Influencia de la anisotropía en la durabilidad de las dolomías Cretácicas de la Comunidad de Madrid frente a la cristalización de sales

  1. Fort González, Rafael
  2. Fernández Revuelta, Bárbara
  3. Varas Muriel, María José
  4. Álvarez de Buergo Ballester, Mónica
  5. Taborda Duarte, M.
Revista:
Materiales de construcción

ISSN: 0465-2746

Año de publicación: 2008

Título del ejemplar: Piedra natural

Volumen: 58

Número: 289-290

Páginas: 161-178

Tipo: Artículo

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Resumen

En este trabajo se estudia el comportamiento de las dolomías de Redueña y de Torrelaguna frente a los efectos de la cristalización de sales. Ambos materiales han sido ampliamente utilizados en la construcción del Patrimonio arquitectónico y monumental de la región de Madrid. Para la selección de las probetas pétreas a ensayar, se midió la velocidad de propagación de ondas ultrasónicas (Vp) en cerca de un centenar de muestras cúbicas de cada variedad. Se calcularon los índices de anisotropía y se realizó un proceso de clustering para su clasificación en función de niveles de anisotropía. De cada clase se tomaron dos probetas representativas y se procedió a su caracterización petrográfica y petrofísica antes y después de someterlas a ciclos de cristalización de sales. Para la evaluación del envejecimiento se registró la variación de peso y se documentó el deterioro visual observado. El patrón de degradación para cada uno de los materiales frente a los ciclos es bastante distinto: la dolomía de Redueña es la que presenta un deterioro más intenso con descamaciones y desplacados mientras que la de Torrelaguna tiende a generar fragmentaciones y formas redondeadas. La anisotropía de los materiales pétreos estudiados no parece controlar de forma clara el proceso de su deterioro por cristalización de sales. Aunque no ha sido posible establecer una relación clara entre intensidad de deterioro e índices de anisotropía iniciales, en general, se observa un incremento del índice de anisotropía total, por lo general algo menor para el índice de anisotropía relativa, sin poder apreciar que las variaciones sean mayores en un grupo de anisotropía específico.

