En química , la eflorescencia (que en francés significa, más o menos, "florecimiento") es la migración de una sal a la superficie de un material poroso, donde forma una capa. El proceso esencial implica la disolución de una sal contenida en el interior en agua o, ocasionalmente, en otro disolvente. El agua, con la sal ahora contenida en solución, migra a la superficie y luego se evapora, dejando una capa de sal.
En lo que se ha descrito como "eflorescencia primaria", el agua es el invasor y la sal ya estaba presente internamente, y un proceso inverso, donde la sal está originalmente presente externamente y luego es transportada al interior en solución, se conoce como "eflorescencia secundaria".
Las eflorescencias pueden aparecer en entornos naturales y construidos. En materiales de construcción porosos, pueden presentar un problema externo únicamente (eflorescencia primaria que causa manchas), pero a veces pueden indicar una debilidad estructural interna (migración/degradación de los materiales componentes). Las eflorescencias pueden obstruir los poros de los materiales porosos, lo que provoca la destrucción de dichos materiales por la presión interna del agua, como se observa en el desconchado de los ladrillos.
La eflorescencia primaria se denomina así porque normalmente se produce durante el curado inicial de un producto cementicio. Suele producirse en construcciones de mampostería , en particular en ladrillos , así como en algunos morteros cortafuegos , cuando el agua que se desplaza a través de una pared u otra estructura, o el agua que se expulsa como resultado del calor de hidratación a medida que se forma la piedra de cemento, lleva a la superficie sales que normalmente no están unidas como parte de la piedra de cemento. A medida que el agua se evapora, deja atrás la sal, que forma un depósito blanco y esponjoso, que normalmente se puede quitar con un cepillo. Los depósitos blancos resultantes se denominan "eflorescencia" en este caso. En este contexto, la eflorescencia a veces se denomina "salitre". Dado que la eflorescencia primaria hace aflorar sales que normalmente no forman parte de la piedra de cemento, no es una preocupación estructural, sino más bien estética. [ cita requerida ]
Para controlar la eflorescencia primaria, se han utilizado comúnmente formulaciones que contienen mezclas de ácidos grasos líquidos (por ejemplo, ácido oleico y ácido linoleico). El aditivo líquido oleoso se introduce en la mezcla de hormigón en una etapa temprana, recubriendo las partículas de arena antes de la introducción de cualquier agua de mezcla, de modo que el aditivo oleoso se distribuya uniformemente en toda la mezcla de hormigón. [1]
La eflorescencia secundaria se denomina así porque no se produce como resultado de la formación de la piedra de cemento o de los productos de hidratación que la acompañan, sino que suele deberse a la influencia externa de venenos para el hormigón, como los cloruros. Un ejemplo muy común de eflorescencia secundaria son los puentes de hormigón reforzado con acero y los aparcamientos. Las soluciones salinas se forman debido a la presencia de sal en las carreteras durante el invierno. Esta solución salina se absorbe en el hormigón, donde puede empezar a disolver la piedra de cemento, que es de importancia estructural primordial. En algunos casos, se pueden formar estalactitas virtuales como resultado de la piedra de cemento disuelta, que cuelga de las grietas de las estructuras de hormigón. Cuando este proceso se ha afianzado, la integridad estructural de un elemento de hormigón está en riesgo. Se trata de un problema común en las infraestructuras de tráfico y en el mantenimiento de los edificios . La eflorescencia secundaria es similar a la osteoporosis del hormigón.
