Las Razones Más Comunes de la Pérdida de Color
Los pigmentos se han usado en los recubrimientos cementicios para piscinas durante muchos años. La diversidad de colores disponibles, junto con una variedad de opciones de acabado, permite lograr casi infinitas posibilidades de variación estética. Sin embargo, mantener el “aspecto” deseado del acabado, en términos de color e intensidad, puede ser un desafío.
El uso de materiales y aplicaciones adecuadas garantiza que el acabado interior de la piscina alcance la vida útil esperada, siempre que se realice un inicio adecuado, se lleve un cuidado continuo apropiado y se mantenga la química del agua dentro del rango “aceptable” según APSP. Las siguientes condiciones son las tres causas más comunes de problemas de pérdida de color cuando no se ejecutan o mantienen adecuadamente las medidas posteriores a la instalación.
¿Qué se entiende por “curado”?
En la publicación ‘Concrete Primer’ del American Concrete Institute, el curado se explica de la siguiente manera: “El término curado se utiliza en referencia al mantenimiento de un ambiente favorable para la continuación de las reacciones químicas; es decir, la retención de humedad dentro del concreto o el suministro de humedad al mismo y la protección contra temperaturas extremas. Es a través del curado temprano que se construye la estructura interna del concreto para proporcionar resistencia y estanqueidad al agua. Mientras que simplemente retener humedad en el concreto puede ser suficiente para mezclas con bajo o moderado contenido de cemento, las mezclas ricas en cemento generan un calor considerable durante la hidratación, lo que puede expulsar humedad del concreto inmediatamente después del fraguado. Con este tipo de concreto, el curado con agua debe comenzar lo antes posible, manteniendo agua libre sobre el concreto para reemplazar cualquier humedad perdida y ayudar a disipar el calor”.
El ACI simplifica esta declaración en su definición de curado como: “el mantenimiento de un contenido de humedad y temperatura satisfactorios en el concreto durante sus etapas iniciales para que se desarrollen las propiedades deseadas”.
La Portland Cement Association define los objetivos del curado como:
- prevenir (o reponer) la pérdida de humedad del concreto, y
- mantener una temperatura favorable del concreto durante un período de tiempo determinado.
Mediante el curado por inmersión o “estanques” de la superficie cementicia de una piscina, se permite que el proceso de hidratación continúe sin la pérdida acelerada de humedad por evaporación, viento u otros factores. Este curado por “estanques” también reduce significativamente la tendencia de la superficie a desarrollar grietas por contracción.
1. Migración de sales de calcio debido a la hidratación del cemento (enmascaramiento del pigmento)ement Hydration (pigment masking)
El “fraguado” del cemento es básicamente la reacción química que convierte los materiales secos en polvo de cemento y el agua en un material estructural rígido o aglutinante. Mientras que aproximadamente el 70 % del fraguado del cemento ocurre durante los primeros 7 días desde el momento de la mezcla, todavía hay una cantidad significativa de hidratación que continuará durante los siguientes 28 días (hasta aproximadamente el 85 % de hidratación del cemento). El cemento no hidratado restante seguirá hidratándose durante años después de su colocación. Sin embargo, el pigmento que se dispersa a lo largo del material cementicio durante la mezcla inicial queda bloqueado en su lugar una vez que el cemento alcanza el fraguado final.
Aunque el pigmento ya no puede moverse o dispersarse después del fraguado final, la hidratación del cemento continúa. Un subproducto de esta reacción de hidratación es una sal (hidróxido de calcio), que se ioniza en presencia de humedad y puede migrar libremente a través del interior del recubrimiento del acabado. Estos iones de hidróxido de calcio pueden precipitarse, formando un depósito cristalino blanco que puede cubrir o enmascarar la coloración del acabado.
Para piscinas, el mayor potencial de enmascaramiento del pigmento se presenta en acabados recién instalados durante los primeros 3 días después de llenar la piscina con agua. Seguir un procedimiento adecuado de puesta en marcha es importante. También es crucial eliminar cualquier hidróxido de calcio que migre a la superficie (polvo de yeso). El hidróxido de calcio (polvo de yeso) debe ser retirado y filtrado del agua dentro de los primeros 3–5 días después de llenar la piscina, o se carbonatará y se adherirá a la superficie. El carbonato de calcio puede ser difícil y costoso de eliminar.