Referencias bibliográficas

  • [1] L.M.O. Sousa, L.M. Suarez del Río, L. Calleja, V.G. Ruiz de Argandoña, A. Rodríguez Rey: “Influence of microfractures and porosity on the physico-mechanical properties and weathering of ornamental granites”. Eng Geol, 77 (2005), 153–168. doi:10.1016/j.enggeo.2004.10.001
  • [2] J. Ruedrich, S. Siegesmund: “Salt and ice crystallisation in porous sandstones”. Environ Geol, Vol. 52 (2007), 225–249. doi:10.1007/s00254-006-0585-6
  • [3] R. Prikryl: “Some microstructural aspects of strength variation in rocks”. Int J Rock Mech & Min Scien, Vol. 38 (2001) 671–682.
  • [4] M. Alvarez de Buergo, T. González: “Estudio del método de la medida de la velocidad de propagación del sonido y su aplicación a edificios históricos”. Ingeniería Civil, Vol. 94 (1994), 69-74.
  • [5] O. Cazalla, E. Sebastián, G. Cultrone, M. Nechar, M.G. Bagur: “Three-way ANOVA interaction analysis and ultrasonic testing to evaluate air lime mortars used in cultural heritage conservation projects”. Cem Concr Res, Vol. 29 (1999), 1749-1752. doi:10.1016/S0008-8846(99)00158-1
  • [6] E. Dapena, S. Ordóñez, M.A García del Cura: “Estudio de las rocas calizas utilizadas durante los siglos XVIII Y XIX en la construcción de los palacios de Madrid”. Ingeniería Civil, Vol. 71 (1989), 67-77.
  • [7] U. Zezza, Physical-mechanical properties of quarry and building stones, In: Advanced Workshop: Analytical Methodologies for the Investigation of Damaged Stone, F. Veniale, U. Zezza (Eds.), Pavia University, Pavia, Italy, 1990.
  • [8] R. Fort, F. Mingarro, M.C. Lopez de Azcona: “Petrología de los materiales de construcción del Palacio Real de Madrid”. Geogaceta, Vol. 20, nº 5 (1996), 1236-1239.
  • [9] R. Fort, A. Bernabeu, M.A. García del Cura, M.C. López de Azcona, S. Ordóñez, F. Mingarro: “Novelda stone: widely used within the Spanish architectural heritage”. Mater Construcc, Vol. 52, nº 266 (2002), 19-32.
  • [10] R. Prikryl, T. Lokajícekb, Z. Prosa, K. Klímab: “Fabric symmetry of low anisotropic rocks inferred from ultrasonic sounding: Implications for the geomechanical models”. Tectonophysics, Vol. 431, nº 1-4 (2007), 83-96. doi:10.1016/j.tecto.2006.05.031
  • [11] L.M. del Río, F. Lopez, F.J. Esteban, J.J Tejado, M.I. Mota, I. Gonzalez: J.L. San Emeterio, A. Ramos: “Ultrasonic characterization of granites obtained from industrial quarries of Extremadura (Spain)”. Ultrasonics, Vol. 44, Supplement 1 (2006), e1057-e1061. doi:10.1016/j.ultras.2006.05.098
  • [12] T. Weiss, S. Siegesmund, P. Rosolofosaon. The relationship between deterioration, fabric, velocity and porosity constraint. In: 9th International Congress on deterioration and conservation of stone, Fassina V, (ed.), Vol. 1, 215-223 (2000). Elsevier.
  • [13] R. Fort, J. Rodríguez. Prospección ultrasónica para determinar el deterioro de la Estela de Barros (Cantabria), III Congreso Nacional de Arqueometría (2003), 51-57, ISBN: 84-472-0552-5
  • [14] V.G. Ruiz de Argandoña, L. Calleja, L.M. Suárez del Río, A. Rodríguez-Rey, C. Velorio: “Durabilidad en ambientes húmedos de la Arenisca de la Marina (Formación Lastres, Jurásico Superior de Asturias)”. Trabajos de Geología, Universidad de Oviedo, Vol. 25 (2005), 105-115.
  • [15] H. Yavuz, R. Altindag, S. Sarac, I. Ugur, N. Sengun: “Estimating the index properties of deteriorated carbonate rocks due to freeze–thaw and thermal shock weathering”. Int J Rock Mech & Min Ssci, Vol. 43 (2006), 767–775.
  • [16] E. Sebastian, M.J. de la Torre, O. Cazalla, G. Cultrone, C. Rodriguez-Navarro: “Evaluation of treatments on biocalcarenites with ultrasound”. The e-Journal of non-destructive testing, Vol. 4, nº 12 (1999).
  • [17] M. Myrin, K. Malaga. A case study on the evaluation of consolidation treatments of Gotland sandstone by use of ultrasound pulse velocity measurements. In: Heritage, Weathering and Conservation. Ed. R. Fort, M. Alvarez de Buergo, M. Gomez-Heras, C. Vazquez-Calvo, Taylor & Francis Group, London, 2006, 749-755.
  • [18] R. Dreesen, M. Dusar: “Historical building stones in the province of Limburg (NE Belgium): role of petrography in provenance and durability assessment”. Mater Charact, Vol. 53, nº 2-4 (2004), 273-287. doi:10.1016/j.matchar.2004.07.001
  • [19] M. Gomez-Heras, R. Fort: “Location of quarries of non traditional stony materials in the architecture of Madrid: the Crypt of Catedral of Santa María la Real de la Almudena”. Mater Construcc, Vol. 54, nº 274 (2004), 33-48.
  • [20] E. Galán, M.I. Carretero, E. Mayoral: “A methodology for locating the original quarries used for constructing historical buildings: application to Málaga Cathedral, Spain”. Eng Geol, Vol. 54 (1999), 287–298. doi:10.1016/S0013-7952(99)00042-3
  • [21] F. Birch: “The velocity of compressional waves in rocks to 10 kilobars, part 2”. J Geophys Res, Vol. 66 (1961), 2199–2224. doi:10.1029/JZ066i007p02199
  • [22] J. Guydader, A. Denis: “Propagation des ondes dans les roches anisotropes sous contrainte évaluation de la qualité des schistes ardoisiers”. Bull Eng Geo, Vol. 33 (1986), 49–55. doi:10.1007/BF02594705
