Durability of two water repelents applied to granite

Medida de la durabilidad de dos tratamientos de hidrofugación aplicados a rocas graníticas Durability of two water repelents applied to granite T. RIVAS, B. SILVA y B. PRIETO Dpto. de Edafología. Univ. de Santiago de Compostela Fecha de recepción: 24-VII-97 Fecha de aceptación: 18-XI-97 ESPAÑA RESUMEN SUMMARY Se presentan los resultados de la durabilidad de dos tratamientos de hidrofugación aplicados a rocas graníticas ampliamente utilizados en la construcción de edificios en Galicia (Noroeste de España). Tras la evaluación de la eficacia de dichos tratamientos, cuyos resultados se presentaron en un trabajo anterior, se someten las muestras tratadas a dos ensayos diferentes de envejecimiento acelerado: ciclos de exposición a la luz ultravioleta y ciclos de cristalización de sulfato de sodio. Los productos hidrofugantes muestran una escasa resistencia a ambos ensayos, sobre todo a los ciclos de cristalización de sulfato de sodio; esta débil durabilidad se manifiesta en una rápida pérdida de sus propiedades hidrofugantes. Así mismo, se observa que la presencia de la capa hidrófoba en la piedra funciona como una barrera frente a la movilidad de sales, lo que ocasiona el total desprendimiento de aquella y un fuerte deterioro del material rocoso. The durability of two water-repellents for granitic stonework was determined. Weathered and sound samples of granites widely used in building construction and restoration in Galicia (NW Spain) were treated with water repellents of known efficacy, and then subjected to two artificial weathering tests: prolonged exposure to UV light, and sodium sulphate crystallization cycles. In both tests, but especially in the salt crystallization cycles, both treatments rapidly lost their water-repellency. Furthermore, the hydrophobic layer of water repellent impeded salt mobility, favouring fissuration parallel to the treated surface, which was eventually shed in the form of a plaque. INTRODUCCIÓN INTRODUCTION En este trabajo se presentan los resultados del estudio de la durabilidad de dos tratamientos de hidrofugación aplicados a rocas graníticas ampliamente utilizadas en el Patrimonio Monumental Construido de Galicia (Noroeste de España). En un trabajo anterior (1), se determinó la eficacia y la nocividad de estos tratamientos, encontrándose que, si bien ambos tratamientos penetran de forma muy escasa en los granitos y reducen significativamente la permeabilidad al vapor, mejoran sensiblemente su comportamiento frente al mojado superficial sin modificar el color original. Galicia, in NW Spain, has a rich architectural heritage, much of which is undergoing or is in need of restoration or conservation work. As part of a study of conservation treatments for granitic stonework, we have previously evaluated the efficacy and harmful effects of two polysiloxane water repellents on Galician granites (I). The results showed that although both water repellents poorly penetrated the granite surface and induced undesirably high reductions in its vapour permeability, they were nonetheless effective in improving resistance to surface wetting, and did not appreciably alter surface colour. MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN, Vol. 48, n" 250, abril/mayo/junio 1998 (c) Consejo Superior de Investigaciones Científicas Licencia Creative Commons 3.0 España (by-nc) http://materconstrucc.revistas.csic.es Para determinar la durabilidad de los tratamientos se han sometido los granitos tratados a dos ensayos de alteración artificial en laboratorio. El primero de ellos consistió en la exposición prolongada a la radiación ultravioleta de las muestras tratadas; este test es habitualmente utilizado para valorar la durabilidad de los productos de tratamiento aplicados a materiales de construcción ya que la radiación ultravioleta constituye uno de los factores de deterioro más importantes de los polímeros orgánicos utilizados en el campo de la conservación. In the present work, we evaluated the durability of the same two water repellents by applying them to granite blocks and then subjecting them to artificial weathering tests in the laboratory. In the first test, the treated stone was exposed to ultraviolet radiation for a prolonged period, this being a widely used method of evaluating the durability ofpolymer-based treatments for construction materials, which are degraded by UV light. El segundo ensayo realizado consistió en someter las muestras tratadas a ciclos repetitivos de cristalización de sulfato de sodio. Se eligió el sulfato de sodio para este test porque se comprobó que es una de las sales implicadas en la aparición de las formas de alteración más graves en los monumentos graníticos de Galicia, como son la desagregación arenosa y la descamación (2,3). Se pretende comprobar a través de este ensayo si un tratamiento de hidrofugación sería factible en posibles actuaciones de conservación en estos edificios, teniendo en cuenta su posible contaminación por sales, especialmente sulfato de sodio, y la enorme dificuhad que supone su eliminación. In the second test, treated granite blocks were subjected to salt crystallization cycles, not only to assess the effects of soluble salts on durability, but also to determine how weathering of the granite due to these salts ~ which are very difficult to eliminate from stonework- was affected by the presence of a water repellent. Sodium sulphate was the salt chosen because it has been implicated in the most severe forms of weathering affecting granitic buildings and monuments in Galicia: sand disaggregation, plaque-shedding and scaling (2,3). MATERIAL Y MÉTODOS MA TERIAL AND Se seleccionaron tres granitos ampliamente utilizados en la construcción del Patrimonio Monumental en Galicia. El primero, denominado Roan (R), procede del Macizo del Monte Pedroso, al Oeste de Santiago de Compostela y es una de las rocas mayoritariamente utilizadas en el centro histórico de la ciudad. El granito que denominamos Baleante (B), procede de las inmediaciones de Porto do Son, en la Península del Barbanza y está siendo muy utilizado en la rehabilitación de edificios en la ciudad de Santiago por tener color y textura muy similares a Roan. El tercer granito seleccionado, denominado Axeitos (AX), procede del lugar del mismo nombre en el municipio de Riveira (A Coruña) y constituye el material de construcción de uno de los dólmenes de mayor interés arqueológico de Galicia y de la arquitectura popular de la zona. Se realizó un muestreo de los granitos seleccionados tomando muestras sanas de los tres (Roan sano-RS-; Baleante sano -BS-; Axeitos-AX) y muestras que aparentaban un estado inicial de alteración (Roan alterado -RA-; y Baleante alterado-BA-). Three granites widely used in the construction of Galicia 's architectural heritage were studied: Roan granite, which is quarried near Santiago de Compostela and was extensively used in the construction of this city; Baleante granite, which is quarried from the Barbanza Peninsula (A Coruña) and (...truncated)