CONSERVACION DE MATERIALES II

Dra. Vera De La Cruz Baltazar

Piedra

Deterioro Causas endógenas:

Naturaleza: estructura, textura Composición: minerales y elementos

Causas exógenas Agentes físicos Agentes químicos Agentes biológicos

Piedra

Agentes físicos

Fallas estructurales o de diseño Vibraciones Lluvia Sales Temperatura

Piedra

Fallas estructurales o de diseño

Piedra

Fallas estructurales o de diseño

Piedra

Fallas estructurales o de diseño

Piedra

Vibraciones

Piedra

VibracionesReducción de vida de casas causada por tráfico

(Feiden, 1994)Vehículos a 20 km/h por día

Reducción de vida %

Hasta 260 0

260-600 4

600-960 7.5

960-1540 10

1540-2660 15

2660-3440 20

3440-4660 25

4660-7440 35

7440 o más 50

Piedra

Lluvia

Piedra

Sales

Piedra

Temperatura Hay diferencias de estrés en una misma pieza de

material homogéneo

Piedra

Temperatura: Los cambios dimensiónales son proporcionales al

tamaño del elemento

Piedra

Temperatura:

Las partes superiores del edifico están más expuestas a cambios de temperatura

Expansión limitada puede causar deformación o grietas

El acero y concreto tienen coeficientes de expansión aprox. dos veces más grandes a los de ladrillo, piedra caliza, arenisca y morteros a base de cal

Piedra

Coeficientes de Dilatación Lineal (x 10-6)

Aluminio 24Plomo 29Concreto 12Cobre 16.6Bronce 18Acero 10Hierro 12Zinc 26.3Vidrio 9

Piedra

Deterioro Químico No ocurre en ausencia de humedad

Piedra

Lluvia ácidaH2O + CO2 H2CO3

Afecta mayormente a: Feldespatos de sodio y calcio Montmorillonita cálcica Caolinita y Calcita

Piedra

Lluvia ácida

Ca(HCO3) CaCO3 +H2O +CO2

pH 5.6 En la piedra caliza los silicatos pueden ser

atacados por agua cuando los iones como Ca, Al, K y Na han sido lixiviados

Los feldespatos sufren caolinización Empobrece la piedra de cementante

Piedra

Lluvia ácida Si el Ca(HCO3) es eliminado queda expuesta una

superficie “azucarada”

Piedra

Lluvia ácida Si se carbonata se forma costra

Piedra

Hidrólisis de compuestos ferromagnesianos o de hierro

Piedra

Condensación 

Más dañina que la lluvia ácida Rica en ácidos y otros contaminantes Puede causar ciclos de humedad-secado La superficies afectadas por condensación tienen

costras duras con hollín o polvo Estas costras rara vez son continuas e impermeables La resistencia a este ciclo de mojado y secado depende

de: Porosidad Propiedades mecánicas del material

 

Piedra

Contaminación atmosférica Contaminantes sólidos:

Polvo Arcillas Restos de rocas Restos de material

vegetal Sales Humo Cenizas Partículas de cemento,

morteros Partículas de llantas, etc

Piedra

Partículas líquidas: brumas, aerosol

Piedra

Contaminación atmosférica

Contaminantes gaseosos:

Compuestos de S: SO2, SO3, H2SO4, MSO4

Compuestos de N: NH3, NOX, MNO3

Compuestos de C: CO2, Hidrocarburos Halógenos Ozono

Piedra

Contaminantes gaseosos: Dióxido de azufre

 Producido durante la combustión carbón, aceite, petróleo, etc.

La mitad proviene de fuentes biológicas Acido difícil de remover porque no es volatil

 S+ O2 → SO2

 SO2 + O2 → SO3

 SO3 + H2O → H2SO4

Piedra

El ácido sulfúrico puede atacar de diferentes maneras:

  SO2 fijado en CaCO3 (seco) CaSO3  

+ O + O

+H2O fijado en CaCO3 (húmedo) + H2O

H2SO4

aerosol ácido depositado  en la piedra CaSO4 o aerosol depositado en la piedra CaSO4

(NH4)2 SO4 2H2O 

Piedra

Dióxido de azufre La piedra caliza en áreas contaminadas adquiere

colores blanco, gris y negro

Piedra

Piedra

Ozono 

Es altamente dañino Proviene de tres fuentes principales:

Producción natural en la parte superior atmósfera De los efectos dela luz del sol en los gases

emitidos por los coches De algunas clases de lámparas y equipo eléctrico

que puede ser usado en interiores El ozono es un agente oxidante muy poderoso

 

Piedra

Oxidos de nitrógeno 

El dióxido es un importante agente de deterioro Al reaccionar con agua produce ácido nítrico

 2 NO2 + H2O → HNO2 + HNO3

Causa daño similar al producido por el ácido sulfúrico

Es volátil y el ácido no puede reaccionar con superficies secas

Piedra

Deterioro biológico

Piedra

Información relevantes para diseñar un tratamiento de conservación: Tipos de piedra presentes Origen e información disponible Composición geológica y mineralógica Orientación del grano o veta Presencia de componentes solubles Acumulación de sales Presencia de elementos metálicos Naturaleza del mortero Acabado de juntas Acabado de las superficies de la piedra

Piedra

Piedra

Nota: Las imágenes de la presentación fueron obtenidas de la red.