Indagini ultrasoniche sui marmi del Duomo di Milano: il nostro studio

Da sempre, il marmo proveniente dalle cave di Candoglia, usato sin dal 1368 per rivestire la Cattedrale di Milano e per realizzare il suo imponente apparato decorativo, è soggetto a distacchi, fessurazioni e altri fenomeni di degrado, dovuti sia a fattori naturali che antropici.

La Veneranda Fabbrica del Duomo di Milano ha recentemente intrapreso una serie di studi approfonditi sullo stato di conservazione del marmo che compone questo straordinario monumento e noi di Arch-indagini abbiamo messo a disposizione le nostre competenze.

Il piano di indagini è stato volto a fornire, attraverso un approccio tecnologico e oggettivo, dati essenziali ad identificare e gestire i rischi connessi al degrado materico, contribuendo alla protezione di questo inestimabile patrimonio architettonico italiano. Abbiamo deciso di utilizzare principalmente la tecnologia ultrasonica, che si è rivelata essenziale per identificare e analizzare lo stato di conservazione dei manufatti lapidei, con l’obiettivo di prevenire distacchi e danni strutturali.

Tecnologia ultrasonica: configurazione e applicazioni

Nel nostro progetto, abbiamo adottato la tecnica ultrasonica come strumento diagnostico per valutare l’omogeneità dei marmi. Questo metodo misura la velocità delle onde elastiche che attraversano il materiale e grazie ad esse è possibile correlare lo stato di danno del manufatto artistico alle sue proprietà meccaniche. La tecnica di prova rileva vuoti, fessure e altri difetti interni che causano una diminuzione della velocità di propagazione delle onde emesse dalla strumentazione nel materiale.

A seconda della conformazione volumetrica e della posizione degli oggetti da analizzare, sono state impiegate tre configurazioni di prova:

1. Prova per trasparenza. Rappresenta il metodo più efficace per valutare l'integrità interna dei blocchi lapidei, analizzandone l’intero spessore;

2. Prova di superficie. Indicata per identificare fenomeni di degrado come erosioni o croste nere limitatamente agli strati superficiali;

3. Prova di superficie sopra le fessure. Consente di valutare la profondità delle fessurazioni tramite sensori posizionati a cavallo delle soluzioni di continuità visibili dalla superficie.

Queste tecniche di indagine sono state calibrate utilizzando sia elementi originali degradati che le loro copie (realizzate per sostituire le sculture ormai troppo danneggiate), permettendoci così di affinare le metodologie di prova al fine di garantire l’attendibilità dei risultati.

Selezione e analisi dei campioni di marmo

Nel nostro studio, abbiamo scelto vari campioni di marmo di Candoglia, per rappresentare le diverse tipologie decorative presenti sul Duomo.

Dai blocchi prismatici di base fino a statue ed elementi complessi, l’obiettivo era determinare le velocità caratteristiche del materiale prima e dopo la messa in opera, verificando se e come le lavorazioni scultoree e i fenomeni atmosferici ne influenzino l’integrità.

Risultati delle indagini ultrasoniche: il degrado del marmo

Le prove ultrasoniche condotte dal nostro studio hanno dimostrato un’elevata sensibilità nel rilevare discontinuità interne, anche quelle non visibili in superficie. I campioni di marmo non lavorato, testati lungo i piani di scistosità, hanno fornito velocità di circa 6000 m/s. Tuttavia, i campioni esposti agli agenti atmosferici e maggiormente lavorati hanno registrato una riduzione delle velocità fino al 45% rispetto agli elementi nuovi. Questi dati ci permettono di associare specifici intervalli di velocità alle diverse condizioni di conservazione del materiale e costituiscono una base su cui sviluppare le future attività di studio e di conservazione. 

La ricerca non può però dirsi conclusa a questo punto: molto ancora resta da scoprire.

In una futura fase di indagine, sarà fondamentale focalizzare la nostra attenzione sulle correlazioni tra lo stato di conservazione dei blocchi provenienti dalla cava e ancora non scolpiti, né sbozzati. Essi serviranno come base per scoprire le dinamiche di degrado del materiale e se sia possibile identificare sin da prima della lavorazione eventuali punti di debolezza, per evitare di usare i blocchi più vulnerabili e garantire agli elementi in opera una vita utile il più lunga possibile.