitratina (NaNO3): RH_eq = 79,72 − 0,218·T, circa 75,4% a 20 °C;

nitro (KNO3): RH_eq ≈ 96,3 + 0,014·T − 0,005·T², circa 94,6% a 20 °C.

Chi ha pratica di igrometria ambientale vede subito il problema: 75% è il cuore dell'intervallo in cui l'umidità relativa di mezza Europa oscilla per gran parte dell'anno. I muri salini vivono con le soglie in mezzo al traffico.

E questo è ancora lo scenario ottimista dei sali puri. Nelle miscele reali le soglie scendono, sempre [7]. Il cloruro di sodio, 75,3% da solo, in una miscela tipica del costruito cristallizza attorno al 65% [6, 7]. Il nitro, che da solo avrebbe una soglia da clima tropicale (95%), in miscela precipita sotto il 68% [5]. E una miscela non ha una soglia sola ma un intervallo, tanto più largo quanti più ioni contiene, dentro il quale fasi solide e soluzione coesistono e ogni oscillazione sposta l'equilibrio [1]. Il già citato studio su 11.412 campioni ha quantificato le finestre critiche mediane a 20 °C: 61-72% di umidità relativa per le miscele di Tipo 1 (solfatiche), 28-46% per le miscele di Tipo 2 (nitrato-calciche) [7]. Sono le due "zone di caccia" dentro cui il clima interno di un edificio non dovrebbe stazionare, e soprattutto non dovrebbe oscillare.

Il gesso merita la sua nota, perché è il grande equivocato della categoria. La sua solubilità è così bassa che la soglia di equilibrio sta attorno al 99%: in pratica, nelle condizioni ordinarie il gesso non cicla mai con l'umidità relativa [5]. Il monitoraggio fotografico in continuo lo conferma: si osservano cristallizzazioni ritmiche da soluzioni miste, ma non eventi di dissoluzione-ricristallizzazione igrometrica [5]. Il danno del gesso viaggia su altri binari: croste nere da solfatazione, e danno meccanico quando c'è acqua liquida ricorrente [7]. Diagnosticamente: trovare tanto gesso non spiega quasi mai la polverizzazione da cicli; bisogna cercare chi cicla davvero, che di solito è il resto della miscela.

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Figura 2. Le soglie che il clima attraversa: umidità relativa di equilibrio dei sistemi singoli in funzione della temperatura e finestre critiche delle miscele reali a 20 °C.

Tabella 1. Umidità relativa di equilibrio dei sistemi salini singoli (a 20 °C, dalle equazioni citate nel testo) e finestre critiche delle miscele reali.

Sistema

Soglia a 20 °C

Note

halite, NaCl

75,3%

costante con la temperatura

thenardite-mirabilite, Na2SO4

≈76,6%

soglia variabile con T; mirabilite stabile solo sotto 32,4 °C; ogni ciclo >10 MPa

nitratina, NaNO3

≈75,4%

soglia lievemente decrescente con T

nitro, KNO3

≈94,6%

da solo quasi mai attivo; in miscela scende sotto 68%

MISCELE Tipo 1 (solfatiche)

finestra 61-72%

mediane del dataset di 11.412 campioni

MISCELE Tipo 2 (nitrato-calciche)

finestra 28-46%

mediane del dataset di 11.412 campioni

gesso, CaSO4·2H2O

≈99%

in pratica non cicla con l'umidità relativa

4.2 Contare i cicli: il metodo e i numeri

Se le soglie sono note e il clima si misura, i cicli si contano. Il metodo, formalizzato in letteratura e ormai replicato in più casi studio, è di una semplicità che non deve ingannare sulla potenza [5]: si monitora temperatura e umidità relativa accanto alla superficie malata per un periodo rappresentativo (idealmente un anno); si calcolano le soglie dei sistemi salini identificati nel muro; si conta quante volte la serie temporale attraversa ciascuna soglia. Ogni attraversamento verso il basso è una cristallizzazione, ogni risalita una dissoluzione: una coppia è un ciclo, e un ciclo è un colpo di pressa sul materiale.

I numeri di un caso reale danno la scala. Nelle chiese della Ribeira Sacra (Galizia), un anno di monitoraggio orario ha contato, con le soglie dei sali singoli: 9 cicli per l'halite, 6 per la nitratina, 4 per la transizione thenardite-mirabilite, 0 per il nitro [5]. Diciannove eventi l'anno, giudicati un rischio moderato ma reale, tanto più che per la transizione del solfato di sodio la soglia è essa stessa una funzione di danno: ogni attraversamento sviluppa pressioni oltre i 10 MPa [5]. Ma il dato più istruttivo arriva dal passo successivo: rifacendo il conto con le soglie della miscela reale (calcolate col modello termodinamico a partire dagli ioni misurati nei campioni), i cicli cambiano numero e stagione: 15 l'anno per il cloruro di sodio, 17 per il nitro che con la soglia singola non avrebbe mai ciclato, e la stagione critica si sposta dall'inverno all'estate-autunno [5]. Stesso muro, stesso clima, conto opposto: chi valuta il rischio con le soglie dei sali puri sta usando la mappa di un altro territorio.

