Piedra deterioro y conservación

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CONSERVACION DE MATERIALES II Dra. Vera De La Cruz Baltazar

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CONSERVACION DE MATERIALES II

Dra. Vera De La Cruz Baltazar

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Piedra

Deterioro Causas endógenas:

Naturaleza: estructura, textura Composición: minerales y elementos

Causas exógenas Agentes físicos Agentes químicos Agentes biológicos

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Piedra

Agentes físicos

Fallas estructurales o de diseño Vibraciones Lluvia Sales Temperatura

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Piedra

Fallas estructurales o de diseño

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Piedra

Fallas estructurales o de diseño

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Piedra

Fallas estructurales o de diseño

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Piedra

Vibraciones

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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

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Piedra

Lluvia

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Piedra

Sales

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Piedra

Temperatura Hay diferencias de estrés en una misma pieza de

material homogéneo

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Piedra

Temperatura: Los cambios dimensiónales son proporcionales al

tamaño del elemento

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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

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Piedra

Coeficientes de Dilatación Lineal (x 10-6)

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

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Piedra

Deterioro Químico No ocurre en ausencia de humedad

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Piedra

Lluvia ácidaH2O + CO2 H2CO3

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

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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

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Piedra

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

superficie “azucarada”

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Piedra

Lluvia ácida Si se carbonata se forma costra

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Piedra

Hidrólisis de compuestos ferromagnesianos o de hierro

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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

 

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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

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Piedra

Partículas líquidas: brumas, aerosol

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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

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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

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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 

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Piedra

Dióxido de azufre La piedra caliza en áreas contaminadas adquiere

colores blanco, gris y negro

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Piedra

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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

 

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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

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Piedra

Deterioro biológico

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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

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Piedra

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