Rocas y materiales pétreos

Materiales. Rocas. Propiedades físicas, mecánicas. Materiales pétreos. Factores de alteración. Deterioro. Técnicas de intervención. Preconsolidadción. Limpieza. Consolidación. Protección. Hidrofugación. Reintegración

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LECCIÓN V: ESTUDIO TECNOLÓGICO DE LAS ROCAS

1.-CLASIFICACIÓN DE LAS PROPIEDADES

1.1-PROPIEDADES FÍSICAS:

a) Densidad: Es el peso de la unidad de volumen, expresado en kg/dm3 o en g/cm3. En la determinación del volumen, habrá que tener en cuenta si se trata del volumen real(desquitando poros), o del volumen aparente(incluyendo poros).

La determinación de la densidad real(Dr) se efectúa:

a) Determinación del peso P de la muestra: Una vez pulverizada la muestra, se deseca en estufa a 110ºC, hasta que se tenga pesada constante.

b) Determinación del volumen real(Vr), por el método del picnómetro:

P: Peso de la muestra desecada.

P1: Peso del picnómetro enrasado de agua.

P2: Peso del picnómetro enrasado de agua y con la muestra en su interior.

y la densidad real(Dr) será:

La determinación de la densidad aparente(Da) se efectúa:

a)Se denomina el peso P de la muestra desecada.

b)El volumen aparente(Va) se halla mediante el método de la balanza hidrostática:

P': Peso de la probeta desecada.

Pbh: Peso de la probeta en balanza hidrostática.

y la densidad aparente(Da) será:

b) Porosidad: Es el cociente entre el volumen de los poros y el volumen aparente.

a) Porosidad aparente:

b) Porosidad real:

c) Huecos abiertos:

d) Huecos totales:

c) Compacidad: Es el valor resultante de la relación entre el volumen real de una piedra y su volumen aparente. La compacidad está íntimamente ligada con la porosidad, de tal manera, que cuanto más poroso es un material, menos compacto es.

d) Absorción en agua: Es el porcentaje de agua que una roca es capaz de retener, en ciertas condiciones de ensayo, con respecto al peso de esa roca antes de haber efectuado el ensayo. Para la determinación de la absorción:

a) Se pesa el material desecado, dando un peso P.

b) Se introduce en agua a 20 +2ºC, durante 24 horas. Posteriormente se pesa y el resultado es P'.

El valor de la absorción es:

e) Capilaridad: Propiedad que tiene el agua de subir o bajar por tubos muy estrechos(capilares) debido a la tensión superficial.

P: Peso de la probeta desecada.

P': Peso de la probeta desecada más la muestra.

S: Sección de la probeta en contacto superficial con agua.

t: Tiempo.

f) Higroscopicidad: Es la propiedad de un material de absorber el vapor de agua existente en el medio ambiente, mediante fenómenos de origen capilar. A medida que aumenta la presión de vapor, crece también la capacidad de succión.

A: Cantidad de vapor absorbido.

p: Presión de vapor atmosférico.

k y n: Constantes para cada cuerpo.

g) Permeabilidad: Constituye la propiedad que ofrecen los materiales, de dejarse atravesar por líquidos, cuando existe una diferencia de presión entre sus caras. Se mide mediante un aparato llamado permeabilímetro.

h) Heladicidad: Se podría definir como la pérdida de las propiedades físicas y mecánicas que experimentan las rocas después de estar sometidas a cambios bruscos de temperatura.

El ensayo para la medida de esta propiedad se verifica de la siguiente manera:

a) Se pesa la probeta a ensayar totalmente desecada(P).

b) Se introduce en agua a temperatura de 20+2ºC durante 24 horas.

c) Una vez la probeta embebida de agua, se introduce en un frigorífico a 15ºC, durante 4 horas.

d) Se extrae del frigorífico y se introduce en agua a 10ºC, durante 1 hora.

e) Estos ciclos, c y d, se verifican 20 veces.

f)Se agita y golpea la probeta suavemente, y se comprueba la pérdida de peso experimentada.

i) Dureza: Es la resistencia que oponen pequeñas partículas de un material(átomos) a ser desplazados localmente. Es la oposición a ser rayado. La dureza depende:

1º De la estructura cristalina.

2º De la cohesión molecular.

