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TEMA 15: LIMPIEZA DE SUPERFICIES DEGRADADAS
Introducción
Los trabajos de limpieza de
superficies pétreas de obras arquitectónicas degradadas persiguen la
retirada de todo aquel material extraño adherido al material original,
incluyendo el material atmosférico y los productos de alteración (e.g.,
eflorescencias y subeflorescencias salinas). La limpieza de superficies
es una operación muy delicada e importante dado que es totalmente
irreversible
y como en toda restauración de
obras de interés histórico-artístico, el factor humano (buena técnica y
sensibilidad artística), y no el instrumental, es fundamental. De hecho,
debe ser llevada a cabo por personal experto:
·
que sepa utilizar productos
peligrosos para la salud y maquinaria sofisticada,
·
que conozca las propiedades
fisicoquímicas y mecánicas de los materiales alterados y,
·
que sepa llevar a cabo pruebas de
limpieza (en el laboratorio y en la propia obra) antes de intervenir.
Por todo ello, estos trabajos
deben cumplir los siguientes requisitos básicos:
·
No deben producir daños en el
material original, tales como disolución, transformaciones minerales,
abrasión, microfracturación, aumento de la porosidad, cambios
cromáticos,...
·
Deben realizarse con métodos que sean
Ø
selectivos
(capacidad de limitar las superficies donde se apliquen) y
Ø
graduales
(capacidad de regular la intensidad de la aplicación).
·
Debe tenerse en cuenta el costo de
las operaciones, dado que implican:
Ø
la utilización de mano de obra
cualificada,
Ø
de andamiajes,
Ø
el uso de metodologías y productos de
elevado coste.
Como criterio general,
estos trabajos se realizan al igual que en el caso de restauraciones
escultóricas, i.e., sin llegar a limpiar totalmente las superficies,
Este criterio garantiza la
conservación de las características histórico-artísticas y arqueológicas
de la superficie y previene de ulteriores alteraciones al conservar la
“pátina”.
No obstante, el gran volumen
de las obras arquitectónicas, que suponen la existencia de grandes
superficies a intervenir (de orden de varios cientos a miles de
metros cuadrados), condiciona el hecho de que la limpieza es comúnmente
llevada a cabo por personal no experto (i.e., bajo costo de
contratación), que puede llevar a cabo limpiezas excesivas. En estos
casos es necesario un estrecho seguimiento de los trabajos por parte de
restauradores cualificados. Además, es recomendable limpiar las
superficies cada 5-10 años, aunque en este caso se suele tropezar con
problemas de financiación.
Por otra parte, el criterio de
selección de los métodos de limpieza debe tomarse en base a una serie de
consideraciones teóricas y prácticas, que incluyen:
·
Examen metódico y completo de la
superficie a intervenir. Particularidades concretas, tales como:
Ø
distintos tipos de piedra,
Ø
distinto grado de alteración,
Ø
partes talladas o lisas,
Ø
presencia de estucos, enlucidos o
capas pictóricas, etc.,
suelen requerir la utilización
de más de un método. Estas consideraciones deben plantear:
Ø
la necesidad de preconsolidar ciertas
partes y,
Ø
una idea de cómo quedará el edificio
una vez limpiado.
·
Examen del entorno del edificio. La
accesibilidad y las posibilidades de ubicación de andamiajes condiciona
la selección ciertos métodos.
·
La naturaleza y origen de:
Ø
suciedades,
Ø
pátinas,
Ø
costras, etc.,
condiciona igualmente la
selección de los métodos.
·
Finalmente, una vez tomada una
decisión apriorística, los métodos seleccionados deben ser
ensayados en grado de intensidad variable sobre áreas concretas
de las superficies degradadas para estimar su efectividad y efectos
secundarios sobre el material pétreo. Un primer ensayo que debe
realizarse consiste en limpieza mecánica con cepillos blandos (nylon,
cobre o latón), en seco o con agua, que ofrezca una indicación del grado
de incrustación de la suciedad y la facilidad de su limpieza.
