Modelización y estimación de la durabilidad de materiales pétreos porosos frente a la cristalización de sales

• Main Author: Benavente, David
• Other Authors: Ordóñez Delgado, Salvador
• Format: Doctoral Thesis
• Language: Spanish
• Published: 2009
• Subjects: Cristalización de sales; Durabilidad; Rocas porosas; Salmueras; Ingeniería Geológica; Petrología y Geoquímica
• Online Access: http://hdl.handle.net/10045/9912

En la presente Tesis, se han evaluado los diferentes mecanismos por los que se produce la cristalización de sales y, cuantificado la durabilidad frente a la cristalización de rocas porosas, utilizadas ampliamente tanto en el patrimonio arquitectónico y cultural como en edificios actuales como material de construcción. Los mecanismos de cristalización de sales estudiados en la presente Tesis son tres: el proceso de evaporación de las salmueras en el interior de la roca; la influencia del sistema poroso en la secuencia de precipitación mineral; y, por último, la presión de cristalización que generan dichos minerales al crecer. Para cuantificar la durabilidad de estos mater iales se propone un ensayo de sales basado en ciclos de inmersión parcial. Para ello se evalúan diecinueve rocas porosas por sus diferentes características petrofísicas y petrográficas (principalmente rocas bioclásticas de diferente tamaño de grano); y se utilizan dos salmueras que se han seleccionado por su abundancia y agresividad: NaCl y Na2SO4. Finalmente, se propone un estimador teórico de durabilidad que incluye parámetros del sistema poroso y de las propiedades mecánicas de la roca. === In this Thesis, different mechanisms of salt crystallisation are evaluated, and stone durability against salt crystallisation is also quantified. These stones are widely used not only in architectural and cultural heritage but also in modern buildings, used as building material. Three salt crystallisation mechanisms are studied: evaporation process of brines from porous media of rocks; the influence of porous media on the mineral precipitation sequence; and, finally, the crystallisation pressure that mineral growth produces over the pore wall. In order to quantify stone durability, a salt crystallisation test, based on partial immersion of the materials, is proposed. For this propose, nineteen porous stones have been chosen for their different petrophysical and petrographic characteristics (mainly bioclastic rocks with different grain size); and, two brines have been also used for their abundance and aggressiveness: NaCl and Na2SO4. Finally, a durability theoretic estimator is proposed, including parameters of porous media and mechanical properties of rocks.