Comparación entre el nuevo producto consolidante (derecha) y un producto comercial (izquierda). El grupo de investigación dirigido por la Dr. Mª Jesús Mosquera ha desarrollado este nuevo producto, que supera las desventajas que presentan todo este tipo de productos hasta el momento.

La invención consiste en un nuevo agente consolidante de naturaleza porosa, que evita la fractura del gel durante el proceso de secado. Además, este nuevo producto evita tanto el bloqueo completo de poros en la piedra, como la acumulación de humedad en el interior de edificios.

Introducción

Un procedimiento generalizado en la restauración de edificios de carácter monumental es la aplicación de agentes consolidantes de base silícea. Estos productos contienen un monómero (precursor de sílice) de baja viscosidad, que es capaz de introducirse en el interior de los poros de los materiales de construcción deteriorados y entonces, este monómero polimeriza en el interior de la piedra por medio de un proceso típico sol-gel.

Uno de los problemas más importantes que presentan los productos consolidantes existentes en el mercado es la formación de fracturas en la estructura del gel debido a la alta presión capilar que dicha estructura soporte durante el proceso de secado.

Tecnología

Para solventar estas desventajas, el grupo de investigación ha diseñado un nuevo agente de consolidación para piedra y otros materiales de construcción de naturaleza porosa que apunta a la obtención de un material con un tamaño de poro mayor , reduciéndose de esta manera la alta presión capilar y evitándose la formación de fracturas.

Además, el incremento del tamaño de poro del material evita que los poros se bloqueen, permitiendo de esta manera el paso de la humedad que haya podido quedar atrapada. Esta propiedad es fundamental en la consolidación de edificios, ya que de esta manera se previene la acumulación de humedad en el interior del edificio.

Según la Dra. Mª Jesús Mosquera, perteneciente al grupo de investigación de Procesado de Nuevos Materiales Sol-Gel, con este novedoso producto, es posible obtener una estructura molecular de naturaleza mesoporosa usando como agente precursor una molécula de alcoxisilano y un tensioactivo no iónico, obeniéndose una estructura de naturaleza de cristal líquido. Con el agente tensioactivo no iónico, se prescinde del paso de calcinación empleado actual mente para la eliminación de las micelas de tensioactivo, de manera que dicha eliminación se puede realizar a temperatura ambiente.

Estas características permiten que el producto se pueda usar como agente de consolidación, ya que polimeriza dentro de los poros del material deteriorado, donde no es posible llevar a cabo la etapa de calcinación.

Por otra parte, con el fin de aplicar el producto en forma líquida, el paso de polimerización ocurre en el propio material por medio del uso de un tensioactivo cuya concentración está por debajo de su concentración micelar crítica. Cuando tiene lugar la evaporación del disolvente, se alcanza la concentración micelar crítica, formándose como resultado micelas. A continuación, se produce el paso de polimerización y finalmente el agente tensioactivo se evapora, pasando a través de los poros del material, obteniéndose un material mesoporoso.

Aspectos innovadores

El agente consolidante consta de una estructura molecular que presenta un mayor tamaño y volumen de poro que cualquier producto comercial.

Las características de este nuevo producto evita tanto la formación de fracturas durante la etapa de secado como el bloqueo de los poros en el material.

Ventajas

Los consolidantes comerciales son geles de alto peso molecular de naturaleza porosa. No obstante, con el novedoso procedimiento desarrollado por el grupo de investigación, se obtiene un nuevo agente dotado de una estructura de naturaleza mesoporosa, con un tamaño de poro y distribución uniforme.

Además presenta las siguientes ventajas respecto de los productos existentes en el mercado:

• Se obtiene un polímero sin fracturas, ya que el incremento en el radio de poro del gel disminuye drásticamente la presión capilar que soporta la estructura gelificada durante la etapa de secado.
• La permeabilidad al vapor de la piedra permanece tras la consolidación.
• Respecto a los productos comerciales, la piedra consolidada de esta manera experimenta un descenso significativo de su permeabilidad, que evita la eliminación de la humedad residual en los edificios.

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