Una investigación estudia la porosidad de piedras características de Zamora y Salamanca

JPA/DICYT El Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (Irnasa), centro del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), está estudiando la porosidad de materiales pétreos de Castilla y León, especialmente, de las provincias de Zamora y Salamanca. El hecho de que las piedras tengan más o menos poros determina la posibilidad de que se conserven durante más tiempo o, por el contrario, se deterioren con rapidez, de manera que se trata de una investigación con repercusiones para la construcción con estos materiales. En concreto, los científicos analizan con diferentes técnicas piedras siliceas de Zamora, areniscas de la zona de Ciudad Rodrigo y algunas calizas.

"Tratamos de ver la influencia de la porosidad en la evolución de estos materiales, en el deterioro y en la conservación", indica Adolfo Carlos Íñigo, científico del Irnasa que lleva dos años trabajando en esta investigación, a la que aún le restan otros dos para concluir. La caracterización de estos materiales va a determinar su durabilidad y su idoneidad para ser utilizados en construcción.

Hasta cuatro técnicas utilizan los científicos para analizar el nivel de porosidad y cada una de ellas trata de medir un rango diferente: porosimetría de mercurio, análisis de imagen, porosidad al agua y adsorción de nitrógeno.

"La adsorción de nitrógeno es para el rango de microporos", explica el experto, tan diminutos que son nanométricos. En esta técnica se calienta la muestra de roca a 120 grados para "desgasificarla" haciendo vacío simultáneamente. Después "introduces nitrógeno a una temperatura muy baja, la del nitrógeno líquido, y se va adsorbiendo en forma de capas sobre la superficie del material", apunta.

En cambio, el análisis de imagen mide la macroporosidad. Como ejemplo, una de las formas de llevarlo a cabo es por tinción del material, de manera que los huecos teñidos "te permiten estudiar el tamaño que tienen".

Por su parte, la porosimetría de mercurio cubre todo el rango, "pero da errores en el caso de los microporos y puede destruir la roca, puesto que consiste en introducir mercurio a diferentes presiones". El proceso es parecido al de la técnica del nitrógeno, puesto que la muestra rocosa se llena de mercurio a diferentes presiones. "Hay una relación entre la presión que ejerces y el radio del poro, por el volumen que ha entrado de mercurio sabes la cantidad de poros que tienes", explica.

Estas tres técnicas ofrecen información sobre distribución porosimétrica, es decir, en un determinado radio indican la cantidad de poros que hay. Por el contrario, la cuarta técnica, se basa en el agua y "da un número global que expresa la porosidad total, no da distribución".

Proceso de difusión

"El agua puede penetrar por los poros conectados con la superficie, pero llega a un determinado tamaño de poro, inferior a micras, en el que el agua no puede penetrar como tal, sino como iones", señala. Para los científicos esto se llama fenómeno de difusión, cuando no es la molécula de agua (H2O) la que se mueve dentro del material, sino que está descompuesta en iones. "En esa barrera es donde está lo interesante para los procesos que estamos desarrollando", señala Adolfo Íñigo. Realmente, los procesos de difusión son más importantes que la entrada normal de agua en el deterioro de las piedras.

Todos estos experimentos ayudan a conocer las características de los materiales rocosos. "Todas las piedras son sensibles si el agua contiene sales", señala. De hecho, la cristalización de sales que se produce en épocas secas es la principal causa de deterioro. Este fenómeno ocurre cuando desaparece la humedad, por ejemplo, en momentos de calor extremo, porque las sales que estaban disueltas se concentran y aumentan de tamaño.