COMPORTAMIENTO DE PRODUCTOS HIDRÓFUGOS APLICADOS EN PIEDRAS DE DIFERENTE NATURALEZA. CAMBIOS EN LAS PROPIEDADES HÍDRICAS Y RESPUESTA A LOS FACTORES DE DETERIORO. _______________________________________________________________________________________________ CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS COMPORTAMIENTO DE PRODUCTOS HIDRÓFUGOS APLICADOS EN PIEDRAS DE DIFERENTE NATURALEZA. CAMBIOS EN LAS PROPIEDADES HÍDRICAS Y RESPUESTA A LOS FACTORES DE DETERIORO 5 COMPORTAMIENTO DE PRODUCTOS HIDRÓFUGOS APLICADOS EN PIEDRAS DE DIFERENTE NATURALEZA. CAMBIOS EN LAS PROPIEDADES HÍDRICAS Y RESPUESTA A LOS FACTORES DE DETERIORO. _______________________________________________________________________________________________ Índice 1.1 Introducción 7 1.2 Objetivos 10 6 COMPORTAMIENTO DE PRODUCTOS HIDRÓFUGOS APLICADOS EN PIEDRAS DE DIFERENTE NATURALEZA. CAMBIOS EN LAS PROPIEDADES HÍDRICAS Y RESPUESTA A LOS FACTORES DE DETERIORO. _______________________________________________________________________________________________ 1.1 Introducción La piedra ha sido utilizada desde la antigüedad como material de construcción estructural y ornamental. Muestra de ello son las innumerables obras arquitectónicas y esculturas que conforman nuestro patrimonio arquitectónico, el cual nos da testimonio de la evolución que ha podido experimentar este material. Aún considerándose la piedra como un material resistente a la intemperie, esta experimenta cambios en sus propiedades iniciales cuando se encuentra expuesta al ambiente, pues casi nunca alcanza el equilibrio con el medio en el que se ha emplazado. Estas modificaciones pueden provocar en la piedra cambios en el aspecto; en ciertas ocasiones, cambios positivos, sin embargo, cuando el ambiente es más agresivo se produce un deterioro en la piedra, mermando así sus cualidades estéticas. Los materiales pétreos ubicados en edificios y monumentos, y expuestos a condiciones a menudo agresivas, tienden a deteriorarse como consecuencia de la combinación de diversos procesos químicos, físicos y biológicos. La alteración de la piedra es un proceso que se desarrolla normalmente de manera muy lenta, aunque dependiendo del fenómeno ambiental, se producirá un mayor o menor deterioro. En líneas generales, los agentes que contribuyen en mayor medida a la alteración de las piedras utilizadas para la construcción son: la humedad (agua), las sales solubles y los contaminantes atmosféricos. A continuación se describen cada uno de ellos: Agua: es uno de los elementos que más afecta a la piedra. Su acción puede ser directa o indirectamente sirviendo de vehículo a otros agentes ambientales. Este fenómeno puede originar en la piedra diversas alteraciones químicas: disolución de carbonatos, reacciones de oxidación-reducción, hidratación, hidrólisis de silicatos, etc. Así mismo se puede alterar el aspecto físico de la piedra cuando el agua retenida en los poros se hiela, y como consecuencia, aumenta la presión en el interior de estos, los cuales, tras continuos ciclos de hielo-deshielo, pueden desencadenar graves daños físicos en ella. 7 COMPORTAMIENTO DE PRODUCTOS HIDRÓFUGOS APLICADOS EN PIEDRAS DE DIFERENTE NATURALEZA. CAMBIOS EN LAS PROPIEDADES HÍDRICAS Y RESPUESTA A LOS FACTORES DE DETERIORO. _______________________________________________________________________________________________ Sales solubles: las piedras de edificación suelen verse afectadas por la presencia de sales en su interior, las cuales pueden ser inherentes a la propia composición del material o extrínsecas, es decir, procedentes del suelo, de materiales de construcción o incluso derivadas de estos mismos. Las sales cristalizan en el interior o exterior de la piedra produciendo diferentes formas de deterioro físico-químico. Contaminantes atmosféricos: determinados compuestos como óxidos de carbono, óxidos de nitrógeno o los compuestos de azufre pueden afectar directa o indirectamente a la durabilidad de las