“ APLICACIÓN DEL PROCESO DE LA METEORIZACIÓN A LA CONSERVACIÓN DEL

PATRIMONIO HISTÓRICO Y ARQUEOLÓGICO DE CASTILLA Y LEÓN”

ESTUDIO QUÍMICO Y MINERALÓGICO DE LA FACHADA

DE LA ESTACIÓN DE VALLADOLID. ESTADO ACTUAL: PAUTAS DE

TRATAMIENTO

Universidad de Valladolid. Dpto. de Física de la Materia Condensada, Cristalografía y Mineralogía.

Facultad de Ciencias, Campus Miguel Delibes, Paseo de Belén, 7.47011 Valladolid

1) Determinación de la composición y del origen de la roca de construcción de la estación.

2) Análisis de las diversas zonas de la fachada y determinación de los componentes formados durante la alteración.

3) Determinación de las causas del deterioro.

4) Ensayos para la protección una vez realizada la limpieza.

Para llevar a cabo este estudio se han realizado los pasos siguientes:

Se ha realizado el estudio químico y mineralógico en todas las zonas de la fachada de

la Estación del Norte de Valladolid. Dicha fachada está construida con roca

dolomítica y ladrillo. El deterioro más importante se encuentra en la dolomita y por ello, se ha procedido al estudio de la misma,

tanto a nivel superficial, como mediante perfiles que nos han permitido determinar la profundidad

de la alteración.

La composición mineralógica de la roca dolomítica utilizada para la construcción de la Estación del Norte de Valladolid, entre 1891 y 1895, es la siguiente:

Dolomita (mayoritaria),Cuarzo (minoritario),Feldespato potásico (trazas).

Llama la atención, la existencia de costras salinas en numerosas zonas que, en términos generales, presentan la siguiente composición:

Yeso: CaSO4.2H2O, Hexahidrita: MgSO4.6H2O, Epsomita: MgSO4.7H2O

El deterioro observado en la dolomita de que está construida la fachada es tanto físico, como químico y se encuentra distribuido por todo el edificio, aunque es en el escudo que corona la fachada, donde más se aprecia, llegándose a desprender del mismo, elementos de cierto tamaño.

Difractogramas realizados sobre las costras salinas

Para comprobar la profundidad de la alteración se han realizado perfiles,habiéndose detectado la presencia de materiales ajenos a la roca (yeso,...), solo en las zonas más superficiales.

CAUSAS DEL DETERIORO:

La mayor presencia de azufre, en las zonas más superficiales de la roca alterada y la tendencia a su desaparición a medida que se profundiza, apunta a la “lluvia ácida”, como causante del ataque a la roca dolomítica.

PROFUNDIDAD % AZUFRE_____________________________________________________________

0 cm 0.1440%

5 cm 0.0804%

10 cm 0.0545%

Este deterioro se ve acentuado por la presencia de Mg en la roca, ya que los mismos agentes actuando sobre roca caliza (la más común en los edificios de Valladolid) no llegan a formar estas costras.

No existen datos sobre la procedencia deesta dolomita. Se han seguido las pistasaportadas por los periódicos de la épocay, mediante estudios de campo complementadoscon los correspondientes análisis, se ha llegado a la conclusión de que se extrajode una antigua cantera situadaen las proximidades deVegas de Matute (Segovia).

Tratamientos de conservación:

Tienen como finalidad devolver a la piedra sus características iniciales, modificadas por los distintosprocesos de alteración y protegerla de su degradación ambiental. Para aplicar un tratamiento adecuado son necesarias una pruebas en laboratorio en las que se simulan las condiciones extremas que van a sufrir las piedras.

Tratamientos sobre la piedra:

A.- Piedra sin tratar (ST).

B.- Piedra tratada con hidrofugante (H).

C.- Piedra tratada con consolidante (C).

D.- Piedra tratada con ambos productos (C+H).