La dureza se puede medir de varias formas, y esto hace que adquiera valores diferentes. Los métodos más usuales de medida son:

-Mohs. -Martens. -Brinell. -Rockwell. -Vickers.

1.2.-PROPIEDADES MECÁNICAS:

a) Resistencia a comprensión: Es el que se produce en un material, cuando sobre una sección del mismo actúa una fuerza perpendicular a dicha sección debido a una posible misión resistente en obra.

La medida de la resistencia a comprensión se verifica mediante la prensa hidráulica. La resistencia a comprensión vendrá expresada por el cociente entre la fuerza F y la superficie de la probeta. Se expresa en kg/cm2.

La ejecución del ensayo es importante, debiendo observarse en el transcurso del mismo los siguientes extremos:

a) Las probetas empleadas serán cúbicas, y con unas dimensiones de aristas comprendidas entre 5 y 10 cm.

b) Las probetas tendrán sus caras lisas, formando entre sí verdaderos ángulos rectos. Se trata de procurar que la fuerza que produce la rotura sea perpendicular a la superficie de la probeta.

c) La velocidad de carga del sistema hidráulico de la prensa estará comprendida entre 3 y 7 kg/cm2 por segundo.

d) La probeta deberá estar perfectamente centrada en el platillo de la prensa.

La forma que presenta la probeta después de su rotura, puede ser indicativa de su resistencia a comprensión.

b) Resistencia a flexión: Es la resistencia que ofrecen los materiales al actuar esfuerzos puntuales y centrados sobre probetas biapoyadas.

El ensayo se verifica con probetas prismáticas de 16x4x4cm, que descansan sobre 2 apoyos distantes entre sí 100 mm. Al actuar la fuerza P, se produce la flexión de la probeta, y la medida de su resistencia a este esfuerzo viene expresada por la fórmula:

P: Fuerza en el momento de la rotura.

L: Luz entre apoyos.

a: Arista de la probeta.

La demostración de la expresión antes citada, parte de las siguientes bases:

Mf: Momento Flector Máximo.

Wr: Momento Resistente.

I: Momento de inercia.

Al utilizar las probetas de sección cuadrada, el momento de inercia I toma el valor:

c) Resistencia al desgaste:

Es la pérdida de peso, expresada en %, que experimenta un material después de estar sometido al ensayo de abrasión. El ensayo es importante realizarlo en solerías de centros públicos, pavimentos de vías urbanas, y otros varios.

Las rocas magmáticas(granitos, sienitas, basaltos…)presentan un coeficiente de desgaste 5 veces inferior a las calizas sedimentarias, y 4 veces menor que algunas areniscas.

LECCIÓN VII: PATOLOGÍA DE LOS MATERIALES PÉTREOS

1.-ORIGEN DE LAS PATOLOGÍAS

1.1.-FACTORES DE ALTERACIÓN:

Son aquellos parámetros que son capaces de inducir cambios perjudiciales en ciertas propiedades de los materiales.

Entre las muchas causas que determinan el deterioro de los materiales pétreos, podríamos destacar 2 grandes apartados:

a) Factores endógenos, como aquellos factores de deterioro del material pétreo, determinados por su propia naturaleza.

b) Factores exógenos o ambientales, que son aquellos derivados de fuentes externas de producción.

1.2.-FACTORES DE ALTERACIÓN ENDÓGENOS:

a) Debidos a la composición de la roca:

-Piedras ricas en minerales cuarzosos: Son en general las más estables frente a cualquier tipo de agresión. El cuarzo es difícilmente atacable por sustancias ácidas.

-Piedras ricas en minerales feldespáticos y micáceos: En general, los componentes mineralógicos ácidos se meteorizan con cierta facilidad en presencia del CO2 atmosférico y del vapor de agua, originando residuos de tipo arcilloso, diversos óxidos y aguas carbonatadas entre otros varios.

-Piedras ricas en minerales ferromagnesianos: Por lo general estas piedras son estables y su descomposición es difícil.

-Piedras ricas en minerales carbonatados: Son muy abundantes en toda la naturaleza. Son susceptibles de descomponerse en ambientes ácidos; igualmente son muy atacables donde la contaminación produzca la existencia de gases sulfurados.

b) Debidos a la estructura de la roca:

Dentro de las propiedades físicas, serán las hidrofísicas las de mayor importancia.

Una estructura cristalina o vítrea en un material pétreo, deja muy pocas posibilidades a la existencia de poros. Así, la resistencia al hielo está asegurada.

