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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.