CAPÍTULO 4. RESULTADOS Y CONCLUSIONES

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1 CAPÍTULO 4. RESULTADOS Y CONCLUSIONES COMPORTAMIENTO DE PRODUCTOS HIDRÓFUGOS APLICADOS EN PIEDRAS DE DIFERENTE NATURALEZA. CAMBIOS EN LAS PROPIEDADES HÍDRICAS Y RESPUESTA A LOS FACTORES DE DETERIORO 83

2 Índice 4.1 Resultados Color Velocidad de ultrasonido Ensayo de choque térmico Absorción de agua por capilaridad Conclusiones

3 4.1 Resultados Durante el presente capítulo se compararán los resultados obtenidos en las medidas y ensayos realizados a lo largo de todo el proyecto, para poder valorar así la eficacia de los distintos tipos de productos hidrófugos empleados Color Esta propiedad, más que por los valores intrínsecos de cada piedra, se estudiará para comparar las variaciones que se puedan producir como consecuencia de la aplicación de los diferentes tratamientos y fenómenos de alteración. De acuerdo con la metodología explicada en el capítulo anterior, las medidas de color se realizan con la ayuda de una plantilla de cartulina, pues el diámetro del colorímetro es superior al diámetro de la probeta. Para ello, lo primero es construir la recta de correlación de cada medida real a partir de la medida con plantilla con objeto de obtener las ecuaciones de correlación deseadas. En el capítulo 6: Anexo se pueden observar las distintas rectas de correlación, a partir de las cuales, a través de sus ecuaciones de correlación correspondientes se podrán obtener las medidas reales del color. A continuación se va a comparar mediante gráficas las variaciones en los ejes de color a y b, la luminosidad y el incremento de color antes y después de aplicar los productos hidrófugos, y antes y después de realizar el ensayo de choque térmico. Se empezará comparando en las probetas de los valores obtenidos de las probetas sin tratar y las probetas tratadas (impregnadas de hidrófugo) para después comparar las de. 85

4 GRÁFICA 1. COLOR 12 Coordenada b ,12 1,13 1,14 1,15 1,16 1,17 Coordenada a Sin tratar En esta gráfica se puede apreciar como en las probetas sin tratar las coordenadas de cromaticidad son menores que en las probetas en las que se ha aplicado algún producto hidrófugo, siendo mayores las coordenadas cromáticas en el caso del producto. En la siguiente gráfica se comparará la luminosidad. GRÁFICA 2. COLOR Luminosidad Sin tratar La aplicación de tratamientos hidrófugos oscurece las probetas, es decir, disminuye la luminosidad de las mismas. Se observa como en las probetas 86

5 donde se ha aplicado el hidrófugo, la luminosidad disminuye más que en las que se ha aplicado el producto hidrófugo. El último parámetro de interés en el comportamiento de las piedras con respecto al color, es el incremento de color que sufren en cada situación de estudio en comparación con las probetas sin tratar. La gráfica 3 muestra el aumento de color ( E) que se produce en las probetas de después de aplicarle el tratamiento hidrófugo. GRÁFICA 3. COLOR 6 Incremento de color ( E) Para ambos tratamientos se produce una variación de color, siendo mayor cuando el producto hidrófugo elegido es de la marca. Hay autores que dicen que si Inc.E es mayor de 3 se puede apreciar la diferencia a ojo. A continuación se mostrarán los resultados con respecto a las probetas procedentes de. 87

6 GRÁFICA 4. COLOR Coordenada b 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0-0,4-0,3-0,2-0,1 0 Coordenada a Sin tratar Para este tipo de probetas, al igual que en las probetas de, se puede apreciar como las coordenadas cromáticas de las probetas sin tratar son menores que en las que se ha aplicado un tratamiento hidrófugo. En la siguiente gráfica queda reflejada la variación de luminosidad según las distintas situaciones objeto de estudio para las probetas de. El efecto es el mismo que para las de, esto es, los tratamientos hidrófugos disminuyen la luminosidad de las muestras. GRÁFICA 5. COLOR 73,00 72,00 Luminosidad 71,00 70,00 Sin tratar 69,00 68,00 88

