En química , la eflorescencia es la migración de elementos minerales a la superficie de un material poroso, formando un depósito. El proceso consiste en disolver las sales en agua u otro posible solvente y transferirlas a la superficie por capilaridad . Bajo el efecto de la evaporación, en la superficie en contacto con el aire se crea una capa salina, que puede adquirir diversos aspectos. La eflorescencia ocurre naturalmente en el medio ambiente y en dispositivos artificiales.
La palabra proviene del latín efflorescens , participio presente del latín effloresco , compuesto por el prefijo latino ex- , la raíz del verbo latino florao y el sufijo incoativo latino -esco .
La eflorescencia es uno de los procesos de cristalogénesis natural.
Esto suele ocurrir durante la fase de procesamiento inicial de un producto cementoso . En las construcciones de mampostería, especialmente con ladrillos, pero también con ciertos morteros ignífugos , el agua puede impregnar una pared u otro elemento estructural, o incluso el agua es repelida por la reacción química del fraguado del cemento y transporta las sales disueltas restantes a las superficies. Con la evaporación, la eflorescencia adquiere la apariencia de un depósito esponjoso que se puede quitar con un cepillo. Este fenómeno desplaza las sales que no encajan en la composición del cemento ordinario, por lo que es solo una preocupación estética y no delata ninguna debilidad o mala mano de obra.
Para controlar la eflorescencia primaria, las formulaciones que contienen mezclas líquidas aceitosas y ácidas ( ácido oleico y ácido línico , principalmente) se elaboran en la mezcla al inicio del proceso, cubriendo los granos de arena antes de la introducción de cualquier mezcla de agua. el aditivo se distribuye uniformemente por todo el lote de hormigón.
La eflorescencia secundaria como tal aparece durante el fraguado del cemento o con sus aditivos hidratantes. En este caso se debe a la presencia de compuestos nocivos para el hormigón como los cloruros . Uno de los ejemplos más frecuentes ocurre con el hormigón armado y armado destinado tanto a puentes como a aparcamientos. Las soluciones salinas que son causantes de este fenómeno provienen de la sal residual de remoción de nieve en la calzada. Absorbidos por el hormigón, comienzan a disolver la base de cemento que es de importancia estructural primordial en términos de rendimiento mecánico y calidad.
En algunos casos, se pueden formar estalactitas como resultado de la disolución del cemento y pueden aparecer grietas en las estructuras de hormigón. Por tanto, la integridad estructural del elemento de hormigón se ve amenazada. Es una plaga conocida de la infraestructura vial común y un problema de mantenimiento de edificios. La eflorescencia secundaria es similar a la osteoporosis del hormigón.
Para controlar los efectos de la eflorescencia secundaria, se incluyen aditivos que contienen estearatos de calcio en forma líquida (CSD, inglés : dispersión de estearato de calcio [de base acuosa] ) en la mezcla de concreto al agregar agua. En un proceso de dosificación típico, la arena se carga primero en el mezclador, luego se agita el adyuvante antiflorescencia a base de aceite para permitir que el aceite cubra la arena. Luego se agregan el agregado grueso, los tintes y el cemento, seguido de agua. La CSD generalmente se introduce en este punto, durante o después de la adición de agua. La CSD es una dispersión acuosa en la que las partículas sólidas finas de estearato de calcio se suspenden en agua de manera uniforme. Está disponible comercialmente con un tamaño medio de partícula de aproximadamente 1 a 10 micrómetros. La distribución uniforme de los CSD en la mezcla puede permitir la repelencia al agua del elemento de hormigón, ya que las partículas de este aditivo bien distribuidas en los poros del objeto perturban o incluso evitan el desplazamiento capilar del agua.
La caltemita es otro depósito secundario derivado de hormigón, mortero y caliza, que puede confundirse, erróneamente, con eflorescencias. Generalmente se deposita en forma de calcita , la forma polimórfica más estable de carbonato de calcio (CaCO 3 ).
La única forma de prevenir la eflorescencia (primaria y secundaria) en los materiales a base de cemento es utilizar aditivos especiales que reaccionen químicamente con las impurezas a base de sales presentes en el hormigón y las unan con el hidrógeno (H), si está presente. La reacción química en estos aditivos especiales fusiona el cloruro de sodio a nivel nanomolecular, convirtiéndolo en productos químicos sin sodio y otras materias inofensivas que se fijan y no migran a la superficie. De hecho, el tamaño nanotecnológico de estos aditivos puede ser hasta 100.000 veces más pequeño que las partículas de cemento más pequeñas, permitiendo que sus moléculas atraviesen literalmente minerales de cemento o partículas de arena y se conviertan en parte del cemento o de la arena con la que reaccionan. Y debido a que requieren la presencia de hidrógeno, dejan de reaccionar cuando el concreto se seca (y comienzan a reaccionar nuevamente cuando el concreto se expone a la humedad).
También es posible proteger los materiales de construcción porosos, como ladrillos, baldosas, concreto y pavimentos de la eflorescencia, tratando el material con un sellador de impregnación que repele el agua (hidrofóbico) y penetra lo suficientemente profundo en el material. y sales disueltas lejos de la superficie. Sin embargo, en climas fríos donde la congelación es una preocupación, un sellador de este tipo puede provocar daños por los ciclos de congelación / descongelación. Si bien este método proporciona cierta protección contra la eflorescencia, no puede prevenir el problema de forma permanente.
La eflorescencia a menudo se puede eliminar del hormigón con ácido fosfórico . Después de la aplicación, la dilución ácida se neutraliza con un detergente suave diluido y luego se enjuaga bien con agua. Sin embargo, si no se encuentra ni se trata la fuente de penetración del agua, la eflorescencia puede reaparecer.
Las medidas comunes de protección de las barras de refuerzo incluyen el uso de un revestimiento epoxi, así como el uso de una ligera carga eléctrica, que evita la oxidación. También se pueden utilizar barras de refuerzo de acero inoxidable.
Algunos tipos de cemento son más resistentes a los cloruros que otros. Por tanto, la elección del cemento puede tener un efecto significativo en la reacción del hormigón a los cloruros.
Los repelentes de agua que se utilizan hoy en día crean una barrera permeable al vapor. El agua líquida, especialmente de las lluvias impulsadas por el viento, se mantendrá fuera del ladrillo y la mampostería. Puede escapar el vapor de agua del interior del edificio o debajo de los adoquines. Esto reducirá la formación de eflorescencias, astillas y cal que pueden ocurrir cuando el agua queda atrapada dentro del sustrato de ladrillo y se congela en clima frío. Hace años, los repelentes de agua atrapaban la humedad en la pared de mampostería, creando más problemas de los que resolvían, siendo la condensación en áreas de clima templado y cálido un problema mucho mayor.
Aunque la mayoría de los químicos no se adhieren a este uso, podemos oír hablar de la eflorescencia del salitre .
Muchos puntos en común los unen: el salitre es una sal higroscópica como la sal NaCl, que se disuelve en agua, se propaga por capilaridad, cristaliza al secarse, por lo tanto en el aire, (a veces formando impresionantes estructuras blanquecinas "peludas". La formación de salitre o nitrato de potasio (KNO 3) parece diferir del significado de eflorescencia comúnmente entendido por el hecho de que estos nitratos no son de origen mineral sino biológico y microbiológico (orina, fermentación, bacterias nitrificantes) y humano (fertilizante químico). La causa de la aparición del salitre no está en la estructura sino en el medio ambiente.