Conservación de esculturas de hormigónefecto de consolidantes en pastas y morteros de cemento

Resumen

Los primeros vestigios históricos de una construcción en hormigón datan de alrededor de los años 5600 a.C., empleándose hormigones de cemento intermitentemente hasta el siglo XX, momento en el que se empieza a considerar su uso en escultura, iniciándose de la mano de la arquitectura. Actualmente, una parte importante del patrimonio escultórico contemporáneo está realizado en mortero u hormigón de cemento Pórtland, estando una de sus problemáticas más común ligada a la presencia de una armadura de acero, que asociada a una excesiva porosidad del mortero favorece la carbonatación de la superficie, con descenso del pH, y el acceso de iones cloruro a esta estructura metálica, potenciando su corrosión y daños al conjunto. Sin embargo, la propuesta y validación de productos con acción consolidante, adecuándolos a las recomendaciones internacionales, han sido poco tratadas en la literatura científica. El principal objetivo de este trabajo es diseñar una metodología para seleccionar el consolidante más idóneo para el tratamiento de esculturas de mortero u hormigón de cemento Pórtland. Para ello, se caracterizaron a través de técnicas espectroscópicas una serie de consolidantes comerciales en estado fresco y reticulados en vidrio de reloj a temperaturas y humedades relativas controladas: tetra-etil-orto-silicato; ESTEL 1000; nanopartículas de hidróxido de calcio; NANORESTORE; nanopartículas de dióxido de silicio 1 y 2; MEYCO 685 y NANOESTEL y su mezcla en distintas proporciones. Además, para conocer las interacciones químicas entre estos productos y el mortero, se analizaron probetas prismáticas de pasta de cemento CEM I 42,5N SR trituradas e impregnadas con los tratamientos tras curado en atmósferas seca y húmeda. Asimismo, se determinó su efectividad como consolidantes sobre probetas prismáticas de mortero de cemento con proporción agua:cemento 1:2 y cemento:arena estandarizada 1:5, sin áridos finos para favorecer su porosidad. Tras 28 días de curado en cámara húmeda se aplicaron los consolidantes por impregnación en una cara de los morteros hasta rechazo aparente durante un minuto. Tras un curado de al menos 3 semanas se determinaron sus propiedades hídricas; porosidad, permeabilidad al vapor de agua y absorción de agua a baja presión; estéticas; color y brillo; mecánicas; resistencia a compresión, flexotracción y módulo de elasticidad; y profundidad de penetración. Los resultados señalan que los tratamientos en los que está presente el silicato de etilo provocan un descenso de las propiedades hídricas analizadas y un incremento en las resistencias mecánicas, aspecto relacionado con su mayor capacidad de penetración, al contrario que los tratamientos con nanopartículas de sílice y sus combinaciones con nanocal. La mayoría de los consolidantes no producen cambios significativos de color, a excepción de la mezcla de nanosílice con silicato de etilo 1:9, ni de brillo, excepto nanosílice1 aplicada individualmente o en mezclas en alta concentración. Los análisis con FTIR y 29Si 1H CP MAS NMR revelan que cuando se combinan las nanopartículas de cal de los tratamientos o la portlandita de la pasta con las nanopartículas de sílice o con el silicato de etilo, en general, se forman geles C-S-H, con mayor rapidez e intensidad en ambiente húmedo. Si se combina el silicato de etilo con el gel C-S-H de la pasta se forma un gel de cadena más larga. De los tratamientos estudiados, son el silicato de etilo solo o combinado con diferentes proporciones de nanopartículas de hidróxido de calcio los que muestran superior afinidad con el mortero: no modifican de modo perceptible su aspecto, mejoran sus resistencias mecánicas e hidro-repelencia, reducen el diámetro de poro medio, forman geles C-S-H entre ellos y con la portlandita de la pasta, aunque reducen notablemente la permeabilidad al vapor de agua, abriendo la posibilidad de su empleo en consolidación de patrimonio de mortero de cemento Pórtland.