Evaluación de tratamientos hidrófugos con nanopartículas para la conservación de estructuras arqueológicas in situ

Abstract

It is impossible to determine the potential consequences for our Heritage when applying the different products used in the field of Conservation and Restoration of Cultural Property. Therefore, when a new product is launched that might be applied in the field of Conservation and Restoration of Cultural Property, it is of vital importance that pertinent tests are performed before its application to our heritage property. Nowadays, thanks to the advances in science, there are more and more products that increasingly solve the negative effects produced on the cultural property. To this respect, nanoscience is currently an emerging field that offers us an endless number of possibilities regarding the design of products which, applied to various materials, show properties different than those we have been accustomed so far, due to the reduction in particle size. One of the challenges that the products used in restoration must deal with is the resistance to ageing. However, some of the products used in our field do not resist well the test of time, as proved by their poor performances and even the change in colour. On the other hand, one of the main disadvantages of commercial hydrophobic products is that they generate a film coating on the surface that prevents subsurface-water evaporation. When temperatures drop and the water freezes, water increases its volume, thus stressing the material where the hydrophobic product was applied, which can eventually cause fractures in such material. For this very reason, given the noticeable vulnerability of archaeological structures against weather conditions, and aiming to reduce or even minimize future damage to archaeological remains as well as seeking new solutions that preserve their stability, this Master¿s Final Project will try to perform a first assessment of these new hydrophobic nano-coating technology products in relation to their suitability towards archaeological site preventive conservation. For this aim, this project uses archaeological stone materials from the oppidum industrial area in Giribaile¿s archaeological site in Jaén (Spain), and different mortar types, upon which water vapour permeability and static contact angle tests will be performed, besides subjecting the materials to different ageing rooms and checking all changes determined through colorimetry

Resulta imposible determinar las consecuencias que la aplicación de los diferentes productos empleados en el campo de la Conservación y la Restauración de Bienes Culturales pueden tener para nuestro Patrimonio. Es por esto de vital importancia que, cuando aparece un nuevo producto en el mercado susceptible de ser utilizado en el campo de la Conservación y Restauración de Bienes Culturales, se realicen los ensayos pertinentes antes de su aplicación sobre nuestro patrimonio. Hoy en día, gracias al avance de la ciencia, cada vez aparecen más productos que poco a poco van solventando los efectos adversos producidos sobre el Patrimonio. En este sentido, la nanociencia se traduce en la actualidad como un campo emergente que nos ofrece un sinfín de posibilidades en la fabricación de diferentes productos con diversos materiales que, gracias a la reducción del tamaño de la partícula, presentan unas propiedades diferentes a las que estamos acostumbrados. Uno de los problemas que nos presentan los productos que se utilizan en restauración es la resistencia al envejecimiento. Algunos de los productos utilizados en nuestro campo no resisten bien el paso del tiempo, perdiendo su efectividad o incluso cambiando su color. Por otro lado, uno de los principales inconvenientes que presentan los hidrofugantes comerciales es que crean en la superficie sobre la que se aplican una capa fílmica, lo que imposibilita la evaporación del agua procedente del subsuelo que, al bajar las temperaturas y congelarse, aumenta su volumen y crea tensiones en el material sobre el que se ha aplicado este hidrofugante, pudiendo provocar incluso fracturas en el mismo. Por ello, y dada la desprotección que las estructuras arqueológicas experimentan ante las condiciones climatológicas, y con el fin de reducir y minimizar futuros daños sobre los restos arqueológicos así como buscar nuevas soluciones que garanticen su estabilidad, a través de este Trabajo Final de Máster se tratará de hacer una primera valoración acerca de la idoneidad de estos productos hidrofugantes de nueva tecnología ante la conservación preventiva en yacimientos. Para ello se cuenta con material arqueológico pétreo procedente de la zona industrial del oppidum del yacimiento arqueológico de Giribaile, (Jaén) y con diferentes tipos de mortero sobre los que se realizarán ensayos de permeabilidad al vapor de agua y ángulo de contacto estático, además de someterse a diferentes cámaras de envejecimiento y comprobar todos los cambios visibles que se pueden producir mediante colorimetría

[CA] Resulta impossible determinar les conseqüències que l’aplicació dels diferents productes empleats en el camp de la Conservació i Restauració de Bens Culturals poden tindre per al nostre Patrimoni. És per açò de vital importància que, quan apareix un nou producte en el mercat susceptible de ser utilitzat en el camp de la Conservació i Restauració de Bens Culturals, es realitzen els assaigs pertinents abans de la seua aplicació sobre el nostre patrimoni. Hui en dia, gràcies a l’avanç de la ciència, apareixen més productes que poc a poc van solucionant els efectes adversos produïts sobre el Patrimoni. En aquest sentit, la nanociència es tradueix en la actualitat com un camp emergent que ens ofereix una infinitat de possibilitats en la fabricació de diferents productes amb diversos materials que, grà- cies a la reducció del tamany de la partícula, presenten unes propietats diferents a les que estem acostumats. Un dels problemas que ens presenten els productes que s’utilitzen en la restauració és la resistència a l’envelliment. Alguns dels productes utilitzats en el nostre camp no resisteixen bé el pas del temps, perdent la seua efectivitat o inclús cambiant de color. Per altra part, un dels principals inconvenients que presenten els hidrofugants comercials és que creen en la suferfície en la que s’apliquen una capa fílmica, la qual cosa impossibilita l’evaporació de l’aigua procedent del subsòl que, al baixar les temperatures i congelar-se, augmenta el seu volum i produeix tensions en el material sobre el que s’ha aplicat aquest hidrofugant, podent provocar fins i tot fractures en aquest. Per això, i donada la desprotecció que les estructures arqueològiques experimenten davant les condicions climatològiques, i per tal de reduir i minimitzar futurs danys sobre els restos arqueològics així com buscar noves solucions que garanteixin la seua estabilitat, a través d’aquest Treball Final de Màster es tractarà de fer una primera valoració sobre la idoneïtat d’aquests productes hidrofugants de nova tecnologia davant la conservació preventiva en jaciments. Per a això es compta amb material arqueològic petri procedent de la zona industrial de oppidum del jaciment arqueològic de Giribaile (Jaén), i amb diferents tipus de morter sobre els que es realitzaràn assaigs de permeabilitat al vapor d’aigua i angle de contacte estàtic, a més de sotmetre a diferents càmeres d’envelliment i comprovar tots els canvis visibles que es poden produir mitjançant colorimetria.