Análisis Químico del Ambiente y de Los Materiales de Construcción
Introducción
Durante los diferentes módulos de este curso se realizó el análisis de los materiales más usados comúnmente en las contrucciones (como son la madera, el concreto, el acero, etc.) ante diferentes factores que pueden afectar su resistencia, durabilidad e incluso la estética.
Analizaremos la patología de la eflorescencia que aparece en las superficies expuestas a la humedad que al secarse el agua se evapora para darse la cristalización de sales solubles encontradas en el agua y así provocar la aparición de manchas blancas.
El municipio de Guaymas se localiza al suroeste del Estado de Sonora, a una altura 15m sobre el nivel del mar. Posee una superficie de 7,987.23 Kilómetros cuadrados, que representa el 6.58 % del total estatal.
Concretos Azteca y la postventa
En la ciudad de Guaymas, Sonora, la empresa Concretos Azteca ha tenido problemas recurrentes por postventa en las edificaciones que comercializa esto debido a la aparición de eflorescencia comúnmente llamada salitre tanto en elemento de concreto, cerámicos y muros de tabique.
Se tiene el temor en el usuario final que este fenómeno pueda dañar severamente a estos elementos constructivos y provocar el colapso parcial de la edificación.
Se ha contratado a una consultora para realice un análisis de la situación y pueda determinar los factores que generaron la aparición de estos problemas, como afectarían en la vida útil de la edificación y proponer buenas prácticas para evitar datos futuros.
¿Qué factores contribuyeron en su aparición?
¿Qué consecuencias trae la aparición de estos procesos de deterioro para la vida útil de las construcciones?
¿Cómo evitar los daños en futuros diseños al interactuar la química del ambiente y los materiales de construcción?
Una vez planteadas las preguntas a responder es necesario identificar lo que se conoce y desconoce para así realizar las investigaciones adecuadas.
¿Qué es lo que sé?
Las edificaciones se ubican en Guaymas, Sonora.
Los compradores tienen quejas sobre la aparición de manchas blanquecinas en los inmuebles.
El problema principal es la eflorescencia.
¿Qué es lo que no sé?
La geografía y condiciones climatológicas de Guaymas.
Qué es la eflorescencia.
Especificaciones de los materiales de construción a analizar.
¿Qué necesito saber?
El medio físico natural de la zona donde se sucita la problemática.
Qué es exactamente la eflorescencia, cómo se genera, los daños que provoca, cómo elimar la eflorescencia y prevención de esta patología.
Carácteristicas epecíficas de los materiales de contrucción mencioandos en la situación problema que pueden incentibar la aprición de la eflorescencia.
Clima: Los verano son cálidos y parcialmente nublados mientras que los inviernos son templados, secos y despejados.
Hidrografía: Está compuesta por el río Mátape que va en dirección noreste y el río Bácum; estos dos vierten su agua en el golfo de California.
Precipitación: La probabilidad de días lluviosos en Guaymas varía considerablemente anualmente.
La temporada más lluviosa es durante el verano.
La temporada más seca es durante otoño e invierno.
Humedad: El punto de rocío cambia lentamente, el día y la noche son igual de humedos. El período más húmedo del año es pimavera-verano.
A contuación de se muestra un mapa con la cantidad de sulfatos distribuidos en Guaymas.
La eflorescencia se define como la formación de un depósito de sales minerales solubles, sobre la superficie de una pieza cerámica terminada, por exposición a los agentes atmosféricos. (Jackson, 1925).
En el proceso de aparición de eflorescencias influyen distintos fenómenos fisico-químicos, tales como:
- Distribución heterogénea de las sales solubles en el interior del material.
- Estructura de la red capilar de porosidad.
- Grado de saturación acuosa de la red de poros.
- Condiciones ambientales.
Nos enfocaremos en la eflorescencia primaria que es aquella que se forma en las obras recién acabadas como consecuencia de la humedad o la porosidad del material.
Desde un punto de vista químico la es el proceso de pérdida de agua de hidratación desde un hidrato.
En la construcción es una acumulación de particulas de calcio y/o sales que dañan la parte superior, bordes o partes inferiores de las estructuras.
Suele aparecer en la superficie de los ladrillos, cualquiera que sea su origen, en un momento determinado afecta la estética y la ‘vida útil’ del ladrillo, que puede llegar a desmoronarse con el tiempo. Cuando se convierte en criptoefloresncencia que son más peligrosas ya que al generarse dentro del interior de los poros, aumentan le volumen del material y se daña gravemente. En palabras de A. García Verduch, como investigador pionero de las eflorescencias en México ‘un ladrillo eflorescente es un ladrillo enfermo”. Debido a la alta porosidad del ladrillo, es de los materiales más expuesto a la evaporación por ende tiene mayor tendencia a eflorescer.
Los cerámicos que se colocan sobre los muros o los pisos se adhieren con cemento o mortero que contiene sustratos en esencia, además de que la cara que pega con el muro es muy porosa, todo esto propicia un escenario perfecto para la aparición de eflorescencia.
En el concreto aparece cuando las sales salen a la superficie a través de la acción capilar. En este caso la eflorescencia no causa daños estructurales, sololamente el aspecto y coloración del concreto que algunos casos puede pasar desapercibida. Puede desaparecer con el tiempo pero esto tomaría años.
Para eliminar la eflorescencia se puede usar un cepillo y simplemente tallarlo con agua, en casos más avanzados se tiene que usar soluciones ácidas especiales para que no altere el color de la superficie tratada.
También se pueden aplicar impermeabilizantes o sellantes para evitar que vuelva a aparecer esta patología en un futuro.
