DURABILIDAD DE LA PIEDRA NATURAL
Ensuciamiento físico: pátina, depósito, costra-Ensuciamiento biológico: bacterias, hongos, algas, líquenes, musgo, plantas-Eflorescencias: superficiales, subeflorescencias, criptoflorescencias-Desprendimientos: costra, escamas, ampollas, placas, desconchaduras-Erosión: desagregación, alveolización, acanaladuras, picaduras-Agrietamiento y fisuración Agentes y mecanismos de alteración
–
Agua natural, que suele tener CO2 en disolución.
– Acción química: Disolución: afecta a varios minerales; Carbonatación: a carbonatos;Hidrólisis: a silicatos; Hidratación: a ciertos minerales y sales; Oxidación: a compuestos de Fe-Acción física: Agua más cambios de fase
Ciclos de humedad/sequedad
Ciclos de hielo/deshielo
Agua más sales solubles
Ciclos de cristalización de sales
Ciclos de hidratación de sales
–
Contaminación atmosférica
:– Fuentes de la contaminación:
– Actividad humana:
– Quema de combustibles sólidos y líquidos
– Actividad natural:
– Emisión de volcanes
– Incendios forestales
– Descomposición de materia orgánica
* Tipología de contaminantes atmosféricos (líquidos, sólidos,
gases…):
– Compuestos de azufre (SO2, SO3, SH2): costras sulfatadas
– Compuestos de nitrógeno (NOx, NH3): ácido nítrico; catalizan
sulfatación
– Óxidos de carbono (CO, CO2): disuelven carbonatos;
catalizan sulfatación
– Cloruros y fluoruros (HCl, HF): ataque ácido, disuelven
carbonatos, dan sales
2
– Compuestos orgánicos volátiles (hidrocarburos): costras
negras
– Partículas sólidas (minerales, polvo, polen etc.): ensuciamiento,
retienen agua
* Factores externos que inciden en la acción de contaminación
atmosférica:
– Meteorológicos:
– Velocidad y dirección del viento
– Lluvia batiente y escurrida; nieblas, condensaciones.
– Humedad relativa
– Temperatura ambiente y gradiente vertical de
temperatura
* Factores arquitectónicos:
– Orientación y exposición de muros de piedra
– Formas, proporciones e inclinación de los paramentos
– Tipo de acabado superficial de la piedra (labra)
– Aparejo y ornamentos de los paños de piedra
–
Sales solubles
– Origen de las sales:
– Fuentes externas: suelo, aerosoles, morteros,
metabolismo, tratamientos
– Fuentes internas (menos frecuentes): composición
de calizas y margas
– Tipos de sales:
– Sulfatos: yeso, de sodio, de potasio, de
magnesio, de sodio y magnesio
– Cloruros de sodio y de potasio
– Carbonatos de sodio
– Nitratos de sodio, potasio, calcio, etc.
– Factores influyentes en la acción de las sales:
– Condiciones ambientales (variación de la
humedad y temperatura)
– Condiciones termohigrométricas de las fábricas
de piedra
– Estructura porosa de las piedras
–
Organismos vivos y subproductos orgánicos
– Bacterias: atacan la piedra con procesos químicos
– Sulfobacterias: oxidan el azufre induciendo la
sulfatación de las calizas
– Nitrificantes: producen nitritos y nitratos que a
veces forman nitrato cálcico
– Ferrobacterias: participan en los fenómenos de
oxidación-reducción
– Algas y musgos: que marcan la presencia de humedad
– Acción indirecta favoreciendo la proliferación
de bacterias, hongos, líquenes…
– Producen agentes quelantes (combinados con
metales y ácidos dan sales)
– Líquenes:
– Acción física: penetran en el sustrato pétreo
– Química: producen oxalato cálcico; y quelantes
que dan sales solubles
– Vegetación herbácea: acumula agua y penetra en el
sustrato pétreo
– Deyecciones animales: agresión química por fosfórico
13.2 DURABILIDAD DEL HORMIGÓN Y MORTEROS
La durabilidad en el hormigón puede definirse como el
conjunto de propiedades necesarias para conseguir que
el material conserve, durante su vida de servicio prevista y
hasta el final de la misma, un coeficiente de seguridad de
valor aceptable.
