Las pinturas minerales de silicato o colores minerales son capas de pintura con aglutinantes minerales. En el campo de los colores intervienen dos aglutinantes minerales importantes: la cal y el silicato .
Bajo la influencia del dióxido de carbono, los aglutinantes a base de cal, carbonato y silicato de agua, se solidifican y juntos forman hidratos de silicato de calcio. [1]
Las pinturas a la cal (aparte de la técnica del fresco) son sólo moderadamente resistentes a la intemperie, por lo que se utilizan principalmente para la conservación de monumentos . Los colores minerales se entienden comúnmente como pinturas de silicato. Estas pinturas utilizan vidrio soluble de potasio como aglutinante. También se denominan pinturas de vidrio soluble o Keimfarben (en honor al inventor).
Las capas de pintura de silicato mineral se consideran duraderas y resistentes a la intemperie. Pueden durar más de cien años. El ayuntamiento de Schwyz y el "Gasthaus Weißer Adler" en Stein am Rhein (ambos en Suiza) recibieron sus capas de pintura mineral en 1891, y las fachadas de Oslo en 1895 o en Traunstein , Alemania, en 1891.
Los alquimistas, en su búsqueda de la piedra filosofal (para fabricar oro), encontraron perlas de vidrio brillante en las chimeneas. La arena mezclada con potasa y calor se fusionó para formar perlas de vidrio soluble. Los primeros paneles redondos de vidrio soluble fueron fabricados industrialmente para su uso como ventanas en el siglo XIX por Van Baerle en Gernsheim y Johann Gottfried Dingler en Augsburgo . Johann Nepomuk von Fuchs hizo los primeros intentos de crear pinturas con vidrio soluble.
En torno a 1850, los pintores Kaulbach y Schlotthauer pintaron las fachadas de la Pinacoteca de Múnich . Gracias al uso de pigmentos de tierra, que no se pueden silicatar, las pinturas se desvanecieron del vidrio soluble.
En 1878, el artesano e investigador Adolf Wilhelm Keim patentó las pinturas minerales . Desde entonces, las fabrica la empresa sucesora Keimfarben en Diedorf, cerca de Augsburgo .
Keim dependía de V. van Baerle como proveedor de vidrio soluble. Keim también intentó fabricar pinturas de silicato por sí mismo. Sus experimentos tardaron años en madurar, pero finalmente obtuvo buenos resultados. La fábrica de silicatos de Van Baerle en Gernsheim, cerca del río Rin, y la fábrica de pinturas de silicato de Diedorf, cerca de Augsburgo, son fabricantes muy conocidos. [2]
El impulso para la intensa investigación de Keim surgió del rey Luis I de Baviera . El monarca amante del arte quedó tan impresionado por los coloridos frescos de cal del norte de Italia que quiso experimentar tales obras de arte en su propio reino, Baviera . Pero el clima al norte de los Alpes, conocido por ser significativamente más duro, destruyó las artísticas pinturas en poco tiempo. Por lo tanto, dio una orden a la ciencia bávara para que desarrollara una pintura con apariencia de cal pero de mayor durabilidad.
La pintura mineral contiene colorantes inorgánicos y silicato alcalino ( vidrio soluble ) a base de potasio , también conocido como silicato de potasio , silicato de potasio líquido o LIQVOR SILICIVM . Una capa con colores minerales no forma una capa, sino que se adhiere permanentemente al material del sustrato ( silicificación ).
El resultado es una unión muy duradera entre la capa de pintura y el sustrato. El aglutinante de silicato de sodio es muy resistente a la luz ultravioleta. Mientras que las dispersiones a base de resina de acrilato o silicona tienden a volverse quebradizas, calcáreas y agrietadas con el paso de los años bajo la acción de los rayos ultravioleta, el aglutinante inorgánico de silicato de sodio permanece estable. La fusión química con el sustrato y la estabilidad a los rayos ultravioleta del aglutinante son las razones fundamentales de la extraordinariamente larga vida útil de las pinturas de silicato.
