Índice

• Materiales lapídeos y restauracíon
• Los factores de deterioro
• La consolidacíon y la proteccíon
• La limpieza de los materiales lapídeos
• Las pintadas vandálicas y su eliminacíon
• La proteccíon de la salud de los aplicadores

Materiales lapídeos y restauracíon

Areniscas, piedras calcáreas, mármoles, granitos han sido usados un poco por todas partes en Italia y en el mundo como material para la construcción con funciones de soporte y decorativas, en relación a la disponibilidad local, a la facilidad de extracción y a la elaborabilidad de los mismos, mientras que casi nunca han sido puestos en relación con su duración en el tiempo. No existían ni medios ni conocimientos científi cos sufi cientes para comprender dichos aspectos y, hasta la llegada de la revolución industrial, el ambiente determinaba tensiones mucho más modestas con respecto a las condiciones actuales. Es ya en 1861 cuando, en relación a los efectos de la contaminación relacionados con el desarrollo industrial en Inglaterra, cuando se crea una comisión encargada del estudio del deterioro de las Houses of Parliament. Pronto el deterioro fue puesto en relación con las lluvias ácidas, y más en general con las problemáticas relacionadas con la contaminación atmosférica que, en el curso de algo más de cien años, ha provocado daños irreparables a nuestro patrimonio artístico, y que ha llevado al desarrollo de sistemas y tecnologías para la restauración.

Sin embrago, hasta comienzos de los años 70, la restauración de las superfi cies lapídeas fue afrontada con tecnologías ya ampliamente superadas. Raspados, cepillados mecánicos y “lavados”, fueron llevados a cabo en muchísimos monumentos con el objetivo de eliminar la pátina deteriorada de la piedra y de “volver a dar vida” a la piedra misma, pero perdiendo al mismo tiempo las decoraciones y las elaboraciones artísticas que muchas veces caracterizaban a la superfi cie de los materiales lapídeos.

Afortunadamente desde fi nales de los años 70 se tomó conciencia de los daños producidos por estas técnicas de limpieza dirigidas a erosionar la superfi cie de la piedra, se introdujeron técnicas más delicadas y se desarrollaron materiales adecuados que imitaban aquello que se hacía en la restauración pictórica. Se ha hecho una distinción entre la pátina testigo del tiempo transcurrido y las incrustaciones de polvo y de suciedad provocadas por los contaminantes y por la desidia del hombre. Por esto mismo actualmente se tiende a limpiar la piedra con sistemas que aun eliminando las incrustaciones no dañan la pátina. Se ha introducido además el concepto de conservación, al que se refi eren un conjunto de técnicas dirigidas a limitar los efectos producidos por el paso del tiempo.

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Los factores de deterioro

Le pietre e tutti i materiali lapidei sono considerati, da un punto di vista generale, dei mezzi porosi, sistemi che contengono pori riempiti da fluidi (aria e/o acqua). I mezzi porosi sono caratterizzati dalla possibilità di essere penetrati e anche attraversati da alcune molecole come ossigeno, anidride carbonica, acqua, acetone ed altri solventi organici mediante meccanismi di diffusione. Proprio questa capacità di essere penetrati ed il fatto di non essere corpo compatto ma costituito da grani tra loro interconnessi e con spazi d’aria tra i grani stessi, rende i materiali lapidei soggetti a diversi fenomeni di alterazione, che spesso agiscono simultaneamente ed in modo sinergico. Una delle cause principali di degrado è l’inquinamento atmosferico, che determina la presenza in aria di anidride carbonica, composti dello zolfo e dell’azoto, i quali provocano depositi ed alterazioni delle superfici dei materiali lapidei. Uno dei fenomeni più noto e studiato è la formazione di croste nere, che interessa la quasi totalità dei monumenti siti in aree urbane. Quale che sia il fenomeno di degrado l’acqua, nelle sue diverse forme, è considerato essere sempre il maggiore responsabile del degrado, in quanto ad essa è generalmente associata la cinetica di tutti o quasi i processi di degrado. L’acqua ad esempio, combinandosi con i composti dello zolfo e dell’azoto immessi in aria dai processi di combustione, da luogo a composti acidi in grado di aggredire fortemente materiali a matrice carbonatica, creando fenomeni erosivi a carico dei materiali. Per dare risposta alle problematiche riportate la chimica macromolecolare ha messo oggi a disposizione strumenti e prodotti molto raffinati per effettuare in sicurezza le operazioni necessarie alla conservazione dei materiali lapidei: pulizia, consolidamento, protezione.