A) Agentes agresivos
– Acciones mecánicas (naturales o artificiales):
– Cargas
– Sobrecargas
– Impactos
– Vibraciones
– Rozamientos
– Cavitación
– Acciones físicas:
– Variaciones de temperatura y humedad
– Heladas
– Temperaturas extremas
– Fuego
– Corrientes eléctricas (corrosión de armaduras)
– Radiaciones
– Acciones químicas (las mas peligrosas):
– Aire o/y gases
– Aguas agresivas (más en movimiento):
. De curado
. Naturales (superficiales o
profundas)
. De mar
. Industriales
Negras agrícolas
3
. Negras urbanas
– Otros líquidos
– Áridos reactivos
– Productos químicos orgánicos (aceites,grasas)
– Productos químicos inorgánicos
– Suelos y terrenos agresivos
– Acciones biológicas:
– Vegetación
– Microorganismos
B) Daños causados por agentes externos
– Agentes físicos (agua, viento, temperaturas
extremas…
– Sobre el hormigón fresco:
* lavado de los finos, disminuyendo el recubrimiento.
* congelación: impide la hidratación y destruye la
microestructura cristalina
* desecación: hidratación incompleta; resistencia
insuficiente; fisuras
– Sobre el hormigón endurecido:
* bajas temperaturas: roturas por heladicidad, al
hincharse el agua en los poros.
* abrasión: infrecuente, salvo usos específicos
– Manifestación de las lesiones por heladicidad:
* progresivo desprendimiento de trozos en forma
de escamas, paralelas a la superficie.
* antes suelen presentarse síntomas en otros
materiales menos resistentes a la helada
– Agentes químicos:
– Sobre hormigón:
* productos disueltos: sulfatos de Na, K, Mg,
etringita
– en aguas puras: lenta disolución del
hidróxido cálcico
– en aguas ácidas
.
13.3 DURABILIDAD DE LA CERÁMICA Y EL VIDRIO
A) Patología de las fábricas de ladrillo
– Grietas y fisuras:
– Por fallo local
– Por aplastamiento del mortero o de los ladrillo
– Por retracción del mortero
– Por pandeo y flexión
– Por alabeo, vuelco, punzonamiento
– Por desgarramiento, tracción, cortante
– Erosión
* En el mortero de las juntas
– En antiguos morteros de cal no hidráulica: se meteorizan
con rapidez
– La acción de la helada aumenta la erosión y el agua penetra
profundamente
– La erosión de las piezas facilita la penetración del aguaviento
– La contaminación puede generar sulfatos que atacan
morteros de cemento
– Morteros modernos y rejuntados se fisuran por retracción:
fácil erosión
– Acción del fuego, vibraciones, etc.
* En los ladrillos
– Descamación por criptoflorescencia
– Pulverización y descamación por heladicidad
– Fisuración, fragmentación y pérdida de masa en piezas:
* Mal o heterogéneamente cocidas
* Excesivamente porosas y heladizas
* Con impurezas y nódulos de cal
– Rejuntados malos pueden degradar aristas erosionadas
– Por pérdida de revocos o revestimientos
– Por tensiones de tracción debidas a hinchamiento
de corrosión de armaduras
– Desprendimiento
* De los ladrillos
– Por degradación general y profunda de juntas
– Por escasa trabazón en bordes y remates
– Por agrietamiento, reventón, etc. Debido a fallos
resistentes de la fábrica
– Por pérdida de adherencia con el mortero con
tracciones transversale
– Por pérdida de adherencia y corrosión de
armaduras, llaves, etc.
– Por pudrición y relajamiento de cargaderos
4
B) Durabilidad del vidrio
El agua disuelve las bases del vidrio, lo que permite
clasificarlo en cinco diferentes categorías, según la
cantidad de Na2O, en mg por gr de vidrio.
También existen tres categorías de vidrio, en función
de la pérdida de peso que experimenta al mantenerlo
en una disolución ácida.
Los compuestos alcalinos y silicatos de areniscas
procedentes de la meteorización de juntas de morteros y
fábricas de piedra, pueden atacar los vidrios de acristalamiento
adyacentes.
En general, la durabilidad del vidrio aumenta con
la proporción de sílice, y disminuye con la de álcalis.
13.4 DURABILIDAD DE LOS METALES
Los metales son materiales que, por su constitución estructural
son densos y compactos, careciendo de porosidad,
defectos orogénicos, salvo eventuales impurezas,
sopladuras y tensiones internas de conformación. Son
más durables si están protegidos de sus dos principales
mecanismos agresores: la corrosión y el fuego.
A) Oxidación
Se produce por la combinación del metal con el
oxígeno atmosférico, sin intermediación de catalizadores.
Es el oxígeno atómico, que en pequeña proporción se encuentra
en la atmósfera.
