Degradación por hidrocarburos de la lámina DRY80 Informe

MÓNICA MATEO GARCÍA, Dra. Arquitecta y SERVANDO CHINCHÓN YEPES, Doctor en Ciencias Geológicas y Catedrático de Universidad, miembros del Grupo de Investigación Materiales y Sistemas Constructivos de la Edificación de la Universidad de Alicante, y a solicitud de la empresa NIETOS DE MIGUEL MARTÍNEZ RAMÍREZ, S.L., sita en C/ La Rioja, 4 en Alicante

emiten el siguiente informe:

1. Objetivo

El objetivo del presente trabajo es analizar el comportamiento de una lámina Revestech DRY80 que, bajo una capa de mortero de cemento portland de aproximadamente 3 cm, que soporta un tanque de keroseno, pudiera ver afectada su durabilidad por filtración de ese hidrocarburo.

Con el fin de conocer los límites de las láminas Revestech, se ha procedido a diseñar desde el grupo de Materiales y Sistemas Constructivos de la Edificación de la Universidad de Alicante una experiencia específica y personalizada para comprobar la degradación que puede sufrir la lámina DRY 80 ante la presencia de hidrocarburos y en condiciones extremas.

El solicitante decide acotar a 30 días el tiempo de exposición de la lámina.

2. Planteamiento del Ensayo

Para cumplir con los objetivos planteados se ha diseñado una experiencia en la que dos muestras de lámina Revestech DRY 80 se han puesto en contacto, una con gasolina y, otra con gasolina y pasta de cemento.

El experimento, de esta forma, se plantea desde una doble vertiente:

1.-Goteo constante de hidrocarburo puro sobre la lámina DRY80 para reproducir el efecto que podría resultar del derrame de keroseno, por ejemplo, a través de una junta mal ejecutada.

2.-Goteo constante de hidrocarburo mezclado con pasta de cemento portland sobre la lámina DRY80, para reproducir el efecto del keroseno después de atravesar la capa de mortero aprovechando su porosidad.

3. Materiales y método

La experiencia se ha realizado en el Laboratorio de Materiales del Departamento de Construcciones Arquitectónicas de la UA y los análisis en los Servicios Científico-Técnicos de la UA. Para caracterizar las muestras se ha utilizado la difracción de rayos X (DRX) y la microscopía electrónica de barrido (SEM):

- DRX para evaluar si hay compuestos resultantes de la reacción de las fibras y los componentes (gasolina y/o gasolina-cemento). Estos análisis se efectuaron en un equipo Bruker D8-Advance con un generador de rayos-X KRISTALLOFLEX K 760-80F y tubo de Cu Kα con barridos de 4 a 60 grados de 2� a la velocidad de 1º/minuto.

- SEM para ver el estado de las fibras de la lámina. Estos análisis se han llevado a cabo mediante un microscopio electrónico de barrido marca Hitachi modelo S3000N. Este microscopio cuenta con un detector de rayos X marca Bruker modelo XFlash 3001 para microanálisis elemental de la muestra.

CRONOGRAMA:

1) El día 10 de marzo de 2014 se analizó una muestra de la lámina DRY 80 sin tratar, mediante DRX, para obtener información de su estructura y composición.

2) El día 25 de marzo de 2014 se analizaron, mediante DRX y SEM, las láminas que han estado 15 días en contacto con el hidrocarburo puro y el hidrocarburo mezclado con pasta de cemento.

3) El día 9 de abril de 2014 se han analizado, en las mismas condiciones reflejadas en el apartado anterior, las láminas que han estado 30 días en contacto con el hidrocarburo puro y el hidrocarburo mezclado con pasta de cemento.

4. Resultados

4.1. - Difracción de rayos X

En primer lugar se realizó un difractograma de la lámina impermeable DRY 80, que será utilizado como blanco, para compararlo con los resultados que se obtengan de los correspondientes a las muestras tratadas (Figura 1).

Las Figuras 2 y 3 corresponden, respectivamente, a los difractogramas de las muestras de lámina impermeable DRY 80, tratadas con hidrocarburo puro, a los 15 y 30 días.

En las Figuras 4 y 5 están representados los difractogramas de las muestras de lámina impermeable DRY 80, tratadas con hidrocarburo mezclado con pasta de cemento, a los 15 y 30 días respectivamente.

Figura 1.- Difractograma de la lámina DRY 80 sin tratar mezcla de etilenvinilacetato (EVA) y polietilentereftalato (PET).