7 Se puede apreciar en la gráfica como para ambos tipos de hidrófugo se reduce la luminosidad, llegando a ser ambas variaciones muy parecidas. GRÁFICA 6. COLOR 4 Incremento de color ( E) La gráfica 6 muestra el aumento de color en las probetas de para cada tratamiento respecto a las piedras sin tratar. Se puede observar que en las probetas donde se ha aplicado el producto hidrófugo, el aumento de color es mayor. A modo de resumen, en la siguiente tabla y gráfica se muestran reflejados los valores de la variación de color que se ha producido tanto en las probetas de como de con respecto a las probetas sin tratar después de haberles aplicado los diferentes productos hidrófugos. E= 4,78 E= 3,04 E= 3,03 E= 2,91 89

8 GRÁFICA 7. COLOR 6 y Incremento de color ( E) La variación de color producida para los distintos tratamientos sigue un patrón similar en los dos tipos de piedras, siendo mayor siempre cuando se aplica el producto hidrófugo. Si se analiza la variación de color producida para las distintas piedras, se puede apreciar como en las probetas procedentes de el incremento de color es siempre mayor que el producido en las de para la aplicación de cualquiera de los tratamientos hidrófugos. Esto significa que los efectos del producto hidrófugo son más pronunciados en la variación de color y que cuando se utilizan probetas de el efecto en el incremento de color también es mayor, probablemente debido a su color muy claro. A continuación, se estudiarán los cambios producidos en el color después de realizar el ensayo de choque térmico. Al igual que anteriormente, se empezará analizando las probetas procedentes de. 90

9 GRÁFICA 8. COLOR Coordenada b 11 10,8 10,6 10,4 10,2 10 9,8 9,6 9,4 9,2 9 8,8 0 0,5 1 1,5 2 Coordenada a + Choque tér. + Choque tér. La gráfica 8 muestra los valores promedio de las medidas realizadas en los dos ejes de color (a* y b*) para las probetas de antes y después de realizar el ensayo de choque térmico. Se puede apreciar como en las probetas en las que se ha aplicado el hidrófugo el rango en el que se mueven las coordenadas de cromaticidad apenas varía mientras que en las probetas en las que se ha aplicado el hidrófugo hay una notable disminución en los valores de las coordenadas tras el ensayo de choque térmico. En la siguiente gráfica se analizará la luminosidad de las probetas tras el ensayo de choque térmico. 91

10 GRÁFICA 9. COLOR 82,00 Luminosidad 81,00 80,00 79,00 + Choque tér. + Choque tér. 78,00 El ensayo de choque térmico oscurece las probetas en el caso de las que están impregnadas de, es decir, disminuye la luminosidad de las mismas. En el caso de las probetas a las que se les ha aplicado el tratamiento, la luminosidad aumenta, aclarando así las probetas. En la próxima gráfica se comparará el incremento de color de las probetas tras el ensayo de choque térmico con respecto a las probetas impregnadas de hidrófugo. GRÁFICA 10. COLOR 2 Incremento de color ( E) 1 + Choque tér. + Choque tér. 0 92

11 Al igual que en la gráfica 3 las probetas impregnadas de producto experimentan mayor variación de color que las impregnadas de. Si bien, la variación de color producida tras el choque térmico es menor que la producida tras la impregnación de producto hidrófugo en las probetas de. En el caso de las de, los resultados de las medidas de color tras el choque térmico quedan representados en las siguientes gráficas: GRÁFICA 11. COLOR 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0-0,4-0,3-0,2-0,1 0 Coordenada a Coordenada b + Choque tér. + Choque tér. Tal y como demuestra la gráfica, las coordenadas cromáticas aumentan su valor tras el ensayo de choque térmico, sobre todo la coordenada a*, oscilando en un rango considerable. En la siguiente gráfica se analizará el cambio de luminosidad producido en las probetas de después de realizar el ensayo de choque térmico. 93

