Degradación de los materiales de construcción y flujos de evaporación: ¿Cuál es su relación con los sistemas de impermeabilización?
Todos conocemos los factores de degradación más comunes derivados de las condiciones de exposición externa que afectan al rendimiento a corto y largo plazo de los distintos materiales utilizados en la construcción civil o industrial, ya sean orgánicos, sintéticos o inorgánicos.
En cualquier caso, uno de los defectos ocultos más insidiosos que acechan los soportes de colocación es la llamada «humedad latente en el interior de las soleras». Esta humedad permanece cíclicamente activa incluso en presencia de cantidades ínfimas de agua en peso. Por lo tanto, debemos distinguir bien entre el agua libre y el agua ligada químicamente a la matriz aglutinante, porque incluso con cantidades mínimas de humedad latente, almacenada en el interior de la solera, siempre habrá un flujo evaporativo con una vía de escape desde el interior de la solera hacia el exterior. Estos flujos de evaporación son aún más pronunciados cuando la solera está húmeda, pero también cuando se trata de un día especialmente seco. De todas maneras, todos los materiales absorbentes (incluidas las soleras de cemento de buena calidad) retienen la humedad y acaban equilibrándose con la humedad ambiental: si hay días muy húmedos, las soleras ganan más humedad en peso, y si hay días secos, las soleras acaban perdiendo humedad en peso. Este comportamiento se conoce como como UEA (humedad de equilibrio ambiental).
La formulación característica de las soleras las hace extremadamente porosas. El agua se utiliza para hacerlas trabajables y permitir que se endurezcan adecuadamente. Cuando a las soleras no se les da el tiempo o las condiciones adecuadas para secarse, se genera un exceso de vapor y este fenómeno contribuye a que se desplacen hacia el interior de la solera masas considerables de agua que se condensan.
Por tanto, debe considerarse la instalación de barreras de vapor, siempre que sean altamente eficientes. En la fase de diseño, utilizamos láminas especiales de polietileno bajo la solera de cemento para proteger una lámina metálica de aluminio de al menos 50 micras colocada entre ellas, especialmente si debajo de esta solera se encuentran elementos de construcción aligerados, que retienen aún más grandes cantidades de humedad.
¿Es posible comprobar si hay «humedad oculta» antes de colocar la capa de impermeabilizante?
Un método fácil de utilizar consiste en colocar una lámina de 1 m2 de polietileno transparente grueso (200-350 micras), una por cada 10 m2 del soporte a impermeabilizar. El perímetro de esta lámina debe estar debidamente sellado con cinta adhesiva de fuertes propiedades adhesivas. Antes de finalizar el sellado, se coloca un higrómetro electrónico (registrador de datos) o un higrómetro analógico de fibra sintética bajo la lámina de polietileno. Los flujos de evaporación son de dinámica muy lenta, por lo que es necesario esperar al menos tres días antes de tomar una lectura correcta; no obstante, es posible comprobar el nivel de humedad marcado por el higrómetro día a día. Con esta metodología, estamos midiendo la humedad de equilibrio de los materiales con el entorno: en nuestro caso con un pequeño entorno confinado de 1 m2 que hemos creado.
Para transformar el valor en % medido en una cantidad aproximada de contenido de agua en peso por metro cuadrado de solera, es necesario utilizar escalas de conversión paramétricas para las distintas composiciones de las diferentes soleras.
Por composición no sólo se entiende la matriz aglutinante de la solera, por ejemplo, cal hidratada, cal hidráulica, anhidrita, cemento portland de tipo sintético (es decir, sin clinker cocido a alta temperatura), sino también la mezcla de diseño de la solera (granulometría y permeabilidad de las arenas y diversos áridos, incluidos los de tipo panal).
Por lo tanto, definir un porcentaje exacto de contenido de humedad requiere experiencia y análisis comparativos. En cualquier caso, a continuación se presenta una de las balanzas más utilizadas y fiables en el campo del diagnóstico del contenido de humedad por peso referido tanto a los higrómetros capacitivos como a las mediciones higrométricas de URA en %.
Para identificar las zonas más adecuadas en las que colocar la prueba de flujo, es aconsejable utilizar higrómetros capacitivos. Estos instrumentos ya están disponibles a un precio económico y pueden medir el contenido de humedad de una solera a profundidades de hasta 20-50 mm, proporcionando valores muy aproximados del contenido de agua en peso de la solera. Normalmente, estos instrumentos se suministran con diferentes escalas de referencia para distintos tipos de soleras, fabricadas con diferentes aglutinantes hidráulicos y aéreos. La pantalla del instrumento muestra una escala dimensional generalmente de 0 a 100 o de 0 a 200 en función de la tecnología electrónica elegida para su construcción. El número que aparece en la pantalla debe compararse entonces con las escalas comparativas suministradas con el manual del instrumento. Atención, todos los instrumentos capacitivos sufren errores en presencia de metales en las proximidades, por ejemplo, malla metálica bajo la solera y, en consecuencia, si la malla metálica se sitúa dentro del rango de profundidad de lectura del instrumento, aparecerán valores excesivos en la pantalla. Por lo tanto, es aconsejable, antes de realizar cualquier medición, utilizar un detector de metales sencillo para excluir las zonas con barras de refuerzo, redes o mallas metálicas bajo la superficie de hormigón.