En la prevención de la aparición se aplican protectores y selllanres para evitar el paso de la humedad a los materiales; en el concreto se puede reducir la relación agua/cemento o bien canalizar el agua utilizada para la mezcla al igual que en el caso de los cerámicos se pueden utilizar los metodos ya mencionados.
Solución de la situación problema
¿Qué factores contribuyeron en su aparición?
Hablando específicamente del municipio de Guaymas podemos saber que el clima, la humedad, temperatura, precipitación e hidrografía son los principales factores que provocan la eflorescencia, además su hidrografía tiene un alto grado de sulfatos en sus suelos. Además de situarse justo a lado del mar con apenas 15 msnm, es por eso que resulta díficil prevenir la aparición de eflorescencia en las edificaciones.
¿Qué consecuencias trae la aparición de estos procesos de deterioro para la vida útil de las construcciones?
Cuando la eflorescencia aparece en el exterior del muro no suele tener más consecuencias que las simplemente estéticas, sin embargo, el ladrillo es el material más afectado ante esta patología ya que si no se le da un tratamiento a la eflorescencia ya generada puede provocar el agrietamiento y desmoronamiento del material y por ende se tendrá que reparar la parte dañada del muro.
¿Cómo evitar los daños en futuros diseños al interactuar la química del ambiente y los materiales de construcción?
Se le puede dar un tratamiento canalizador al agua que se utiiza en las contrucciones, ya sea el agua que se utiliza en la mezcla del concreto que se aplicará para las paredes; en el caso de los materiales cerámicos, la eflorescencia que se genera es por la superficie porosa del material y por el mismo concreto sobre en el cual se colocan estas piezas de cerámica; en cuanto a los ladrillos se debe tener un poco más de cuidado ya que además de ser en sí un material muy poroso, incluso el agua que se utiliza en la mezcla a la hora de su frabricación generalmente es agua dura que contiene grandes cantidades de sales y no se le da un tratamiento, es por eso que son los más suceptibles a la aparición de eflorescencia.
Además se pueden utilizar selladores hidrófobo penetrante, protectores ideales para las superficies e impermeabilizantes integral por cristalización. Todos estos productos evitan el paso de la humedad a la superficie de los materiales evitando así la aparición de eflorescencia.
Conclusión
De acuerdo con toda la investigación realizada se llega a la conclusión de que la eflorescencia se trata de simples manchas blanquecinas provocadas por la humedad en materiales con un cierto grado de porosidad. Generalemente es un problema estético sin gran daño a la estructura de las construcciones, pero en algunos casos puede llegar a afectar la resistencia del material y provocar el desmoronamiento del mismo y es un gasto en reparaciones que se puede ahorrar. Es fácil eliminar de eflorescencia en los muros de las edificaciones pero tomando en cuenta que Guaymas es un municipio junto a la costa del Pacífico, incluso la brisa del mar puede llegar a ser un factor que provoque la eflorescencia, es por eso necesario darle un tratamiento al agua que se utiliza en todas las aplicaciones de los materiales utlizados ya sea antes o durante el desarrollo de los proyectos de construcción.
Como ya se mencionó anteriormente, con un simple cepillo puede quitarse estos defectos, pero en algunos casos más avanzados es necesario el uso ácidos idóneos para darle el tratamiento adecuado, cosa que se podría evitar canalizando el agua antes de ser utilizada en la mezcla del concreto o la fabricación de ladrillos o cerámicos, además de colocar un protector, impermeabilizante o/y sellador en los muros expuestos a la humedad para tener los muros aún más protegidos de esta patología.
Referencias:
- H. Ayuntamiento de Guaymas. (2018). GUAYMAS. 16 Octubre 2019, de Enciclopedia de Los Municipios y Delegaciones de México Sitio web: HYPERLINK ‘http://www.inafed.gob.mx/work/enciclopedia/EMM26sonora/municipios/26029a.html’ http://www.inafed.gob.mx/work/enciclopedia/EMM26sonora/municipios/26029a.html
- Weather Spark. (2016). El clima promedio en Guaymas. 16 Octubre 2019, de © Cedar Lake Ventures, Inc. Sitio web: https://es.weatherspark.com/y/2806/Clima-promedio-en-Guaymas-México-durante-todo-el-año#Sections-TemperatureKevin Kilpatrick. (2018). Cómo prevenir y eliminar la eflorescencia en los ladrillos. 18 de Octubre 2019, de Constru-guía al día Sitio web: https://www.miconstruguia.com/como-prevenir-eliminar-la-eflorescencia-en-los-ladrillos/Colin Cass. B. Ed.. (2008). Prevención de la eflorescencia en el recubrimiento cerámico exterior a través de los principios de diseño y construcción. 18 de Octubre de 2019, de Instituto TAFE de Sydney Sydney, Australia. Sitio web: http://www.qualicer.org/recopilatorio/ponencias/pdfs/0823132s.pdfToxement. (2017). EFLORESCENCIAS DEL CONCRETO. 18 de Octubre 2019, de Euclid Group Toxement Sitio web: http://www.toxement.com.co/media/3396/eflorescencias_concreto.pdfJ. Ma. RINCÓN y M. ROMER. (2000). Fundamentos y clasificación de las eflorescencias en ladrillos de construcción. 18 de Octubre de 2019, de Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja-CSIC
- BLATEM pinturas. (2018). Eflorescencias: qué son y cómo se pueden prevenir y tratar. 08/06/2018, de © Pinturas Blatem Sitio web: https://www.blatem.com/es/actualidad/noticias/eflorescencias-que-son-y-como-se-pueden-prevenir-y-tratar