Para controlar la eflorescencia secundaria, a menudo se añaden aditivos que contienen una dispersión de estearato de calcio (CSD) a base de agua en una etapa posterior del proceso de dosificación con el agua de mezcla. En un proceso de dosificación típico, primero se carga arena en la mezcladora, luego se añade el aditivo antieflorescencia primario a base de aceite con una mezcla constante para permitir que el aceite cubra la arena. Luego se añaden los agregados gruesos, los colorantes y el cemento, seguidos del agua. Si se utiliza CSD, se introduce generalmente en este punto durante o después de la adición del agua de mezcla. La CSD es una dispersión acuosa en la que partículas sólidas finas de estearato de calcio se suspenden en el agua de manera uniforme. La CSD disponible comercialmente tiene un tamaño de partícula promedio de aproximadamente 1 a 10 micrómetros. La distribución uniforme de CSD en la mezcla puede hacer que la unidad de mampostería de hormigón resultante sea repelente al agua, ya que las partículas de CSD están bien distribuidas en los poros de la unidad para interferir con el movimiento capilar del agua. [1]
La calthemita es también un depósito secundario derivado del hormigón, el mortero o la cal, que puede confundirse erróneamente con eflorescencia. Las calthemitas suelen depositarse como calcita, que es el polimorfo más estable del carbonato de calcio (CaCO3 ) . [2] [3]
La única manera de prevenir de forma completa y permanente la eflorescencia (tanto primaria como secundaria) en materiales cementicios es mediante el uso de aditivos especiales que reaccionan químicamente con las impurezas de base salina del hormigón y las unen cuando hay hidrógeno (H). La reacción química de estos aditivos especiales fusiona el cloruro de sodio a un nivel nanomolecular, convirtiéndolo en sustancias químicas no sódicas y otras sustancias inocuas que no se filtran ni migran a la superficie. De hecho, la nanotecnología de estos aditivos puede ser hasta 100.000 veces más pequeña que las partículas de cemento más pequeñas, lo que permite que sus moléculas pasen literalmente a través de los minerales del cemento o las partículas de arena y, en última instancia, se conviertan en parte del cemento o la arena con los que reaccionan. Y como requieren la presencia de hidrógeno, dejan de reaccionar cuando el hormigón se seca y comienzan a reaccionar de nuevo cuando el hormigón se expone a la humedad.
También es posible proteger los materiales de construcción porosos, como ladrillos, tejas y hormigón, contra la eflorescencia si se trata el material con un sellador impregnante e hidrófobo. Se trata de un sellador que repele el agua y penetra lo suficientemente profundamente en el material para mantener el agua y las sales disueltas lejos de la superficie. Sin embargo, en climas en los que la congelación es un problema, un sellador de este tipo puede provocar daños debido a los ciclos de congelación y descongelación. Y si bien ayudará a proteger contra la eflorescencia, no puede prevenir el problema de forma permanente.
La eflorescencia se puede eliminar del hormigón con ácido fosfórico. Después de la aplicación, la disolución de ácido se neutraliza con un detergente suave diluido y luego se enjuaga bien con agua. Sin embargo, si no se aborda la fuente de la penetración de agua, la eflorescencia puede reaparecer.
Las medidas de protección habituales para las varillas de refuerzo incluyen el uso de un revestimiento de epoxi y el uso de una ligera carga eléctrica, que evitan la oxidación. También se pueden utilizar varillas de refuerzo de acero inoxidable.
Algunos tipos de cemento son menos resistentes a los cloruros que otros. Por lo tanto, la elección del cemento puede tener un gran efecto sobre la reacción del hormigón a los cloruros.
Los repelentes de agua actuales ayudan a crear una barrera permeable al vapor; el agua líquida, especialmente la proveniente de las lluvias impulsadas por el viento, se mantendrá fuera del ladrillo y la mampostería. El vapor de agua del interior del edificio o de la parte inferior de los adoquines puede escapar. Esto reducirá la eflorescencia, el desconchado y la formación de sarro que pueden producirse cuando el agua queda atrapada dentro del sustrato de ladrillo y se congela durante el clima frío. Hace años, los repelentes de agua atrapaban la humedad en la pared de mampostería, lo que creaba más problemas de los que solucionaba. La condensación en áreas que experimentaban las cuatro estaciones era mucho más problemática que sus contrapartes.