El mecanismo es doble en los dos sentidos creciendo
la capa de óxido de fuera hacia dentro, por la difusión
del O, y sobretodo de dentro hacia fuera, por la difusión
de los pequeños iones metálicos con afinidad por el
oxígeno. Esto continúa hasta que la capa tiene suficiente
espesor par detener el proceso, que se ralentiza por el
crecimiento de la capa y la movilidad requerida.
La película de óxido debe ser continua, sin grietas
y estar bien adherida al metal, constituyendo entonces
una capa impermeable y no peligrosa, cuyo único inconveniente
puede ser el aspecto.
B) Corrosión metálica
Tiene lugar por reacción del metal con el oxígeno
atmosférico, si bien ya no es puramente química, sino activada
por otros agentes catalizadores, normalmente agua
que suele llevar en disolución iones metálicos, constituyendo
un electrolito.
Para la corrosión genérica es precisa la acción
conjunta del electrolito y el O2. Aunque la acción del agua
como electrolito sea débil, está reforzada en muchos casos
por la disolución en ella de gases atmosféricos, como
CO2 (en forma de CO3H2), u otros debidos a la contaminación
industrial o de tráfico, que al disolverse forman
ácidos corrosivos.
– Solución de metal más electrolito En presencia
de polvo o suciedad, y con determinado grado de humedad
del aire (60% para el acero), el polvo fija la humedad
y aporta sales, producíéndose una oxidación del metal
que, en este caso, es electroquímica, o corrosión.
El metal en contacto con el O2 del aire se oxida;
este óxido, cuando presenta fisuras deja al descubierto el
metal, que, en contacto con el agua y un electrolito (sales
disueltas), constituye inmediatamente una «pila» en la
que la película de óxido desempeña el papel de cátodo y
el metal de ánodo, por lo que éste entra en disolución
mientras que se forma hidróxido en el cátodo, apareciendo
así la corrosión o desgaste del metal.
Para que dicha corrosión electroquímica suceda,
es condición suficiente que concurra cualquiera de las siguientes
circunstancias:
– Superficie del metal no homogénea.
– Existencia de polvo o suciedad.
– Existencia de inicial de óxido.
– Metal compuesto por cristales de distinto potencial
electroquímico.
– Par galvánico: fenómeno por el que, habiendo
dos metales en determinada disolución, uno de ellos, el
más electronegativo, acaba por disolverse.
Un metal en contacto con una solución acuosa
determinada se ioniza. Al emitir electrones adquiere un
potencial electroquímico. Este potencial depende principalmente
de la naturaleza de la solución; es decir, para
cada solución se puede establecer dicho potencial para
cada metal.
La corrosión por par galvánico puede ocurrir si los
metales están en contacto en una atmósfera húmeda y
agresiva (por ejemplo marítima) y será más acusada
cuanto mayor sea la diferencia de potencial electroquímico
entre ellos.
5
También se produce cuando los metales están
separados, como sucede con frecuencia en las fachadas;
con la humedad ambiental o la lluvia, aparecen iones metálicos
en disolución desplazándose de arriba abajo,
acompañados de agua de escorrentía, pudiendo dichos
iones entrar en contacto con otros metales existentes para
desencadenar así la corrosión galvánica.
La posición correcta de metales sería, por orden
de susceptibilidad a la corrosión y, por tanto, a colocar por
encima: magnesio, aluminio, manganeso, zinc, cromo,
hierro, cadmio, níquel, estaño, plomo y cobre.
Cu: + 0,34 Voltios (catódico)
H : 0,00 «
Pb: – 0,13 «
Sn: – 0,14 «
Ni: – 0,25 «
Fe: – 0,44 «
Zn: – 0,76 «
Al: – 1,67 » (anódico)
Las recomendaciones de uso con metales son:
– Acero galvanizado: no se debe utilizar en cubiertas o fachadas
en que puedan existir contactos con productos
ácidos o alcalinos, o con metales, a excepción del aluminio,
que puedan formar pares galvánicos que produzcan
la corrosión del acero.
La chapa de acero galvanizado no debe ponerse
en contacto con: acero no protegido contra la corrosión;
yeso fresco; cemento fresco o cal; maderas ácidas (roble,
castaño); aguas procedentes del contacto con cobre.
Puede, sin embargo, ponerse en contacto con:
aluminio, plomo, estaño, zinc, cobre estañado y acero inoxidable.
Con el cemento fresco sólo para el recibido de
remates. Si el cobre se encuentra debajo, pueden aislarse
interponiendo banda de plomo.
– Aleaciones ligeras: no se deben utilizar en cubiertas y
fachadas en que puedan producirse contactos con productos
ácidos o alcalinos, óxidos de azufre, o ciertos productos
de combustión; o con metales, excepto el zinc, por
formar pares galvánicos que corroen las chapas.
