41.1 NUEVOS PRODUCTOS - NANO ESTEL (SEGUIMOS INVESTIGANDO)

30/07/15

Nano Estel

Definir el Nano Estel un “nuevo producto” no es del todo correcto, ya que se introdujo en nuestro catálogo en 2011. Es sabido, sin embargo, que el sector de la restauración, en cuanto a introducción de novedades, es bastante “conservador” (¡perdonar el juego de palabras!...).

Por otro lado tampoco es del todo equivocado, ya que en el transcurso de los años nos hemos ido dando cuenta de que algunas novedades no cumplían con lo que prometían, porque el valor del bien cultural sometido al tratamiento es tal como para no permitir experimentos, y además es correcto utilizar productos que ya hayan superado con éxito el número más amplio de pruebas posibles.
Por eso nos comprometimos a realizar una actualización periódica en uno de los productos más interesantes bajo nuestro punto de vista, el Nano Estel, por dos razones importantes:
·         Como consolidante que basa su acción en la formación de sílice es un producto irreversible, análogo en este sentido al silicato de etilo.
·         En los últimos años el mercado ha sido invadido por decenas de nano-productos, que aprovechan la terminología para alardear de una eficacia apoyada sólo por las palabras, pero que no tiene ningún soporte a nivel de estudios científicos. Por eso retomamos el Boletín CTS n°29.1 (Nano Estel: primeros resultados experimentales), y ampliamos la información con estudios más recientes, en esta ocasión desarrollados por investigadores portugueses.  

1. Determinación de la velocidad de secado
Un estudio de Musacchi y Diaz Gonçalves [1] ha comparado dos sistemas consolidantes a base de nanopartículas (nanocal Calosil E25 y nanosílice Nano Estel), aplicados en tres piedras diferentes, para poder comprobar la eventual variación en la velocidad de secado. Como es sabido, algunos tratamientos dificultan incluso más este proceso, y el resultado es que el agua permanece durante más tiempo en el interior de la piedra tratada, con consecuencias negativas tanto a nivel cromático (obscurecimientos), como de ataque microbiológico. El estudio se ha llevado a cabo en el ámbito del proyecto Drymass (ref. PTDC/ECM/100553/2008), y su objetivo era aclarar otros resultados conseguidos dentro del mismo proyecto[2], según los cuales uno aumento de la cinética de secado se podía conseguir a través de la aplicación de una capa de cal. Además, otros autores habían detectado el mismo incremento en términos de secado después de la aplicación de nanocales (Nanorestore y Calosil).  

Los substratos utilizados en las pruebas eran un mortero a base de cal (con porosidad capilar del 20,8%), una roca carbonática (Ançã, de Portugal, con una porosidad del 22,9%), y una arenisca (Bentheimer, de Alemania, con una porosidad del 17,7%).
En la foto (1) se pueden ver las muestras en la fase de curado. La curva de secado se ha determinado en base a la norma RILEM 1980. Los dos productos han resultado ser irrelevantes en cuanto a la velocidad de secado, y esto no obstante los autores hayan cometido un error de valoración inicial, considerando el Nano Estel un producto listo para el uso. En realidad, como se indica en la ficha técnica, hay que tomar en cuenta la dilución del producto, cuyo uso tal cual se tiene que limitar sólo a substratos extremamente deteriorados y absorbentes.
Podemos concluir que el Nano Estel no presenta contraindicaciones en este sentido, ni siquiera en caso de tratamiento excesivo.    

2. Comparación entre nanosílices y silicato de etilo modificado.
En el caso específico de la investigación que vamos a describir, de Borsoi, Veiga y Santos Silva [3], las propiedades de las nanosílices se han comparado también con las del silicato de etilo (TEOS), modificado mezclándolo con nanocales. En este caso los substratos han sido unas muestras de morteros pobres de ligante (ligante:inerte 1:4), estudiados para simular un mortero degradado y poroso. Se han ido preparando, por tanto, tres series de muestras:
·         Sin tratar (ST)
·         Tratadas con una mezcla de nanocales (Nanorestore, 95%) y TEOS (Estel 1000, 5%), con un residuo seco final de 24 g/lt (NLSE).
·         Tratadas con nanosílices (Nano Estel diluido en agua 1:8) , con un residuo seco final de 57 g/lt (NS).  