12 GRÁFICA 12. COLOR 71,00 Luminosidad 70,00 69,00 + Choque tér. + Choque tér. 68,00 A diferencia de lo que ocurría en las probetas de, en esta ocasión aumenta la luminosidad en ambos casos, pues tanto en las impregnadas de como de se produce un aclaramiento de las mismas. Por último, se analizará el incremento de color producido en las probetas de tras el choque térmico. GRÁFICA 13. COLOR 1,00 Incremento de color ( E) + Choque tér. + Choque tér. 0,00 94

13 A diferencia de las probetas de existe una mayor variación de color en las impregnadas de tras el ensayo de choque térmico y comparando con la gráfica 6, donde se estudiaba la variación de color que experimentan las probetas tras la impregnación de producto hidrófugo, se puede concluir que resulta el efecto contrario, pues la variación producida por las probetas impregnadas de producto hidrófugo es mayor que la variación producida por el hidrófugo. En la siguiente tabla y gráfica quedan plasmadas las variaciones de color que se han producido en las probetas tras el ensayo de choque térmico partiendo de probetas impregnadas de distintos productos hidrófugos. E= 0,69 E= 0,59 E= 0,55 E= 0,60 GRÁFICA 14. COLOR 1,00 y Incremento de color ( E) 0,00 A diferencia de lo que ocurría después de la impregnación de productos hidrófugos, tras el ensayo de choque térmico no se produce un incremento de color relevante, pues el rango de variación de color oscila entre los valores 0,55-0,69. Es en las probetas de impregnadas de producto hidrófugo 95

14 donde más variación se aprecia, alcanzando un valor de 0,69. En el caso de las de, la variación de color de las probetas tras el choque térmico es prácticamente la misma para ambos tipos de producto hidrófugos. Para concluir se compararán los datos originales del color con los de después de la alteración. Comenzando por las probetas de, en la siguiente gráfica se puede apreciar el cambio producido en las tonalidades de las probetas así como en la variación de luminosidad. GRÁFICA 15. COLOR Coordenada b ,5 1 1,5 2 Coordenada a inicial tratada alterada inicial tratada alterada Al tratar las probetas con los productos hidrófugos se puede distinguir un cambio en las coordenadas de cromaticidad similar para ambos tipos de tratamientos. La coordenada b* aumenta su valor mientras que la coordenada a* permanece casi constante. Al alterar las probetas mediante el ensayo de choque térmico, es la coordenada a* la que experimenta mayor variación. 96

15 GRÁFICA 16. COLOR 84,00 83,00 Luminosidad 82,00 81,00 80,00 L L 79,00 L inicial L tratada L alterada Respecto a la variación de luminosidad producida en las probetas de cabe destacar que se produce una disminución tanto después de aplicar el tratamiento hidrófugo como después del ensayo de choque térmico. Aquellas probetas a las que se les ha aplicado el producto hidrófugo experimentan una disminución de la luminosidad consecutiva, es decir, disminuye al aplicarle el hidrófugo y tras alterarlas. Sin embargo, las probetas a las que se les ha aplicado el producto hidrófugo presentan una disminución de la luminosidad al tratarlas con el hidrófugo pero no al alterarlas mediante el ensayo de choque térmico, ya que aumenta la luminosidad. Comparando los datos originales del color con los de después de la alteración en las probetas de se obtienen las siguientes gráficas: 97