Las técnicas de limpieza
pueden agruparse en tres grandes grupos:
·
Limpieza mecánica
·
Limpieza química
·
Técnicas especiales
Técnicas de limpieza mecánica
·
Lavado con agua y cepillo
Metodología:
Impregnación de la superficie con agua.
Cepillado manual, con cepillos blandos (nunca de acero), y aclarado
abundante. El cepillado y el aclarado debe realizarse siempre de arriba
hacia abajo.
Ventajas:
Eliminación de sales en eflorescencias (no en subeflorescencias).
Conservación de la pátina (aunque esto depende del laborante).
No
deteriora materiales blandos, frágiles y deteriorados.
Es
selectivo y gradual.
No
necesita de personal muy especializado.
Inconvenientes:
Gran consumo de agua.
Sistema lento.
Elevado coste por la necesidad de emplear a un elevado número de
laborantes.
Infiltraciones de agua hacia el interior del sistema poroso de los
materiales, que son particularmente dañinas si existen sales solubles
como parte del material adherido y/o como subeflorescencias.
En
lugares donde puedan darse heladas sólo puede realizarse en verano,
debido a las alteraciones inducidas por la transición hielo-agua.
No
permite limpiar costras muy duras
·
Enarenado húmedo Controlado
(Limpieza hidroneumática)
Metodología:
Se
basa en la proyección de abrasivos (e.g., arena silícea, polvo de
vidrio, corindón, olivino...) y agua a baja presión (menor de 50
atmósferas), utilizando grupos electrógenos (50-60 CV). La distancia a
la que debe aplicarse es variable, aunque suele ser mayor de 30 cm, y de
arriba hacia abajo. A medida que el tamaño del grano del abrasivo es
menor, y sus formas menos redondeadas, el método es más efectivo. La
temperatura del agua puede variar entre 30 y 100 ºC. El gasto de agua es
de unos 500 l/hora. Antes de aplicarse debe humedecerse la superficie, y
la piedra debe estar en relativamente buen estado de conservación para
evitar desprendimientos.
Ventajas:
Rápido y eficaz.
fácil aplicación sobre grandes superficies.
Muy apropiado para fachadas muy sucias.
La
utilización de agua amortigua el efecto abrasivo del árido y permite
reblandecer la suciedad (particularmente si el agua está caliente).
Selectivo (bocas de salida del agua de tamaño fino) y gradual (presión
variable).
Ausencia de polvo en suspensión (se evita el peligro de silicosis en el
personal).
Limpieza de eflorescencias salinas por transporte en el agua.
Inconvenientes:
Introducción de agua en el sistema poroso de los materiales pétreos, con
el consiguiente peligro de introducción y removilización de sales.
Sólo puede realizarse en verano en áreas donde puedan darse heladas.
No
es recomendable su utilización en superficies labradas.
No
se puede utilizar sobre materiales moderada a fuertemente alterados.
·
Enarenado Seco Controlado
Metodología
/
Ventajas
/
Inconvenientes:
Igual que la limpieza hidroneumática, aunque el abrasivo se proyecta
directamente por aire a presión (5-10 atm). Es menos costoso y no
presenta los problemas derivados de la utilización de agua (i.e.,
introducción en el sistema poroso de sales, hielo-deshielo,...), pero es
más peligroso dada su mayor efectividad abrasiva. Debe utilizarse:
con bocas de salida pequeñas, para permitir su acción selectiva y evitar
desperfectos en áreas no muy sucias o deterioradas, y
sobre materiales no muy porosos para evitar los depósitos de granos del
abrasivo en los poros. Esta deposición obligará, a continuación, a su
retirada con agua.
Este método ha sido muy utilizado bajo condiciones no controladas
(presiones elevadas, no reguladas, y bocas amplias). Aunque en este caso
es un método poco costoso y rápido, que devuelve a los materiales un
hipotético “aspecto original”, está francamente contraindicado ya
que:
No
es selectivo ni gradual.
Elimina la pátina natural de las rocas
Produce grandes desperfectos en paramentos trabajados, aristas, partes
más débiles, morteros, etc.
Produce heterogeneidades cromáticas.
Genera una gran cantidad de polvo.
