Metode de restaurareAnaliza restaurarii turnului din Pisa

An IV, semestrul II, 2014-2015

Profesor : Mosoarca MariusEchipa : Ciciu Ioana

Onicala Paula Oprea Alexandra

...turnul din Pisa

Astazi un linistit oras universitar, Pisa era in secolul XII cea mai importanta republica maritima a Italiei, mai puternica decat Venetia. In anul 1173, spre a sarbatori triumful asupra sarazinilor, in Sicilia, notabilitatile orasului au dispus construirea unui turn inalt de peste 50 de metri. Astfel a inceput constructia Tunului ca o campanila pentru Domnul din Pisa, fiind conceput ca un simbol al bogatiei, mandriei si bunastarii italienilor.

...Turnul din Pisa, un simbol al Italiei?!

Faimosul turn a fost conceput de catre arhitectul Bonanno Pisano si avea sa devina cea mai controversata structura arhitectonica din Italia.Aceasta capodopera arhitecturala a fost insa inaltata pe un teren subred si in plus, desi avea o greutate de 15.000 tone, nu dispunea decat de o fundatie de 200 metri patrati. Rezultatul: turnul a inceput sa se incline tot mai mult, ajungand, la sfarsitul secolului trecut, in pragul colapsului.

...arhitectura sau sculptura?!

Constructia turnului s-a desfasurat etapizat, pe parcrsul a 199 de ani, fiinddeseori oprita datorita terenului de fundare. Lucrarile de contructie ale primuluietaj incep in timpul unei perioade de prosperitate, fiind folosita marmura pentrurealizarea unor coloane, cu capitelui corintice, articulate cu arcade bogatdecorate.

...istoricul turnului?!

Dup doisprezece ani de la punerea pietrei de temelie, la 9 august 1173,cnd construcia ajunsese la etajul al treilea, datorit proastei caliti asolului, constituit din noroi argilos i nisip, turnul ncepea s se ncline ndirecia sud-est. Timp de o sut de ani construcia a fost stopat. In 1272munca se continua timp de aproape un secol sub indrumarea arhitectuluiGiovanni di Simone care stabileste ca urmtoarele patru etaje vor fiiconstruite oblic, pentru a compensa partea nclinat. Construcia a trebuit sfie ntrerupt din nou, din motive militare, pn n 1372, cand se finalizeazalucrarile la ultimul etaj, etajul clopotnitei, vizibil inclinat spre sud, 1.6grade(133cm).

De-a lungul vremii, numerosi savanti au incercat sa ofere o explicatiemisterului Turnului din Pisa, analizand atat structura turnului cat si posibilelesolutii de remediere a problemelor solului, in incercarea de a stopa inclinareaacestuia.

Turnul are o nlime de 56 de metri i o greutate de 14.453 tone. Avand un plancircular, cu diametrul de 15,5m aceasta se deosebeste de turnurile patrateobinuite n Italia central i este ntr-un mare contrast cu turnurile ascuite dinnordul Europei. Fiind format din 14.200 de tone de marmur de Carrara, cu ogrosime a zidului la baz de 2,44m, numarand 296 de trepte pana la ultimulnivel, turnul a fost proiectat s stea vertical.

...cum a fost proiectat?!

n vrful turnului se gsesc cele apte clopote ale domului. Acestea sunt acionate din precauie doar static, numai cu ciocane de impact electromagnetic intern, i anume la prnz la ora 12 i naintea slujbelor religioase.

NumeNumeNumeNume AnAnAnAn MeMeMeMeterterterter DiametruDiametruDiametruDiametru Masa (ca.)Masa (ca.)Masa (ca.)Masa (ca.) Ton de bazTon de bazTon de bazTon de baz Deschiderea Deschiderea Deschiderea Deschiderea arculuiarculuiarculuiarcului

Assunta 1654 Ioan Petrus de Orlandis 1.596 mm 2.600 kg si2 nord-est, sus

Crocifisso 1818 Santio Gualandio da Prato 1.436 mm 1.800 kg do diez3 sud-est, jos

San Ranieri 1735 Pier Francesco Berti 1.247 mm 1.150 kg re diez3 sud, jos

Pasquereccia 1262 Locterineus de Pisis 1.040 mm 1.014 kg sol diez3 sud-vest, jos

Del Pozzo 2004 Fonderia Marinelli di Agnone 942 mm 490 kg sol3 vest, jos

Terza 1473 Antonio di Jacopo 817 mm 330 kg si bemol3 sud-vest, sus

Vespruccio 1501 anonim 572 mm 120 kg mi4 sud, sus

...cum s-a mentinut in picioare turnul?!