Otra cosa son las de carácter sedimentario. Debido a su origen presentan, un índice de poros considerable que permite un alto valor de la absorción, y por consiguiente una falta de durabilidad frente al hielo. Ej: Rocas sedimentarias calizas.

1.3.-FACTORES DE ALTERACIÓN EXÓGENOS:

a) Agua: El agua es el agente de alteración más importante. El agua interviene en la mayoría de los procesos de alteración físicos, químicos y biológicos.

Las principales fuentes de humedad que afectan a los edificios son:

-Agua de higroscopicidad: Se define como el vapor de agua que un material absorbe procedente del medio ambiente.

-Agua de condensación: A más temperatura más presión de vapor. Luego este fenómeno ocurrirá si en algún punto del interior del material pétreo la presión de vapor es superior a la de saturación.

-Capilaridad desde el subsuelo: La capilaridad es la propiedad en virtud de la cual un líquido penetra y se difunde por los poros de un material. El agua es capaz de ascender a través de los materiales, venciendo las fuerzas de la gravedad.

-Agua de lluvia: La lluvia conduce a la formación de una capa o película desde la que el agua penetra por capilaridad, o absorción.

Acción Física:

-Ciclos de humidificación y secado: Esta agua genera una serie de movimientos dentro del material a través de la red capilar, así como procesos de evaporación que son de gran importancia en la alteración.

-Acción del hielo: El problema se presenta, con el aumento de volumen que sufre este líquido al helarse, originándose presiones en las cavidades porosas, que terminan por descomponer la piedra.

-Cristalización de las sales: La absorción del agua por los poros y posterior evaporación da lugar a la formación de depósitos y cristalizaciones; estas cristalizaciones en el interior de los poros provocan, al aumentar su volumen, tensiones tales al interior de los poros que disgregarán el material.

Acción Química:

-Disolución: El agua, al disolver las cementaciones que mantienen unidos los granos de un material pétreo, provoca la “arenación” de la roca, dando origen a desigualdades en la superficie.

-Carbonatación: El anhídrido carbónico disuelto en agua de lluvia, y en la ascendente del suelo, favorece la disolución de los materiales calizos. Cuanto más CO2 más rápida será la disolución.

-Hidrólisis: Afecta mayoritariamente a los minerales silicatados. La hidrólisis conduce a la formación de minerales arcillosos.

-Hidratación: Consiste en la incorporación de moléculas de H2O por parte de un mineral.

-Oxidación: Las reacciones de oxidación y de reducción afectan a los componentes férricos.

b) Presencia de sales: Las sales solubles traen consigo daños físicos y cambios en las piedras cuando éstas cristalizan en su interior o en la superficie de las mismas. Lo más frecuente es que las sales tengan su origen en el propio edificio.

De la unión de los aniones y de los cationes, distinguimos sales solubles y poco solubles.

Los daños ejercidos por las sales se dan mediante diferentes mecanismos, siendo los más frecuentes, la cristalización y la hidratación.

c) Fuentes y contaminantes atmosféricos: En la actualidad, las grandes concentraciones urbanas y la proximidad a éstas, de núcleos industriales, generan cantidad de productos gaseosos que ha venido a cambiar la composición esencial de la atmósfera.

Los contaminantes atmosféricos van a reaccionar con los componentes de la piedra, y se van a producir alteraciones. Entre los principales tipos de contaminantes se encuentran los compuestos de azufre, de nitrógeno, óxidos de carbono, cloruros y fluoruros, compuestos orgánicos volátiles y partículas sólidas.

-Compuestos de azufre: Una vez en el aire el SO2 se oxida rápidamente y se transforma en SO3, y en combinación con la humedad da lugar a sulfatos dañinos para la piedra.

· Acción del anhídrido sulfuroso(SO2): Gas producido en la combustión de compuestos derivados del petróleo. Las rocas más afectadas son las calizas y las dolomías.

El efecto de las acciones químicas se conoce con el nombre de “cáncer de la piedra”, denotándose en la práctica por la formación de una capa de color oscuro que, con el paso del tiempo, se desprende y arrastra tras de sí zonas meteorizadas.

-Compuestos de nitrógeno: Los principales son los óxidos procedentes en su mayoría de los fertilizantes nitrogenados y de los combustibles de los automóviles.