·
Agua nebulizada (spray) a baja
presión
Metodología:
Método complementario con la limpieza hidromeumática controlada, como
paso previo ya que es útil para la retirada de suciedad poco incrustada
y soluble en agua. Se basa en la proyección de spray de agua (gotas de
0.5-1 mm de grosor) a baja presión (hasta unas 5 atmósferas). En el caso
de materiales carbonatados, debe utilizarse agua dura, ya
que ésta presenta una menor tendencia a disolver el carbonato cálcico.
En granitos y rocas silicatadas debe utilizarse agua
desionizada, ya que así se evita la introducción en el sistema poroso de
sales disueltas en el agua, y permite un mejor ataque sobre posibles
sales solubles y carbonatos presentes en la suciedad. En cualquier caso,
debe utilizarse el menor volumen de agua posible, para evitar el ataque
de la piedra y la introducción de sales en el sistema poroso.
Al
igual que en el caso del enarenado seco, este método ha sido utilizado
de forma no controlada (no selectiva y gradual), con presiones elevadas
(60-120 atm) y temperaturas variables (hasta 100 ºC). Aunque no es tan
perjudicial como el enarenado seco no controlado, participa de algunas
de las contraindicaciones del anterior, tales como desperfectos en
paramentos trabajados, aristas, partes más débiles, morteros, etc, por
lo que debe evitarse su utilización a menos que la superficie carezca de
interés histórico-artístico.
Ventajas:
Reblandece las costras.
Retirada de sales en eflorescencias (no subeflorescencias).
No
muy agresivo para el material pétreo.
Inconvenientes:
Muy lento.
Poco efectivo y costoso en cuanto a la cantidad de agua.
Problemas de introducción de sales en el sistema poroso y de posibles
heladas.
Puede atacar algo al material pétreo, particularmente si es carbonatado.
No
puede utilizarse sobre material moderada a fuertemente alterado.
·
Agua atomizada a baja
presión
Metodología:
Es
idéntico al método anterior, aunque el tamaño de las gotas de agua es
mucho menor (1 micra de grosor), lo cual le confiere un mayor poder
disolvente de la suciedad. A efectos prácticos, presenta las mismas
ventajas e inconvenientes que el agua nebulizada a baja presión.
·
Redes de drenaje de agua
Metodología:
Instalación de redes de drenaje de agua similares a las utilizadas para
riego por goteo. Las tuberías se disponen a escasa distancia de la
superficie (<30 cm), localizando las bocas de agua de manera que el agua
acceda a toda la superficie que se quiere limpiar siempre de arriba
hacia abajo. Es un método efectivo, pero costoso por la instalación de
las redes y por la cantidad de agua utilizada. No debe aplicarse sobre
materiales fuertemente degradados. En general es conveniente el uso de
agua nebulizada ya que el poder disolvente es mayor que en el caso de
gotas de agua mayores, lo cual permite una mayor efectividad y un menor
consumo de agua. Opcionalmente, para detalles determinados, muy sucios,
puede utilizarse agua atomizada.
Debe:
controlarse el consumo de agua, con dispositivos temporizadores que
regulen el riego (e.g., 8 segundos de riego cada 4 minutos),
llevarse a cabo un seguimiento del reblandecimiento de la suciedad
mediante cepillados,
modificarse temporalmente el posicionamiento de las cabezas de spray y,
recolectar del agua excedente que corre por las zonas más bajas de las
superficies.
Recapitulación
Los métodos mecánicos deben
aplicarse según el grado de deterioro y cohesión del material pétreo. En
general, la utilización de abrasivos con tamaño de grano menor es más
efectivo, aunque se recomienda la utilización de agua como propulsor del
abrasivo para reducir la emisión de polvo y reducir la acción abrasiva.
Otros métodos mecánicos, que
no deben utilizarse debido a su agresividad sobre el sustrato pétreo
son:
·
la abrasión mecánica con discos
rotantes,
·
puntas de carborundo,
·
espátulas mecánicas,
·
papeles de lija,
·
limpiezas a la llama acetilénica.