No deben ponerse en contacto con: acero no
galvanizado; cobre sin estañar y plomo, así como sus
aleaciones; cal, yeso fresco y cemento fresco; maderas
de roble y castaño; aguas que hayan estado en contacto
con cobre; estructura de acero laminado que no esté protegida
mediante pintura antioxidante a base de cromato
de zinc, bituminosa o con fieltro bituminoso.
– Zinc: no se debe utilizar chapa de zinc en contacto con
los siguientes materiales: acero no galvanizado; cobre sin
estañar; yeso y cemento frescos; cal; maderas de roble y
castaño.
– Aireación diferencial: facilita la formación de un
par electroquímico. La parte aérea es el cátodo y la interior
de la pieza es el ánodo, la que se corroe. Esta aireación
es la que explica la acción de las gotas de agua
sobre láminas metálicas: se forma, en el centro de la gota,
una zona anódica donde el metal es atacado, porque
la zona más aireada, en la periferia, es catódica. Esto es
el origen de las «picaduras».
– Corrosión intergranular: es propia de las aleaciones
metálicas, por fallos del proceso metalúrgico, del
tratamiento térmico, etc., cuyas consecuencias son la
aparición de fases diferenciadas de granos cristalinos de
los metales aleados, con gran número de interfases susceptibles
de formar pares galvánicos.
También aparecen corrosiones por la existencia
de impurezas rodeando los cristales metálicos. Si las impurezas
poseen carácter anódico (ión negativo), se destruye
la red cristalina, y el metal se disgrega o corroe.
C) Protección de la corrosión
A largo plazo, los fenómenos de oxidación directa
o electroqúimica son casi inevitables. Las acciones encaminadas
a prevenir, atenuar o retrasar la corrosión se
basan en el máximo aprovechamiento de las propiedades
que ofrezca el metal, así como su aislamiento de la atmósfera
o de los elementos potencialmente corrosivos:
– Con aleaciones anticorrosivas, en que uno o varios
componentes tienen la capacidad de pasivarse.
– Puliendo bien las superficies metálicas, para
evitar zonas de aireación diferencial.
– Evitando la formación de pares galvánicos, sobre
todo en fachadas y cubiertas. Especial atención a los
aislamientos eléctricos.
– Evitando las alteraciones de los metales por
efectos mecánicos, como choques, golpes, rozaduras,
etc.
– Por recubrimiento:
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a) Con capa protectora no metálica: pinturas y
barnices; lacas y esmaltes; productos bituminosos; esmaltes
vitrificados.
b) Con capa protectora metálica: de bajo punto
de fusión (plomo, estaño, cadmio, zinc) o ligera (aluminio),
colocados por vía húmeda, por temple, por placado, o por
metalización.
c) Protección química: fosfatación, etc..
d) Protección anódica, para el aluminio.
13.5 DURABILIDAD DE LA MADERA
Desde el punto de vista normativo y comercial, la
madera puede clasificarse por su calidad intrínseca. Para
el pino, que es una de las maderas más utilizadas en España,
tanto en carpintería de armar como de taller, sería:
– Clase 1ª: madera sana, sin pudriciones, sin gemas,
coloración azul, ni nudos visibles.
– Clase 2ª: madera sana, sin pudriciones, sin gemas
ni coloración azul. Puede contener nudos sanos y
bien adheridos en ambas caras, pero que no estén agrupados,
y su diámetro sea menor de 15 mm.
– Clase 3ª: madera sana sin pudriciones; puede
estar ligeramente azulada y tener nudos sanos de diámetro
menor de 50 mm. También se incluyen las piezas que,
reuniendo las demás condiciones de las clases 1ª y 2ª,
contengan gemas.
– Clase 4ª: incluye las piezas que no pudiendo
admitirse en las categorías anteriores, pueden admitirse
en algún tipo de trabajo.
A) Defectos constitutivos
– Nudos: partes de ramas encajadas en el seno
de la madera, que provocan la curvatura de las fibras y
dificultan el mecanizado. Pueden ser sanos o estar afectados
por la pudrición. Su grado de adherencia es variable,
pudiendo estar sueltos. Afectan al aspecto estético de
los elementos decorativos, siendo malos para carpinterías
y para estructuras que trabajen a tracción o flexión.
– Grietas: son desgarros de la madera a lo largo
de las fibras, que alteran su solidez, reduciendo la resistencia
mecánica y la durabilidad. Pueden ser radiales, que
surgen durante el crecimiento y prosiguen en el secado; o
de heladura, radiales desde la albura al duramen; de contracción,
a partir del secado; acebolladuras, curvas entre
anillos anuales; etc.
