FORMULACIÓN, SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE NUEVOS TRATAMIENTOS CON NANOPARTÍCULAS PARA LA OPTIMIZACIÓN DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS Y LA RESISTENCIA A LA DEGRADACIÓN DE LA PIEDRA NATURAL
El proyecto OptiStone pretende desarrollar nuevos consolidantes nanoparticulados para piedra natural de composición calcárea, haciendo énfasis en diversas variedades de calcarenitas, con el fin de optimizar la matriz estructural de la piedra. Este enfoque, permitirá que las propiedades mecánicas de la piedra mejoren, así como su resistencia a la degradación causada por las fluctuaciones de temperatura, por la cristalización de sales y por los ciclos hídricos que inducen la pérdida de cohesión granular de la piedra natural.
Las nanopartículas se distinguen por poseer propiedades singulares que no se manifiestan en materiales de mayor escala, ofreciendo así un amplio espectro de aplicabilidad en múltiples disciplinas. En virtud de esta premisa y basándonos en investigaciones preexistentes, así como en análisis de compatibilidad entre calizas y consolidantes de mayor presencia en el mercado, nuestra labor se dirigirá a la formulación de agentes consolidantes novedosos. Estos consolidantes contendrán en su composición nanopartículas, seleccionadas estratégicamente para mejorar las prestaciones específicas de la piedra natural, tales como su durabilidad, resistencia mecánica y estabilidad ante agentes degradativos sin suponer un riesgo para el ser humano o para el medioambiente.
En la fase experimental de desarrollo y síntesis de los nuevos agentes consolidantes en el laboratorio, se procederá a una meticulosa optimización de la matriz química. Esto implicará el estudio de la variación controlada de los principios activos, catalizadores y la naturaleza y dosificación de los constituyentes nanoparticulados para optimizar la formulación con el fin de lograr la mejora de las prestaciones de la piedra calcárea.
Las formulaciones de los consolidantes desarrollados se someterán a un conjunto integral de pruebas analíticas para establecer su eficacia en la protección de substratos calcáreos. Dentro del espectro de ensayos a implementar se incluyen:
- Evaluación de la resistencia a flexión, que determinará la capacidad del tratamiento para mantener la integridad estructural bajo esfuerzos de tensión.
- Análisis de la resistencia a compresión, para medir la fortaleza del material frente a cargas axiales.
- Determinación de la resistencia a la abrasión, para evaluar el desgaste de la superficie de la piedra cuando se somete a una fricción continua.
- Medición del coeficiente de absorción de agua y de permeabilidad al vapor de agua, que proporcionarán datos sobre la permeabilidad y la susceptibilidad a la infiltración de líquidos.
- Caracterización de la porosidad, para cuantificar el volumen y la distribución de los poros.
- Pruebas de resistencia a la cristalización de sales, que simularán las condiciones de deterioro causadas por las eflorescencias y la subflorescencias salinas.
- Evaluación del cambio de color de la piedra natural por efecto del tratamiento consolidante.
- Determinación de la resistencia al taladro, como método de evaluación no destructivo del estado de consolidación de la piedra.
Expediente: 2024.08.CT01.000029