Il conteggio esige poi tre cautele di mestiere, tutte quantificate in letteratura [6]:

1. La finestra temporale dei dati. La dissoluzione è più lenta della cristallizzazione: per il cloruro di sodio servono almeno una trentina di minuti in superficie, e da 20 minuti a oltre due ore quando il sale sta dentro i pori. Contare i cicli su dati al minuto produce fino a 2.500 falsi cicli l'anno; contarli su medie giornaliere ne cancella di veri. La finestra sensata parte da 30 minuti; le medie giornaliere sottostimano.

2. Il microclima, non il clima. Le fluttuazioni contano dove sta il sale: già a mezzo millimetro sotto la superficie il materiale tampona le oscillazioni più rapide. E il clima urbano non è quello della stazione meteo: l'isola di calore abbassa l'umidità relativa media e, con le soglie ribassate delle miscele, può rendere il rischio urbano più alto tutto l'anno.

3. La stagionalità. I cicli si concentrano dove la media stagionale dell'umidità relativa passa vicino alla soglia. Con soglie attorno al 75% le mezze stagioni e l'estate sono tipicamente le più attive [6, 14]; con le soglie basse delle miscele di Tipo 2 può diventare critico l'inverno riscaldato. Il monitoraggio ambientale di un solo trimestre è, letteralmente, una stagione presa per l'anno.

Che il conteggio non sia un esercizio accademico lo dicono le convergenze indipendenti. In laboratorio, il tasso di degrado di una roccia tenera segue il numero di cicli di bagnatura-asciugatura più da vicino di ogni altro parametro [10]. Sul campo, il danno è un fenomeno a soglia: blocchi gemelli con lo stesso contenuto salino stanno uno sano e uno rovinato, secondo che la storia degli stress abbia o no varcato il limite [10]. Nei climi monsonici il danno arriva puntuale all'inizio della stagione secca, quando il muro carico d'acqua e sali comincia a cristallizzare, non durante le piogge [10]. E nella Valle dei Re il cloruro di sodio delle tombe, rimasto quieto per millenni di clima costante, ha ripreso a ciclare con l'umidità del respiro dei visitatori, con perdite di superficie dipinta accelerate dall'apertura al pubblico [10]. Ovunque si guardi, l'orologio del danno batte in cicli.

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Figura 4. Contare i cicli: un anno di monitoraggio contro le soglie dei sali singoli e della miscela reale (caso Ribeira Sacra).

4.3 Il corollario che nessuno vuole sentire: anche "asciugare" è un ciclo

Qui la tesi produce il suo corollario più urticante per la pratica corrente. Nel modello mentale diffuso, l'asciugatura è la guarigione. Nel modello fisico, l'asciugatura di un muro salino è l'evento di cristallizzazione: è nel passaggio da bagnato ad asciutto che i sali precipitano e premono. E la velocità dell'asciugatura decide dove: troppo rapida, e il fronte arretra portando la cristallizzazione dentro il materiale [1]. Il muro salino bagnato è un malato stabile; è nel guado dell'asciugatura che rischia la vita. Per questo ogni "asciugatura" di un muro contaminato andrebbe progettata come si progetta la decompressione di un sommozzatore: lenta, controllata, con il sale che si scarica in efflorescenza dove non fa danno, eventualmente raccolto ciclo dopo ciclo.

Vale anche il rovescio, per i solfati: come visto al § 3.3, la ri-bagnatura del muro asciutto è il ciclo peggiore di tutti. Le due cose insieme danno la regola generale, che è poi la tesi di questo articolo in forma di massima: per un muro salino non esiste uno stato pericoloso, esiste una transizione pericolosa. Il danno non abita né nel bagnato né nell'asciutto: abita nel passaggio, e si paga a ogni passaggio.

5. I protagonisti: schede minime dei sali che contano

Su più di 85 fasi saline teoricamente possibili nei materiali da costruzione, il grande dataset belga ne trova 14 ricorrenti [7]. Bastano queste, più il gesso, per leggere la quasi totalità dei quadri reali. Le soglie indicate sono a 20 °C; in miscela valgono le finestre di famiglia (Tipo 1: 61-72%; Tipo 2: 28-46%) [7].

Halite, NaCl. Il sale onnipresente: nell'86% delle miscele solfatiche e nel 100% di quelle nitrato-calciche [7]. Soglia singola 75,3% costante con la temperatura [5]; in miscela scende attorno al 65% [6, 7]. Anidro: niente trasformazioni di fase, danno per pura pressione di cristallizzazione, e infatti in laboratorio è meno aggressivo dei solfati nelle prove a immersione; ma diventa molto dannoso dove il regime gli impone cicli frequenti di umidità relativa [8]. Predilige l'efflorescenza superficiale, tenacemente aderente [3, 4]. Racconta mare, falda salmastra, disgelanti.