Suprafaa de sprijin pe sol joac un rol extrem de important n mentinerea npozitie verticala a diverselor obiecte sau constructii.Pentru noi, oamenii,aceast suprafa de sprijin este dat de felul n care ne poziionm picioarele. Cuct mrim distana dintre tlpile noastre, cu att ctigm la capitolul stabilitate.Dac un obiect nu are stabilitate, se poate rsturna extrem de uor. Dar care esteregula care i confer stabilitate unui obiect aflat n poziie vertical sau uneiconstrucii? Ideea este c un obiect se va rsturna atunci cnd centrul su demas va ajunge ntr-un punct care, ducnd perpendiculare pe sol, se va afla nafara suprafeei de sprijin.

Pentru a crete stabilitatea unei construcii este ntotdeauna nevoie de o suprafa de sprijin ct mai mare, lucru care face aproape imposibil deplasarea centrului de mas al edificiului n afara suprafeei de sprijin. De pild, celebrul Turn Eiffel din Paris a fost proiectat astfel nct baza sa are o suprafa mare, iar vrful este de dimensiuni reduse. Dimensiunile parii inferioare a turnului i confer acestuia o suprafa de sprijin considerabil, iar geometria sa pe vertical poziioneaz centrul de mas al construciei mai aproape de sol, fcnd practic imposibil doborrea construciei, chiar n condiiile n care vnturi extrem de puternice ar deplasa temporar centrul su de mas spre marginile suprafeei de sprijin. n cazul Turnului din Pisa, explicaia pentru meninerea sa n picioare este similar. Dei vrful su s-a deplasat n timp cu 3,9 metri fa de locul unde ar fi fost dac turnul era perfect vertical, proiecia la sol a centrului de mas al construciei s-a meninut ntotdeauna n interiorul suprafeei de sprijin.

Dupa finalizarea constructiei, arhitectii constata ca turnul continua sa seincline, din ce in ce mai mult, datorita solului inca instabil. Acest lucrugenereaza o serie de controverse si solutii ce vor raspunde la intrebarea:

DE CE NU CADE TURNUL?

1817Doi arhitecti britanici folosesc fir cu plumb pentru a determina inclinatia fundatieiajunsa atunci la 5 grade.1838Arhitectul Alessandro Della Gherardesca a decis ca este o idee foarte buna sasape in jurul turnului o poteca pentru plimbare, astfel incat vizitatorii sa poatavedea indeaproape modelele incrustate pe zidurile turnului, prelucrate in frumosulstil romanic. Acest sant in jurul bazei turnului aduce la lumina treptele fundatiei siplintele stalpilor ingropate.

...restaurare continua?!

1859Masuratorile facute de Frenchman Ruhault de Fleury dezvaluie ca exacavarile luiGherardesca din 1838 au dus la o serioasa marire a inclinatiei. Santurile sapateau adunat apa, rezultand marirea inclinatiei cu 0,5 grade.1911Incep masuratorile precise ale inclinatiei folosind un teodolit. Aceste masuratorisunt repetate anual din acel moment, inregistrand intr-o baza de date, informatiiimportante despre inclinatia turnului.1928Se adauga 4 statii de citire a nivelului in jurul plintei bazei turnului pentrumonitorizarea schimbarilor inclinatiei.

1934In lista celor care s-au incapatanat sa aduca turnul pe drumul cel bun, cel vertical, nu s-a terminat. Benito Mussolini a fost urmatorul care si-a incercat norocul. Acesta a ordonat ca baza de constructie sa fie umpluta cu beton, cu gandul ca acesta sigur va intari solul si va stabiliza procesul de declin. Insa betonul s-a aratat neputincios, scufundandu-se in solul argilos. Turnul si-a continuat declinul.Inginerii instaleaza fir cu plumb si boloboc pentru a masura inclinatia de nord-sud si est-vest a turnului. S-au sapat 361 perforatii in fundatia de piatra a turnului si au injectat 200 tone de beton.Scopul cimentarii a fost de a intari fundatia de piatra, dar, in schimb, a dus la o crestere brusca a inclinatiei turnului de 1,5 cm.