COMPOSICIÓN MEDIA DEL AIRE ATMOSFÉRICO NORMAL (cantidades expresadas en ppm)
nitrógeno	780.840
oxígeno	209.460
argón	9.340
helio	5,24
kriptón	1,14
xenón	0,087
hidrógeno	0,5
óxido de carbono	0,1
bióxido de carbono	330
metano	1,5
protóxido de nitrógeno	0,5
ozono	0,01
biossido di azoto	0,02
amoniaco	0,01

CONCENTRACIONES MÁXIMAS ATMOSFÉRICAS TOLERADAS DE LAS PRINCIPALES SUSTANCIAS CONTAMINANTES, POR ENCIMA DE LAS CUALES SE PRODUCEN GRAVES PROCESOS DE DETERIORO DE LOS MATERIALES LAPÍDEOS (expresadas en mg/m3)
SO2	anhídrido sulfuroso	26
CO	óxido de carbono	120
SO3	anhídrido sulfúrico	3
NH3	amoniaco	60
HCl	acido clorhídrico	15
HFl	acido fluorhídrico	2
H2SO4	acido sulfúrico	28

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La consolidacíon y la proteccíon

Distinguir entre consolidación y protección no resulta siempre de gran utilidad ya que las dos operaciones coinciden y su objetivo común es mejorar la “resistencia” del material a factores de diferente naturaleza. El objetivo principal de la intervención de consolidación es mejorar el comportamiento mecánico de los materiales lapídeos. Se hace necesaria cuando la piedra ha perdido su cohesión tanto en superfi cie como en profundidad y el deterioro se encuentra en un estadio avanzado hasta el punto de que se teme por la integridad física del objeto a consolidar. El objetivo, naturalmente, es el de recuperar las condiciones de la piedra antes de la restauración, ya que tratar de obtener resistencias mecánicas superiores a las iniciales llevaría a tener una capa cortical con propiedades elásticas muy diferentes a las de la piedra “sana”, con el consiguiente peligro de que se produzcan microfracturas en la interfaz entre la zona consolidada y la zona no consolidada. El objetivo principal de un material protector es, en cambio, el de impedir la penetración de agua en el material, aspecto que ralentiza o inhibe muchos procesos de deterioro y reduce al mismo tiempo la efi ciencia de captura de las partículas debidas a los contaminantes atmosféricos. Tanto los consolidantes como los protectores pueden ser incluidos en la familia más general de los adhesivos, es decir, compuestos constituidos por un aglomerante polimérico y por cargas de diversa naturaleza que tienen el objetivo de adherir con uniones de diferente naturaleza a los granos que constituyen el material lapídeo creando, en el caso de los consolidantes, puentes de enganche que devuelven su cohesión a la piedra, y, en el caso de los protectores, superfi cies sufi cientemente hidrófobas para evitar aportaciones de agua dentro del material.

Para responder a estas exigencias, la línea Kimistone comprende consolidantes y protectores capaces de cubrir una amplia gama de problemáticas. Los consolidantes Kimia han sido estudiados para responder a las exigencias de consolidación de diversas tipologías de materiales lapídeos.

El producto Kimistone KSF es el consolidante fuerte, a base de silicato de etilo, un principio activo conocido por los operadores por su fi abilidad en diversos tipos de soporte. El producto garantiza la consolidación de los materiales lapídeos sobre los que es aplicado gracias a la reacción entre los silicatos de etilo y el agua contenida en los materiales mismos. Los silicatos de etilo en presencia de agua y en ambiente neutro se hidrolizan lentamente transformándose en sílice amorfa. La presencia del disolvente hace que los silicatos de etilo penetren en el material lapídeo antes de la reacción. La consolidación se consigue posteriormente en el curso de 2-3 semanas aproximadamente gracias a catalizadores adecuados que determinan la velocidad de la reacción para evitar una reacción demasiado rápida, lo que llevaría a la formación de un gel poco compacto, o a una reacción demasiado lenta que llevaría a la pérdida parcial del silicato de etilo por evaporación. Ya que los silicatos de etilo necesitan agua para su reacción, cuando el soporte presenta grupos oxidrilos (ej. areniscas y piedras arcillosas), se obtiene una reacción que comporta también una unión entre los granos disgregados, ya que la reacción se produce con los grupos oxidrilos mismos. En el caso, en cambio, de que el soporte no presente grupos oxidrilos (ej. mármoles y piedras calcáreas) la sílice amorfa queda depositada en la estructura porosa, obteniéndose en cualquier caso un efecto consolidante.

El producto Kimistone K55 representa la solución de Kimia a la necesidad conjunta de protección y consolidación. Éste une también al efecto consolidante garantizado por la presencia de silicato de etilo un efecto protector, gracias a la presencia en el producto de compuestos del silicio, los cuales, al estar caracterizados por la presencia de grupos alquílicos, logran determinar una sustancial variación del ángulo de contacto del material sobre el cual son aplicados con un efecto de marcada hidrofobización de las superfi cies del material lapídeo.