– Fibra torcida: debido al mayor crecimiento de las
fibras exteriores, provocando su disposición helicoidal respecto
del eje. Permite el empleo del rollizo pero no de piezas
escuadradas, ya que, si bien puede aumentar la resistencia
mecánica a la fractura, dificulta su mecanizado y
disminuye la resistencia de la madera a la tracción y
flexión, por el cruzamiento de las fibras. Si las fibras están
entrelazadas, la madera se trabaja con dificultad, quedando
levantada y desgarrada toda la superficie (repelo).
– Excentricidad del tronco: es el engrosamiento
anormal de la madera tardía, que se aprecia en los anillos
anuales de los árboles inclinados. Hace que la madera
sea heterogénea, difícil de trabajar y con tendencia a encorvarse.
– Inclusiones: como las entrecortezas, que provocan
pérdida de continuidad y disminución de la resistencia.
Las bolsas de resina son cavidades llenas de resina,
situadas entre los anillos, y que se manifiestan sólo en el
corte con la sierra, afectando poco a la calidad, aunque sí
a la resistencia mecánica.
– Otros defectos: veteado irregular, doble albura,
doble corazón, llagas, verrugas, pasmo, etc. Afectan a la
calidad de los productos elaborados, por lo que las maderas
afectadas por ellos, como por los mencionados anteriormente,
deben desecharse expresamente.
B) Agentes agresivos
– Agentes atmosféricos
– Fotodegradación: por radiación solar, de cuyo espectro
solar sólo una pequeña parte alcanza la superficie terrestre.
No supone una pérdida apreciable de resistencia
mecánica para gruesas piezas de madera, aunque sí influye
en su degradación superficial.
Durante los primeros meses de exposición, la
capa superficial de la madera está sometida al ataque de
los rayos ultravioleta, junto a la acción, también negativa,
de los infrarrojos y del espectro visible.
En general, la degradación comienza por la lignina
y, si la superficie no está sometida a la acción de la lluvia,
el ataque se traduce en un obscurecimiento pronunciado.
Mientras que si está muy expuesta, los productos
de la alteración son eliminados por el agua, de manera
que la celulosa blanquecina, menos sensible a las radiaciones,
subsiste en la superficie, que adquiere tonalidades
claras.
Pero además, las células más externas pueden
recubrirse poco a poco de mohos, que necesitan de la
humedad de la madera y de los productos de la fotodegradación
para vivir, comunicando a la superficie la coloración
grisácea o negruzca típica. Este último fenómeno
no ocurre o se atenúa considerablemente en climas muy
secos o en regiones costeras en las que la atmósfera salina
puede inhibir el crecimiento de los microorganismos.
La fotodegradación y los mohos producen un debilitamiento
mecánico de la sustancia leñosa superficial y,
combinados con la acción del viento y la lluvia, la destruyen.
Por otra parte, los tejidos menos densos (madera de
primavera) son más atacados que los compactos, lo que
origina los carácterísticos «dientes de peine» en la superficie
de las maderas colocadas en el exterior.
7
Una madera sometida a la exposición a la intemperie
durante un siglo perdería, aproximadamente, un espesor
de 6,25 mm. Por otro lado, dicha pérdida superficial,
junto a la variación de volumen por cambios higrotérmicos,
ocasiona la aparición de grietas o fendas más o
menos gruesas, por las que penetra el agua, facilitando la
existencia de pudriciones en el seno de la madera.
– Humedad: actúa en razón a la higroscopicidad de la
madera, alterando su contenido de agua, y generando
cambios dimensionales. Los gradientes continuos y oscilantes
producen fendas que propician, como se ha mencionado,
potenciales ataques de origen biótico.
La contracción y el hinchamiento de la madera
provocan el abarquillamiento y el agrietamiento. El abarquillamiento
se debe a dos causas: la diferencia de contracción
de las piezas entre las direcciones radial y tangencial;
y a la falta de uniformidad en el secado.
Ambos mecanismos provocan la aparición de
tensiones internas en la madera, que conduce al agrietamiento
de madera serrada o en rollizo, si bien las tablas
anchas se deforman más que las estrechas, que son las
corrientes en revestimientos.
– Agentes mecánicos
Los daños de naturaleza mecánica están muy relacionados
con la dureza de la madera y el uso que se
haga de la misma. Los principales deterioros estructurales
provienen de errores de cálculo de secciones o de corte
de las piezas, que trabajan en condiciones inadecuadas
respecto a sus máximas capacidades. También son frecuentes
las agresiones que las superficies de madera sufren
por la abrasión del calzado inadecuado o conteniendo
arena, caída de objetos punzantes, etc.