Thenardite-mirabilite, Na2SO4 e Na2SO4·10H2O. Il distruttore. Presente in due terzi delle miscele solfatiche [7]. Soglia della transizione circa 76,6% a 20 °C, mirabilite stabile solo sotto 32,4 °C [1, 5]; ogni attraversamento è una funzione di danno da oltre 10 MPa [5]. Il ciclo killer è la ri-bagnatura del materiale che contiene thenardite (§ 3.3) [2, 3]. Cristallizza volentieri sotto pelle, tanto più in profondità quanto più fini sono i pori [4]. Racconta cemento, suolo, inquinamento.

Solfato di magnesio, MgSO4·xH2O (epsomite, esaidrite, kieserite). Il lento implacabile. In metà delle miscele solfatiche [7]. Le fasi che danneggiano sono quelle che precipitano dalla soluzione, epsomite ed esaidrite; i bassi idrati da disidratazione rilassano lo stress [16]. Soluzioni viscose, cinetica pigra: il danno evolve più lentamente che col solfato di sodio, e a bassi carichi arriva per fatica, dopo molti cicli [16]. Associato storicamente a inquinamento e malte dolomitiche [12].

Nitratina, NaNO3 e nitro, KNO3. I sali del suolo e della stalla, compagni fissi della risalita in edifici rurali, chiese con sepolture, ex ricoveri animali [1, 7]. Soglie singole 75,4% e 94,6% a 20 °C [5]: il nitro puro non ciclerebbe quasi mai, ma in miscela la sua soglia crolla sotto il 68% e diventa un ciclatore assiduo [5]. Igroscopici: quadri nitrati danno le tipiche macchie di umido "senza acqua".

Nitrato di calcio (nitrocalcite) e nitrato di magnesio (nitromagnesite). I marcatori della famiglia di Tipo 2, presenti rispettivamente nel 100% e nel 65% di quelle miscele [7]. Igroscopicissimi, soglie di famiglia basse (28-46%): tengono umida la parete anche in ambienti che l'igrometro dichiara "asciutti", alimentano aloni e biologia più che polverizzazioni violente [7]. La cristallizzazione del nitrato di calcio è spesso inibita cineticamente: resta in soluzione ad aspettare condizioni estreme [7].

I doppi sali: aphthitalite, darapskite, bloedite, carnallite, picromerite. Gli infiltrati. Compaiono solo in miscela, e i più comuni a dissoluzione incongruente (darapskite, bloedite) hanno un vizio: bagnandosi liberano soluzioni sovrasature di mirabilite, comportandosi da riserve di solfato di sodio pronte all'uso [1]. La loro presenza nelle analisi è un segnale di miscela matura e di rischio solfatico anche dove la thenardite libera scarseggia.

Gesso, CaSO4·2H2O. Il falso colpevole. Quasi sempre presente, spesso abbondante, quasi mai il motore dei cicli: sotto il 99% di umidità relativa non si muove [5]. Danno per acqua liquida ricorrente e croste da solfatazione [7]. In diagnosi va scorporato dal conto della miscela (come fanno i modelli termodinamici) e trattato come indicatore di storia, non di regime [7].

Tabella 2. Le due famiglie di miscela del costruito (dataset di 11.412 carotaggi da 338 monumenti) e il loro significato operativo.

Tipo 1: ricca di solfati

Tipo 2: ricca di calcio e nitrati

frequenza

≈70% dei campioni

≈30% dei campioni

igroscopicità

minore

maggiore

solidi tipici

nitro, halite, aphthitalite, solfati di Na e Mg, bloedite, darapskite

halite, nitrato di calcio, nitro, nitrato di magnesio, nitratina, carnallite

finestra critica (20 °C)

61-72% UR

28-46% UR

danno atteso

efflorescenze e sub/cripto-florescenze, polverizzazione severa, delaminazioni

macchie igroscopiche, contaminazione biologica, polverizzazione superficiale

dove tende a stare

anche in profondità

più vicino alla superficie

Immagine dall'articolo: Contare i cicli, non i sali

Foto 3. Polverizzazione e disgregazione granulare in cantina: la malta dei giunti sfarina e il mattone si decoesiona nella zona di evaporazione.

6. Diagnosi: leggere un quadro salino senza indovinare

La diagnosi di un quadro salino risponde, nell'ordine, a cinque domande: che danno vedo, quali ioni ci sono, quali specie formano, come sono distribuiti, e quante volte l'anno l'ambiente li fa ciclare. Ognuna ha il suo strumento, e nessuna è sostituibile con l'esperienza a vista.

1. Il danno. Il lessico conta: efflorescenza, polverizzazione, esfoliazione, distacco a lastre hanno definizioni codificate [25] e significati diagnostici diversi. La coppia efflorescenza/subflorescenza orienta subito sul regime di evaporazione (§ 3.2); una polverizzazione severa con delaminazioni orienta verso miscele solfatiche cicliche, aloni igroscopici persistenti verso miscele nitrato-calciche [7]. La quota del danno è un dato: la fascia critica della risalita sta tipicamente fra 1 e 2 metri [7, 21], e la distribuzione in altezza dei sali segue il frazionamento per solubilità [11, 12].