1990Cu turnul intr-o continua inclinare anuala, Guvernul Italian restrictioneaza accesulpublicului in turn, provocand reactii intense ale oficialilor din Pisa, care se tem deo scadere a turismului, cu influente asupra economiei locale. Motivul inchiderii afost colapsul din 1898 al turnului din Pavia.Masurile luate de catre autoritati pentru a usura greutatea turnului a fostinlaturarea clopotelor si ancorarea nivelui 3 cu cabluri de sutinere la cateva sutede metri departare.

1992Comisia din Pisa stabilizeaza baza din piatra prin infasurarea ei cu tiranti de otel acoperiti cu plastic pana la etajul 2. Aceasta interventie inchide multe crapaturi si previne colapsul prin flambaj.1993-1994Burland a propus dispunerea unor contragreutati de plumb, cu un total de 600 tone, la marginea nordica a turnului, pentru a contrabalansa inclinatia. Astfel intre mai 1993 si ianuarie 1994, turnul s-a indreptat cu 1,5 grade. Italienii nu au fost de acord, pentru ca astfel s-ar fi stricat aspectul estetic al monumentului.

1995Dupa decizia de a inlocui contragreutatile din plumb cu un sistem de ancorare prin cabluri, la o adancime de 40m, comisia din Pisa incepe prin a ingheta pamantul cu nitrogen lichid pentru prepararea montarii cablurilor. Indata ce se dezgheata solul, turnul incepe iar sa se incline. Lucrul acesta incepe intr-o noapte din septembrie, pe care comisia a denumit-o Black September. Operatia este imediat oprita, iar cautarea urgenta a unei solutii permanente incepe din nou.

1996In martie, inginerii reusesc sa aplice o metode de extragere a solului sireducere a inclinarii cu succes. Prin forarea inclinata a solului sub baza turnuluise creaza cavitati care se inchid lent, datorita tasarii turnului. Din motivepolitice, metoda nu va fi aplicata pentru urmatorii 3 ani.1998In decembrie, inginerii instaleaza cabluri temporare, care pot fi tensionatepentru a stabiliza turnul in dentrimentrul miscarilor ce pot aparea in timpullucrarilor de consolidare.

1999In februarie, inginerii incep procesul de extragere a solului, folosind gauri deforaje cu diametrul de aproximativ 5 m, excaveaza o parte din sol intr-un pasfoarte incet (20km la 2 zile). La mijlocul lui iunie, turnul s-a indreptat cu aproape2,5 cm la partea superioara cu o indreptare continua de-a lungul timpului. Panala sfarsitul lui august, s-a indreptat cu inca 4 cm. Rezultatele extractiei solului aufost asa de bune incat pe 14 septembrie, muncitorii indeparteaza 3contragreutati de plumb, in anticiparea indepartarii tuturor contragreutatilor panala sfarsitul procesului de excavare. Urmatorul pas va fi aprobarea comisieipentru extragerea deplina a solului care va permite stabilizarea permanenta a

turnului.Pentru aceste operatiuni s-au folosit ''suruburi'' fara sfarsit de dimensiuniimpresionante, pentru a fora pamantul. Simultan, tehnicienii monitorizaupermanent cei 120 de senzori plasati in jurul turnului. Dupa extragerea aaproape 100 tone de pamant, turnul a revenit la inclinatia avuta in secolul XIX.Dar Burland stia ca si aceasta solutie este temporara.