Se ha sometido a 4 probetas con distinto tratamiento a las mismas condiciones y se han realizado distintos ensayos sobre ellas:

Cristalización de Sales por InmersiónCapacidad de penetraciónAbsorciónSucción Densidad aparente por medida geométrica del volumenaparente PorosidadResistencia a la compresiónEstudio por Microscopia Electrónica de Barrido

CRISTALIZACIÓN DE SALES POR INMERSIÓN TOTAL

CAPACIDAD DE PENETRACIÓN

Cambio color (cm)

3,7 2,4 2

6cm4cm

4cm

ENSAYO DE ABSORCIÓN

Coeficiente de absorción de agua

ST A = 12,5%C A = 2,7%H A = 0,8%

C + H A = 0,5%

(A) = (Ph – Ps) .100 / Ps

ENSAYO DE SUCCIÓN

Capacidad inicial de inhibición de agua por capilaridad mediante inmersión parcial en una unidad de tiempo

Si = (Php – Ps) / Ai

ST Si = 0,34 g.cm-2.min-1

C Si = 0,0067 g.cm.-2.min-1

H Si = 0,0022 g.cm-2.min-1

C + H Si = 0,0022 g.cm-2.min-1

DENSIDAD APARENTE

ρ = A / l.a.e

A = masa (g)

l = longitud (cm)

a = anchura (cm)

e = espesor (cm)

ST ρ = 1,93 g.cm-3

C ρ = 2,05 g.cm-3

H ρ = 1,96 g.cm-3

C + H ρ = 1,93 g.cm-3

POROSIDAD

Θ = Vporos / Vgeométrico

Θ = Porosidad Volumétrica

ST θ= 25,40%C θ = 20,50%H θ = 23,23%

C + H θ = 16,75%

DETERMINACIÓN A LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN

Esclerómetro de Schmidt: Mide la resistencia de la piedra mediante el rebote de una masa de acero que golpea, accionada por un resorte, sobre un pivote puesto en contacto con la superficie de la roca. Producido el impacto, la masa rebota hacia el extremo opuesto al pivote arrastrando en su movimiento a un índice que al desplazarse sobre una escala graduada, desde 20 a 55, marca una magnitud que se denomina índice esclerométricoque es la relación entre la altura del rebote y la escala total del aparato, de forma que cuanto mayor es este índice mayor es la resistencia mecánica de la piedra.

ST Índice esclerométrico = 10

C Índice esclerométrico = 16

Conclusiones (1):

1) El análisis de las costras salinas y de las zonas alteradas revela la existencia de tres productos de alteración, yeso, epsomita y hexahidrita, éstas últimas varían su proporción en función de factores como la época del año.

2) Estos productos se forman como consecuencia de la acción de la “lluvia ácida”, provocada por la contaminación. La Estación del Norte de Valladolid, se encuentra cercana a una de las zonas más contaminadas de Valladolid.

3) La acción química del ácido sulfúrico se ve complementada por la acción de los ácidos carbónicos que facilitan la disolución de los carbonatos, con formación de bicarbonatos solubles. Esta acción es más patente en épocas frías y húmedas.

4) Aunque no se descarta, la acción de microorganismos parece baja pues no se detectan sales orgánicas, como oxalatos, ni se producen anomalías en la relación Ca/Mg en la zona superficial de las dolomitas.

5) La roca restante, después de la eliminación del material formado, apenas muestra síntomas de alteración química. Por ello, la limpieza previa a la fijación de los morteros no precisa una gran profundidad.

Conclusiones (2):

6) El uso de roca dolomítica en la que está presente el magnesio, no es recomendada para fachadas y lugares expuestos a la humedad, ya que se pueden originar sales solubles que no sólo no quedan fijas sino que, a causa de cambios estacionales recristalizan favoreciendo el agrietamiento y las rupturas. Por ello, recomendamos el uso de roca caliza en la que, como consecuencia de la alteración, la fase mayoritaria resultante es el yeso.

7) Los ensayos realizados a muestras de la dolomía original, especialmente el ensayo de Cristalización de Sales por Inmersión Total, por ser muy agresivo, demuestran que el hidrofugante, en este caso el Tegosivin, es lo suficientemente eficaz para proteger la piedra de la estación, sin necesidad de aplicar un consolidante.

8) El consolidante, en este caso el Tegovakon, disminuye la macroporosidad y aumenta la resistencia mecánica de la piedra, por lo que es conveniente aplicarlo a zonas de la fachada que están más deterioradas que el resto, lo cual supone un cambio de color. En la práctica, aunque el consolidante no es muy eficaz para proteger la fachada de alteraciones debidas al SO2 atmosférico, se aplica para mantener la homogeneidad en el color de ésta, aumentando el costo de la obra en una cantidad despreciable.

9) Finalmente, sería necesario abordar investigaciones que condujeran a la fabricación de consolidantes e hidrofugantes de mayor estabilidad ya que éstos presentan un rápido envejecimiento con el tiempo, lo cual hace necesarios tratamientos periódicos.