El producto Kimistone K10 está constituido, en cambio, por copolímeros siloxánicos acrilados y exalta el efecto protector antes que el consolidante. El producto, además de proteger los materiales reduciendo la capacidad de absorción de agua de estos, permite también un incremento de la cohesión de la superfi cie de los materiales mismos gracias al efecto consolidante adicional. Esto mejora la resistencia de los materiales al hielo, a la exposición en ambientes marinos, y en todos aquellos procesos de deterioro en los que el agua actúa como elemento acelerante del deterioro mismo. Los tres productos utilizan un disolvente alcohólico, el cual, por su baja tensión superfi cial, permite una rápida vehiculación de los principios activos dentro de la estructura porosa y, por su reducida toxicidad con respecto a otros tipos de disolventes, protege la salud de los operadores de la restauración.

Protectores puros son, en cambio, los productos Kimistone ANTISMOG, IBASIL e IDROREP.

El primero y el segundo, Kimistone ANTISMOG e IBASIL, representan la solución ecológica de Kimia a las necesidades de protección, gracias a la ausencia de disolventes. En Kimistone ANTISMOG el principio activo, dado por copolímeros acrílicos fl uorados y la presencia de biocidas en su formulación, hace que el producto sea adecuado para garantizar un marcado efecto de hidroleorepelencia de las superfi cies lapídeas sin formar película ni provocar virajes cromáticos del soporte. Además gracias a su acción biocida, impide el desarrollo posterior de mohos y/o líquenes sobre la superfi cie del soporte sobre el que es aplicado. El producto, gracias a su formulación, garantiza una elevada estabilidad a la acción térmica y a la oxidativa producida por los rayos UV.

El producto Kimistone IDROREP es también un protector, pero en disolvente alcohólico. La presencia del disolvente permite una mayor vehiculación del producto dentro del material lapídeo y resulta, por tanto, útil para proteger efi cazmente los materiales reduciendo la capacidad de absorción de agua de los mismos.

Todos los productos de la línea de protectores y consolidantes de Kimia han sido probados en laboratorio en numerosos tipos de materiales lapídeos, para obtener formulaciones específi cas útiles que garanticen la ausencia de virajes cromáticos después de su aplicación y la ausencia de reducciones signifi cativas en las propiedades difusivas del material lapídeo (permeabilidad al vapor).

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La limpieza de los materiales lapídeos

La limpieza, en las operaciones de conservación de los materiales lapídeos, tiene el objetivo de eliminar de la piedra las incrustaciones debidas a la suciedad y a la desidia del hombre, sin dañar la pátina, que es signo del tiempo transcurrido. Un limpiador, por tanto, debe ser efi caz y capaz de solubilizar selectivamente compuestos orgánicos, pero al mismo tiempo debe evitar alterar cromáticamente la piedra sobre la cual es aplicado. Cada piedra y cada tipología de “suciedad” tienen un limpiador apropiado, por esto la línea Kimistone comprende cuatro limpiadores y un biocida. El producto Kimistone C957 es un limpiador para frescos y superfi cies pintadas constituido por una mezcla de sales, complejantes, elementos tixotrópicos y absorbentes, formulado sobre la base de las indicaciones proporcionadas por el ICR. El producto es idóneo para materiales lapídeos delicados de tipo carbonático y/o materiales lapídeos de matriz silicática, como por ejemplo: mármoles estatuarios, mármoles veteados, calizas blandas y granitos preciosos. Se puede aplicar también en acabados en imitación piedra y en revoques. El producto Kimistone C905 es un limpiador para piedras delicadas naturales y/o artifi ciales a base de bifl uoruro de amonio y está especialmente indicado para la limpieza de gneis, peperino (mármol), traquitas, areniscas, granitos, brechas, tobas y pórfi do. El producto Kimistone C902 es un limpiador fuerte de base ácida para piedras silicáticas naturales y/o artifi ciales, como: arenisca compacta, beola (gneis), basalto, ceppo (conglomerado), pórfi do, ghiandone (granito), serizzo (granito), tobas, ladrillos, gres, clinker y hormigón. El producto Kimistone C10.10 es un limpiador fuerte de base alcalina para piedras carbonáticas compactas, como: travertino, piedra de Istria, piedra de Trani, piedra de Finale y piedra de Florencia. De la línea de limpiadores Kimia forma parte por último el producto Kimistone BIOCIDA. El producto es un biocida de amplio espectro útil para eliminar la microfl ora autótrofa y heterótrofa presente en las superfi cies lapídeas. Kimistone BIOCIDA es idóneo para la eliminación de algas, líquenes, mohos, levaduras, hongos, bacterias y algunas plantas superiores. El producto es idóneo para piedras naturales, mármoles y granitos, areniscas y calizas blandas, tobas y calizas compactas, ladrillos y piedras fi ngidas y madera. Todos los limpiadores de Kimia han sido probados en laboratorio en numerosos tipos de materiales lapídeos, para obtener formulaciones específi cas útiles para conseguir la ausencia de virajes cromáticos después de su aplicación.

