Causas Del Deterioro De La Piedra De Construcción – Parte1

Causas-que-producen-el-deterioro-en-la-piedra-de-construcción-parte1Respecto al deterioro de la piedra de construcción, como he repetido siempre que he tratado el problema de la patología, nunca detrás de una lesión existe una causa única que la produce.

Existe una serie de motivos o situaciones que actúan simultáneamente en la degradación y son causas del deterioro de la piedra de construcción.

Solo en los casos en que la rotura o fisura es producida por la acción mecánica, ésta se muestra como causa principal aunque no primera.

En el caso de la piedra no es ésta la razón frecuente, por ello todo lo dicho puede, en nuestro estudio, decirse con mayor énfasis.

Solo para un estudio sistemático tiene sentido el separar las posibles causas que contribuyen a producir la lesión. También aquí seguiré esta mecánica de disección.

Los factores de alteración de las piedras responden a fenómenos químicos, físicos, biológicos y humanos.

==> Dado lo extenso del tema voy a desarrolla el mismo en dos artículos:

Parte 1: Los relacionados con los fenómenos químicos

Parte 2: Los relacionados con los fenómenos físicos, biológicos y humanos.

Fenómenos químicos que producen el deterioro de la piedra de construcción

1.- Sulfatación de las piedras calizas

Con este punto inicio el estudio de los fenómenos químicos. Los ordenaré, no sólo en función de la importancia de los daños que puedan causar, sino que también atenderé a la mejor forma de comprender su patología y haré uso de las formulaciones químicas a título de referencia que pueda ayudarnos a un mejor conocimiento del efecto destructor.

La sulfatación de la piedra caliza es originada cuando el sulfuro de hidrógeno (SH2) en contacto con la atmósfera se oxida produciendo SO2. El agua que accede a la caliza reacciona con este óxido produciéndose entonces el ácido sulfuroso (SO3H2). La reacción de este ácido con el carbonato cálcico (CO3Ca) origina el sulfito cálcico (SO3Ca). El sulfito se oxida fácilmente en sulfato cálcico (SO4Ca) que en presencia de agua se hidrata y se torna en yeso.

–> El yeso en función de la humedad y de la temperatura padece fuertes incrementos en su volumen que por presión destruye la estructura de la roca.

–> A su vez es arrastrado por el balance hidrológico del muro hacia la cara externa donde cristaliza, destruyendo la superficie y produciendo las clásicas eflorescencias.

–> El ciclo una vez iniciado es realmente fácil que se complete, pues en muchas de las reacciones, además del compuesto principal que hemos señalado, se produce agua y anhídrido carbónico.

–> La sulfatación puede entenderse como la corrosión de las piedras aunque en el caso de la patología de la piedra, siempre estamos en un caso de corrosión concatenada. No obstante este fenómeno suele calificarse como el cáncer de la piedra, dada su gran velocidad de corrosión y peligrosidad.

2.- Solubilidad de las calizas

El anhídrido carbónico (CO2) de la atmósfera, a temperatura no excesivamente alta, se disuelve fácilmente en el agua, comportándose como ácido carbónico (CO3 H2). Como tal ácido puede reaccionar con el carbonato cálcico o calcita (CO3 Ca) produciendo carbonato ácido de calcio (bicarbonato cálcico).

El bicarbonato cálcico (CO3 H)2 Ca es una sal bastante soluble y causante en muchos casos de la ruina de la estructura pétrea, al originar la aparición de grandes presiones internas por la recristalización del carbonato en el seno de los huecos capilares de menor volumen.

–> Este mecanismo deteriorante es quizás el más espectacular y su efecto es conocido como meteorización de las calizas ya que favorece la erosión.

–> Un proceso análogo puede ocurrir en las dolomitas, aunque de manera más lenta. Se produce bicarbonato cálcico-magnésico, con la misma acción nociva en estas piedras. Sin embargo puedo decir que las dolomitas son más resistentes a esta meteorización química que las calizas.

3.- Alteración y destrucción del granito

La estructura granítica se empobrece, deteriora e incluso se arruina bajo el efecto de ciertas reacciones que descomponen a los silicatos de los feldespatos y de la mica.

La fenomenología química deteriorante de estas piedras es muy característica y bien conocida. Sus formas o mecanismos son:

3.1.- Caolinización de los feldespatos

Actuando conjuntamente el agua y el anhídrido carbónico (CO2) descomponen químicamente los feldespatos y la mica por hidrólisis y carbonatación, originando carbonatos alcalinos, caolín de los feldespatos y clorita de la mica.