2003Dupa ce studiase timp de doi ani panza freatica din zona, inginerul britanic aadus si rezolvarea finala a problemei: el a introdus un nou sistem de drenare aapei de sub partea de nord a pietei in care se afla turnul. Rezultatul a fost celasteptat: pana anul trecut, turnul nu s-a mai clintit nici macar un milimetru siexpertii opineaza ca nici nu se va mai inclina, in urmatoarele secole.Turnul din Pisa a fost astfel salvat...

n cele din urm, reducerea cu 2,5 centimetri a gradului de nclinare a turnului,din ultimul deceniu, reprezint o victorie pentru comunitatea din Pisa.Presiunea la care este supus construcia crete cnd aceasta se inclin,deoarece pereii i fundaia au fost proiectate astfel nct greutatea lor s sedistribuie pe vertical i nu n lateral, cum se ntmpl acum. Exist chiarpericolul ca pereii exteriori s cedeze la un moment dat, iar turnul s se curbezeundeva spre mijlocul su, asta n cazul n care lucrrile de restaurare nu vorcontinua i ele.Potrivit expertilor, monumentul poate fi considerat "in sigurata" pentruurmtoarele dou-trei secole.

Studii istorice i investigaii tiinifice au fost realizate timp de zeci de ani, intr-ocartografiere complexa, precum si grafice ale diferitelor forme de alterare pemai mult de 7.000 de m2 suprafeelor externe i interne ale turnului pentru aputea fi stabilite metodele corespunzatoare de restaurare.Au fost eligibile urmatoarele intervenii de conservare: 11 sisteme de curare ,5 metode de consolidare, 18 tipuri de mortar pentru chituire i tratamentespecifice pentru metale.Restaurarea a peste 7.300 de metri ptrai de suprafa de piatr a Turnului acostat aproximativ 6 milioane euro, alocate de Uniunea European, MinisterulPatrimoniului i Culturii.

Monumentul cunoscut sub numele de Piaa Miracolelor, a fost nregistrat dectre UNESCO n 1987 pe Lista Patrimoniul mondial.Elementele originale, realizate n principal cu marmura St. Giuliano i piatrcenuie Filettole, au fost progresiv nlocuit folosind marmura alba de Carrara.

Lucrarile de restaurare executate la nivelul turnului au avut in vizor suprafeelede piatr ce au fost afectate de diferite forme de degradare cauzate deexpunerea la agenti de deteriorare si stres mecanic si factorul uman. nspecial, pereii vestibulului i ai scrilor, formati din blocuri de forme regulatede diferite tipuri de piatra au prezentat depozite, cruste si pete negre in zonelecare nu sunt supuse la factorii meteorici.

Prezenta calcarului si a oxalatilor a fost raspandita la nivelul suprafetei pietrei. Auavut loc deteriorari, in special la colturile si marginile blocurilor, datorita dezintegrariipietrei. De asemenea, inclinarea turnului a constituit un factor suplimentar de stresmecanic, cauzand prejudicii peretilor, precum fisuri si exfolieri.

Restaurarea, dup eliminarea mecanic a depozitelor de suprafa inconsistente, s-a realizat mai intai printr-o interventie de pre-consolidare la nivelul zonelor cuexfoliere puternic, urmata de plombe temporare i glazuri, cu scopul de a preveniprabusirea fragmentelor mai deteriorate. Toate suprafetele au fost supuse unuitratament de dezinsectie prin pulverizare i/sau injectarea localizat de biocid cuspectru larg i cltire ulterioar. Zonele acoperite cu cruste de calcar (tavane, pereti,trepte), depozite de concretiuni au fost mai nti curate cu comprese solvent, iapoi cu substante bituminoase si mortare, iar mai apoi folosind ustensile precumscalpeli, vibroincisor, microfreze conice.

Printre elementele necorespunztoare de pe suprafaa de piatr se numarasi reziduurile de cauciuc si rasini, graffiti realizate cu culori sintetice,elemente metalice de natur diferit (pene de cupru, dibluri metalice, cuie).

Diferitele elemente metalice prezente pe veminte au fost, n general, eliminatefolosind unelte manuale i microfreze electrice, iar cele care au fost pastrate cafacand parte din structura peretelui (de exemplu, console, pene inserate ntresegmente, sigilii), au fost mai nti curate mecanic pentru a elimina oxizii iapoi tratate impotriva ruginii si protejate cu rasini acrilice.

...bibliografie

http://www.coobec.ithttp://www.pbs.orghttp://home.eng.iastate.eduhttp://news.discovery.comhttp://madridengineering.com

Informatii detaliate si explicate se gasesc in linkul de mai jos:https://www.youtube.com/watch?v=3gTq4WggLp0