Las pinturas de silicato requieren un sustrato silíceo para su fraguado. Por este motivo, son muy adecuadas para sustratos minerales como yesos minerales y hormigón , por lo que su uso es limitado para su aplicación sobre madera y metal. La permeabilidad al vapor de agua de las pinturas de silicato es equivalente a la del sustrato, por lo que las pinturas de silicato no inhiben la difusión del vapor de agua. La humedad contenida en partes de una estructura o en el yeso puede difundirse hacia el exterior sin resistencia: esto mantiene las paredes secas y evita daños estructurales. Esta adición ayuda a evitar la condensación de agua en la superficie de los materiales de construcción, lo que reduce el riesgo de infestación por algas y hongos. La alta alcalinidad del agente aglutinante de silicato de sodio se suma al efecto inhibidor contra la infestación por microorganismos y elimina la necesidad de conservantes adicionales.
Como las pinturas minerales no son propensas a la carga estática y a la termoplasticidad (adherencia que se desarrolla con el calor), lo cual es común en superficies recubiertas con dispersión o resina de silicona, la suciedad se produce menos, por lo que menos partículas de suciedad se adhieren a la superficie y son más fáciles de lavar. [3] Las pinturas de silicato son incombustibles y están libres de aditivos orgánicos o disolventes (DIN 18363 Trabajos de pintura y revestimiento Sección 2.4.1).
Las pinturas de silicato tienen una gran estabilidad de tono de color. Como están coloreadas únicamente con pigmentos minerales que no se decoloran con la exposición a la radiación UV, las capas de pintura de silicato mantienen un color constante durante décadas.
Las pinturas de silicato se basan en materias primas minerales. Su fabricación y sus efectos son respetuosos con el medio ambiente. Su alta durabilidad contribuye a preservar los recursos y su composición libre de contaminantes preserva la salud y el medio ambiente. Por este motivo, las pinturas de silicato han ganado popularidad, especialmente en la construcción sostenible.
Generalmente se distinguen tres tipos de pinturas de silicato: Pintura de silicato puro, compuesta por dos componentes, un polvo de color en forma seca o en pasta acuosa y el aglutinante líquido silicato de sodio. (DIN 18363 Trabajos de pintura y revestimientos, apartado 2.4.1). La elaboración de pinturas de silicato puro requiere una gran experiencia y conocimientos técnicos, especialmente en el ámbito histórico.
A mediados del siglo XX se desarrolló la primera pintura de silicato de un solo componente. La adición de hasta un 5 % en masa de aditivos orgánicos (p. ej. dispersión de acrilato, hidrófobos, espesantes o similares) permite obtener pinturas listas para usar en envases. Estas también se denominan "pinturas de silicato en dispersión" (DIN 18363 Trabajos de pintura y revestimiento, apartado 2.4.1). El campo de aplicación de estas pinturas de silicato es significativamente mayor que el de las pinturas de silicato puro, ya que la dispersión permite aplicar capas sobre sustratos menos sólidos y/o con una composición orgánica menor. Además, el manejo y el procesamiento son más sencillos que los de las pinturas de silicato puro.
Desde 2002 se conoce una tercera categoría de pinturas de silicato: la pintura sol-silicato. El aglutinante es una combinación de sol de sílice y vidrio soluble. La fracción orgánica está limitada al 5 por ciento en masa, similar a la pintura de silicato en dispersión, lo que permite el fraguado químico y la retención de las ventajas específicas del silicato. La pintura sol-silicato permite su uso sobre yeso no mineral. [4] Para estos, la unión se produce química y físicamente. La pintura sol-silicato ha revolucionado el campo de aplicación de las pinturas de silicato. Estas pinturas se pueden aplicar de forma fácil y segura a casi todos los sustratos comunes.