2. Gli ioni. Il prelievo si fa a carotaggio incrementale, non a raschiatura di superficie, e la determinazione segue la EN 16455:2014, che copre cloruri, nitriti, nitrati, solfati, sodio, potassio, ammonio, calcio e magnesio [24]. La norma italiana storica sulla determinazione dei sali solubili (UNI 11087:2003) è stata ritirata senza sostituzione nel 2016: chi la cita ancora come riferimento vigente sta citando un fantasma. Tre regole di campionamento, tutte pagate da errori documentati: campionare anche le efflorescenze e non solo le carote, pena modelli termodinamici che prevedono l'irrealtà [5]; campionare più zone e più altezze, perché i due tipi di miscela convivono nel 64% degli edifici [7]; annotare stagione e condizioni del prelievo, perché il contenuto salino dei primi millimetri cambia con la stagione [5].

3. Le specie. Gli ioni dicono chi c'è, non come è organizzato: la stessa coppia di ioni può stare in un sale innocuo o in un doppio sale a rischio solfatico. L'identificazione delle fasi (microscopia ottica su vetrino, diffrattometria) resta il complemento necessario, con una trappola classica da conoscere: i sali idrati si disidratano nella camera a vuoto del diffrattometro, e il referto dirà thenardite dove c'era mirabilite, kieserite dove c'era epsomite, se il campione non è stato sigillato in capillare [11]. Un metodo speditivo, economico e sottovalutato, mineralogia ottica più microchimica su vetrino, permette di riconoscere la gran parte delle specie in tempi da sopralluogo [11].

4. La distribuzione. Profili in profondità (i primi 2 centimetri sono la zona che decide il danno visibile [7]) e in quota. Qui si colloca la soglia operativa più utile uscita dal grande dataset belga: nei materiali che mostrano danno o macchie igroscopiche, il contenuto salino totale dei primi 2 centimetri, gesso escluso, sta tipicamente fra 0,8 e 2% in massa; e in assenza di acqua liquida, circa l'1% basta a produrre danno o problemi di umidità igroscopica in una vasta gamma di materiali [7]. Sono valori di riferimento, non dogmi (il riempimento critico dipende dalla porosità: sul calcare degli esperimenti di soglia era il 3,9% [2]), ma danno finalmente al tecnico un metro: sotto lo 0,8% nei primi centimetri il sale raramente spiega il danno; sopra l'1% il muro è in fase di propagazione o ci sta entrando.

5. I cicli. Il tassello quasi sempre mancante: un anno di monitoraggio termoigrometrico accanto alla superficie malata, con registrazione almeno semioraria (§ 4.2). Da lì: conteggio degli attraversamenti delle soglie dei sistemi identificati, con le soglie corrette per la miscela reale quando si dispone della modellazione termodinamica, o almeno con le finestre di famiglia (61-72% e 28-46%) come prima approssimazione [5, 6, 7]. Il risultato è la grandezza che chiude la diagnosi e che nessuna analisi chimica può dare: cicli all'anno, per sale, per stagione. È il numero che trasforma "c'è del sale" in "questo muro riceve N colpi di pressa l'anno, concentrati in queste settimane", e che permette di scrivere una prognosi invece di un inventario.

Alla fine, la diagnosi ben fatta consegna una matrice piccola: carico salino nei primi 2 cm (sopra o sotto le soglie operative), famiglia di miscela (Tipo 1 o Tipo 2), specie dominanti con relative soglie, cicli/anno per stagione, e stato del danno (induzione o propagazione). Cinque caselle. Tutto l'intervento discende da lì.

Immagine dall'articolo: Contare i cicli, non i sali

Foto 4. Il lessico del danno sul campo. A sinistra: distacco a lastre su una cornice, spinto dalla cristallizzazione sotto pelle. A destra: aloni igroscopici persistenti con contaminazione biologica, indizio delle miscele ricche di nitrati e calcio.

7. Intervento: le tre leve, in quest'ordine

Se il danno è (sale presente) × (cicli subiti), le leve d'intervento sono tre, e hanno una gerarchia: fermare l'accumulo, ridurre il carico dove conta, governare il regime. Il prodotto, quando serve, arriva per ultimo e al servizio della strategia; il mercato tende a proporre l'ordine inverso.