Los óxidos de nitrógeno participan en la formación de contaminantes secundarios como el ácido nítrico y radicales(OH).

-Óxidos de carbono: El CO2 es un componente natural de la atmósfera. Sus efectos negativos se manifiestan en los materiales calcáreos. Los poros abiertos pueden ser considerados como los recipientes naturales donde se verifican esos procesos de disolución.

-Cloruros y fluoruros: Su acción se materializa a través del ácido clorhídrico, al reaccionar con el carbonato cálcico dando lugar a sales solubles que cristalizan en condiciones de baja humedad, favoreciendo el deterioro del material. Ataca fundamentalmente a las calizas, mármoles y areniscas.

Los compuestos fluorados son bastante activos, se convierten fácilmente en hidruro de flúor, atacando a las calizas.

-Compuestos orgánicos volátiles: Provienen mayoritariamente de los combustibles de los transportes, contribuyendo al ennegrecimiento de las fachadas, y favoreciendo la formación de costras y pátinas.

-Partículas sólidas: En el aire existen diferentes partículas sólidas. De por sí no se producen reacciones con la roca, pero al depositarse sobre ésta, aumenta su superficie y se incrementan los daños.

d) Organismos vivos: Vamos a estudiar los de mayor incidencia, así con respecto a su origen, encontraremos 3 grupos: flora, detritus, bacterias.

-Flora: En este caso nos referimos a las algas, líquenes y mohos cuya acción, aunque lenta, contribuye al deterioro producido por otras causas.

-Detritus: Los detritus de origen biológico son fundamentalmente el guano de aves diversas, que puede alcanzar concentraciones de ácido fosfórico de hasta un 2%.

-Terreno bacteriano: Las bacterias ejercen una acción directa al oxidar el SO2 a sulfatos o el amoniaco a ácido nitroso y nítrico.

e) Otros:

-Esfuerzos mecánicos: Provoca en el material distintos tipos de alteraciones y daños que se traducen en rupturas y grietas.

-Variaciones de temperatura: Contraen y dilatan el material pétreo.

-Acción del viento: Relaja o libera tensiones naturales del material rocoso. Las principales acciones del viento son el aumento de la evaporación, el aporte de sales y penetración de la lluvia.

-Corrosión: Oxidación de componentes metálicos de la piedra.

-Vibraciones o accidentes naturales.

-Mal uso, etc.

2.-FORMAS DE DETERIORO

-Cromatización: Alteración que se manifiesta a través de una variación de color o del lustre de la piedra.

-Moteado: Alteración consistente en la presencia de pequeñas áreas pigmentadas de manera diferente.

-Pátina: Es una capa o película delgada que se forma en la superficie de la piedra por diversas causas:

· Tonalidades que adquiere por el paso del tiempo.

· Decoloración por causas naturales(mármol).

· Teñido superficial debido a diversas sustancias(orín).

-Depósito superficial: Acumulación de material de origen diverso sobre la piedra(humo, hollín, guano…).

-Concreción: Alteración que implica en la superficie de la piedra la existencia de una masa dura más o menos compacta, formada por depósitos o desecación.

-Eflorescencia: Capa cristalina de sales solubles de color blanquecino muy consistente que se forma en la superficie de una piedra.

-Criptoeflorescencia: Es el resultado de la cristalización de las sales en el interior de la piedra.

-Costra: Lámina o corteza de material coherente que se forma en la parte externa de una piedra.

-Desagregación: Es una descohesión debida a la pérdida de unión de los componentes de la piedra.

-Disgregación: Estado avanzado de descohesión interna que se manifiesta por la caída de gránulos.

-Arenización: Estado muy avanzado de descohesión interna caracterizado por la caída de granos del tamaño de la arena.

-Pulverización: Estado muy avanzado de descohesión interna caracterizado por la caída de materia de la piedra en forma de polvo.

-Hinchamiento: Alteración que se manifiesta como un levantamiento de la superficie de la piedra en forma de curva continua.

-Combamiento: Deformación que se manifiesta en forma de pandeo de losas.

-Escama: Película superficial de formas y espesor irregulares y dimensiones variables, se desprende fácilmente.

-Hojas de exfoliación: Varias láminas delgadas superpuestas, de espesor uniforme.

-Placas: Láminas extensas alteradas o no y de varios milímetros de espesor.

-Ampolla: Cuando las costras y escamas se abomban y acaban despegándose del sustrato.