MIGRACIÓN DE SALES DE CALCIO DEBIDO A LA HIDRATACIÓN DEL CEMENTO (ENMASCARAMIENTO DEL PIGMENTO)
Vista Superior
Sección Transversal (Detallada)
Mapa EDS Hiper
Mapa EDS Hiper (Detallado)Ca = Calcio Si = Silicio Al = Aluminio
2. Precipitación de minerales o metales (formación de incrustaciones en la superficie)
Todos los materiales que se encuentran en contacto con el agua están sujetos a la precipitación de incrustaciones minerales o manchas de metales. El concreto, los recubrimientos cementicios, el ladrillo, el metal, los azulejos e incluso las superficies de vidrio pueden verse afectados por sales o manchas causadas por minerales o metales que se precipitan del agua.
Las incrustaciones superficiales suelen presentarse como una película o capa blanca o de color claro, que puede atenuar o incluso enmascarar completamente el color previsto del acabado. La precipitación de metales puede alterar la coloración de la superficie manchando el acabado. Por ejemplo, el cobre y el manganeso pueden generar colores azul, verde o negro, mientras que el hierro puede producir tonalidades rojas, naranjas o negras.
Realizar pruebas periódicas del agua para metales y dureza, y tomar las precauciones necesarias para evitar la acumulación de concentraciones significativas de metales y sales minerales, puede prevenir que esto ocurra. Alternativamente, pueden usarse químicos secuestrantes o quelantes. Sin embargo, una vez iniciado, su uso continuo se vuelve necesario mientras haya cantidades significativas de minerales o metales en el agua, o mientras sea probable que se precipiten.
PRECIPITACIÓN DE MINERALES O METALES (INCRUSTACIONES SUPERFICIALES)
Vista Superior
Sección Transversal (Detallada)
Mapa EDS Hiper
Mapa EDS Hiper (Detallado)Ca = Calcio Si = Silicio Al = Aluminio
3. Disolución de compuestos del cemento (pérdida de pigmento)
La química del agua juega un papel importante en la vida útil de un recubrimiento cementicio. Pueden ocurrir reacciones con los materiales cementicios solubles siempre que el agua o la humedad penetre a través de un recubrimiento de superficie cementicio. Los parámetros de química del agua que no se mantienen dentro de los “rangos ideales”, según lo definido por ANSI/APSP como “balanceados”2,3, pueden volverse agresivos para el recubrimiento cementicio. Permitir estas condiciones puede resultar en la disolución de componentes de la matriz cemento/árido y en el lixiviado de compuestos del cemento.5,6,10,11 También ocurre el lixiviado del pigmento, que está sostenido por estos compuestos del cemento.15
Los pigmentos orgánicos tienen partículas mucho más pequeñas que los pigmentos inorgánicos, lo que los hace más propensos a liberarse del aglutinante cementicio y perderse a medida que este se vuelve más poroso por deterioro continuo o desgaste. Generalmente, esto se manifiesta como áreas “descoloridas”, más claras o blancas en la superficie.
Si el agua permanece en condiciones agresivas por un período prolongado, el pigmento puede lixiviarse parcial o completamente hasta 1/8” de profundidad, dejando la superficie descolorida o blanca si el pigmento se elimina por completo. La pérdida de color resultante es irreversible.