16 GRÁFICA 17. COLOR 2,00 1,80 1,60 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00-0,40-0,30-0,20-0,10 0,00 Coordenada a Coordenada b inicial tratada alterada inicial tratada alterada La variación de las coordenadas cromáticas en las probetas de Sierra Elvira es diferente a la producida en las de. Al aplicar el tratamiento hidrófugo la coordenada b* aumenta su valor, sin embargo el valor de la coordenada a* disminuye hasta alcanzar valores de -0,29 en el caso de las probetas tratadas con y de -0,32 en el caso de las tratadas con. Al someterlas al ensayo de choque térmico sí ocurre algo parecido a lo que pasaba con las probetas de, ambas coordenadas aumentan su valor, siendo mucho más significativa el aumento de la coordenada b*. En cuanto a la claridad de las probetas de tras los diferentes ensayos de alteración se produce una disminución de la misma. Se produce un descenso notable de la luminosidad al tratar las probetas con producto hidrófugo mientras que después del ensayo de choque térmico la luminosidad aumenta levemente. 98

17 GRÁFICA 18.COLOR 74,00 Luminosidad 73,00 72,00 71,00 70,00 69,00 L L 68,00 L inicial L tratada L alterada Velocidad de ultrasonido La velocidad de ultrasonido, como ya se comentó en el capítulo anterior, es un ensayo muy común debido a su carácter no destructivo, a su simplicidad y a la posibilidad de realizarlo tanto en laboratorio como en campo. Además, entre la información que puede extraerse se encuentra la posibilidad de determinar la existencia de fisuras. Al igual que se hizo anteriormente con el color, la velocidad de ultrasonido se comparará entre las diferentes piedras antes y después de impregnarlas de producto hidrófugo, y antes y después de realizar el ensayo de choque térmico. Se empezará estudiando la velocidad de ultrasonido en las probetas de. 99

18 GRÁFICA 1. VELOCIDAD DE ULTRASONIDO 5000,00 Velocidad de ultrasonido (m/s) 4800, , , ,00 Sin tratar La gráfica 1 muestra el comportamiento presentado por las piedras de ante las ondas del espectro de ultrasonido tras aplicarle los distintos productos hidrófugos. La variación más significativa con respecto a las probetas sin tratar se produce al aplicar el tratamiento hidrófugo, alcanzando los 4891,20 m/s, frente a los 4650,26 m/s que alcanzan las probetas al aplicar. La siguiente gráfica muestra la velocidad de ultrasonido que alcanzan las piedras de, una vez que se han sometido al ensayo de choque térmico. 100

19 GRÁFICA 2. VELOCIDAD DE ULTRASONIDO 5000,00 Velocidad de ultrasonido (m/s) 4800, , , , , ,00 + Choque tér. + Choque tér. El comportamiento frente al paso de ondas ultrasónicas tras el ensayo de choque térmico es muy similar en ambos casos, es decir, siguen el mismo patrón de comportamiento disminuyendo la velocidad de ultrasonido. A modo de resumen, se presenta una gráfica comparando los datos iniciales con los obtenidos tras la impregnación de productos hidrófugos y tras el ensayo de choque térmico. 101

20 GRÁFICA 3. VELOCIDAD DE ULTRASONIDO 5000 Velocidad de ultrasonido (m/s) inicial tratada alterada inicial tratada alterada A continuación se muestra el comportamiento presentado por las piedras de ante las ondas del espectro de ultrasonido. GRÁFICA 4. VELOCIDAD DE ULTRASONIDO 3000,00 Velocidad de ultrasonido (m/s) 2800, , , ,00 Sin tratar A diferencia de lo que ocurría en las probetas de, la variación de velocidad de ultrasonido en las piedras de es diferente cuando 102

21 aplicamos que cuando aplicamos. Al aplicar el hidrófugo, la velocidad de ultrasonido disminuye respecto a las probetas sin tratar. Sin embargo, al impregnar las piedras del hidrófugo, la velocidad aumenta. En la siguiente gráfica se analizará la velocidad de ultrasonido tras el ensayo de choque térmico en las probetas de. GRÁFICA 5. VELOCIDAD DE ULTRASONIDO 3000,00 Velocidad de ultrasonido (m/s) 2800, , , ,00 + Choque tér. + Choque tér. Al igual que ocurría en las probetas de, la velocidad de ultrasonido disminuye tras el choque térmico. La disminución en la velocidad de ultrasonido de las piedras puede deberse a la existencia de fisuras, que, tras haberse sometido a grandes cambios de temperatura durante el ensayo de choque térmico, pueden haber aparecido. Por último, en la siguiente gráfica queda plasmada la evolución de la velocidad de ultrasonido que han experimentado las probetas desde su estado inicial hasta después de haberse sometido al ensayo de choque térmico. 103