-Formación de cavernas: Alteración que se manifiesta por la formación de concavidades profundas.

-Alveolización: Degradación de origen físico-químico en forma de alvéolos.

-Acanaladura: Excavación que proporciona a la piedra un aspecto ondulado y acanalado.

-Picadura: Erosión puntiforme caracterizada por la formación de pequeños orificios o cavidades en la piedra.

-Fracturación: Alteración por ruptura con pérdida de materia, que se manifiesta por la formación de soluciones de continuidad en la piedra con desplazamiento relativo de las 2 partes.

-Fisura: Alteración por ruptura con pérdida de materia, que se manifiesta por la formación de soluciones de continuidad en la piedra con desplazamiento macroscópico de las 2 partes.

-Fragmentación: Alteración por ruptura con pérdida de materia, que se manifiesta por la formación de trozos más o menos compactos.

LECCIÓN VIII: INTERVENCIÓN EN LOS MATERIALES PÉTREOS

1.-TÉNICAS DE INTERVENCIÓN SOBRE LOS MATERIALES PÉTREOS

1.1.-PRECONSOLIDACIÓN:

Esta fase consiste en aplicar un tratamiento que de cohesión al material, para de esta forma poder intervenir sobre la superficie.

1.2.-LIMPIEZA:

La protección de de la superficie externa de un monumento comienza por el mantenimiento de la superficie libre de suciedades y elementos extraños.

La limpieza por lo tanto tiene como objetivo eliminar la suciedad y los productos nocivos.

Antes de acometer la limpieza, deben hacerse algunos planteamientos previos:

-En relación con el valor artístico del objeto.

-En relación con la naturaleza de la piedra y de productos a eliminar.

-Origen causa y entidad del deterioro.

-Valoración de la interacción del método elegido con el material.

Es importante que:

1. La limpieza sea lo suficientemente lenta para permitir que el restaurador puede controlar sus efectos.

2. El método empleado no genere productos nocivos para la conservación de la piedra.

3. El método no produzca alteraciones o modificaciones en la superficie de la piedra.

a) Métodos mecánicos: Estos métodos de limpieza emplean energía mecánica para eliminar la suciedad del material. Los principales métodos son:

-Métodos mecánicos sencillos(bisturí, cepillo…): Se llevan a cabo mediante agua sin presión y con detergentes de PH neutro.

-Chorro de arena: Puede aplicarse en húmedo o en seco. Consiste en la aplicación de una mezcla de arena y agua. El chorro de arena seca es muy difícil de controlar y puede eliminar además de la suciedad, parte de la piedra del sustrato. La arena de sílice es la más adecuada y deben escogerse secciones de granos de gran esfericidad y diámetros adecuados.

-Microchorro de arena: Aparato de gran precisión y eficacia que funciona por aire o nitrógeno comprimido. Se regula con facilidad. Este método es efectivo para instalaciones gruesas y duras, costras delgadas. La arena utilizada son microesferas de albúminas, polvo de vidrio, etc.

b) Métodos basados en el agua: Gracias a la acción disolvente del agua, ésta pude emplearse como método de limpieza efectivo. Los principales métodos son:

-Chorros de agua a presión: Es un método muy eficaz para eliminar costras con sales solubles(mármoles), aunque es poco efectivo para eliminar costras muy gruesas.

El método consiste en la aplicación de un chorro de agua a presión sobre la superficie a tratar durante un periodo de tiempo suficiente para eliminar o ablandar la suciedad.

-Lluvia de agua: Es poco aconsejable, requiere gran cantidad de agua y puede tener efectos secundarios sobre el material a tratar, ya que se le aplica agua sin presión hasta que los depósitos de suciedad reblandecen.

-Agua nebulizada: Es una limpieza no agresiva, deberá controlarse en todo momento el tiempo de actuación en función del estado de la piedra. La capacidad de disolver costras negras con este método es muy alta.

-Vapor de agua: Este método sólo puede emplearse en edificios de escaso valor artístico, ya que sus efectos son difíciles de controlar.

c) Métodos basados en la aplicación de productos químicos: Se usan en casos especiales y requieren la supervisión de expertos, ya que los productos químicos pueden causar daños irreversibles. Están indicados sólo en casos de urgencia, sobre los monumentos de mérito. Los principales métodos son:

-Agentes ácidos: Ácidos y sales ácidas que reaccionan con las costras negras y las disuelven. Los ácidos que más usualmente nos encontramos son, además del ácido clorhídrico, el fosfórico, el fluorhídrico y el acético.