7.1 Fermare l'accumulo (allungare l'induzione)

Ogni chilo di sale che entra accorcia la vita del muro: il primo intervento è chiudere il rubinetto. Contro la risalita, gli strumenti sono noti e la loro efficacia relativa è discussa da decenni (già negli esperimenti veneziani degli anni Ottanta si annotava: taglio meccanico il più efficace ma con rischi di dissesto, elettro-osmosi dai risultati contraddittori, iniezioni chimiche promettenti ma dibattute [21]); contro l'aerosol marino e i disgelanti, protezioni e distanze; contro i solfati di nuovo apporto, la disciplina di non introdurre cemento a contatto con materiali storici, che è una sorgente interna documentata di solfati e alcali [1, 11]. Due errori da non commettere in questa fase. Il primo: credere che chiusa la sorgente il problema sia chiuso; il sale già entrato resta, e con lui i cicli (per questo "bloccare non basta" è una tesi che chi scrive difende da tempo anche sul fronte umidità). Il secondo: sigillare la superficie con rivestimenti poco permeabili per "non far uscire l'umidità": il fronte di evaporazione arretra, la cristallizzazione migra in profondità o più in alto, e il danno si sposta dove costa di più ripararlo, esattamente per la fisica del § 3.2 [1].

7.2 Ridurre il carico dove conta (gli impacchi, con onestà aritmetica)

La desalinizzazione per impacco funziona, ma dentro limiti che vanno dichiarati in relazione tecnica, perché la letteratura li ha misurati.

Primo limite: profondità. L'impacco lavora sui primi centimetri. In prove documentate su muratura di laterizio, tre applicazioni successive di un impacco di caolino, sabbia e cellulosa hanno portato il contenuto salino dei primi centimetri a circa lo 0,5% in massa, un valore compatibile con le soglie di sicurezza; ma parte dei sali, invece di uscire, è migrata più in profondità nel muro, al punto che gli stessi autori mettono in dubbio la parola "estrazione" [19].

Secondo limite: bilancio di massa. Il caso veneziano di Ca' Pesaro resta la lezione di aritmetica più istruttiva del settore: due mesi di trattamento intensivo con intonaco d'argilla sacrificale rinnovato a cicli e stanza riscaldata hanno estratto circa 3 kg di cloruri per metro quadrato; il carotaggio stimava però 20-25 kg di cloruri per metro quadrato nell'intero spessore murario. Rimozione effettiva: circa il 15% [21]. L'estrazione totale da una muratura storica spessa non è un obiettivo realistico: è un'iperbole di capitolato.

Terzo limite: rimbalzo. Tolto il sale dai primi centimetri, quello profondo torna: le simulazioni sul caso citato indicano il ritorno in superficie di circa il 20% del contenuto iniziale entro un anno su muro non intonacato, più lentamente su muro intonacato [19].

Da questi tre limiti discende l'obiettivo corretto di una desalinizzazione: scaricare la zona che decide il danno (i primi 2 centimetri) sotto la soglia operativa, sapendo che è una manutenzione ripetibile, non una bonifica definitiva; e sempre dopo aver chiuso il rubinetto, altrimenti si sta svuotando il mare col secchiello. Con un'avvertenza specifica per i quadri solfatici: la pre-bagnatura dell'impacco è essa stessa una ri-bagnatura (§ 3.3), e va condotta con la cautela di chi maneggia il meccanismo che vorrebbe disinnescare.

7.3 Governare il regime (la leva gratuita e sottousata)

Se il danno si paga a ogni attraversamento di soglia, ridurre gli attraversamenti è terapia esattamente quanto togliere sale. E il regime, a differenza del sale, spesso si comanda con decisioni gestionali a costo quasi nullo.

Il principio ha una dimostrazione sperimentale elegante: nelle colonne di calcare attraversate da soluzione salina, spostare l'esperimento in ambiente umido e senza correnti d'aria ha ottenuto lo stesso effetto protettivo di un additivo anti-cristallizzazione, convertendo la subflorescenza dannosa in efflorescenza innocua [18]. Rallentare l'evaporazione è un inibitore gratuito.

In ambienti confinati (chiese, cripte, musei, cantine) il governo del regime ha tre comandi:

stabilizzare: l'obiettivo non è "asciugare" ma tenere l'umidità relativa fuori dalle finestre critiche della miscela presente e, soprattutto, ferma. Per una miscela di Tipo 1 (finestra 61-72%) può voler dire, contro ogni intuizione, tenere l'ambiente stabilmente sopra il 75%: sali in soluzione, zero cicli, muro tranquillo; oppure stabilmente sotto il 55%: sali solidi, zero cicli. Il purgatorio sta nel mezzo, e il via vai quotidiano dentro la finestra è la peggiore delle condizioni [5, 7]. Eventi di cristallizzazione partono da variazioni di appena il 2-5% di umidità relativa [5]: la stabilità conta più del valore medio;

moderare i transitori: riscaldamenti rapidi, deumidificazioni aggressive, aperture stagionali brusche sono macchine per attraversare soglie. Il riscaldamento intermittente di un ambiente salino è un generatore di cicli con il timer;

gestire le persone: il caso della Camera degli Sposi resta il manuale. Il monitoraggio attribuì le alterazioni non alla risalita (esclusa da una perizia già nel 1948) ma al microclima dei visitatori: punte primaverili con 3-4 °C di sbalzo e un chilogrammo di vapore immesso nell'ambiente, pareti più fredde dell'aria di giorno (deposizione) e più calde di notte (evaporazione), un ciclo igrometrico quotidiano azionato dagli ingressi. La risposta fu gestionale: scaglionare i flussi, monitorare in continuo [22]. Nella Valle dei Re, analogamente, è il respiro dei turisti ad aver riattivato il cloruro quiescente delle tombe [10].