Todos los métodos que utilizan
agua presentan problemas comunes, tales como:
·
Aparición de manchas al evaporarse el
agua, formadas, al menos en parte, por sales precipitadas (a veces
llamados pasmados).
·
Pérdida de material pétreo poco
coherente.
·
Introducción de agua en el sistema
poroso de las rocas, particularmente en el caso de rocas sedimentarias
muy porosas y a través de los morteros de unión (que pueden sufrir
disoluciones importantes).
·
Deterioros inducidos por sales
solubles infiltradas.
·
Deterioros inducidos por la
transformación hielo-agua.
·
Problemas derivados de deficientes
conducciones eléctricas en los edificios (cortocircuitos y peligro de
incendio).
·
Se favorece el crecimiento de algas,
líquenes, musgo,...
Cuando existen abundantes
sales solubles como parte de la suciedad, en eflorescencias o
subeflorescencias, es necesaria una aplicación previa de métodos
específicos de retirada de las mismas, o utilizar métodos mecánicos
anhidros.
Técnicas de limpieza química
Este tipo de técnicas se basa
en la utilización de agentes químicos, generalmente aplicados en
disoluciones, que atacan a la suciedad y la disgregan. No obstante,
presentan un problema general, y es que pueden agredir igualmente al
material pétreo, por lo que es muy importante controlar:
·
las propiedades de los productos
utilizados,
·
su concentración (siempre, de menor a
mayor concentración),
·
la forma de aplicación (selectivos),
·
y su efecto sobre las piedras.
Los distintos compuestos
pueden utilizarse individualmente o en mezclas específicas.
·
Ácidos y bases fuertes
Los ácidos y bases fuertes han
sido utilizados con bastante profusión como agentes de limpieza. Estos
compuestos atacan la suciedad y las costras, disolviéndolas y
desprendiéndolas, pero también atacan a las rocas y generaran sales
solubles al interaccionar con las mismas, por lo que son dañinos. Se
aplican en disoluciones acuosas (a brocha o spray), debiendo humedecerse
previamente la superficie. A continuación debe cepillarse para dispersar
la solución homogéneamente sobre la superficie. Tras un tiempo de
reacción que generalmente debe ser escaso (dependiendo de la
concentración de la solución), debe aclararse abundantemente y
neutralizar.
Este método es rápido y
efectivo, y puede considerarse a priori como selectivo y gradual ya que
puede controlarse la concentración de la solución y las áreas donde se
aplica. No obstante, es un método que no debe utilizarse
indiscriminadamente ya que ataca también a los sustratos pétreos. Su uso
generalizado se abandonó a finales del siglo XIX.
Los ácidos más comúnmente
utilizados son: clorhídrico (ClH), fluorhídrico (FH) (ambos fuertes),
fosfórico (PO4H3)
y acético (CH3-COOH)
(más débiles). El FH puede utilizarse para costras silicatadas.
Las bases son sosa cáustica
(NaOH) y potasa caustica (KOH). En soluciones concentradas atacan
también a los silicatos.
·
Agentes tensoactivos
Son jabones aplicados con
agua, preferiblemente nebulizada. Su efecto es el de aumentar el poder
de baño de agua, y por tanto favorecer la disolución de la suciedad. Por
esta razón su uso es particularmente efectivo sobre suciedades que
presenten materiales orgánicos como grasas o aceites y sobre costras
negras, formadas esencialmente por hidrocarburos.
Los tensoactivos pueden ser:
Catiónicos:
Altamente absorbentes y reactivos (contraindicados).
Aniónicos
(alcalinos): Reaccionan con los carbonatos y producen sales solubles
como SO4Na2 (contraindicados).
Anfóteros:
Presentan grupos cargados positiva o negativamente (no se utilizan).
Neutros
(no iónicos): Son los más apropiados y utilizados, ya que no suelen dar
lugar a problemas graves, excepto por la dificultad para ser retirados
con lavado, y su alta higroscopicidad (mantienen la humedad en la
piedra). Los más utilizados son los derivados del óxido de etileno (CH2)2O.
también denominado epoxi-etano o grupo epoxi. Un ejemplo
es el 1,4 dioxano (CH2CH2OCH2CH2).