piedras de construcción. Es en las áreas urbanas donde el deterioro de los materiales pétreos se ha visto más acelerado, si bien, estos efectos negativos pueden extenderse también a las zonas rurales a través de las lluvias ácidas. Otros agentes y mecanismos: la erosión eólica, los ciclos térmicos, las vibraciones, las sobrecargas externas o la acción biológica de ciertos organismos vivos son también otros mecanismos de deterioro que pueden afectar al material pétreo. Como resultado de la acción de estos agentes cobran gran importancia los estudios que se vienen realizando en torno a la piedra: estudios de durabilidad, de procesos de deterioro, de métodos y productos de conservación, experimentación sobre el comportamiento futuro de los sistemas piedra-tratamiento, etc. De entre todos ellos adquiere especial relevancia los relacionados con la conservación, pues no solo se hace desde un punto de vista correctivo sino también preventivo. Existen innumerables técnicas para lograr la conservación de la piedra debido a las distintas alteraciones que sufre. Dichas técnicas se pueden clasificar en tres grandes grupos: - Limpieza. - Protección y consolidación. 8 COMPORTAMIENTO DE PRODUCTOS HIDRÓFUGOS APLICADOS EN PIEDRAS DE DIFERENTE NATURALEZA. CAMBIOS EN LAS PROPIEDADES HÍDRICAS Y RESPUESTA A LOS FACTORES DE DETERIORO. _______________________________________________________________________________________________ - Reemplazamiento y sustitución. Este proyecto se centrará especialmente en la preservación de la piedra. La protección, tal y como se concibe en la actualidad, tiene la finalidad de conferir a la superficie de la misma un carácter hidrófugo. Esta se lleva a cabo aplicando sustancias químicas que actúan de pantalla entre la piedra y el ambiente. Al paliar la acción del agua, se reducen los efectos a los que hemos hecho referencia anteriormente, como pueden ser la disolución de carbonatos o la hidrólisis de silicatos. 9 COMPORTAMIENTO DE PRODUCTOS HIDRÓFUGOS APLICADOS EN PIEDRAS DE DIFERENTE NATURALEZA. CAMBIOS EN LAS PROPIEDADES HÍDRICAS Y RESPUESTA A LOS FACTORES DE DETERIORO. _______________________________________________________________________________________________ 1.2 Objetivos El objetivo del presente proyecto es evaluar de forma comparativa el comportamiento que nos ofrecen dos tratamientos hidrófugos aplicados en dos piedras diferentes frente a diversos ensayos de alteración. Las probetas utilizadas en este proyecto son originales de Sierra Elvira y Estepa. La “Piedra de Sierra Elvira” constituye una de las piedras ornamentales más significativas del patrimonio arquitectónico de Andalucía Oriental. Es una roca caliza del Lias que aflora en el Subbético Medio del sector central de las Cordilleras Béticas. Sus características petrográficas y físico-mecánicas le confieren una calidad técnica y durabilidad muy notables para su utilización como material de construcción estructural y ornamental. Los principales parámetros que determinan estas cualidades son su mínima porosidad eficaz, y asociado a ello, sus excelentes propiedades hídricas, así como sus elevadas resistencias mecánicas y el bajo coeficiente de anisotropía textural, tanto elástico como mecánico. Este conjunto de características ha permitido su utilización en muy diversas funciones constructivas. La “Piedra de Estepa” es una caliza marina de facies someras, homogénea, de alta pureza, compacta, de escasa absorción de agua y resistencia mecánica media-alta. Para saber la eficacia que nos presentan cada uno de los productos hidrófugos es necesario conocer la influencia de cada uno de ellos en los materiales con los que estamos trabajando. Dependiendo de los resultados que obtengamos, la elección adecuada será la de un producto u otro. La realización de los ensayos de alteración nos permitirá estudiar la resistencia de la piedra a los revestimientos hidrófugos así como evaluar la eficacia de un determinado tratamiento. 10