– Agentes químicos
A la madera, en general, se la puede considerar
como muy resistente a los agentes químicos, si bien sufre
alteraciones por la acción de los ácidos fuertes, lejías alcalinas
y detergentes, lo que afecta especialmente a las
maderas domésticas.
En edificios, la cal apagada en estado fresco y el
cemento puede ejercer acciones corrosivas si permanece
mucho tiempo en contacto directo con el tejido leñoso.
También producen este tipo de daño algunos tintes,
debido a la hidrólisis de los hidratos de carbono, por
lo que es preciso conocer perfectamente el comportamiento
de los colorantes para maderas
Por regla general, la acción de los productos
químicos sobre la madera suele traducirse en simples alteraciones
de color. Numerosas maderas son susceptibles
de presentar manchas cuando entran en contacto
con elementos de hierro o acero, si las condiciones de
humedad son elevadas.
Estas manchas, normalmente negras o negroazuladas,
pueden ser muy intensas, afectando sensiblemente
al aspecto superficial de la madera: sucede una
reacción química entre el hierro y los taninos o polifenoles
presentes en el tejido leñoso, cuyo resultado es la formación
de compuestos férricos de color obscuro, mucho
más frecuentes en madera de frondosas (roble, castaño,
etc.) que en la de coníferas.
– El fuego
La madera se considera, tradicionalmente, como un material
muy sensible al fuego, si bien hay que convenir que
las condiciones de construcción y de uso de elementos de
madera han cambiando notablemente en la actualidad.
Su insuficiencia notoria frente al fuego proviene de su
gran inflamabilidad, es decir, que la temperatura de ignición
de los gases combustibles oscila entre 250 y 300°C,
dependiendo de la especie considerada.
Sin embargo, si la madera está cerca de elementos
o gases calientes se calienta hasta que, a temperaturas
de 120 a 150°C comienza la carbonización paulatina
de la celulosa, formando un carbón autoinflamable.
Por encima de 350°C los gases que se desprenden se
inflaman sin necesidad de llama abierta.
8
Por otro lado, la madera presenta unas carácterísticas favorables
que contrarrestan en cierto modo su alta inflamabilidad.
En efecto, su conductividad térmica es muy baja,
por lo que la temperatura del incendio penetra lentamente
desde la superficie hacia el interior o núcleo de la pieza.
Además, la capa quemada constituye un carbón
con una conductividad térmica aún menor, por lo que actúa
como capa protectora, retardándose la progresión,
que es, en definitiva el fin perseguido frente a un incendio:
obtener un tiempo de seguridad suficiente en la estabilidad
del edificio y la generación de una atmósfera tóxica,
para permitir su total evacuación.
Por consiguiente, los factores a considerar para
determinar la reacción al fuego de un material son: combustibilidad;
capacidad calorífica o conductividad; inflamabilidad;
propagación de la llama; inflamación instantánea;
producción de gases tóxicos y opacos.
– Agentes biológicos
– Hongos: provocan la pudrición de la madera, en distinto
grado según los microorganismos actuantes, que requieren
ciertas condiciones para su proliferación, generalmente
oxígeno y humedad, para poder transformar la celulosa
(insoluble), en glucosa (soluble) de la que se alimentan.
Pueden distinguirse, no obstante, entre los hongos
xilófagos, comúnmente conocidos por pudriciones:
unos son los que se alimentan de celulosa, que es blanca,
y dejan un residuo pulverulento pardo rojizo, la lignina,
por lo que corresponden a las denominadas pudriciones
pardas. Y otros se alimentan de lignina y dejan como residuo
un polvo blanquecino compuesto de celulosa; son
las pudriciones blancas.
Existen igualmente otros hongos que se alimentan
únicamente del contenido celular, cambiando el color
de la madera: son los hongos cromógenos, entre los están
el moho y el más conocido, el azulado.
– Insectos: los xilófagos se alimentan de la celulosa y la
lignina, destruyendo totalmente la madera. El grupo más
conocido corresponde al denominado vulgarmente como
carcoma, que se reconoce por los orificios que aparecen
en la superficie de la madera, indicio de las pequeñas galerías
que construyen sus larvas, dejando en ellas un residuo
de serrín.
También producen daños considerables las
termitas (de las que existen 2000 variedades en España),
insectos que dejan la superficie intacta, abriendo en el
interior las galerías. Son reconocibles por los regueros de
tierra que, desde el exterior, conducen a las zonas
atacadas.