·
Sales disueltas
Se aplican en disoluciones
acuosas, mezcladas con material inerte bajo la forma de pastas o papetas
y, eventualmente, con jabones neutros. Las sales más usadas son:
·
Bicarbonato de Na (NaCO3H)
·
Bicarbonato de amonio (NH4CO3H)
·
Sales bi o tetrasódicas del ácido
etilendiamintetracético (EDTA)
·
Bifluoruros de Na
·
Bifluoruros de amonio
Las tres primeras son
aplicadas en rocas carbonatadas, mientras que los
bifluoruros se aplican para costras en rocas silicatadas
ya que se produce ácido fluorhídrico FH. Este último ácido puede
añadirse diluido, 2-15 % en volumen, para incrementar la agresividad de
la solución, aunque es necesario lavar abundantemente la superficie
tratada.
Los soportes inertes (pastas)
son colas celulósicas (metilcelulosa, carboximetilcelulosa) o arcillas
con fuerte poder absorbente (sepiolitas, atapulgitas). La función de
estos soportes es importante, ya que:
·
se adhieren a las superficies
verticales, lo que permite una acción prolongada de la solución acuosa,
·
controlan la penetración de la
disolución desde la superficie,
·
ejercen un efecto disgregador sobre
la suciedad atacada por la solución debido a su naturaleza tixotrópica,
y
·
permiten extraer la suciedad a medida
que se va secando, ya que las soluciones tienden a volver hacia el
exterior.
A medida que la densidad y
grosor de la papeta es mayor, se incrementa el espesor atacado de piedra
y el tiempo de acción. Las pastas celulósicas son preferibles porque son
transparentes y poco costosas, aunque pueden dar problemas en su
ulterior retirado. Además, las arcillas tienen un elevado poder
absorbente, por lo que sustraen rápidamente las soluciones de la
superficie e impiden en parte su acción. No obstante, este problema
puede solventarse cubriendo las pastas a base de arcillas o de colas
celulósicas con hojas de polietileno que impiden la evaporación.
La papeta AB57, desarrollada
por el I.C.R. de Roma, se ha comprobado como un excelente agente de
limpieza de suciedad variada y, particularmente, de costras negras. Su
composición es:
|
H2O |
1l |
|
Bicarbonato de amonio |
30 g |
|
Bicarbonato de sodio |
50 g |
|
Sal bisódica del EDTA |
25 g |
|
Tensoactivo |
10 cc |
|
Carboximetilcelulosa |
60 g |
Esta mezcla presenta un pH
algo básico, cercano a 7.5. No debe sobrepasarse un pH de 8, por lo que,
aunque otras proporciones de los componentes son posibles, no deben
añadirse cantidades mayores de sales de amonio y sodio. Así, otra receta
recomendable sería (en un litro de agua):
|
Sal bisódica del EDTA |
50-100 g |
|
Bicarbonato de sodio |
30 g |
|
Carboximetilcelulosa |
50-60 g |
El efecto del bicarbonato es
facilitar el desprendimiento de la costra. No obstante, debe evitarse su
uso en la medida de lo posible para impedir la infiltración de sales
solubles en las rocas. En cualquier caso, deben realizarse pruebas sobre
el material deteriorado. Las sales del EDTA se acomplejan con el Ca de
la costra (presente en forma yeso o calcita), transportándolo en
solución. A medida que su proporción se incrementa en la papeta, la
agresividad de la solución es mayor. Se pueden añadir jabones líquidos
neutros (5-10 cc/litro) para favorecer la bañabilidad, sobre todo si en
la costra hay sustancias grasas como hidrocarburos alifáticos, y
sustancias que los disuelvan como el hidróxido de amonio (NH4OH)
y trietanolamina (N(CH2CH2OH)2).