Estas comprobaciones son de vital importancia antes de la aplicación de cualquier revestimiento impermeabilizante y no deben considerarse exageradas, ya que los instaladores de cubiertas experimentados las realizan constantemente.
Sistemas de impermeabilización y flujos evaporativos: gestión de posibles puntos críticos
Los factores de degradación más comunes que afectan a las membranas impermeabilizantes son la temperatura, la radiación solar, las precipitaciones y el ozono, este último poco considerado en la cultura europea de la impermeabilización. Pero también hay factores endógenos de degradación que pueden crear problemas críticos de rendimiento para las membranas impermeabilizantes.
Uno de los más frecuentes es el llamado ampollamiento.
Las burbujas de aire en las membranas se manifiestan cuando quedan atrapadas bolsas de aire (casi siempre aire húmedo) entre la membrana y el sustrato subyacente sobre el que se aplica.
Aunque tengamos soleras con poca humedad, no debemos olvidar que 1 cm3 de agua en estado líquido puede transformarse en hasta 1000 cm3 de vapor por el calor generado por la radiación solar.
Evidentemente, este fenómeno genera presiones considerables que actúan en la interfaz de adherencia entre la membrana protectora y el sustrato (es decir, la solera), pero también la aceleración de las reacciones químicas.
No hay que olvidar que algunos polímeros utilizados por la industria de la construcción (y en otras aplicaciones) son muy sensibles a la degradación debida a la hidrólisis alcalina, es decir, a la reacción del cemento portland endurecido (verdadera matriz aglutinante de muchas soleras endurecidas) con el agua.
Si bien a los 28 días de curado el cemento alcanza la madurez de todos sus componentes fundamentales de la reacción de cristalización (toda la serie de mono-, bi- y triplicados y aluminatos alcalinos), todos estos componentes siguen siendo reactivos durante muchos años. Por lo tanto, también se produce una alta alcalinidad cuando la humedad fluye a través de las soleras de cemento.
Esta reacción de alcalinidad puede crear una degradación interfacial en la cadena de muchos polímeros, razón por la cual Icobit invierte tiempo y dinero en la investigación y desarrollo de polímeros y formulaciones adecuadas.
En resumen, la dinámica de degradación interfacial de las membranas impermeabilizantes es muy común en presencia de humedad elevada, alcalinidad alta y polímeros de baja calidad.
A medida que el sol calienta las superficies del tejado, esas bolsas de aire húmedo se expanden y someten a la membrana a tensiones de estiramiento. Si las membranas no son suficientemente elásticas a la tracción, pueden formarse grietas y desgarros debido a la excesiva presión del vapor de aire atrapado bajo la membrana.
Incluso si la membrana no se agrieta, debido a su importante nivel de elongación por tracción (línea Icopas, por ejemplo), las burbujas de aire siguen siendo un problema que está destinado a crecer y puede repetirse cíclicamente en función de los niveles de humedad atrapados bajo el revestimiento y que yacen incluso antes de que se aplique el revestimiento, los ciclos de calentamiento solar y su intensidad también contribuyen directamente a este fenómeno.
La evolución del fenómeno está directamente relacionada con:
- mala adherencia al soporte (soportes con tratamientos antiadherentes o no limpiados adecuadamente o no tratados con imprimaciones especiales, especialmente si hay humedad oculta en el interior o incluso bajo soleras, baldosas o soportes en general);
- El contenido de humedad de los sustratos antes de la instalación (falta de medición previa de los flujos de evaporación y del contenido de humedad tanto superficial como oculta en las capas más profundas de los sustratos);
- intensidad de la radiación solar;
- capacidad elástica de la membrana. Cuanto más elástica e impermeable sea la membrana, más vapor atrapará del sustrato.
Cómo controlar el ataque alcalino en los fenómenos de formación de ampollas tras la colocación de una membrana impermeabilizante
Los métodos de diagnóstico más comunes son los siguientes:
- Localizar la burbuja
- Hacer un corte en cruz
- Abrir las solapas
- Si la superficie está suficientemente húmeda, introduzca papel tornasol y compare el color con la escala de referencia
- Si la superficie no está suficientemente húmeda, humedézcala con unas gotas de agua destilada hasta que se seque, espere de 15 a 30 minutos y mida sumergiendo el papel tornasol. Si el agua de la superficie bajo el corte de la burbuja se ha secado y no moja el papel tornasol, proceda a añadir unas gotas de agua y repita la operación colocando otro papel tornasol encima
- Al terminar, secar el soporte con papel absorbente de fibra sintética (no utilizar celulosa). Reconstruir el corte tratando con una membrana líquida de secado rápido como (Icoper Rapid, Icopas, Linea Keep), colocando un refuerzo de tejido no tejido entre las dos manos.
Tan pronto como el papel se empapa de sustancia líquida, se produce una reacción química que resalta un color que puede compararse con los valores numéricos de la escala de colores.
Si el PH es alcalino, significa que se está produciendo un proceso de degradación interfacial. Esto podría haberse evitado en primer lugar midiendo los flujos de evaporación. Además, el fenómeno podría haberse frenado utilizando promotores de adherencia específicos con función de imprimación y/o barrera (Icoblok de Icobit), e instalando exhaladores especiales para eliminar el agua atrapada (Exit Air de Icobit).