Evaluation of nanoparticulate consolidants applied to Novelda Stone (Spain)

  1. A. Ripoll
  2. A. Rojo
  3. V. G. Ruiz de Argandoña 1
  1. 1 Universidad de Oviedo
    info

    Universidad de Oviedo

    Oviedo, España

    ROR https://ror.org/006gksa02

Revista:
Materiales de construcción

ISSN: 0465-2746

Año de publicación: 2022

Volumen: 72

Número: 347

Tipo: Artículo

DOI: 10.3989/MC.2022.11621 DIALNET GOOGLE SCHOLAR lock_openAcceso abierto editor

Otras publicaciones en: Materiales de construcción

Objetivos de desarrollo sostenible

Resumen

The main objective of this work is to test several nanoconsolidant treatments (pure Nano Estel, 1:1 diluted Nano Estel and Tecnadis ZR-110), with the aim of improving the intergranular cohesion of the Novelda Stone. The treatments were applied in laboratory by capillary suction and their effectiveness and depth of penetration have been evaluated on the basis of the petrophysical characteristics of the stone (petrography, elemental physical properties, hydric properties and ultrasound propagation), before and after consolidation. Subsequently, in order to estimate the durability of the treatments, accelerated ageing tests (salt crystallisation, freeze-thaw and wet-dry) were carried out. According to the results, we can conclude that none of the treatments is suitable for the treatment of Novelda stone. However, we consider that with further in-depth study Tecnadis ZR-110 could offer good results.