El tiempo de contacto de la
solución con la superficie sucia es variable, dependiendo del grado de
suciedad, aunque suele oscilar entre 1 y 5 horas. La aplicación debe
repetirse varias veces, modificando la concentración de los diferentes
compuestos ya que, finalmente, la solución ataca a las rocas
carbonatadas. Después de cada aplicación debe bañarse y cepillarse la
superficie y retirar los restos de pasta (con cepillos o espátulas) ya
que éstos contienen sales y además pueden endurecerse. En casos de
superficies muy porosas, donde existen fuertes problemas para el
retirado de la pasta, esta puede aplicarse sobre hojas de papel
absorbente que se adhieren directamente sobre la roca, aunque el poder
limpiador de la solución se reduce considerablemente en este caso.
Este método es muy efectivo y
veloz, superando incluso a los métodos mecánicos controlados, y es menos
peligroso que algunos métodos mecánicos efectivos como el enarenado
húmedo. No obstante, es un método costoso por la utilización de
compuestos químicos. Su aplicación no es recomendable en materiales muy
alterados, aunque este problema puede solventarse si previamente se
realiza una preconsolidación con resinas reversibles. Puede aplicarse
también sobre pinturas murales o incrustaciones calcáreas de material
arqueológico.
·
Otros compuestos
Compuestos como el
hexametafosfato sódico (NaPO3)6 o
el formato amónico (HCOONH4),
aplicados en disoluciones al 5-10% con o sin tensoactivos, disuelven el
yeso de las costras sin atacar al material pétreo calizo. Se aplican en
spray, y tras el tiempo de ataque, se limpia la superficie con abundante
agua.
·
Limpieza con arcillas especiales
Son las ya mencionadas
sepiolitas o atapulgitas (filosilicatos magnésicos
hidratados del grupo de la paligorskita). Estas arcillas se caracterizan
por su poder absorbente de agua en relación a su masa. Así, 1 kg de
atapulgita puede absorber hasta 1.5 kg de agua sin modificar mucho su
volumen. Esta propiedad las hace muy útiles para la limpieza de estatuas
o motivos poco sucios (costras de menos de 1 mm de grosor), ya que haría
falta mucho tiempo para que fueran efectivas sobre costras gruesas y
duras. Este método limpia al disolverse las sales (e.g., yeso) de la
suciedad y costra en el agua, sirviendo las arcillas para mantener la
humedad en la costra y absorber las sales y productos de corrosión
liberados. Dadas sus propiedades, estas arcillas son particularmente
útiles para la retirada de sales solubles localizadas en el interior del
sistema poroso de las rocas como subeflorescencias.
Antes de ser aplicadas, debe
desengrasarse la superficie para favorecer la humedecibilidad (con
acetona o cloruro de metileno). A continuación se aplica agua destilada
y una mano de arcilla muy líquida, y finalmente la pasta con espátula o
brocha, que se cubre con hojas de polietileno. La pasta debe tener entre
2-3 cm de grosor, el tiempo de aplicación, es variable, pero típicamente
oscila entre 1 y 2 días. En cualquier caso, deben retirarse cuando se
observen fracturas de retracción en la pasta, lo que indica que el agua
se ha evaporado en una elevada proporción. Ulteriormente debe lavarse la
superficie abundantemente.
Las ventajas de este método es
que no es dañino para los materiales pétreos, y es económico ya que las
arcillas, aunque son muy caras, son reciclables. Las desventajas son que
es un método lento, no muy efectivo sobre superficies muy sucias y
costras desarrolladas, ni sobre piedras muy porosas. Por ello, suelen
ser más útiles para material de museo.
Cuando los materiales están
muy alterados, se pueden utilizar pastas de arcillas con:
|
H2O |
1l |
|
Urea ((NH2)2CHOH) |
50 g |
|
Glicerina ((CH2OH)2CHOH) |
30 cc |
Estas pastas, protegidas con
hojas de polietileno, se aplican durante un mes, y eliminan gran parte
de la costra. Debe añadirse un biocida después del lavado subsiguiente a
su retirada (o en la disolución) para evitar el ataque de bacterias
nitrificantes (debido al uso de urea).