C) Prevención de los deterioros
El planteamiento sería: utilizar en la construcción
el tipo idóneo de madera, que no es sino el que poseyera
la estructura leñosa más perfecta y adaptada a las funciones
a desempeñar, a la vez que contuviera los tratamientos
preventivos necesarios para combatir las agresiones
previsibles del ámbito del edificio.
La primera cuestión, sobre la calidad estructural
de la madera, debe tomarse como un ideal dependiente
de las condiciones de crecimiento, nutrición y adaptación
de tipo de especie seleccionada, no siempre controlables
o disponibles en el momento de la edificación.
Sin embargo sí que es fundamental la selección
adecuada del tipo de madera para la función concreta. En
efecto, todas las maderas poseen una cierta durabilidad
natural, resistencia al envejecimiento y las agresiones, sin
necesidad de tratamientos protectores.
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No obstante, esa durabilidad es una carácterística relativa,
es decir, ligada a un determinado agente destructor.
La tercera cuestión a resolver es que la madera
seleccionada disponga de las protecciones adecuadas
para hacer frente a los riesgos a que se verá expuesta:
Los principales tratamientos protectores consisten
en la aplicación, preventiva o curativa, de productos
químicos de tres tipos: oleosos, en disolventes oleosos
(pinturas esmaltes, barnices, ceras, etc.); hidrosolubles
(sales); e ignífugos (sales, lechadas, ácido bórico, etc.).
– Ante la fotodegradación
Si la madera va a estar fuertemente expuesta a la
radiación solar debería elegirse un tipo que poseyera alto
contenido de pigmentos estables o resistentes a los U.V.,
como el iroko. Si esto no fuese posible, habría que utilizar
impregnadores pigmentados, cuyos pigmentos serán más
operativos cuanto mayor sea su penetración y su reparto
más homogéneo, siendo siempre más efectivos los más
obscuros. Su aplicación se efectúa durante el acabado,
generalmente mediante pincelado.
– Ante la humedad
Lo primero será utilizar la madera con el grado de
humedad adecuado, que depende del punto de equilibrio
para una humedad y temperatura ambiente dadas. Existen
mapas indicativos para los distintos puntos de nuestra
geografía, que sirven de referencia para las madera expuestas
a la intemperie. Orientativamente pueden admitirse
los siguientes grados:
– Maderas a la intemperie: entre 18% y 22%
– Al exterior bajo techado: 13% a 18%.
– Al interior sin calefactar: de 10% a 15%
– En interior calefactado: entre 8% y 10%.
Además, hay que tener en cuenta que, por un
principio básico de aclimatación, las maderas autóctonas
se adaptan más fácilmente a los requerimientos solicitados
por su uso, y principalmente a los movimientos por
cambios higrotérmicos.
El correcto secado de la madera persigue su estabilización,
evitando, en buena medida, los movimientos
durante su vida útil, así como la proliferación de termitas y
hongos (que necesitan al menos un 20% de humedad para
su existencia). Además, hace disminuir el peso propio y
aumenta la resistencia mecánica.
El secado puede ser: natural, al aire, en pilas verticales;
o artificial, por distintos procedimientos: corrientes
de aire con velocidad y grado higrotérmico adecuados,
corrientes alternas de alta frecuencia, rayos infrarrojos…
Por otro lado, son igualmente importantes las soluciones
constructivas correctas, pues el grado de humedad
es básico en el momento de su colocación, pero también
durante su utilización.
Por ello se requiere crear las necesarias barreras
impermeables que impidan el ascenso de la humedad
capilar (láminas asfálticas en los forjados sobre cimientos
y en el arranque de muros y zócalós), así como proveer
una buena ventilación que impida la aparición de zonas
de condensación persistente.
– Ante el fuego
El comportamiento de la madera frente al fuego
puede ser mejorado, especialmente respecto a su reacción
al fuego (carga de combustible que un material puede
aportar al desarrollo de un incendio). Se consigue mediante
la aplicación de sales hidrosolubles ignifugantes en
cámaras de vacío; o bien, de productos intumescentes
que recubren superficialmente las piezas.
– Ante los agentes químicos
Deberá evitarse: las maderas con alto contenido
en taninos; exponerlas periódicamente a elevadas condiciones
de humedad en el exterior; ponerlas en contacto
con clavos, tornillos y herrajes de hierro o acero, siendo
preferible los de latón, bronce o aluminio.