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Las pintadas vandálicas y su eliminacíon

Uno de los más recientes factores de deterioro viene dado por la difusión de las pintadas creadas con sprays y rotuladores sobre las superfi cies lapídeas del exteriorde los edifi cios. Los materiales que son utilizados para realizar estas pintadas se caracterizan desgraciadamente por una elevada capacidad de adhesión al soporte,ya que están pensados para quedar marcados permanentemente sobre las superfi cies externas. Los sprays utilizan disolventes de elevado grado de penetración y, por tanto, una vez que es pintarrajeada la superfi cie externa de un material lapídeo, resulta sumamente difícil efectuar su limpieza sin que sea alterada de forma permanente la superfi cie delmaterial lapídeo. Para dar respuesta a esta necesidad, actualmente cada vez más presente en los centros históricos de las grandes ciudades, Kimia ha formulado, dentrode la línea Kimistone, productos específi cos “antipintadas vandálicas”. El producto Kimistone DEFENDER es un protector al agua útil para impedir la adhesión de pintadas vandálicas a la superfi cie del material lapídeo. El producto está constituido por una mezcla seleccionada de compuestos orgánicos del silicio y ceras microcristalinas en solución acuosa y actúa recubriendo la superfi cie de los poros de los materiales lapídeos con una capa de tamaño molecular que es posible eliminar. Esta capa, invisible a simple vista, hace que las partículas de las pinturas utilizadas para realizar las pintadas vandálicas se adhieran sobre la capa mismaantes que sobre el material lapídeo. El producto actúa, por tanto, creando una capa de protección que puede ser fácilmente eliminada con agua caliente. El producto Kimistone GRAFIXMOOVE es, por último, el producto necesario para eliminar las pintadas vandálicas en el caso de que no se hayan llevado a cabo intervenciones de protección precedentes. El producto es capaz, de hecho, de solubilizar las manchas debidas a sprays, tintas y rotuladores sin alterar la superficie de piedra y manufacturados.

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La proteccíon de la salud de los aplicadores

Los productos Kimistone garantizan la protección de la salud de los operadores que llevan a cabo la restauración. La línea Kimistone comprende productos al agua y, sólo cuando es estrictamente necesario, se emplean productos con disolventes de bajísima toxicidad. Se utiliza, en particular, como disolvente el alcohol etílico, que tiene los mejores valores de referencia de toxicidad, como se indica en la tabla de al lado. Los valores de la tabla tienen el siguiente signifi cado: LLT indica el límite de exposición a largo plazo y representa, por tanto, la máxima concentración a la que los trabajadores pueden estar expuestos de forma continuada; LTB indica el límite de exposición a corto plazo y representa, por tanto, la máxima concentración a la que los trabajadores pueden estar expuestos de forma continuada pero durante cortos períodos de tiempo a lo largo del día; por último CIN indica el límite de concentración en el aire en ppm por encima del cual el producto es letal en exposiciones de 30 minutos. Esto signifi ca que los disolventes que tienen valores muy bajos de LLT, LTB y CIN son capaces de traer consigo elevados riesgos para la salud de los aplicadores incluso en pequeñísimas concentraciones en aire (ppm). Viceversa valores muy altos de LLT, LTB y CIN signifi can una menor toxicidad del disolvente mismo.

Los productos de la línea Kimistone constituyen, por tanto, un conjunto de productos aptos para proteger la salud de los aplicadores e idóneos para resolver cualquier tipo de problemas referente a la conservación de los materiales lapídeos. Su fi abilidad queda demostrada, además de por las numerosísimas experiencias de aplicación, también por los controles que son efectuados periódicamente para la valoración de la compatibilidad de los productos con respecto a los diferentes tipos de soportes. Los laboratorios de Kimia efectúan periódicamente valoraciones espectrofotométricas útiles para verifi car la total ausencia de virajes cromáticos después de la aplicación de los productos.

DISOLVENTE	LLT	LTB	CIN
Menos tóxicos
Alcohol Etílico	1000		330
Cloroteno	350		700
Ciclohexano	200		1300
Acetona	250	150	2500
Xilenos	100	150	900
Tolueno	100	150	500
Tóxicos
Mineral spirits	85		1100
n-Hexano	50		1100
Amoniaca (gas)	25	35	300
Muy tóxicos
Ácico Acético	10	15	50
Ácico Fórmico	5		30
Butilcellosolve	5ac		700
Metilcellosolve	0,1ac
Cancerígenos
Tricloroetileno	1000
1,1,2 Tricloroetano	10ac		100
Benceno	0,1	1	500

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