Los productos se han ido aplicando mediante rociadura en 10 aplicaciones sucesivas, dejando el tiempo para la absorción del producto, entre una aplicación y otra, y luego dejando un tiempo de curado de 90 días antes de someterlos a una serie de mediciones indicadas a continuación. En las mediciones de resistencia mecánica se aprecia como ambos tratamientos incrementan sus valores, incluso de forma importante, y como la dureza superficial, en este caso también, aumenta, pero no de forma excesiva; Se trata de un resultado positivo ya que un exceso de dureza superficial indicaría una acumulación de los consolidantes en las capas más externas y, por tanto, una distribución no óptima dentro de las muestras.  
Tratamiento       Resistencia a la flexión (N/mm2)      Resistencia a la compresión (N/mm2)      Dureza superficial (Shore A)
     ST                            0,28 ±0,03                                        0,43 ±0,02                                                  73                                             
     
NLSE                       0,38 ±0,04                                        0,66 ±0,04                                                 79 (+8%)                                      
      NS                           0,43 ±0,05                                        0,73 ±0,04                                                  82,5 (+13%)

Aunque los productos examinados no son repelentes al agua, sino sólo consolidantes, se han determinado las velocidades de absorción de agua a través del tubo Karsten, y se han registrado los siguientes valores: 
                                    Tratamiento          Velocidad de absorción, en segundos, y desviación estándar
                                          ST                                                       36,50 ±4,92 
                                        NLSE                                                    40,16 ±7,43
                                         NS                                                        62,33 ±13,04

Como es sabido, el silicato de etilo pierde su efecto repelente al agua después unas semanas y, por lo tanto, habiendo pasado 90 días de la aplicación, el valor para las muestras de la serie NLSE ha vuelto casi a los niveles iniciales. Puede que haya habido simplemente una reducción parcial del volumen de los poros, y lo mismo ha pasado en el caso de la nanosílice, otro producto que no tiene un efecto hidrófobo intrínseco. Otro resultado que nos ha parecido interesante es que la mezcla NLSE parece haberse adherido perfectamente al material carbonático, como si la nanocal hubiera actuado como promotor de la adhesión, con la formación final de silicatos de calcio. Después de un análisis SEM-EDS, también la sílice que se forma va asumiendo un aspecto diferente, ya no de placas, sino más bien de filamentos, una clara señal del desarrollo lineal de los tetraedros de sílice. Para concluir, ambos productos han demostrado un efecto consolidante, y el principal problema parece haber sido un exceso de producto que se ha quedado en la superficie y que, en el caso del sistema NLSE lleva a un blanqueamiento mientras que, en el caso de la nanosílice, a un efecto brillo. Aunque ambos efectos cromáticos no se pueden percibir a simple vista, de todas formas indican una absorción no completa. Hay que añadir, además, que los investigadores a lo mejor han exagerado un poco, ya que 10 nebulizaciones, aún con productos diluidos, nos parecen un poco excesivas y a lo mejor un restaurador en el equipo hubiera podido limitar los efectos negativos, quizás taponando las superficies al final de la aplicación, para eliminar el exceso de ambos productos.    

No obstante todos los límites de penetración indicados anteriormente, estos estudios confirman la validez del Nano Estel, que ha demostrado ser compatible con todos los substratos analizados. El punto crucial es por tanto aplicativo, por lo que siempre hará falta la máxima atención, como se ha ido subrayando siempre en el caso de la aplicación de consolidantes, precisamente para evitar esas acumulaciones superficiales que, con el tiempo, podrían llegar a ser un problema en términos de conservación.  

Bibliografía
    

[1] J. Musacchi, T. Diaz Gonçalves; ”Influence of nano-lime and nano-silica consolidants in the drying kinetics of three porous building materials” Relatório 168/2014.
[2] V. Brito, T. Diaz Gonçalves; “Artisanal lime coatings and their influence on moisture transport during drying. 3rd Historic Mortars Conference, 11-14 September, Glasgow, Scotland, 2013. 
[3] G. Borsoi, R. Veiga, A. Santos Silva; “Effect of nanostructured lime-based and silica-based products on the consolidation of historical renders”, 3rd Historic Mortars Conference 11-14 September 2013, Glasgow, Scotland.
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