Methodology

Las medidas de absorción de agua por capilaridad se realizaron con el protocolo de trabajo de la norma UNI EN 15801:2010157. La norma específica un método para determinar la absorción de agua por capilaridad de materiales inorgánicos porosos utilizados en bienes culturales. El método puede ser aplicado tanto a materiales inorgánicos porosos no tratados como a materiales inorgánicos sometidos a tratamiento o envejecidos. Según la norma, vienen calculados y determinados los siguientes parámetros:

 Cálculo de absorción de agua por capilaridad Qi, que corresponde a la cantidad de agua absorbida

por parte de la probeta por unidad de superficie por tiempo, calculado con la siguiente ecuación:

(ec. 5.2)

Se expresa en mg/cm2, donde mi es la masa de la probeta mojada en el tiempo ti s1/2, expresada en gramos y m0 es la masa de la misma probeta seca, también expresada en gramos.

 Cálculo del coeficiente de absorción capilar que corresponde al coeficiente angular de la curva de absorción capilar en el primer tramo linear hasta los treinta minutos:

(ec. 5.3)

Se expresa en mg/cm2s-1/2, Q30 representa la cantidad de agua absorbida por parte de la probeta de piedra por unidad de superficie a los treinta minutos, Q0 es el punto de intersección obtenido en la ordenada de la recta trazada en la parte linear del grafico, y t301/2la raíz cuadrada del tiempo a 30 minutos.

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Conservazione dei beni culturali - Metodi di prova - Determinazione dell'assorbimento dell'acqua per capillarità. Norma UNI EN 15801:2010.

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5.3.4. Determinación de la permeabilidad al vapor de agua

La permeabilidad al vapor de agua es un parámetro característico de cada material. Su medida ha permitido verificar si los tratamientos con las diferentes dispersiones acuosas de las muestras sintetizadas presentan compatibilidad con el material pétreo, sin causar una disminución significativa de este valor en el material tratado. Es importante determinar este parámetro en cuanto la natural transpirabilidad de un soporte puede verse afectada con la aplicación de consolidantes o protectores. La fuerte disminución de este parámetro después de un tratamiento, puede causar la retención de agua liquida en los porosos del sustrato, favoreciendo de esta manera a fenómenos de degradación vinculados a la presencia de agua, tales como disoluciones, migraciones y cristalizaciones de sales, desintegración o formación de un entorno favorable para el ataque biológico. Además, cualquier falta de homogeneidad del tratamiento, puede provocar una disminución de la transpiración del sustrato en áreas localizadas, causando en este caso la formación de manchas de humedad antiestéticas.

La determinación de la permeabilidad al vapor de agua se realizó con el protocolo de trabajo adaptado a la norma UNI EN 1015-19:2008158. Algunos parámetros tal como el coeficiente de permeabilidad se calcularon en base a las normas DIN 52615159 y UNI EN ISO 7783-2:2011160. Las medidas se realizaron preparando contenedores de ensayo de base cuadrada como esquematizado en la Figura 5.2, con un espesor de 5 mm de la solución saturada de nitrato de potasio KNO3, y un espacio de aire entre probeta y solución salina de 10 mm. Las probetas de piedra (3 para cada producto ensayado), han sido adaptadas en forma de paralelepípedos de 20x20x5 mm.

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Metodi di prova per malte per opere murarie - Parte 19: Determinazione della permeabilità al vapore d'acqua delle malte da intonaco indurite. Norma UNI EN 1015-19:2008.

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Testing of thermal insulating materials; determination of water vapour (moisture) permeability of construction and insulating materials. Norma DIN 52615.

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Figura 5.2. Esquema de los contenedores de ensayo para la determinación de la permeabilidad al vapor de agua.

Los contenedores se colocaron en una camera climática a 20 ± 2 ºC y con humedad relativa de 50 ± 5% y a intervalos de 24 horas se midió el peso. Los valores de la masa se relacionan en un diagrama en función del tiempo. Cuando tres puntos se disponen en una línea recta, se considera que hay una condición de estacionariedad, donde la cantidad de vapor de agua que pasa a través de la probeta por unidad de tiempo es constante. Según las normas vienen calculados y determinados los siguientes parámetros:

 Grado de transmisión del vapor de agua WDD, que corresponde a la masa de vapor de agua transmitida en un periodo de tiempo establecido a través de una probeta con área específica, en las condiciones detalladas en la norma y con un valor constante de humedad relativa en las dos caras de la probeta. El WDD se calcula en base a la siguiente ecuación:

(ec. 5.4)

Se expresa en g/(m2∙24 h) a 20 ºC, donde ΔM es el valor promedio de la variación de peso en el intervalo de tiempo de 24 horas y A es el área superficial de la probeta expresada en m2.

 Permanecia al vapor de agua, que corresponde al flujo de vapor de agua en condiciones estacionarias a través de la probeta en referencia a una superficie unitaria y por una diferencia unitaria de la tensión del vapor del agua. Se calcula en pase a la ecuación:

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Se expresa en Kg/m2s⋅Pa donde A es el área de la probeta en m2, Δp es la diferencia de la tensión de vapor del agua entre el aire del ambiente y la solución salina. ΔG/Δt es el flujo del vapor de agua expresado en Kg/s y RA representa la resistencia a la difusión del vapor de agua en el espacio entre probeta y solución salina expresada en Pa⋅m2⋅s/Kg.

 Coeficiente de permeabilidad, calculado de la permanencia al vapor de agua multiplicado por el espesor de la probeta, viene expresado en metros:

permeabilidad = Λ × espesor probeta (m)

 Factor de resistencia al vapor de agua µ, indica cuánto mayor es la resistencia al vapor de agua proporcionada por el material en comparación con la resistencia al vapor de un estrato de aire libre del mismo espesor y a la misma temperatura. Es un factor adimensional y se determina mediante las siguientes fórmulas:

(ec. 5.6)

Donde s es el espesor de la probeta expresada en metros, p1 y p2 representan las presiones parciales del vapor en las dos caras de la probeta expresadas en Pa, δL es el coeficiente de difusión del vapor de agua en el aire,

D es el coeficiente de difusión del vapor del agua en m2/h, RD es la constante de gas del vapor de agua (462 Nm/(Kg⋅K) y T es la temperatura de la medida expresada en grados Kelvin.

Caracterización del soporte pétreo de la portada