22 GRÁFICA 6. VELOCIDAD DE ULTRASONIDO 3000 Velocidad de ultrasonido (m/s) inicial tratada alterada inicial tratada alterada Ensayo de choque térmico En el ensayo de choque térmico, tal y como se describe en el capítulo anterior, se intenta simular situaciones de exposición de la piedra sometida a grandes cambios de temperatura. Durante dicho ensayo, cada cinco ciclos aproximadamente, se comprobará la eficacia de los productos hidrófugos vertiendo una pequeña gota de agua sobre la superficie de las probetas. A continuación se muestran distintas fotografías donde quedan plasmadas las experiencias realizadas. ESTEPA. 5 CICLOS Probetas 1 y 2 104

23 Probetas 5 y 6 SIERRA ELVIRA. 5 CICLOS Probetas 1 y 2 Probetas 5 y 6 ESTEPA. 10 CICLOS Probetas 1 y 2 105

24 Probetas 5 y 6 SIERRA ELVIRA. 10 CICLOS Probetas 1 y 2 Probetas 5 y 6 ESTEPA. 17 CICLOS Probetas 1 y 2 106

25 Probetas 5 y 6 SIERRA ELVIRA. 17 CICLOS Probetas 1 y 2 Probetas 5 y 6 ESTEPA. 20 CICLOS Probetas 1 y 2 107

26 Probetas 5 y 6 SIERRA ELVIRA. 20 CICLOS Probetas 1 y 2 Probetas 5 y 6 Se puede observar como la apariencia de la gota sobre la superficie de la probeta es siempre la misma; esto quiere decir que la eficacia de los productos hidrófugos es alta, no alterándose el revestimiento superficial ante los cambios de temperatura producidos en el ensayo de choque térmico. 108

27 4.1.4 Absorción de agua por capilaridad En este apartado se analizarán los resultados obtenidos en el ensayo de absorción de agua por capilaridad. Se empezará por las probetas de : GRÁFICA 1. ABSORCIÓN AGUA CAPILARIDAD Velocidad de absorción (mg/cm 2 s 1/2 ) Sin tratar Se aprecia en la gráfica como la velocidad de absorción por capilaridad es mayor en la piedra sin tratar, ya que el volumen libre en los poros es mayor y mayor la cantidad de agua que podrá llenarlos. En las siguientes gráficas se plasman los resultados obtenidos con respecto a la velocidad de absorción entre las probetas alteradas y sin alterar. 109

28 GRÁFICA 2. ABSORCIÓN AGUA CAPILARIDAD 14 Velocidad de absorción (mg/cm 2 s 1/2 ) Sin alterar alteradas Sin alterar alteradas Se aprecia bien en la gráfica como en las probetas alteradas la capacidad de absorción de estas disminuye. En las gráficas 3 y 4 que se muestran a continuación queda reflejada la evolución de las distintas probetas tras ser sometidas al ensayo de absorción. GRÁFICAS 3 Y 4. ABSORCIÓN AGUA CAPILARIDAD Velocidad de absorción (mg/cm 2 s 1/2 ) Sin tratar Sin alterar alteradas Sin alterar alteradas 110

29 Velocidad de absorción (mg/cm 2 s 1/2 ) 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0, Tiempo (raíz) (s) Sin tratar Sin alterar alteradas Sin alterar alteradas Comparando las dos gráficas anteriores se observa que la velocidad de absorción de agua por capilaridad es mayor para las probetas sin tratar, esto es debido a que el volumen libre en los poros es mayor, y por tanto, mayor es la cantidad de agua que puede penetrar para rellenarlos. Con respecto a las probetas pertenecientes a, los resultados obtenidos tras el ensayo de absorción de agua por capilaridad quedan reflejados en las gráficas 5 y

