Análisis de la microestructura de morteros en bienes de interés cultural. Estudio de caso : Edificio Facultad de Derecho, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá.
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Resumen
Se realizó un estudio de caracterización de morteros históricos del Edificio 201 (Facultad de Derecho, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá), Bien de Interés Cultural de Carácter Nacional (BICN), para establecer su composición y alteración, y definir criterios de compatibilidad para un mortero de reparación. Con enfoque descriptivo-analítico, se evaluaron cinco muestras de dos etapas constructivas (1937-1939 y 1939-1940) y de distintas funciones (junta, revestimiento y piso) mediante petrografía en lámina delgada, SEM-EDS, XRD y FTIR-ATR. La interpretación se basó en la correlación de evidencias: XRD mostró un patrón dominado por cuarzo y calcita recurrente, coherente con fases silicatadas asociadas a productos de hidratación del cemento (posible C-S-H); FTIR-ATR registró bandas C-H que sugieren la posible presencia de compuestos orgánicos y una señal atribuible, de manera preferente, a nitratos. SEM-EDS aportó firmas O-Si-Ca, donde el carbono alcanzó 23,47-44,84 wt%, consistentes con un sistema silíceo-carbonatado. La petrografía corroboró la naturaleza cuarzosa del agregado con rangos entre 81,8-96,8% en cuatro de las muestras, lo que sugiere el uso de arenas silíceas regionales. Con base en estos resultados, se plantea un mortero de intervención formulado con cemento Portland GU, adición parcial de metacaolín y microfibras de polipropileno, con relación a/mc 3:1, relación a/mc 0,40-0,42 y aditivo reductor de agua. Finalmente, se propone un protocolo operativo y transferible para BIC que integra muestreo trazable, control de sesgos, análisis multitécnicos y verificación mínima de desempeño (trabajabilidad, retracción/fisuración, absorción capilar y secado), sujeto a validación experimental específica para cada dosificación (Texto tomado de la fuente).
Abstract
A characterization study was conducted on historic mortars from Building 201 (Faculty of Law, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá), a National Cultural Heritage Asset (BICN). The aim was to determine their composition and degree of alteration, and to establish compatibility criteria for the design of an appropriate repair mortar. Using a descriptive-analytical approach, five representative samples were examined from two construction phases (1937-1939 and 1939-1940) and from distinct functional applications (joint mortar, rendering/plaster mortar, and floor mortar). The analytical program comprised thin-section petrography, SEM-EDS, XRD, and FTIR-ATR. Interpretation relied on cross-correlation of evidence: XRD revealed a pattern dominated by quartz with recurrent calcite, consistent with silicate phases associated with cement hydration products (possible C-S-H). FTIR-ATR recorded C-H bands suggesting the potential presence of organic compounds, as well as a signal preferentially attributable to nitrates. SEM-EDS yielded O-Si-Ca signatures; carbon reached 23.47-44.84 wt%, supporting a siliceous-carbonated system. Petrography confirmed the quartz-rich nature of the aggregate, with quartz proportions ranging from 81.8% to 96.8% in four samples, suggesting the use of regional siliceous sands. Based on these results, an intervention mortar is proposed comprising Portland cement (GU), a partial metakaolin addition, and polypropylene microfibers, with an aggregate-to-binder ratio of 3:1, a water-to-binder ratio of 0.40-0.42, and a water-reducing admixture. Finally, an operational and transferable protocol for heritage assets is proposed, integrating traceable sampling, bias control, multi-technique analysis, and minimum performance verification (workability, shrinkage/cracking, capillary absorption, and drying), subject to experimental validation for each intended mix design.
Descripción
ilustraciones, tablas