Effectiveness of stone treatments in enhancing the durability of bioclastic calcarenite in (Granada, Spain)

La calcarenita de Santa Pudia es uno de los materiales rocosos de construcción más empleados en las edificaciones monumentales de la ciudad de Granada (España). Se ha evaluado la compatibilidad de diversos productos de tratamiento (de consolidación y/o hidrofugación) con esta calcarenita y como son capaces de mejorar su durabilidad. Para ello, se han realizado dos fases de envejecimiento acelerado: la primera tenía el objetivo de acercar el material de cantera sin alterar (“sano”) a las condiciones reales del material puesto en obra y actualmente deteriorado; la segunda, efectuada después de aplicar los tratamientos sobre la calcarenita deteriorada, con el fin de determinar su grado de eficacia. Se ha podido comprobar que aunque, en general, todos los productos de tratamiento seleccionados (Tegosivin HL100, Silo 111, Estel 1100 y Tegovakon V) mejoran las propiedades del material frente al deterioro y apenas modifican sus parámetros cromáticos, el más eficaz es el Tegovakon V ya que es el que proporciona mejores resultados frente a los ensayos hídricos en este litotipo calcáreo.Santa Pudia limestone, a biocalcarenite highly sensitive to decay, is one of the most commonly used building materials in historical monuments in the city of Granada, Spain. The compatibility between a variety of stone treatments (consolidants and/or water repellents) and this calcarenite was analyzed and the resulting improvement in durability assessed. To this end, a two-stage accelerated ageing process was implemented. In the first, freshly quarried, undamaged specimens were altered to resemble the weathered stone in buildings. The second was conducted after applying the various treatments to the artificially aged stone to test their effectiveness. While all the treatments studied (Tegosivin HL100, Silo 111, Estel 1100 and Tegovakon V) enhanced stone resistance to decay while barely affecting chromatic parameters, the most effective was Tegowakon V, as it provided the best results in the hydric tests on the limestone.Este trabajo ha sido financiado por el Grupo RNM179 de la Junta de Andalucía y del Proyecto de Investigación MEC MAT2004-6804

Performance of spanish white Macael marble exposed to narrow- and medium-range temperature cycling

Se aplican ciclos de estrés térmico de medio (100/-20 ºC y 75/-20 ºC) y bajo (50/-20 ºC) rango sobre probetas de mármol blanco de Macael (Almería, España), y se evalúa ciclo a ciclo su incidencia mediante ultrasonidos. Los resultados indican un considerable descenso de velocidad de los ultrasonidos en las muestras sometidas a estrés de 100/-20 ºC, más moderado en el caso de 75/-20 ºC, poco significativo en el caso de 50/-20 ºC. Las variaciones de velocidad tienen lugar durante los primeros 5-7 ciclos, permaneciendo los valores constantes en ciclos posteriores. Los resultados proporcionados por medidas de dureza de Schmidt, y de rotura por compresión uniaxial son coincidentes con los proporcionados por los ultrasonidos. Las imágenes de microscopía petrográfica y electrónica (SEM) manifiestan una cierta descohesión granular en zonas muy superficiales de las probetas sometidas a 40 ciclos de 100/-20 ºC. La coincidencia entre los datos por las técnicas de rotura por compresión, medidas de dureza superficial y ultrasonidos indican la validez de estas dos últimas —técnicas no destructivas, NDT— en el control de la incidencia de ciclos de stress térmico sobre las características mecánicas de materiales pétreos.White marble specimens from Macael in the Spanish province of Almeria were exposed to narrow- (50/ -20 ºC) and medium- (100/-20 ºC and 75/-20 ºC) range thermal stress cycles. The effects were monitored with ultrasound techniques. Ultrasound velocity declined considerably in samples subjected to 100/-20 ºC cycles, more moderately when the range was 75/-20 ºC and insignificantly when it was narrowed to 50/-20 ºC. All variations were recorded in the first five to seven cycles, with values flattening thereafter. The Schmidt hardness and compression test results concurred with the ultrasound findings. Petrographic and scanning electron microscope (SEM) imaging revealed some very superficial granular decohesion in the specimens subjected to forty 100/-20 ºC cycles. The concurrent results from compression testing on the one hand and surface hardness and ultrasound measurements on the other confirmed the validity of the latter two nondestructive techniques (NDT) for determining the effects of thermal stress cycling on stone mechanical strength.La investigación presentada en este artículo es parte del Proyecto MAT 2004-06804-CO2-0 del Plan Nacional de Investigación científica, Desarrollo e Innovación Tecnológica (Ministerio de Ciencia y Tecnología) y llevado a cabo en el Grupo de Investigación RNM 0179 de la Junta de Andalucía