-Agentes básicos: El más usado es la sosa caústica, su efecto resulta efectivo en las calizas, mármoles y morteros para eliminar las costras de yeso.

-Tensoactivos: Son capaces de ablandar la suciedad, rebajando la tensión superficial del material tratado. Son dentro de los productos químicos los de uso más frecuente.

d) Métodos basados en disolventes orgánicos:

Se utilizan disolventes orgánicos capaces de eliminar aceites. Son muy utilizados para la limpieza de grafitos y pintadas.

e) Cataplasmas:

Son compresas que se embeben en agua u otros preparados. Suelen ser de materiales absorbentes, presentan gran superficie específica y, por tanto, pueden absorber gran cantidad de agua y otros líquidos. Suelen utilizarse para eliminar estatuas relieves.

-Cataplasmas de papel: Consiste en la aplicación de una pasta de papel. El producto será absorbido de esta forma por el material; una vez seca la cataplasma se invierte el proceso, y la solución con la suciedad del material ya disuelta en ella, será absorbida por el papel. Este proceso se repetirá tantas veces como sea necesario.

-Arcillas absorbentes: Absorben gran cantidad de agua. El proceso es el siguiente:

1. Aplicación de una primera capa de suspensión líquida de arcilla.

2. Segunda capa de pasta de arcilla humedecida.

3. Tela de gasa.

4. Aplicación de una capa de algodón.

5. Y en último lugar todas las capas son cubiertas con plásticos con orificios de ventilación.

6. Una vez secada la arcilla se retira la cataplasma y se lava con agua para eliminar la pasta.

Actúa sobre profundidades de 1 mm.

-Cataplasmas biológicas: Es similar a la cataplasma de arcilla, junto a ésta se le aplica una solución de agua, urea y glicerina. Esta pasta se aplica en capas de 3 cm.

-Resinas intercambiadoras de iones: Este método es muy útil para eliminar depósitos calcáreos.

f) Aplicación de rayos láser:

La aplicación de este método nos permite realizar la limpieza de la superficie sin tener contacto con ella; es un método por tanto seguro y eficaz. Unas de las principales ventajas son la facilidad de la limpieza, la inexistencia de medios adicionales y el buen resultado obtenido en su utilización en superficies muy deterioradas. Es muy efectivo contra las costas negras.

De todas formas por su modernidad, coste y cierta complejidad, no es factible por el momento, su generalización.

g) Aplicación de ultrasonidos:

Consta de una espátula que produce vibraciones ultrasónicas, pudiendo aumentar su efecto mediante un pequeño chorro de agua. Se opera prácticamente sin rozar la piedra. Este sistema por su precisión y delicadeza está indicado en monumentos de gran valor y en trabajos delicados. Dada su gran lentitud es aconsejable utilizarlo sólo con objetos de pequeñas dimensiones.

h) Biocidas:

Este tipo de tratamiento son aplicados con el fin de eliminar el biodeterioro; para que su aplicación sea correcta deben de conseguir frenar el crecimiento de organismos en las superficies.

1.3.-CONSOLIDACIÓN:

Tiene como objetivo aumentar la cohesión de los componentes de la zona superficial alterada. El consolidante debe aplicarse en estado líquido, tener baja tensión superficial y baja viscosidad; a su vez para que la adherencia del producto a la piedra sea duradera será necesario que el consolidante pase del estado líquido al sólido.

-Productos de tratamiento: Pueden ser de naturaleza inorgánica, orgánica o silicoorgánicos.

a) Productos inorgánicos:

Son de naturaleza similar a los componentes minerales de la piedra, lo cual los hace idóneos para su consolidación. Al aplicarlos pueden ocurrir 2 cosas:

1º Que precipite un nuevo producto.

2º Una precipitación del material en los poros de la piedra.