Con las acciones citadas de hidrólisis y carbonatación la roca pierde gran parte de su cohesión. Unido a esto, las acciones mecánicas (presión, abrasión y erosión) acabarán destruyendo, sin gran esfuerzo, la estructura pétrea inicialmente degradada por la caolinización.

3.2.- Solubilización de los feldespatos

Cuando solo existe un bajo porcentaje de anhídrido carbónico en el agua (como sucede en los climas tórridos), a causa de la temperatura relativamente alta que reduce su solubilidad, se produce principalmente una hidrólisis sin carbonatación. Sucede entonces el fenómeno denominado como laterización.

El agua en general, altera fácilmente la estructura del granito tras haber logrado entrar en su núcleo por capilaridad y atacado a los feldespatos.

En resumen, por la acción química del agua, con o sin anhídrido disuelto, se pueden descomponer, naturalmente, los granitos y rocas análogos por un conjunto de fenómenos denominados como meteorización de los granitos, dando origen a productos coloidales que más tarde cristalizan (arcillas) cuyo principal componente es el caolín, hidrosilicato de alúmina y las denominadas lateritas o tierras lateríticas (hidratos dobles con alto contenido en hierro) de color rojizas.

3.3.- Otras alteraciones en el granito

La helada actuando en la forma que ya conocemos, es factor que contribuye a la degradación de estas piedras. El cloruro sódico en disolución existente en toda atmósfera marina, tiene una acción altamente destructora.

Los ácidos fluorhídrico, clorhídrico y nítrico, atacan a las rocas mediante la formación e sales fácilmente solubles.

4.- La acción del agua

Como venimos viendo, la acción nociva del agua es muy variada y compleja.

–> La mayoría de las reacciones químicas de destrucción de la estructura pétrea se inician, vehiculan, generan o acelera por la presencia del agua, sus ácidos y sales.

–> La humedad de obra o de cantera no son peligrosas. En este sentido, para las obras de nueva construcción y actuaciones en restauración, es necesario vigilar los otros componentes de los morteros.

–> Una humedad, y según las piedras de hasta el 2,5% (equivalente a la humedad de salida de cantera) mantiene la piedra tersa y viva, lo cual es beneficioso.

–> Las humedades peligrosas son las de lluvia y las ascendentes del suelo. La primera y sobre todo la niebla en zonas industriales, puede introducir en la piedra CO, O2, CO2, SO3; SH2, NO2 entre otros compuestos de destrucción. Estos, vehiculados por el agua, disuelven a las sales solubles, carbonatos, sulfatos, silicatos, etc.

–> Cuando el agua vuelve a la superficie por equilibrio en su humedad, deja libre por evaporación yesos y demás sales que al cristalizar pueden producir la exfoliación de la piedra.

–> Los clorados, los sulfurosos y los carbónicos existentes en el aire de una atmósfera industrial, ablandan a las rocas, aumentan su volumen introduciendo tensiones que arruinan la estructura interna y modifican la constante de solubilidad del muro.

Las humedades ascendentes transportan del suelo sales alcalinas, ácidos, amoníaco, compuestos orgánicos, restos industriales y vegetales que arruinan a elementos del muro.

La altura a que la humedad ascendente puede o tiene que llegar es muy variada y responde a un equilibrio de fuerzas y situaciones en las que las variables principales son:

# Presión del agua en el suelo

# Viscosidad y tensión superficial

# Diámetro de la estructura capilar y calidad de los revestimientos.

Esta altura no hará nada más que fijar el valor de la superficie de evaporación que impone el equilibrio citado antes.

–> Cuando se han tratado de ocultar estos paramentos húmedos por medio de azulejos o revestimientos impermeables, no se ha hecho otra cosa que trasladar la superficie de ventilación a la planta superior por crecimiento de la altura capilar.

–> Por ello solo podemos luchar contra la ascensión capilar por medio de ceración de barreras estancas, lo cual es difícil en edificios antiguos o aumentando la superficie de ventilación. En este último tratamiento puedo decir que la mejor solución se encuentra en la creación del patio inglés (ventilación por fosos).

La atmósfera marina o proximidad del mar es un factor perjudicial, prácticamente para todos los materiales de construcción, y en especial para el acero y la piedra. Recordemos que muchas veces van juntos, que las grapas revientan a las piedras y que los mármoles se manchan de óxido de hierro.

Antonio Fernández
“EDEFER Ingeniería Constructora S.L.”
“Causas Del Deterioro De La Piedra De Construcción – Parte1”

Antonio Fernández

Sobre Antonio Fernández

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