EFLORESCENCIAS EN LOS MATERIALES CERÁMICOS ......MATERIALES CERÁMICOS. CARACTERIZACI ÓN, PREVENCI ÓN Y ELIMINACI ÓN PARA UN ADECUADO MANTENIMIENTO DEL PATRIMONIO La Rambla, 29

EFLORESCENCIAS EN PRODUCTOS CERÁMICOS: ORIGEN, PREVENCIÓN, PATOLOGÍAS, MÉTODOS DE LIMPIEZA, RESPONSABILIDADES Y MARCO NORMATIVO

EFLORESCENCIAS EN LOS EFLORESCENCIAS EN LOS MATERIALES CERMATERIALES CERÁÁMICOS. MICOS.

CARACTERIZACICARACTERIZACIÓÓN, PREVENCIN, PREVENCIÓÓN Y N Y ELIMINACIELIMINACIÓÓN PARA UN ADECUADO N PARA UN ADECUADO MANTENIMIENTO DEL PATRIMONIOMANTENIMIENTO DEL PATRIMONIO

La Rambla, 29 de Septiembre de 2012

EFLORESCENCIAS EN LOS MATERIALES CERÁMICOS: CARACTERIZACIÓN, PREVENCIÓN Y ELIMINACIÓN

II Congreso AeCC: “Patrimonio Cerámico: herencia y futuro”














VELOS Y

FLORESCENCIAS




DEFINICIONES

1. VELOS: Depósitos salinos que se forman en las arcillas y en las piezas crudas.

• Agente movilizador de las sales: agua.

• Duración: anomalías permanentes de la constitución principal de los productos cerámicos.

2. FLORESCENCIAS: Depósitos salinos que se forman en las piezas cerámicas cocidas.

• Agente movilizador de las sales: agua que circula por los ladrillos cocidos.

• Duración: se produce de forma periódica a lo largo de la vida de los productos cerámicos.




VELOS




VELOS

TIPOS DE VELOS

Velos de Secado Velos de Secadero Velos de Horno

El secado se produce por la acción del aire limpio, natural, sobre arcillas sin

forma específica

El secado se produce por la acción del aire

industrial, sobre arcillas que han sido mecanizadas

Son velos de secadero consolidados y hechos

permanentes por cocción en condiciones concretas




Velos de secadero

Velos de secadero

consolidados

Fuente: Innovarcilla




VELOS

1. VELOS DE SECADERO

� Los sulfatos de calcio (CaSO4) y magnesio (MgSO4) son las impurezas más frecuentes que forman velos de secadero. Se transforman fácilmente en velos de horno permanentes.

� Solubilidad en agua fría:

* Sulfato de calcio dihidratado (CaSO4 · 2H2O) = 0,241 g/100 cm3

* Sulfato magnésico heptahidratado (MgSO4 · 7H2O) = 71 g/100 cm3

� Punto de fusión: las sales alcalinotérreas (Ca, Mg…) tienen puntos de fusión más elevados, por lo que son más indeseables que las alcalinas (Na, K…)

� Origen de sulfatos alcalinotérreos: existencia en la masa arcillosa o formación en el secadero por reacción con los gases sulfurosos.




VELOS

1. VELOS DE SECADERO

� Los sulfatos de calcio (CaSO4) y magnesio (MgSO4) se insolubilizan mediante adición de carbonato de bario (BaCO3):

CaSO4 + BaCO3 �� BaSO4 + CaCO3

s=0,241 s=0,00023

MgSO4 + BaCO3 �� BaSO4 + MgCO3

s=71

s=0,0014

s=0,00023 s=0,0106




Secado de una pieza de arcilla húmeda, con una zona de superficie cubierta, para impedir la evaporación en ella.

VELOS

Fuente: “Velos, Eflorescencias y Manchas en Obras de Ladrillo”. ISBN 84-87683-10-X. Instituto de Tecnología Cerámica (p.34)




VELOS

2. VELOS DE HORNO

� Reacción de las sustancias que componen el velo de secadero y la masa arcillosa.

� Condensación de humos sobre las piezas al principio de la cocción, por estar la temperatura de salida de humos de la chimenea por debajo del punto de rocío de los mismos, formándose ácido sulfúrico (H2SO4) que formará sulfatos con los elementos de la arcilla, de forma análoga a lo que podía ocurrir en el secadero.

� Descomposición de elementos sulfurosos presentes, como impurezas en la pasta arcillosa (por ejemplo piritas, FeS), que desprenden gases sulfurosos que quedan retenidos en la pasta y actúan de la misma manera que los gases de condensación, reaccionando con los carbonatos y dando nuevos sulfatos.




VELOS

2. VELOS DE HORNO

La pieza se ha cocido con la zona

de entrada del horno por debajo del punto de rocíode vapores ácidos, dando lugar a velo

Pieza cocida con la temperatura de entrada al

horno por encima del punto de

rocío

Fuente: “Seminario Principios Teóricos y sus Aplicaciones Prácticas en la Fabricación de

Productos Cerámicos de Construcción”. Marcelino Fernández Abajo. AGEMAC (p.305)




FLORESCENCIAS




FLORESCENCIAS

TIPOS DE FLORESCENCIAS

Eflorescencias CriptoflorescenciasSalitre o

nitro de pared

Florescencias visibles formadas sobre la superficie de los materiales cocidos por

la acción portadora del agua. Afean la cerámica y pueden producir deterioro

superficial

Florescencias invisiblesformadas en el interior de las

piezas cocidas, por acción portadora del agua. No afean

la cerámica, pero pueden producir daños profundos

Nombre tradicionalmente dado a las eflorescencias,

aunque se refiere únicamente a las eflorescencias formadas

por sales de NaNO3 y KNO3, poco comunes hoy día






nitro de pared

FLORESCENCIAS







nitro de pared

FLORESCENCIAS




CRIPTOFLORESCENCIAS

� Los sulfatos de calcio (CaSO4), magnesio (MgSO4) y sodio (Na2SO4) suelen ser las sales causantes de criptoflorescencias, ejerciendo unas presiones de 1.100, 250 y 250 Kg./cm2, que son suficientes para fracturar las piezas.