All'aperto il regime non si comanda, ma si sceglie come il muro lo attraversa: orientare le lavorazioni di cantiere fuori dalle stagioni di massimo ciclo (che il monitoraggio ha individuato), programmare le asciugature post-intervento come decompressioni lente, proteggere temporaneamente le superfici in essiccamento da sole e vento. Sono attenzioni da direzione lavori, non da fornitura.

7.4 I prodotti, al loro posto

Gli inibitori e modificatori di cristallizzazione sono la frontiera seria della ricerca. I ferrocianuri alcalini, su cloruro di sodio, spostano la cristallizzazione dalla subflorescenza all'efflorescenza e ne cambiano l'abito cristallino: in colonne di calcare, concentrazioni fra 0,1 e 1% hanno convertito il danno in un'estrazione spontanea spettacolare, filamenti dendritici da rimuovere a spazzola [18]; l'effetto è documentato anche in tempi rapidissimi su provini contaminati [1]. Sul solfato di sodio l'efficacia è più condizionata [18]; su solfato di magnesio esistono prove in opera di fosfonati organici con risultati preliminari incoraggianti e monitoraggio a lungo termine dichiarato necessario [17]. La direzione più matura per l'edilizia è forse quella dei modificatori miscelati nelle malte: malte di calce additivate in impasto (ferrocianuro di sodio per i cloruri, borace per i solfati) hanno mostrato in laboratorio resistenza ai sali considerevolmente migliorata senza penalizzare le proprietà della malta [20]. Lo stato dell'arte consente di dirlo con precisione: strumenti promettenti, evidenza di laboratorio solida, esperienza di campo ancora giovane; chi li impiega oggi lo fa da sperimentatore, e il capitolato deve dirlo.

Gli intonaci da risanamento e sacrificali vanno letti con la stessa lente dei cicli: sono serbatoi che spostano la cristallizzazione dal supporto a un materiale progettato per morire. Funzionano finché la loro capacità di accumulo non si esaurisce, e vanno quindi trattati come componenti a vita utile dichiarata e programmata, non come finiture. Il vecchio esperimento veneziano dell'intonaco d'argilla rinnovato a cicli [21] è, concettualmente, l'antenato onesto di questa famiglia: sapeva di essere una manutenzione.

Che cosa invece non fare, perché la fisica lo boccia: sigillature e rivestimenti barriera su muri salini (spostano il fronte, § 7.1); rasature cementizie (aggiungono solfati e alcali al paziente [1, 11]); asciugature forzate rapide su murature contaminate (convertono efflorescenza in subflorescenza [1]); bagnature e lavaggi generosi su quadri solfatici (sono il ciclo killer [2, 3]); e la rimozione puramente estetica delle efflorescenze con ritinteggiatura immediata, che non è un intervento ma la cancellazione del sintomo dal referto.

8. Capitolato, direzione lavori, collaudo: mettere i cicli nel contratto

La tesi dei cicli diventa utile quando entra nei documenti. Tre innesti, uno per documento.

Nel capitolato (fase diagnostica come prestazione dovuta, non come premessa facoltativa):

determinazione quantitativa degli ioni secondo EN 16455:2014 su carotaggi incrementali (0-2 cm e oltre), più zone e più quote, efflorescenze incluse [24, 5, 7];

identificazione delle specie con protezione degli idrati (capillari sigillati) [11];

monitoraggio termoigrometrico di superficie, passo non superiore a 30 minuti, durata minima attraverso le stagioni critiche attese, un anno dove il quadro lo giustifica [5, 6];

deliverable esplicito: matrice diagnostica delle cinque caselle (§ 6) con conteggio dei cicli per stagione.

Nella direzione lavori (il regime come lavorazione):

cronoprogramma delle lavorazioni umide e delle asciugature coerente con le stagioni di minimo ciclo individuate dal monitoraggio;

asciugature post-intervento specificate come processo controllato (gradiente massimo di umidità relativa ambiente, protezione da vento e irraggiamento diretto, raccolta programmata delle efflorescenze ai cicli);

divieto esplicito di bagnature non programmate su quadri solfatici, con la stessa serietà con cui si vieta il carico su una soletta fresca;

per gli impacchi: numero di applicazioni definito, controllo analitico del sale estratto per ciclo (la resa cala a ogni passata [21]), criteri di arresto.

