Estudio de la interacción de híbridos silano-quitosano con materiales pétreos

Abstract

En México existe un gran número de bienes arqueológicos los cuales se han visto degradados debido a la acción de diversos agentes físicos, químicos y biológicos, así como factores antropogénicos a los que se ven sometidos durante largos periodos de tiempo, afectando sus propiedades mecánicas. Con el fin de preservar este tipo de materiales, es posible utilizar técnicas de consolidación, que consisten en impregnar los materiales pétreos degradados con una sustancia química (consolidante y/o hidrofugante), buscando revertir los daños presentes sin alterar la apariencia física de dicha muestra. En nuestro grupo de investigación se han estudiado diversos consolidantes basados en alcoxisilanos tradicionales como tetraetoxisilano (TEOS), tetrametoxisilano (TMOS) y metiltrietoxisilano (MTEOS), los cuales han mostrado excelentes resultados en materiales pétreos de naturaleza silícea. Sin embargo, existen algunos factores que limitan el uso de estas moléculas como consolidantes para el tratamiento de piedras que presentan carbonatos, debido a que éstos tienden a disminuir la velocidad de polimerización de los geles. En este sentido, en nuestro grupo de investigación existe un estudio reciente sobre la síntesis, caracterización, y evaluación de formulaciones consolidantes e hidrofugantes basadas en híbridos silano-quitosano (tetrakis-(2-hidroxietoxi)silano (THEOS)-Qui y tris(2-hidroxietoxi)metilsilano (MeTHEOS)-Qui), como una propuesta novedosa para ser empleados en la conservación de materiales constructivos silíceos y calcáreos. En el estudio se corroboró el enlace entre los silanos THEOS y MeTHEOS y el quitosano, usando diversas técnicas de caracterización. Los sistemas híbridos resultaron tener la ventaja de ser solubles en agua y permiten la formación de película debido a la presencia del quitosano. Sin embargo, quedan preguntas por responder como qué tan compatibles resultan los tratamientos con los materiales pétreos, sobre todo con los de naturaleza calcárea, para los cuales se necesita estudiar más a fondo el tipo de interacción que tienen con los híbridos. En cuanto a eficacia de los tratamientos, esta depende de una gran variedad de factores, tales como el método de aplicación de dichos tratamientos y por supuesto, la naturaleza de los materiales a tratar. Por lo tanto, el presente trabajo de investigación propone principalmente el siguiente objetivo: el estudio del grado de consolidación e hidrofugación entre las formulaciones híbridas y los materiales pétreos de los bienes arqueológicos, a través del análisis comparativo de dos diferentes métodos de aplicación antes y después de aplicados los tratamientos consolidante e hidrofugante, con ayuda de diversas técnicas de caracterización, tales como microscopía óptica, microscopía electrónica de barrido, colorimetría, radiación ultravioleta, análisis de dureza superficial, ensayos de resistencia a la tracción, ángulo de contacto estático, entre otras.