� La gravedad de las criptoflorescencias aumenta cuando:

- La obra está en contacto con suelos ricos en sulfatos;

- El material cerámico es muy compacto y su red capilar muy fina;

- Que la cerámica se halle habitualmente húmeda pero no saturada;

- Que la cara vista esté sometida a evaporación continua.

� Prevención: deberá enfocarse hacia evitar la entrada de agua en la pieza cerámica y la llegada a esta de sales de origen externo (hidrofugación, impermeabilización y ejecución adecuada).




CRIPTOFLORESCENCIAS







nitro de pared

FLORESCENCIAS




EFLORESCENCIAS

(1) ¿De qué sales están formadas las eflorescencias?

(2) ¿De dónde han salido esas sales?

(3) ¿Cómo han podido llegar a la superficie de los ladrillos?

(4) ¿Cómo se identifican para su reparación y limpieza?




EFLORESCENCIAS





EFLORESCENCIAS


En las eflorescencias más comunes existen los siguientes iones:

Ca2+

Mg2+

Na+

K+

CATIONES (Iones Positivos)

SO42-

CO32-

Cl-

NO3-

ANIONES (Iones Negativos)




EFLORESCENCIAS


Eflorescencias de sulfatos sódico (Na2SO4) y potásico (K2SO4)

Na+

K+

SO42-

Fuente: “Seminario Principios Teóricos y sus Aplicaciones Prácticas en la Fabricación de Productos Cerámicos de Construcción”. Marcelino Fernández Abajo. AGEMAC.




EFLORESCENCIAS


Eflorescencias de sulfato cálcico

(CaSO4)

Ca2+ SO42-





EFLORESCENCIAS


Eflorescencias de carbonato cálcico

(CaCO3)

Ca2+ CO32-

Fuente: “Seminario Principios Teóricos y sus Aplicaciones Prácticas en la Fabricación de Productos Cerámicos de Construcción”. Marcelino Fernández Abajo. AGEMAC.




EFLORESCENCIAS


Eflorescencias de compuestos de vanadio





EFLORESCENCIAS





EFLORESCENCIAS


Pieza Cerámica

Agua de Moldeo

Formación en

secado/cocción

Por reacción química con los gases

Materias PrimasSales Solubles

Sales Insolubles

Por interacción de los componentes

de las materias primas




EFLORESCENCIAS


Mortero

Fuente: http://carlosdamiani.blogspot.com/2010/11/control-de-calidad-para-el-ladrillo.html




EFLORESCENCIAS


Terreno





EFLORESCENCIAS





EFLORESCENCIAS


ENTRADA DE AGUA EN LA PIEZA

DISOLUCIÓN DE LAS SALES

TRANSPORTE

EVAPORACIÓN

PRESENCIA DE SALES SOLUBLES

RECRISTALIZACIÓN




EFLORESCENCIAS

(4) ¿Cómo se identifican para su reparación y limpieza?




EFLORESCENCIAS

(4) ¿Cómo se puede remediar el daño ya causado?

Antes de proceder a la limpieza de las eflorescencias es necesario conocer:

� La NATURALEZA QUÍMICA de las sales a eliminar.

� La TEXTURA de la eflorescencia y su GRADO DE ADHESIÓN a la superficie de la pieza cerámica.





EFLORESCENCIAS




La microscopía electrónica de barrido (MEB) acoplada con el microanálisis por dispersión de energías de Rayos X

(EDX) puede ser una técnica útil a la hora de identificar los depósitos salinos que originan los velos y

eflorescencias, así como para evaluar la posible ruta de formación de esta patología.


EFLORESCENCIAS




Para la correcta observación de los materiales cerámicos (no conductores) en el microscopio

electrónico se deben metalizar las muestras con oro en un equipo de sputtering (108 Auto) a

vacío, utilizando argón como gas ionizante, con una intensidad de corriente de 20 mA y durante

un tiempo de 120 segundos.


EFLORESCENCIAS





EFLORESCENCIAS










CaSO4: Sulfato Cálcico




CaCO3: Carbonato Cálcico




Vanadato Potásico


EFLORESCENCIAS


Una vez que se conoce cuál es el tipo de sal que produce la eflorescencia, de dónde procede la humedad, y reparada la causa que provoca su aparición, se puede realizar la

LIMPIEZA DE LAS EFLORESCENCIAS para devolver a la fábrica su aspecto original.

TÉCNICASDE LIMPIEZA

ManualEmpapamiento

con aguaAgua a Presión

Vapor de Aguaa Presión

Agentes Químicos

Abrasivos




Javier Álvarez de DiegoResponsable de Empresas, Materiales y Sistemas Constructivos

[email protected]

POLÍGONO INDUSTRIAL EL CRUCE. C/ LOS ALAMILLOS, 2523710, BAILÉN, JAÉN

WEB: WWW.INNOVARCILLA.ESTEL: 0034 953 678 559 – FAX: 0034 953 678 560

¡¡MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN!!



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