Nel collaudo (verificare la malattia, non la vernice):

ripetizione dei profili ionici nei primi 2 cm nelle stesse posizioni della diagnosi: obiettivo contrattuale tipico, contenuto residuo sotto le soglie operative (riferimento: 0,5% raggiungibile con impacchi ben condotti [19]; 0,8% come soglia di attenzione del dataset [7]);

monitoraggio post-intervento di almeno un ciclo stagionale critico, con conteggio dei cicli residui rispetto al conteggio diagnostico: l'intervento sul regime si collauda contando, non guardando;

verifica programmata a 12 mesi del rimbalzo (il ritorno documentato di sale in superficie entro un anno è fisiologico e va distinto dal fallimento [19]);

accettazione espressa in termini di velocità di danno, non di assenza di sintomi: un'efflorescenza che ricompare su un intonaco sacrificale sta facendo il suo mestiere.

Questo apparato ha un costo diagnostico reale (analisi, un anno di sensori, due campagne di prelievo) che è una frazione piccola di qualunque rifacimento ripetuto. Il copione del § 1, con i suoi interventi da rifare ogni cinque anni, è il vero capitolo di spesa che questa impostazione va a chiudere.

Immagine dall'articolo: Contare i cicli, non i sali

Figura 6. Dalla diagnosi all'intervento: le cinque caselle, le tre leve e il collaudo.

9. Sintesi, e i confini di ciò che sappiamo

La catena è corta e ogni anello è documentato. I sali entrano da sorgenti leggibili nel quadro ionico. Danneggiano cristallizzando confinati, con pressioni che crescono con la sovrasaturazione e superano la resistenza a trazione dei materiali. La sovrasaturazione pericolosa si produce ai passaggi di soglia igrometrica, e per i solfati di sodio soprattutto alla ri-bagnatura del materiale asciutto. Il danno parte quando il carico salino riempie i pori (induzione) e da lì avanza a colpi di ciclo (propagazione). I cicli si contano dal monitoraggio, con le soglie corrette per le miscele reali, che sono più basse e più larghe di quelle dei sali puri. E le tre leve dell'intervento (chiudere le sorgenti, scaricare i primi centimetri, governare il regime) valgono nell'ordine, con i prodotti al servizio della strategia.

È doveroso dire anche dove il terreno è meno fermo. Il meccanismo fine del solfato di magnesio conserva zone d'ombra riconosciute [16]. La cinetica delle miscele (chi cristallizza davvero, e quando, dentro un poro reale) è un cantiere aperto, e i modelli termodinamici di equilibrio, per quanto preziosi, non la catturano [6, 7]. Non esiste ancora una soglia validata di "cicli all'anno accettabili" per materiale, con l'eccezione della transizione del solfato di sodio, dove ogni ciclo è di per sé una funzione di danno [5]. E i test accelerati di laboratorio, inclusa la prova normata al solfato [23], restano rappresentativi solo di alcune esposizioni reali: la comunità scientifica che li usa lo scrive da vent'anni [1, 2, 8]. Non a caso la raccomandazione più recente in materia, pubblicata dal comitato tecnico internazionale dedicato, ristruttura la prova proprio attorno ai concetti discussi qui: una fase di accumulo per trasporto capillare ed evaporazione, e una fase di propagazione governata da cicli di dissoluzione e cristallizzazione indotti dalle variazioni di umidità [9]. La direzione della disciplina è quella.

Per la pratica professionale la morale sta in una frase, che è insieme tesi e metodo: il sale è la condizione, il ciclo è la causa efficiente. Si diagnostica contando, si interviene sul conto. Chi misura solo il sale ha fotografato il fucile; il numero dei colpi sparati sta nel monitoraggio.

Bibliografia

1. Flatt R.J., Aly Mohamed N., Caruso F., Derluyn H., Desarnaud J., Lubelli B., Espinosa-Marzal R.M., Pel L., Rodriguez-Navarro C., Scherer G.W., Shahidzadeh N., Steiger M., Predicting salt damage in practice: a theoretical insight into laboratory tests, RILEM Technical Letters 2 (2017) 108-118. ✅

2. Tsui N., Flatt R.J., Scherer G.W., Crystallization damage by sodium sulfate, Journal of Cultural Heritage 4 (2003) 109-115. ✅

3. Shahidzadeh-Bonn N., Desarnaud J., Bertrand F., Chateau X., Bonn D., Damage in porous media due to salt crystallization, Physical Review E 81 (2010) 066110. ✅

4. Benavente D., García del Cura M.A., García-Guinea J., Sánchez-Moral S., Ordóñez S., Role of pore structure in salt crystallisation in unsaturated porous stone, Journal of Crystal Growth 260 (2004) 532-544. ✅

5. Pereira-Pardo L., Prieto B., Silva B., Assessing the risk of salt decay for wall paintings in historic buildings: thermo-dynamic modeling and transition cycles count, International Journal of Conservation Science 8/3 (2017) 351-364. ✅

6. Godts S., Orr S.A., Desarnaud J., Steiger M., Wilhelm K., De Clercq H., Cnudde V., De Kock T., NaCl-related weathering of stone: the importance of kinetics and salt mixtures in environmental risk assessment, Heritage Science 9 (2021) 44. ✅