DRY 80: Mezcla de EVA y PET

00-034-1766 (N) - Polyethylene urea complex - C14.76H41.52N12O6/(CH2)8.76·6CO(NH2)2 - Y: 62.51 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 8.22000 - b 8.22000 - c 11.02000 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 00-037-1670 (*) - Ethylene trithiocarbonate - C3H4S3 - Y: 56.25 % - d x by: 1. - WL: 1.5406 - Monoclinic - a 9.23390 - b 7.18470 - c 8.64840 - alpha 90.000 - beta 100.009 - gamma 90.000 - Primitive - P21/a (14) - 4 - 565.Operations: ImportMONICA A - File: SC2250.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 4.000 ° - End: 60.000 ° - Step: 0.050 ° - Step time: 3. s - Temp.: 30 °C - Time Started: 18 s - 2-Theta: 4.000 ° - Theta: 2.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 ° - X: 0.0

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2-Theta - Scale4 10 20 30 40 50 60

Figura 2.- Muestra a los 15 días, añadiéndole hid rocarburo a la lámina DRY 80

Figura 3.- Muestra a los 30 días, añadiéndole hidrocarburo a la lámina DRY 80

15 días gasolina

Operations: ImportMONICA 15 - File: SC2390.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 4.000 ° - End: 60.000 ° - Step: 0.050 ° - Step time: 3. s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 19 s - 2-Theta: 4.000 ° - Theta: 2.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 °

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2-Theta - Scale4 10 20 30 40 50 60

30 días gasolina

Operations: ImportMONICA 30 - File: SC2391.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 4.000 ° - End: 60.000 ° - Step: 0.050 ° - Step time: 3. s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 16 s - 2-Theta: 4.000 ° - Theta: 2.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00 °

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2-Theta - Scale4 10 20 30 40 50 60

Figura 4.- Muestra a los 15 días, añadiéndole mezcla de hidrocarburo y pasta de cemento a la lámina DRY 80

Figura 5.- Muestra a los 30 días, añadiéndole mezcla de hidrocarburo y pasta de cemento a la lámina DRY 80

15 días gasolina-cemento

Operations: Smooth 0.152 | ImportMONICA +15 - File: SC2392.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 4.000 ° - End: 60.000 ° - Step: 0.050 ° - Step time: 3. s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 16 s - 2-Theta: 4.000 ° - Theta: 2.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00

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2-Theta - Scale4 10 20 30 40 50 60

30 días gasolina-cemento

Operations: ImportMONICA +30 - File: SC2393.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 4.000 ° - End: 60.000 ° - Step: 0.050 ° - Step time: 3. s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 17 s - 2-Theta: 4.000 ° - Theta: 2.000 ° - Chi: 0.00 ° - Phi: 0.00

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4.2. -Microscopía electrónica de barrido (SEM)

Para completar la información obtenida mediante DRX, las muestras resultantes de los distintos tratamientos, se han analizado mediante SEM al final de la experiencia.

En la Figura 6 está representado, a diferentes aumentos, el aspecto de las fibras de la lámina DRY 80 después de 30 días en contacto con el hidrocarburo.

Figura 6 .- Imágenes de la lámina DRY 80 tomadas mediante SEM en la que se puede observar, a 100, 500 y 2000 aumentos, el estado de las muestras tras 30 días de ataque de hidrocarburos.

En la Figura 7 está representado, a diferentes aumentos, el aspecto de las fibras de la lámina DRY 80 después de 30 días en contacto con el hidrocarburo y la pasta de cemento.

Figura 7.- Imágenes de la lámina DRY 80 tomadas mediante SEM en la que se puede observar, a 100, 500 y 2000 aumentos, el estado de las muestras tras 30 días de ataque de mezcla de hidrocarburos y pasta de cemento.

Las Figuras 8 y 9 corresponden a las mismas muestras analizadas por SEM y representadas en las Figuras 6 y 7 respectivamente, después de haberse lavado con agua destilada en un baño de ultrasonidos.

Figura 8.- Imágenes de la lámina DRY 80 tomadas mediante SEM en la que se puede observar, a 100, 500 y 2000 aumentos, el estado de las muestras lavadas tras 30 días de ataque de mezcla de hidrocarburos.

Figura 9.- Imágenes de la lámina DRY 80 tomadas mediante SEM en la que se puede observar, a 100, 500 y 2000 aumentos, el estado de las muestras lavadas tras 30 días de ataque de mezcla de hidrocarburos y pasta de cemento.

5. Discusión de los resultados y conclusiones

Los resultados obtenidos tras los ensayos de difracción de rayos X y microscopía electrónica de barrido nos permiten extraer unas conclusiones parciales, a saber:

1ª) Por comparación con el difractograma de la muestra DRY 80 sin tratamiento previo, en el resto de difractogramas correspondientes a las diferentes muestras tratadas, no se observan nuevos compuestos que se habrían formado como reacción de alguno de los componentes de la lámina (etilvinilacetato –EVA- o polietilentereftalato –PET-) con el hidrocarburo y/o la pasta de cemento.

2ª) La morfología que presentan las fibras al microscopio electrónico a 100, 500 y 2000 aumentos, al final de los tratamientos, se corresponde con la de fibras no deformadas ni fracturadas, viéndose con más claridad tras lavarlas en un baño de ultrasonidos.

Como conclusión general podemos decir que no se observa una degradación que pudiera afectar a la durabilidad de las láminas DRY 80 en las condiciones experimentales diseñadas para este estudio. Unas condiciones que podrían asimilarse a las producidas tras un contacto prolongado con hidrocarburo y cemento.

Lo que hacemos constar a los efectos oportunos,

En Alicante, a 16 de junio de 2014

Servando Chinchón Yepes Mónica Mateo García