30 GRÁFICA 5. ABSORCIÓN AGUA CAPILARIDAD 8 Velocidad de absorción (mg/cm 2 s 1/2 ) Sin tratar GRÁFICA 6. ABSORCIÓN AGUA CAPILARIDAD 12 Velocidad de absorción (mg/cm 2 s 1/2 ) Sin alterar alterada Sin alterar alterada Los resultados obtenidos tras este ensayo podrían resultar no lógicos, pues no es explicable que las probetas tratadas absorban más que las probetas sin tratar. Sin embargo, es un resultado lógico que las probetas alteradas aumenten su capacidad de absorción, pues durante el ensayo de choque térmico pueden haberse producido fisuras, tanto en la superficie como 112

31 interiormente y haya provocado así, un aumento de huecos libres en el interior de la probeta. A modo de resumen se presentan las siguientes gráficas, en las que quedan reflejados los resultados obtenidos en este ensayo de las probetas sin tratar, tratadas (sin alterar) y alteradas. GRÁFICAS 7 Y 8. ABSORCIÓN AGUA CAPILARIDAD 12 Velocidad de absorción (mg/cm 2 s 1/2 ) Sin tratar Sin alterar alterada Sin alterar alterada Velocidad de absorción (mg/cm 2 s 1/2 ) Tiempo (raíz) (s) Sin tratar Sin alterar alteradas Sin alterar alteradas 113

32 4.2 Conclusiones En este apartado se resumen las conclusiones extraídas a lo largo del presente capítulo. La principal de ellas es que, en términos generales, no hay un tratamiento hidrófugo mejor que otro, pues la eficacia de estos va a depender del conjunto piedra-tratamiento. La relación que presentan las propiedades medidas será distinta según sea esta combinación. Este hecho se resume a continuación para los distintos ensayos realizados. Color Con respecto a las medidas de color para ambos tipos de probetas ( y ), en general, se puede concluir que la aplicación de los distintos productos hidrófugos produce un aumento notable de la coordenada b* (tendencia hacia el amarillo) para después de someterlas al ensayo de choque térmico aumentar de manera más significativa la coordenada a* (tendencia hacia el rojo). En cuanto a la luminosidad de las probetas, se produce una disminución de la misma tras la impregnación de producto hidrófugo así como tras el ensayo de choque térmico. Es el hidrófugo el que más reduce la luminosidad en las probetas de y el producto lo hace en las probetas pertenecientes a. Con respecto al incremento de color, las probetas tratadas con sufren un incremento de color mayor que las tratadas con. Velocidad de ultrasonido Con relación a la velocidad de ultrasonido es el producto hidrófugo el que mejora la compacidad de las probetas pertenecientes a, sin embargo en las probetas de lo hace el. Como cabe esperar, tras el ensayo de choque térmico, la velocidad de ultrasonido disminuye, ya que la piedra ha soportado cambios de temperatura y esto ha hecho que se produzcan fisuras en el material. 114

33 Ensayo de choque térmico La conclusión que podemos obtener del ensayo de choque térmico es que la apariencia de la gota sobre la superficie de la probeta es siempre la misma, hecho que demuestra que la eficiencia de los productos hidrófugos es alta, no alterándose el revestimiento superficial de las piedras tras el ensayo. Absorción de agua por capilaridad Referente al ensayo de absorción de agua por capilaridad es el tratamiento el que más eficacia presenta en las probetas de. No ocurre lo mismo en las probetas pertenecientes a, en las que el hidrófugo presenta mayor eficacia. Además, en las piedras de Sierra Elvira se observa como, tras el ensayo de choque térmico, las probetas tienden a absorber más agua, circunstancia que en las piedras de no se aprecia con claridad. 115