7. Godts S., Orr S.A., Steiger M., Stahlbuhk A., De Kock T., Desarnaud J., De Clercq H., Cnudde V., Salt mixtures in stone weathering, Scientific Reports 13 (2023) 13306. ✅

8. Lubelli B. et al. (RILEM TC 271-ASC), Towards a more effective and reliable salt crystallization test for porous building materials: state of the art, Materials and Structures 51 (2018) 55. ✅

9. Lubelli B. et al., Recommendation of RILEM TC 271-ASC: new accelerated test procedure for the assessment of resistance of natural stone and fired-clay brick units against salt crystallization, Materials and Structures 56 (2023) 101. ✅

10. Doehne E., Salt weathering: a selective review, Geological Society Special Publications 205 (2002) 51-64. ✅ (Per i richiami interni: Warke & Smith 2000; Cantón et al. 2001; Turkington & Smith 2000; casi Angkor, Ayutthaya, Valle dei Re, ivi citati.)

11. Arnold A., Determination of mineral salts from monuments, Studies in Conservation 29 (1984) 129-138. ✅

12. Arnold A., Zehnder K., Monitoring wall paintings affected by soluble salts, in The Conservation of Wall Paintings, The Getty Conservation Institute, Los Angeles (1991) 103-136. ✅

13. Zehnder K., Schoch O., Efflorescence of mirabilite, epsomite and gypsum traced by automated monitoring on-site, Journal of Cultural Heritage 10/3 (2009) 319-330. ✅

14. Grossi C.M., Brimblecombe P., Menéndez B., Benavente D., Harris I., Déqué M., Climatology of salt transitions and implications for stone weathering, Science of the Total Environment 409/13 (2011) 2577-2585. ✅

15. Nachshon U., Weisbrod N., Beyond the salt crust: on combined evaporation and subflorescent salt precipitation in porous media, Transport in Porous Media (2015), DOI 10.1007/s11242-015-0514-9. ✅

16. Balboni E., Espinosa-Marzal R.M., Doehne E., Scherer G.W., Can drying and re-wetting of magnesium sulfate salts lead to damage of stone?, Environmental Earth Sciences 63 (2011) 1463-1473. ✅

17. Ruiz-Agudo E., Lubelli B., Sawdy A., van Hees R., Price C., Rodriguez-Navarro C., An integrated methodology for salt damage assessment and remediation: the case of San Jerónimo Monastery (Granada, Spain), Environmental Earth Sciences 63 (2011) 1475-1486. ✅

18. Selwitz C., Doehne E., The evaluation of crystallization modifiers for controlling salt damage to limestone, Journal of Cultural Heritage 3 (2002) 205-216. ✅

19. De Clercq H., Godts S., Salt extractions of brickwork: a standard procedure?, in Proceedings SWBSS 2014, 3rd International Conference on Salt Weathering of Buildings and Stone Sculptures, KIK-IRPA, Bruxelles (2014) 457 e ss. ✅

20. Granneman S., Lubelli B., van Hees R., Mitigating salt damage in lime-based mortars with mixed-in crystallization modifiers, in Proceedings SWBSS 2017, TU Delft (2017). ✅

21. Fassina V., Il risanamento delle murature. Un esperimento di desalinizzazione a Venezia, Laboratorio Scientifico della Soprintendenza ai Beni Artistici e Storici di Venezia. ⚠️ (testo integrale consultato; estremi editoriali del volume da completare in bozza finale)

22. Fassina V., Alterazione dei dipinti murali: microclima nella Camera degli Sposi, Beni Culturali (primi anni Ottanta). ⚠️ (testo integrale consultato; estremi del fascicolo da completare in bozza finale)

23. UNI EN 12370:2020, Metodi di prova per pietre naturali – Determinazione della resistenza alla cristallizzazione dei sali. ✅ (versione vigente; le criticità di rappresentatività citate riguardano il metodo, non la vigenza)

24. UNI EN 16455:2014, Conservazione dei beni culturali – Estrazione e determinazione dei sali solubili in pietre naturali e materiali correlati usati in e provenienti dai beni culturali. ✅ (la UNI 11087:2003 risulta ritirata senza sostituzione dal 29/09/2016)

25. ICOMOS-ISCS, Illustrated glossary on stone deterioration patterns, Monuments & Sites XV (2008). ✅

Nota metodologica sulle fonti

Tutte le affermazioni quantitative di questo articolo (soglie, equazioni, pressioni, percentuali, conteggi) sono state verificate sui testi integrali delle pubblicazioni citate; le norme e i riferimenti editoriali sono stati verificati sui cataloghi ufficiali alla data di chiusura. Le due fonti marcate ⚠️ sono state lette integralmente ma provengono da estratti privi dei riferimenti completi di volume: gli estremi editoriali saranno completati prima della pubblicazione. Nessun valore numerico proviene da fonte non verificata.

L'autore

Specialista in risanamenti di interrati, umidità di risalita, muffe e condense, circa trent'anni di esperienza di cantiere e venti come imprenditore. Autore di "Murature umide: cause e rimedi" (Grafill, 2026).


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