Casos Particulares
·
Costras sobre superficies
especialmente dañadas
No se pueden aplicar los
métodos anteriores directamente, sino que debe procederse previamente a
una preconsolidación para endurecer la superficie. Para ello se aplica
una disolución del consolidante reversible y su solvente en forma de
spray. Para homogeneizar la solución aplicada o cualquier otro tipo de
operación que implique tocar la superficie no preconsolidada deben
utilizarse espátulas de teflón (politetrafluoretileno). Este compuesto
presenta un elevado ángulo de contacto con muchos líquidos, incluyendo
resinas sintéticas, por lo que no se adhiere y no se corre el riesgo de
despegar las partes deflecadas del material arenizado o microfracturado.
Una vez realizada la operación de limpieza se añade solvente para
retirar el consolidante.
·
Limpieza con láser
Este tipo de limpieza se
realiza al someter a la suciedad y costras a radiación láser fuertemente
energética, que volatiliza los compuestos que las forman. Al retirarse
la costra, el rayo láser incide sobre la superficie blanca de la piedra
y se refleja, sin producir daño alguno sobre el material sano. Este
tratamiento está especialmente indicado para el tratamiento de mármoles.
Abajo, limpieza con láser del busto de mármol de Félix Varela
(Universidad de La Habana), cortesía de Ivette Ravelo (Instituto de
Ciencia y Tecnología de Materiales, Universidad de La Habana).
Antes:
Después:
·
Costras calcáreas
Son costras desarrolladas
esencialmente en zonas donde existe una fuerte escorrentía de
disoluciones acuosas cargadas en carbonato cálcico disuelto, tales como
fuentes, albercas, piscinas, aljibes, etc. Estas costras son
frecuentemente muy duras y gruesas, llegando a esconder elementos
decorativos como relieves, epigrafía, policromía, etc.
Aunque son fácilmente
retirables con la utilización de ácidos fuertes, tales como ClH, y
métodos mecánicos muy abrasivos, no se recomienda su uso, excepto de
manera muy controlada.
Un método poco agresivo sobre
el material pétreo son las resinas de intercambio iónico. Estas resinas
son polímeros sintéticos que tienen grupos funcionales alcalinos o
ácidos, y que reaccionan con el material carbonatado de la costra
intercambiando iones débilmente unidos a los polímeros con los iones del
carbonato cálcico:
Se aplican con agua y se
preparan en pastas cubiertas de hojas de polietileno. Su efecto es
lento, aplicándose al menos varios días. En el caso de costras muy
gruesas (de varios mm de grosor) puede ser necesarios métodos mecánicos
(e.g., microtornos) antes de aplicar las resinas. Si en las costras hay
también yeso, se recomienda la utilización de resinas alcalinas.
·
Extracción de sales solubles
Ya se han mencionado la
utilización de arcillas absorbentes como atapulgitas y sepiolitas. El
método más simple y apropiado es aplicar pulpas de papel o papetas de
arcilla con agua desionizada, dejar unas horas para que se infiltre el
agua, cubrir con plásticos y dejar secar. En este proceso el agua
disuelve las sales del interior del sistema poroso de las piedras, y al
ir evaporándose en la superficie, migra hacia la misma con su carga
salina que queda atrapada en la pasta. Si existen eflorescencias, deben
retirarse primero con métodos mecánicos simples (e.g., cepillo, bisturí)
sin utilizar agua para evitar su introducción en el interior de las
piedras. El proceso debe repetirse varias veces, controlando la
concentración de las soluciones que migran a la superficie.
·
Superficies policromadas
En la mayor parte de los
casos, el procedimiento es similar al caso de superficies muy
degradadas, necesitándose de preconsolidación. Pueden usarse una gran
variedad de productos, tales como:
-
arcillas + urea,
-
amoniaco en disolución acuosa diluida,
-
alcohol + acetona en disolución acuosa (para retirar grasas),
-
acetato de amilo,
-
dimetilformamida en nitro o tricloroetileno,
-
AB57, etc.
En el caso de las disoluciones
se aplican con hisopos. En todos los casos deben realizarse catas para
comprobar la efectividad de los agentes de limpieza.