-Ventajas:

1. Reaccionan muy rápidamente.

2. Tienen gran afinidad con el material pétreo.

3. Mejora las propiedades mecánicas.

4. Duran más que las sustancias orgánicas.

-Inconvenientes:

1. Son poco penetrantes.

2. Originan delgadas costras.

3. Sólo pueden rellenar espacios vacíos que tengan tamaños inferiores a 50-100 micras.

4. Provocan frecuentemente un cambio de coloración.

5. Son frágiles y menos elásticos que los orgánicos.

Los productos utilizados tradicionalmente como consolidantes han sido los hidróxidos de calcio y de bario.

b) Productos orgánicos:

Su característica fundamental es que son de naturaleza diferente a la de la piedra. Los más utilizados son los polímeros sintéticos.

Al aplicarlos forman una capa adhesiva hidrofugante que reviste las paredes de los capilares.

Los mayores inconvenientes que presentan estos consolidantes:

-Resultan propiedades físico-químicas distintas a la de los minerales que forman las rocas.

-Su efecto se pierde a medio plazo.

-Expuestos a las radiaciones UV pueden cambiar de calor.

-Tienen poca capacidad de penetración.

-Inflamabilidad y toxicidad.

Otras de las características a destacar son su elasticidad y su poder adhesivo.

Al ser poco penetrantes deben diluirse previamente.

Los consolidantes orgánicos frecuentemente utilizados son:

1. Ceras: Son de origen animal, vegetal o mineral.

-Ventajas: Buenas características hidrófugas y consolidantes.

-Inconvenientes: Ablandamiento y elevada cantidad de retención de polvo.

2. Polímeros acrílicos: Son las resinas termoplásticas más usadas en la consolidación.

-Ventajas: Reversibilidad, penetran fácilmente en sustancias porosas y son elásticos.

3. Resina epoxi: Se usan como consolidantes para calizas, mármoles, areniscas, así como adhesivos.

-Ventajas: Excelentes propiedades mecánicas, gran adhesión a la mayoría de los materiales y buena resistencia química.

-Inconvenientes: Es muy viscosa.

c) Productos silicoorgánicos:

Se consigue efectuar una consolidación con un material similar al propio de la piedra. Estos compuestos llevan silicio en su composición; este elemento químico tiene la propiedad de unirse a sí mismo y posibilitar la formación de compuestos inorgánicos análogos a los orgánicos.

Los productos más empleados son las siliconas y el silicato de etilo.

Las principales propiedades de las resinas de silicona son las siguientes:

-Gran estabilidad térmica.

-Elevada adherencia.

-Resistencia a la radiación UV.

-Resistencia química.

-Facilidad de puesta en obra.

-Posibilidad de darle textura y color.

Los principales consolidantes silicoorgánicos empleados en la actualidad son los fluorosilicatos y los polisiloxanos.

Los principales consolidantes silicoorgánicos cumplen los siguientes requisitos:

-Son fáciles de aplicar.

-No colmatan los espacios vacíos de la piedra.

-No impiden la difusión del vapor de agua.

-No modifican el color y el brillo de la superficie de la piedra.

-Tienen una buena penetración.

-No generan productos secundarios.

1.4.-PROTECCIÓN. HIDROFUGACIÓN:

Son aquellos productos utilizados para reducir la absorción de agua a través de la superficie de los materiales. En el proceso restauratorio hay que realizar ambas fases, la de protección y la de consolidación.

El objetivo de la protección superficial de la piedra es disminuir la velocidad de los procesos de alteración o reducir la probabilidad de que estos se produzcan.

Las propiedades de estos productos son:

-Impermeabilidad al agua líquida y permeabilidad al vapor de agua.

-Suelen ser productos transparentes que no alteran el aspecto de la piedra.

-Estabilidad frente a los agentes químicos y a los rayos UV.

-Reversibilidad.

-Buena adhesión.

-Fácil aplicación y con elevado poder de penetración.

Con respecto a su aplicación, no es conveniente aplicarlos a temperaturas inferiores a 5ºC, o cuando la fachada esté a pleno sol.

Los productos normalmente empleados son: compuestos de silicio, ceras y polímeros orgánicos.

1.5.-REINTEGRACIÓN:

Sólo en aquellos casos que es imposible llevar a cabo la consolidación y protección debido al gran estado de deterioro del material, procederemos a la reintegración o sustitución del material pétreo.

a) Sustitución:

Consiste en el cambio de una piedra de edificación por otra, de aspecto y características petrofísicas adecuadas al edificio y ambiente donde se va a ubicar.

b) Reintegración: La finalidad es la recuperación de los volúmenes o de las formas arquitectónicas. Para ello se suele utilizar piedra natural o artificial, morteros, etc.