El término “agua agresiva” se considera como agua que está químicamente fuera de los rangos balanceados establecidos.2,3,12 El agua agresiva puede eliminar, disolver o reaccionar con los componentes de los materiales de la superficie, causando deterioro.9,10,11 Esto incluye agua con baja dureza de calcio, pH bajo, alcalinidad de carbonato baja y/o una combinación de estos factores.4
DISOLUCIÓN DE COMPUESTOS DE CEMENTO (PÉRDIDA DE PIGMENTO)
Vista Superior
Sección Transversal (Detallada)
Mapa EDS Hiper
Mapa EDS Hiper (Detallado)Ca = Calcio Si = Silicio Al = Aluminio
Recursos
1. National Plasterers Council, “Technical Manual”, 8th Edition, 2016, Chapter 2 – Material Guidelines, pp. 5 – 8, 1000 N Rand Road, Suite 214, Wauconda, IL 60084, info@npconline.org
2. ANSI/APSP – 11, “American National Standard for Water Quality for Public Pools and Spas”, Appendix A, Sections A-1 to A-3, 2009. http://apsp.org/standards/international-swimming-pool-spa-code.aspx
3. ANSI/APSP – 5, “American National Standard for Residential Inground Swimming Pools”, Appendix A, Sections A-1 to A-3, 2011.
4. National Plasterers Council, “Technical Manual”, 8th Edition, 2016, Section 7.6.1.5 – Aggressive Water Deterioration, p. 25, 1000 N Rand Road, Suite 214, Wauconda, IL 60084,
info@npconline.org.
5. National Plasterers Council, “Technical Manual”, 8th Edition, 2016, Section 7.6.1.6 – Leaching Deterioration, pp. 25 – 26, 1000 N Rand Road, Suite 214, Wauconda, IL 60084,
info@npconline.org.
6. National Plasterers Council, “Technical Manual”, 8th Edition, 2016, Section 7.6.1.1 – Aggressive Chemical Attack, p. 27, 1000 N Rand Road, Suite 214, Wauconda, IL 60084,
info@npconline.org.
7. S. A. Rodgers, G.W. Groves, N.J. Clayden, and C. M. Dobson, “A Study of Tricalcium Silicate Hydration from Very Early to Very Late Stages”, Symposium Proceedings, Microstructural Development Driving Hydration, of Cements, Materials Research Society, Vol. 85, pp. 21 – 31.
8. Sidney Diamond, “Cement Paste Microstructure in Concrete, Symposium Proceedings, Microstructural Development Driving Hydration of Cements”, Materials Research Society, Vol. 85, pp. 21 – 31.
9. Sidney Diamond, “Methodologies of PSD (pore size diameter) Measurements in HCP (hydrated cement paste): Postulates, Peculiarities, and Problems”, Materials Research Society, Symposium Proceedings, November 28-30, 1988, Pore Structure and Durability of Cementitious Materials, Volume 137, October 1989, pp 83 – 89.
10. ACI 201.2R-08, Guide to Durable Concrete, Section 6.5.2 Acid Attack Mechanisms, Section 6.5.3-Carbonation by Contact with Water, American Concrete Institute, 38800 Country Club Dr., Farmington Hills, Michigan, 48331,
www.concrete.org, p. 27.
11. A. Delagrave, B. Gerard, and J. Marchand, “Modelling the Calcium Leaching Mechanisms in Hydrated Cement Pastes”, Materials Research Society, Symposium Proceedings, November 27-30, 1995, Mechanisms of Chemical Deterioration of Cement-Based Systems, Volume 144, October 1997, pp. 38 – 49.
12. The Association of Pool and Spa Professionals University, APSP Service Tech Manual, 4th Edition, V. 4.3, Unit 3: Water Quality, Alexandria, Virginia, 2013.
13. Yue Li, Wei Guo, and Hong Li, “Method to Calculate Cement Content in Hardened Concrete Based on Theory of Carbonation”, ACI Materials Journal, April 2017, pp. 245 – 251.
14. National Plasterers Council, “Swimming Pool Start-up Procedures”, 1000 N Rand Road, Suite 214, Wauconda, IL 60084, info@npconline.org.
15. National Plasterers Council, Technical Bulletin #3 – “Swimming Pool Interior Finishes & Chemical Etching Deterioration”, 1000 N Rand Road, Suite 214, Wauconda, IL 60084, info@npconline.org.
16. J. Thomas, H. Jennings, The Science of Concrete, Section 5.1, Overview of the Hydration Process, Fig. 5-3, “Typical Development of the Degree of Hydration and Compressive Strength of a Type I Portland Cement Over Time”, Northwestern University, Evanston, IL.