Referencias bibliográficas

  • Fort, R.; Bernabéu, A.; García del Cura, M.A.; López de Azcona, M.C.; Ordóñez, S; Mingarro F. (2002) La Piedra de Novelda: una roca muy utilizada en el patrimonio arquitectónico. Mater. Construcc. 52 [266], 19-32.
  • Louis, M.; Alonso, J.; Martínez, V.; Alcaide, J.S. (1992) Caractéristiques dus grès natural de Bateig trés utilisé dans l’Architecture. Characteristics of the Bateig natural sandstone largely used in Architecture. 7th International Congress on Deterioration and Conservation of Stone, LNEC. Lisboa, Portugal (1992).
  • Ordóñez Delgado, S.; García del Cura, M.A.; Bernabéu, A.; Rodríguez, M.A. (1997) Rocas ornamentales porosas del mioceno marino de levante (Alicante-Murcia-Albacete) Avances en el conocimiento del Terciario Ibérico, Dpto. de Petrología y Geoquímica de la Universidad Complutense de Madrid. Madrid (1997) 141-144. Retrieved from http://hdl.handle.net/10045/54333.
  • Alonso, F.J.; Esbert, R.M.; Ordaz, J.; Vázquez, P. (2006) Análisis del deterioro en los materiales pétreos de edificación. Analysis of Stone material damage in buildings. ReCoPaR, 3, 13-32. Retrieved from http://polired.upm.es/index.php/recopar/article/view/2131.
  • Esbert, R.M.; Ordaz, J.; Alonso, F.J.; Montoto, M.; González, T.; Álvarez de Buergo, M. (1997) Manual de diagnosis y tratamiento de materiales pétreos y cerámicos. Col·legi d’Aparelladors Arquitectes Técnics de Barcelona, Barcelona (1997).
  • Martin, L.; Bello, M.A.; Martin, A. (1992) Accelerated alteration test son the stones used in the Cathedral of Granada (Spain) In: 7th International Congress on Deterioration and Conservation of Stone. LNEC. Lisboa, Portugal (1992).
  • Akin, M.; Özsan, A. (2011) Evaluation of long-term durability of yellow travertine using accelerated weathering tests. Bull. Eng. Geol. Environ. 70, 101-114.
  • Nasri, F.; Boumezbeur, A.; Benavente, D. (2019) Influence of the petrophysical and durability properties of carbonate rocks on the deterioration of historic constructions in Tebessa (northeastern Algeria) Bull. Eng. Geol. Environ. 78, 3969-3981.
  • García de Miguel, J.M.; Sánchez Castillo, L.; González Aguado, M.T.; Puche Riart, O. (1990) Estudio petrológico previo a la restauración de la fachada de la antigua Universidad de Alcalá de Henares. In: I Jornadas sobre el tratamiento y conservación de la piedra en los monumentos y en la construcción. Madrid (1990) Retrieved from https://oa.upm.es/10035/.
  • García de Miguel, J.M. (2011) ICOMOS-ISCS: Illustrated glossary on stone deterioration patterns. Glosario ilustrado de formas de deterioro de la piedra. English-Spanish Version. Versión Inglés-Español. ICOMOS, Paris (2008) Retrieved from https://openarchive.icomos.org/id/eprint/2089.
  • Alonso, F.J.; Ordaz, J.; Esbert, R.M. (2013) Indicadores del deterioro en los materiales pétreos de edificación. Clasificación y análisis de los daños. Indicators of deterioration in Stone building materials. Classification and analysis of damage. In: Proyecto COREMANS: “Criterios de interveción en materiales pétreos”. COREMANS Project: “Criteria for working in stone materials”. Secretaria General Técnica, Ministerio de Educación, Cultura y Deporte, Madrid (2013).
  • Wheeler, G (2005) Alkoxysilanes and the consolidation of stone. The Getty Conservation Institute, Los Angeles (2005).
  • Fort, R. (2007) Polímeros sintéticos para la conservación de materiales pétreos. In: Ciencia y Tecnología para una conservación sostenible del patrimonio pétreo. Dpto. Publicaciones Universidad Popular José Hierro, San Sebastián de los Reyes (2007).
  • Ferreira Pinto, A.P.; Delgado Rodrigues, J. (2007) Stone consolidation: The role of treatment procedures. J. Cult. Herit. 9 [1], 38-53.
  • Rodrigues, J.; Manuel, J.M. (2010) Stone consolidation in cultural heritage: Research and practice. Int. Symp. on Works of Art and Conservation Science Today. Thessaloniki, Greece (2010).
  • Doehne, E.; Price, C.A. (2010) Stone conservation. An overview of current research. The Getty Conservation Institute, Los Angeles (2010).
  • Gómez-Villalba, L.S.; López-Arce, P.; Fort, R.; Álvarez de Buergo, M.; Zorzona-Indart, A. (2011) Aplicación de nanopartículas a la consolidación del patrimonio pétreo. In La Ciencia y el Arte III: Ciencias experimentales y conservación del patrimonio. Secretaria General Técnica, Ministerio de Educación, Cultura y Deporte, Madrid (2011).
  • Baglioni, P.; Chelazzi, D.; Giorgi, R. (2015) Nanotechnologies in the conservation of cultural heritage. A compendium of materials and techniques. Springer, New York (2015)
  • Sierra-Fernandez, A.; Gomez-Villalba, L.S.; Rabanal, M.E.; Fort, R. (2017) New nanomaterials for applications in conservation and restorations of stony materials: A review. Mater. Construcc. 67 [325], e107.
  • López-Arce, P.; Gómez-Villalba, L.S.; Martínez-Ramírez, S.; Álvarez de Buergo, M.: Fort, R. (2010) Influence of porosity and relative humidity on consolidation of dolostone with calcium hydroxide nanoparticles: Effectiveness assessment with non-destructive techniques. Mater. Charact. 61, 168-184.
  • Gómez-Villalba, L.S.; López-Arce, P.; Zornoza, A.; Álvarez de Buergo, M.; Fort, R. (2011) Evaluación del tratamiento de consolidación de dolomías mediante nanopartículas de hidróxido de calcio en condiciones de alta humedad relativa. Bol. Soc. Esp. Ceram. V., 50 (2), 85-92.
  • Zorzona-Indart, A.; Lopez-Arce, P.; Zoghlami, K.; Leal, N; Simão, J. (2018) Marine aerosol weathering of mediterranean calcarenite stone: durability of ethyl silicate, nano Ca(OH)2, nano SiO2, and nanostructured consolidating products. Stud. Conserv. 2, 73-89.
  • Calia, A.; Masieri M.; Baldi, G.; Mazzotta, C. (2012) The evaluation of nanosilica performance for consolidation treatment of a highly porous calcarenite. In 12th International Congress on the Deterioration and Conservation of Stone, New York, (2012).
  • Samaniego Jiménez, I.; Zorzona Indart, A. (2019) Influencia del método de aplicación en la consolidación con nanopartículas de sílice (SiO2): arenisca del claustro de la Catedral de Pamplona. Ge-conserv. 17 [1], 100-113.
  • Ciliberto, E.; Condorelli, G.G.; La Delfa, S.; Viscuso, E. (2008) Nanoparticles of Sr(OH)2: synthesis in homogeneous phase at low temperature and application for cultural heritage artefacts. Appl. Phys. A. 92, 137-141.
  • Licchelli, M.; Malagodi, M.; Weththimuni, M.; Zanchi, C. (2014) Nanoparticles for conservation of bio-calcarenite stone. Appl. Phys. A. 114, 673-683.
  • UNE-EN 15886 (2011) Conservación del patrimonio cultural. Métodos de ensayo. Medición del color de superficies.
  • UNE-EN 14579 (2005) Métodos de ensayo para piedra natural: Determinación de la velocidad de propagación del sonido.
  • ASTM D4404-84 (1998) Standard test method for determination of pore volume and pore volume distribution of soil and rock by mercury intrusion porosimetry.
  • UNE-EN 1936 (2007) Métodos de ensayo para piedra natural. Determinación de la densidad real y aparente y de la porosidad abierta y total. European Committee for Standardization (CEN).
  • UNE-EN 16322 (2013) Conservación del patrimonio cultural. Métodos de ensayo. Determinación de las propiedades de secado. European Committee for Standardization (CEN).
  • UNE-EN 13755 (2008) Métodos de ensayo para piedra natural. Determinación de la absorción de agua a presión atmosférica. European Committee for Standardization (CEN).
  • UNE-EN 15801 (2010) Conservación del patrimonio cultural. Métodos de ensayo. Determinación de la absorción de agua por capilaridad.
  • UNE-EN 15803 (2010) Conservación del patrimonio cultural. Métodos de ensayo. Determinación de la permeabilidad al vapor de agua. European Committee for Standardization (CEN).
  • UNE-EN ISO 105-A05 (1998) Textiles. Ensayos de solidez del color. Parte A05: Evaluación instrumental de la degradación para la determinación del índice de la escala de grises. (ISO 105 A05: 1996, incluyendo Corrigendum Técnico 1:1997) European Committee for Standardization (CEN).