  • [23] F. Sheremeti-Kabashi, R. Snethlage. Determination of structural anisotropy of Carrara Marble with ultrasonic measurements. In: 9th International Congress on Deterioration and Conservation of stone, V. Fassina V (ed.), Vol. 1 (2000), 247-253, Elsevier.
  • [24] R. Fort, M.J. Varas, E.M. Pérez-Monserrat, J. Luque, M. Alvarez de Buergo, C. Vazquez-Calvo: “Los ladrillos del recinto amurallado de Talamanca de Jarama, Madrid: criterios para su diferenciación”. Bol Soc Esp Ceram V, Vol. 46 (2007), 145-152.
  • [25] J.H. Schön. Physical properties of rocks. Fundamentals and principles of petrophysics. Tarrytown, New York, Pergamon Press, 583 p. 1996
  • [26] C.W. Correns: “Growth and dissolution of crystals under linear pressure”. Disc Faraday Soc, Vol. 5 (1949): 267-271. doi:10.1039/df9490500267
  • [27] A. Arnold & K. Zehnder: Salt Weathering on monuments. In Conservation of Monuments in the Mediterranean Basin, F. Zezza, ed. Grafo, Brescia, 31-58. 1990.
  • [28] C.A. Price. Stone Conservation: An Overview of Current Research. The Getty Conservation Institute, Sta. Monica, 2006, 88 p.
  • [29] A. Goudie, H. Viles. Salt Weathering Hazards. p. 235, Wiley, Chichester, 1997.
  • [30] D. Benavente, M.A. García del Cura, R. Fort, S. Ordóñez: “Thermodynamic modelling of changes induced by salt pressure crystallisation in porous media of stone”. J Cryst Growth, Vol. 204 (1999), 168-178. doi:10.1016/S0022-0248(99)00163-3
  • [31] C. Rodriguez-Navarro, E. Dohene: “Salt weathering: influence of evaporation rate, supersaturation and crystallisation pattern”. Earth Surf Proc Land, Vol. 24 (1999), 191-209. doi:10.1002/(SICI)1096-9837(199903)24:3<191::AID-ESP942>3.0.CO;2-G
  • [32] G.W. Scherer: “Crystallisation in pores”. Cem Concr Res, Vol. 29 (1999), 1347-1358. doi:10.1016/S0008-8846(99)00002-2
  • [33] M. Gomez-Heras, D. Benavente, M. Alvarez de Buergo, R. Fort. “Soluble salt minerals from pigeon droppings as potential contributors to the decay of stone based Cultural Heritage”. Eur J Mineral, Vol. 16 (2004), 505-509. doi:10.1127/0935-1221/2004/0016-0505
  • [34] M. Gomez-Heras, R. Fort: “Patterns of halite (NaCl) crystallisation in building stone conditioned by laboratory heating regimes”. Environ Geol, Vol. 52 (2007): 239-247. doi:10.1007/s00254-006-0538-0
  • [35] UNE-EN 12370:1999, Métodos de ensayo para piedra natural. Determinación de resistencia a la cristalización de sales/ Natural stone test methods - Determination of resistance to salt crystallisation, AENOR.
  • [36] RILEM: “Recommended tests to measure the deterioration of stone and to assess the effectiveness of treatment methods”. Mater et Const, Vol. 13 (1980), 175-253.
  • [37] F.J. Alonso, J. Ordaz, L. Valdeón, R. Esbert: “Revisión crítica del ensayo de cristalización de sales”. Mater Construcc, Vol. 206 (1987), pp. 53-60.
  • [38] D. Benavente, M.A. García del Cura, A. Bernabeu, S. Ordóñez: “Quantification of salt weathering in porous stones using an experimental continuous partial immersion method”. Eng Geol, Vol. 59 (2001), 313-325. doi:10.1016/S0013-7952(01)00020-5
  • [39] N. Tsui, R.J. Flatt, G.W. Scherer: “Crystallization damage by sodium sulfate”. J Cult Herit, Vol. 4 (2003), 109–115. doi:10.1016/S1296-2074(03)00022-0
  • [40] B.K. Mohammad: “The salt durability of some Jordanian limestones as a function of their petrophysical properties”. The Electronic Journal of Geotechnical Engineering, Vol. 8 (2003) http://www.ejge.com/2003/Ppr0312/Ppr0312.htm
  • [41] M. Angeli, J.P. Bigas, D. Benavente, B. Menendez, R. Hebert, C. David: ”Salt crystallization in pores: quantification and estimation of damage”. Environ Geol, Vol. 52 (2007), 205–213. doi:10.1007/s00254-006-0474-z
  • [42] J. Menduiña, R. Fort, García del Cura, M.A., Galán, L., Pérez-Soba, C., Perez-Monserrat, E.M., Fernández-Revuelta, B., Bernabéu, A.; Varas, M.J. (Coords). Las piedras utilizadas en la construcción de los bienes de interés cultural de la Comunidad de Madrid anteriores al siglo XIX, Instituto Geológico y Minero de España. 2005. 131 p.
  • [43] B.D. Evamy: “The application of a chemical staining technique to a study of dedolomitisation”. Sedimentology, Vol. 2 (1963), 164-170. doi:10.1111/j.1365-3091.1963.tb01210.x
  • [44] UNE-EN 14579:2005, Métodos de ensayo para piedra natural, Determinación de la velocidad de propagación de los ultrasonidos/ Natural stone test methods - Determination of sound speed propagation, AENOR
  • [45] S.S. Khan, A. Ahmad: “Cluster center initialization algorithm for k-means clustering”. Pattern Recogn Lett, Vol. 25 (2004), 1293-1302. doi:10.1016/j.patrec.2004.04.007
  • [46] UNE-EN 1936:1990, Métodos de ensayo para piedra natural, Determinación de la densidad real, aparente, la porosidad abierta y total/ Natural stone test methods. Determination of real density and apparent density and of total and open porosity, AENOR
  • [47] UNE-EN 13755:2004, Métodos de ensayo para piedra natural, Determinación del coeficiente de absorción de agua por presión atmosférica/ Natural stone test methods. Determination of water absorption at atmospheric pressure, AENOR.
  • [48] S. Ordóñez, R. Fort, M.A. García del Cura: “Pore size distribution and the durability of a porous limestone”. Q J Engin Geol, Vol. 30, nº3 (1997), 221-230.
Fuente de los datos: Dialnet