·
Manchas de herrumbre
Estas manchas están compuestas
por oxi-hidróxidos de Fe3+ (e.g.,
Fe(OH)3)
producto de oxidación de grapas de hierro, pernos, etc. Estos compuestos
son muy poco solubles, excepto en medios muy ácidos. No obstante, los
ácidos fuertes no pueden utilizarse ya que atacan al sustrato pétreo,
particularmente si son carbonatos. En rocas silicatadas pueden
utilizarse ácidos diluidos como fosfórico, fluorhídrico o cítrico. En
rocas carbonatadas, los agentes de limpieza de estos óxidos siempre
atacarán a la piedra, por lo que es necesario controlar el tiempo de
aplicación. En estas rocas pueden utilizarse:
fosfato amónico en solución saturada más ácido fosfórico para corregir
el pH hasta 6 o 7 (con escaso tiempo de aplicación para evitar el ataque
a la piedra),
solución de bifluorato amónico (NH4HF2)
al 1-5 % en agua (este producto puede incluso atacar la cerámica),
solución de tiosulfato sódico (Na2S3O3)
o ácido sulfuroso (SO3H2)
para reducir el Fe3+ a
Fe2+,
y a continuación volver a oxidar con agua oxigenada (H2O2)
y acomplejar los hidróxidos de Fe con ácido nítrico, tartárcio,
tioglicólico o EDTA en solución amoniacal.
La aplicación de estos
compuestos es a base de papetas o hisopos, y su efecto puede realzarse
si las soluciones están calientes.
·
Sales de cobre
La oxidación y el ataque ácido
sobre el bronce produce sales de cobre (cloruros, sulfatos, carbonatos)
que quedan adheridas tanto a los objetos de bronce como a los sustratos
pétreos. Pueden ser retiradas con soluciones de EDTA o carbonato amónico
(CO3NH4)
al 20 % en agua.
·
Sustancias de origen orgánico
No es fácil retirarlas. Pueden
utilizarse solventes orgánicos, tales como:
solventes alcalinos débiles (butilamina, trietanolamina) para aceites y
grasas, o
solventes clorulados para las ceras.
Su aplicación es en papetas
dispersantes. Las manchas bituminosas (asfalto) y grafiti (resinas
acrílicas o celulósicas coloreadas) pueden retirarse con solventes
aromáticos (tolueno, xileno) aplicados con compresas, o alifáticos
(solventes clorulados). Cuando las resinas de los graffiti envejecen por
la acción de la radiación ultravioleta es mejor utilizar metilcloruro
suspendido en metilcelulosa, limpiando luego con acetona y algodón. Una
vez retirado el grafiti es recomendable proteger la superficie con
resinas incoloras, como las silicónicas.
Limpieza de costras
biogénicas (por completar)
Como cualquier otro material
expuesto a la atmósfera, los materiales pétreos de objetos escultóricos
y arquitectónicos son afectados por especies biológicas muy variadas:
· Plantas superiores
· Animales superiores
(incluyendo el Homo Sapiens Sapiens)
· Microorganismos
(algas, líquenes, musgos, bacterias, hongos)
El biodeterioro es el
resultado de los procesos fisicoquímicos y mecánicos inducidos por estas
especies. Los materiales pétreos constituyen el sustrato sobre el que se
asientan las especies vegetales y microorganismos, extrayendo de las
mismas nutrientes de la misma forma que en los suelos. Los animales, por
el contrario, inducen deterioros indirectos, tanto mecánicos (e.g.,
perforación de túneles por roedores) como fisicoquímicos (e.g.,
reacciones químicas entre los materiales y excrementos de aves).
Como casuística general, los
microorganismos se encuentran (casi) siempre presentes en las
superficies expuestas de los edificios y esculturas expuestas a la
intemperie, mientras que las plantas y animales superiores actúan de
forma eventual.
La colonización de una
superficie por microorganismos necesita de humedad y ausencia de fuerte
evaporación. Las superficies pueden considerarse como auténticos
ecosistemas, que una vez generados (i.e., construidos) son colonizados
siguiendo la secuencia: algas
®
líquenes ®
musgos ®
bacterias ®
hongos. El resultado es la formación de costras biogénicas que, lejos de
actuar como barreras que protegen el material de deterioros ulteriores,
aceleran la degradación del mismo.
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