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CONSERVACION DE MATERIALES II
Dra. Vera De La Cruz Baltazar
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Piedra
Deterioro Causas endógenas:
Naturaleza: estructura, textura Composición: minerales y elementos
Causas exógenas Agentes físicos Agentes químicos Agentes biológicos
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Piedra
Agentes físicos
Fallas estructurales o de diseño Vibraciones Lluvia Sales Temperatura
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Piedra
Fallas estructurales o de diseño
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Piedra
Fallas estructurales o de diseño
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Piedra
Fallas estructurales o de diseño
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Piedra
Vibraciones
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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
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Piedra
Lluvia
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Piedra
Sales
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Piedra
Temperatura Hay diferencias de estrés en una misma pieza de
material homogéneo
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Piedra
Temperatura: Los cambios dimensiónales son proporcionales al
tamaño del elemento
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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
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Piedra
Coeficientes de Dilatación Lineal (x 10-6)
Aluminio 24Plomo 29Concreto 12Cobre 16.6Bronce 18Acero 10Hierro 12Zinc 26.3Vidrio 9
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Piedra
Deterioro Químico No ocurre en ausencia de humedad
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Piedra
Lluvia ácidaH2O + CO2 H2CO3
Afecta mayormente a: Feldespatos de sodio y calcio Montmorillonita cálcica Caolinita y Calcita
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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
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Piedra
Lluvia ácida Si el Ca(HCO3) es eliminado queda expuesta una
superficie “azucarada”
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Piedra
Lluvia ácida Si se carbonata se forma costra
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Piedra
Hidrólisis de compuestos ferromagnesianos o de hierro
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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
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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
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Piedra
Partículas líquidas: brumas, aerosol
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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
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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
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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
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Piedra
Dióxido de azufre La piedra caliza en áreas contaminadas adquiere
colores blanco, gris y negro
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Piedra
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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
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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
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Piedra
Deterioro biológico
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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
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Piedra
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Piedra
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Nota: Las imágenes de la presentación fueron obtenidas de la red.