– Ante los agentes bióticos
A parte de las condiciones correctas de proyecto
y colocación, los tratamientos preventivos frente a bioorganismos,
al igual que los curativos, deben afrontarse
mediante la utilización de protectores, substancias químicas
que se aplican, aislada o combinadamente, por procedimientos
específicos, y que deben cumplir ciertos requisitos:
Ser tóxico, inhibidor o repulsivo; de aplicación
bastante profunda; alta durabilidad; no afectar las propiedades
físico-mecánicas de la madera o a los materiales
en contacto con ella; no aumentar la inflamabilidad; ser
inocuos para el hombre y su entorno; compatibilidad con
barnices, pinturas y encolados; color y olor no desagradables
ni molestos.
– Tratamientos preventivos
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– Protectores hidrosolubles: son mezclas de sales disueltas
en agua, de las que algunas tienen propiedades biocidas,
y otras, asegurar la buena fijación de las primeras a
la madera, evitando su pérdida por deslavado.
– Protectores orgánicos: a base de materias activas fungicidas
(sintéticas), un disolvente y coadyuvantes para su
estabilidad. Deben aplicarse en seco, siendo compatibles
con cualquier tipo de acabado, estando muy recomendados
para el tratamiento de estructuras en rehabilitación.
– Creosotas: obtenidas por destilación de la hulla, tienen
acción fungicida e insecticida, además de cualidades
hidrófugas y no corrosivas de metales, siendo su principal
inconveniente la coloración negra que deja mancha grasienta,
lo que las hace inhábiles para tratamientos en interiores
y en contacto con personas.
13.6 DURABILIDAD DE YESOS Y PINTURAS
A) Defectos del yeso
– Grietas
– de distribución
– coincidiendo con las del soporte
– localizadas en la junta de dos materiales de
soportedistintos aunque la uníón no esté al descubierto.
– uníón de paredes y
Causas esenciales por las que aparecen:
– contracción por el comportamiento de los distintos
materiales según el clima
– movimientos internos de la construcción
– vibraciones procedentes del exterior de los
edificios
– Desprendimientos del yeso (sobre hormigón)
La principal causa se debe a que el hormigón
tiene una absorción muy pequeña
AI no suministrarlo una buena trabazón, teniendo tendencia
a !A retracción con el consiguiente efecto sobre
la adherencia del yeso.
Se reséña que el yeso negro no sirve para trabajos sobre
hormigón.
– Desconchados en la capa de acabado
Se produce en las grandes superficies La capa
de yeso adopta una forma cóncava, desprendíéndose
de la pared y dejando parte de la 1° capa.
Para ello hay que tener en cuenta la obra soporte
y los materiales utilizados en ella, así como el lugar
de almacenamiento del yeso durante la obra.
Hay que vigilar que el hormigón esté bien seco,
se realice un buen almacenamiento durante la ejecución
de la obra y controlando que la capa de fondo sea tanto
o más resistente que la de acabado.
– Desprendimientos y oquedades (enyesados)
Son pequeños «cráteres» que aparecen en la superficie
enyesada. Este cráter, puede tener un tamaño en torno
a 10 y 30 mm. De diámetro.
Normalmente este defecto aparece poco después de
enyesar, aunque no se puede descartar que surja pasado
un tiempo.
Suele producirse debido a la dilatación de tos fragmentos
que incluyen las mezclas para enlucir o de los propios
materiales del soporte, así como la insuficiente:
hidratación de la cal. Presencia de impurezas en la arena,
e! Yeso o cemento.
La frecuencia de este defecto se reduce con el empleo
de cal viva que se apaga en !A misma obra.
Los ensayos dirigidos a determinar la solidez de los materiales
de ensayo evitan; problemas graves, pero no de
tectan las impurezas si éstas están en baja proporción.
– Decoloraciones en acabados decorativos
Los cambios de color en paredes decorativas suelen
ser debidos a tos productos químicos y las reacciones
entre ellos y la acumulación de agua bajo la película
de pintura (este agua proviene de la estructura al ser
construida o en fases posteriores de la obra)
La decoración ha de hacerse cuando el agua de la
obra se haya evaporado. La humedad es muy importante
en el acabado decorativo de las paredes.
De éstas las paredes divisionarias internas corren
menos riesgo que las caras internas de las paredes exteriores,
debido a que en las primeras existe mayor
temperatura y así la condensación es más difícil de producirse.
B) Deterioros de las pinturas
Los principales defectos son: hinchamientos, por
impermeabilidad el soporte, por lo que se prefieren las
pinturas de poro abierto (que dejan pasar el agua en forma
de vapor pero no en estado líquido); resquebrajaduras,
por su escasa elasticidad y falta de agarre; desconchados,
corrientes en pinturas duras que retraen y se levantan
si falta adherencia; pérdida de tono o brillo.