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Estudio químico de la influencia del mar en construcciones históricas

Una investigación de la UPV/EHU ha ayudado a entender los procesos de deterioro inducidos por el entorno marino en diferentes materiales de construcción

University of the Basque Country

Este comunicado está disponible en inglés.

El grupo de investigación IBeA de la UPV/EHU ha estudiado la influencia que pueden tener diversos ambientes marinos y urbano-industriales en el estado de conservación de tres edificios situados en diferentes emplazamientos, mediante diferentes herramientas analíticas. Para ello, han estudiado las reacciones químicas que suceden en diferentes materiales de construcción. Todo ello puede ayudar a diseñar posibles estrategias para los nuevos procesos de restauración de edificios cercanos al mar.

De la interacción del viento y las olas surge el aerosol marino, una suspensión de sales inorgánicas y materia orgánica en partículas diminutas que se transporta por el aire y con la lluvia. Estas partículas contenidas en el aerosol marino pueden experimentar diferentes reacciones químicas en la atmósfera, y junto con otras partículas presentes en ambientes urbano-industriales, procedentes de fuentes antropogénicas (tráfico rodado, industria, etc.), pueden depositarse en los materiales de construcción. Las interacciones que suceden entre todos estos compuestos con los materiales de construcción pueden promover diferentes tipos de patologías en estas construcciones: pérdida de material, formación de sales, grietas, fisuras, formación de costras, etc.

El investigador del Departamento de Química Analítica de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU Héctor Morillas ha estudiado los procesos de deterioro que los diferentes materiales de construcción (areniscas, calizas, yesos, ladrillos, material cementado, etc.) pueden experimentar con el tiempo en tres edificios cercanos al mar: en el Faro de Igueldo (Donostia), que sufre la acción directa del mar y se encuentra un poco alejado del entorno urbano-industrial; en casas de nueva construcción situadas en Berango, lugar un poco alejado del mar y de los entornos urbano-industriales; y en el Fuerte de la Galea (Getxo), que sufre la acción directa del mar y del entorno urbano-industrial. Todos estos edificios están construidos con diferentes materiales de construcción. Además, el tipo de entorno influye en el tipo de composición del aerosol y en el tipo de reacciones químicas que suceden, en consecuencia.

Combinación de herramientas analíticas y simulaciones de reacciones químicas

En la investigación se han evaluado las patologías encontradas en dichos edificios desarrollando una nueva metodología analítica basada en la combinación de diversas herramientas analíticas (principalmente técnicas espectroscópicas). Las metodologías aplicadas para cada caso de estudio ayudan a obtener la información necesaria (elemental y molecular) sobre la composición original y los productos de deterioro de los diferentes materiales de construcción analizados. "Los resultados obtenidos ofrecen una idea muy definida y concisa del estado de conservación de los materiales estudiados, gracias a la caracterización de sus respectivas patologías", explica Morillas.

Una vez obtenidos los datos referentes a la composición original y actual, en diversos puntos de cada edificio, utilizaron simulaciones de reacciones químicas a través de modelos termodinámicos (softwares termodinámicos) para explicar los mecanismos de deterioro propuestos de acuerdo a los resultados obtenidos experimentalmente.

El conocimiento adquirido en esta tesis doctoral ha ayudado "a entender los procesos de deterioro desde el punto de vista de la química analítica, en donde los diferentes materiales de construcción pueden experimentar en localizaciones cercanas o no a la costa la influencia de diferentes entornos marinos", explica el investigador. Esta tesis doctoral puede ayudar, también, a diseñar posibles estrategias en los nuevos procesos de restauración de edificios cercanos al mar, "para que en un futuro proceso de restauración de los edificios se tenga la información adecuada para restaurarlo correctamente y para utilizar unos u otros productos en función de las patologías que se han formado en ellos", concluye. Asimismo, este trabajo de investigación ha dado lugar a un gran número de publicaciones científicas en varias revistas prestigiosas.

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Información complementaria

Héctor Morillas (Bilbao, 1981) es licenciado en Ciencias Químicas y doctor en Química Analítica. Ha realizado su tesis doctoral, Analytical tools applied to the evaluation of the influence of different marine environments on the conservation state of building materials, bajo la dirección de Juan Manuel Madariaga y Maite Maguregui en el Departamento de Química Analítica de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la UPV/EHU. En esta investigación han contado con la colaboración del grupo de investigación Monaris de la Universidad Pierre y Marie Curie (UPMC) de Francia.

Referencias bibliográficas

Morillas, H., Maguregui, M., Paris, C., Bellot-Gurlet, L., Colomban, P., Madariaga, J.M. (2015). "The role of marine aerosol in the formation of (double) sulfate / nitrate salts in plasters". Microchem. J. 123, 148-157.

Morillas, H., Marcaida, I., Maguregui, M., Carrero, J.A., Madariaga, J.M. (2016). "The influence of rainwater composition on the conservation state of cementitious building materials". Sci. Total. Environ. 542, 716-727.

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