Modelización y estimación de la durabilidad de materiales pétreos porosos frente a la cristalización de sales

Resumen

Son básicamente dos los objetivos generales de esta tesis: modelizar los diferentes mecanismos por los que se produce la cristalización de sales y cuantificar la durabilidad frente a la cristalización de rocas porosas las cuales se utilizan ampliamente tanto en el patrimonio arquitectónico y cultural como material de construcción en edificios actuales. Dentro del primer objetivo general se estudia, tanto experimental como teóricamente, el proceso de evaporación de las salmueras en el interior de la roca, la influencia del sistema poroso en la secuencia de precipitación mineral y la presión de cristalización que generan dichos minerales al crecer. Una vez evaluados los diferentes mecanismos de deterioro se plantea la cuantificación, tanto experimental como teórica, de la durabilidad de estos materiales frente a la cristalización de sales. Desde el punto de vista experimental se propone un ensayo de sales más acorde con observaciones realizadas sobre el deterioro real que sufren estos materiales una vez colocados en obra. Este ensayo está basado en ciclos de inmersión parcial, se evalúan diecinueve rocas porosas (principalmente rocas bioclásticas de diferente tamaño de grano), las cuales son materiales de construcción que se comercializan actualmente; y se utilizan dos salmueras que se han seleccionado por su abundancia y agresividad: NaC1 y Na2SO4. De este estudio se deduce que la durabilidad de las rocas depende básicamente del sistema poroso y de las propiedades mecánicas de la roca. Por ello, se propone un estimador mecánico de durabilidad que incluye ambos factores. Este estimador tiene una excelente correlación con la pérdida de masa de la roca después del ensayo de sales. Por otro lado, los estimadores que dependen solo del sistema poroso o de las propiedades mecánicas presentan una baja correlación con la durabilidad de estas rocas.