Assessing the weathering of granitic stones on historical urban buildings by geochemical indices

Evaluación de la meteorización de rocas graníticas en edificios históricos urbanos por medio de indices geoquímicos

La meteorización implica importantes procesos que alteran la estructura, textura y componentes químicos originales de las rocas y minerales. Los cambios producidos por la meteorización en rocas graníticas han sido estudiados por varios métodos, incluyendo los índices de meteorización química. Éstos se basan en la suposición de que algunos iones son lavados de los minerales más fácilmente que otros. Tales métodos también se han probado, aunque en pocos casos, en rocas de edificios, pero no de ambientes urbanos, en donde se han observado típicamente elevadas tasas de meteorización, principalmente por la interacción de los minerales con varios compuestos contaminantes y en dónde otros procesos específicos, tales como la erosión por sales, pueden producirse. El objetivo de este trabajo es discutir el uso de índices de meteorización en el estudio de las tasas de meteorización de rocas usadas en cuatro edificios históricos de un área urbana. Los resultados sugieren que algunos factores pueden causar la dispersión de los resultados obtenidos a través de los índices en relación al tiempo de exposición en el ambiente construido, principalmente por el grado de meteorización previo de la roca en los macizos rocosos y en la cantera, la orientación de las fachadas y la diferente exposición a compuestos contaminantes. Los índices que consideran algunos cationes altamente móviles que están presentes en otros materiales de construcción (principalmente el Ca que se relaciona con la meteorización de morteros en las juntas) deben ser evitados debido a que penetran en los poros de las rocas de edificios o deben ser usados para evaluar algunos tipos de meteorización. Por otra parte, el uso de algunos índices muestra resultados más fiables.

Introducción

Las superficies pétreas sufren procesos de alteración al ser expuestas a los agentes superficiales (agua, componentes químicos atmosféricos, etc.) dando lugar a la formación de recubrimientos y/o a la meteorización. Dicha alteración se produce a ritmos variables en los afloramientos naturales pero más rápidamente en los entornos urbanos (Amoroso y Fassina, 1983; Sanjurjo-Sánchez et al., 2012; Sanjurjo-Sánchez y Alves, 2012a. 2012b), siendo necesario tomar medidas de conservación (Alves y Sanjurjo- Sánchez, 2015).  La meteorización produce modificaciones en la estructura, textura, componentes minerales y químicos de las rocas. Da lugar al aumento de la porosidad de la piedra (y su debilitamiento) y a la desintegración de la roca y los minerales. Estos cambios han sido ampliamente observados por estudios petrológicos, físicos y químicos (Meunier et al., 2007; Moses et al., 2014).

La meteorización química conduce a la descomposición de los minerales originales de las rocas frescas (no meteorizadas). Algunos autores (Topal, 2002) han postulado que la meteorización puede producirse en la superficie de la Tierra en períodos de tiempo geológicamente cortos (incluso décadas o siglos).