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Limestone is one of the most frequent building stones used in monuments in Egypt from ancient Egyptian times and salt weathering is one of the main threats to these monuments. During this work, cylindrical limestone samples (2 cm diameter and approx. 4 cm length) from Mokattam group, one of the most frequent materials in historic Cairo, were subjected, in a purpose-made simulation chamber, to laboratory salt weathering tests with a 10% weight NaCl solution at different temperatures (20, 30, 40 °C). During each test, temperature was kept constant and salt solutions flowed continuously imbibing samples by capillary rise resembling the way they get into building stone in many real cases. Air temperature, relative humidity inside the simulation chamber and also samples weight were digitally monitored and recorded. Results show the influence of temperature and the ratio between imbibitions and evaporation on the dynamics of salt crystallization in the samples., Los monumentos egipcios se construyeron frecuentemente con caliza desde la antigüedad y uno de sus principales agentes de deterioro son las sales. Por ejemplo, en la zona histórica de El Cairo son frecuentes las calizas del grupo Mokattam. Cilindros (2 cm de diámetro y aproximadamente 4 cm de altura) de esta caliza se sometieron a ensayos de deterioro por sales en una cámara experimental específicamente diseñada. Se utilizó una solución salina (10% en peso de NaCl) a diferentes temperaturas (20 °C, 30 °C, 40 °C) que se mantuvieron constantes en cada ensayo. La solución fluía constantemente embebiendo las muestras por capilaridad, simulando lo que ocurre en casos reales. La temperatura del aire, humedad relativa en la cámara y peso de las muestras se monitorizaron con sensores digitales. Los resultados muestran la influencia de la temperatura y del balance entre imbibición y evaporación en la dinámica de la cristalización de sales en las muestras.

Air pollution usually derives in the development of black crusts on the surface of cultural heritage materials. A methodological approach for the morphological, mineralogical and chemical characterization of black crusts developed on limestone on historic buildings of Cairo, Milano, Budapest and Madrid, besides suspended and settling particulate matter, has been carried out. By means of traditional techniques, such as POM, XRD, SEM-EDS and FT-IR, combined with innovative application of laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS), a complete characterization in terms of trace elements distribution (including heavy metals) from the black crusts and host limestone has been achieved. Some studied areas display high levels of pollutants and important concentration of heavy metals (Cd, Cu, Pb, Ni, Zn) in the suspended dust (El-Bady, 2014). Within laminar and dendritic black crusts high concentration of gypsum was recorded with increased amount of different elements and metals (Si, Al, Ti, Fe) especially derived from atmospheric inputs and, in particular, by anthropogenic pollution; in dust samples siliceous fly-ash particles are more common than carbonaceous ones and mineral fragments representing windblown particles were also detected (Perez-Monserrat et al., 2011; Török et al., 2011). Heavy metals content (Pb, Zn) are higher in black crust than in substrate, suggesting that polluted atmosphere has a great influence on their formation. Moreover, some specific heavy metals tend to migrate from the crust to the unaltered stone, becoming catalysts for new crust (Barca et al., 2014; La Russa et al., 2014). Black crusts composition entails markers to evaluate the major combustion sources responsible for stone decay and the changes on the used fuels over time. As trace element concentration is directly related with environmental conditions, the study of black crusts can be a marker for human health.

Itinerario científico didáctico en el que se muestran las piedras y materiales cerámicos empleados en la construcción de las facultades de Medicina, Farmacia y Odontología de la Universidad Complutense de Madrid (UCM).

Itinerario científico que atiende a algunos de los puentes históricos del río Guadarrama, al entorno natural y a sus materiales de construcción

La actividad investigadora desarrollada por el Instituto de Geociencias en el campo del deterioro y conservación de materiales geológicos parten siempre de la caracterización petrológica y mineralógica de los materiales utilizados en el patrimonio. Se utilizan técnicas petrográficas, geoquímicas y petrofísicas, con apoyo de técnicas mineralógicas y cristalográficas para establecer su estado de conservación y definir las causas de alteración. Los avances del conocimiento se dirigen a establecer la interrelación entre las propiedades de los materiales pétreos, tanto de superficie como internas, con el medio ambiente. Desde la petrología y la mineralogía experimental se abordan problemas referentes a la mejora de productos de conservación, en base a sus características petrofísicas y a su comportamiento en ambientes agresivos. Con estas investigaciones se pueden determinar las técnicas de conservación más eficaces e idóneas para cada tipo de material y ambientes a los que se encuentran sometidos los materiales. Por lo tanto, la investigación se inicia con la caracterización, continúa estableciendo las causas de deterioro y, por último, ofrece soluciones para mejorar la calidad de los materiales e incrementar su durabilidad, desarrollando técnicas de conservación que han generado patentes.

El grupo de Petrología Aplicada al Patrimonio está constituido por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, la Universidad Complutense de Madrid y la Universidad de Alicante. Su actividad investigadora se fundamenta principalmente en el análisis del deterioro de los materiales pétreos utilizados en el patrimonio arquitectónico y en las causas que lo genera, así como en la determinación de las técnicas de conservación y protección más adecuadas en función de las características petrofísicas y del entorno en que se encuentran los materiales. Para ello cuenta con el equipamiento analitico más idóneo para llevar a cabo la diagnosis del problema y así poder recomendar las actuaciones a realizar. La experiencia del grupo queda avalada por el cerca de centenar de edificios y monumentos en que han participado en los estudios previos para acometer los trabajos de conservación y restauración, así como en el asesoramiento continuado durante la ejecución de la obra. Su conocimiento sobre las técnicas de conservación de materiales y sus causas de deterioro ha permitido realizar prototipos y desarrollar patentes que están a disposición de las empresas del sector para acometer las tareas de conservación del patrimonio. Igualmente el grupo investigador realiza una faceta muy importante en la difusión del patrimonio con iniciativas innovadoras como es la creación de las Rutas Geomonumentales.

Building materials from the Monastery of Uclés façades, in Cuenca (16th-18 th centuries), have been characterised, as well as identified their deterioration forms. Characterization consisted of the determination o mineralogical and petrographical properties of building materials; petrophysical and petrochemical characterization of building stones were also carried out. Stony materials are basically of two types, dolostones and limestones. Ashlars joint mortars are of three classes, chronologically from the oldest to the newest: lime mortars with siliceous and dolomitic aggregates, gypsum/lime mortars with dolomitic aggregates, and gypsum/lime mortars with siliceous aggregates. The façades have been protected with artificial patinas of three kinds: lime, lime/gypsum and gypsum patinas, chronologically from the oldest to the newest, with a variable thickness from 500 µm. The dolomitic fades are better conserved than the calcareous ones, and the covering artificial patinas presence have preserved the materials on which they were applied., Se han caracterizado ¡os materiales de construcción de las fachadas del Monasterio de Uclés en Cuenca (s. XVI-XVIII) así como sus formas de deterioro. La caracterización consistió en la determinación de sus características mineralógicas, petrográficas y petroquímicas, asi como la caracterización petrofisica de los materiales pétreos. Las piedras de construcción son, fundamentalmente, de dos tipos, dolomías y calizas. Los morteros de rejuntado de los sillares son de tres tipos, en orden cronológico, de más antiguos a más modernos: morteros de cal con áridos silíceos y dolomíticos, morteros de cal/yeso con áridos dolomílicos, y morteros de yeso/cal con áridos silíceos. Las fachadas han estado protegidas por pátinas artificiales de tres tipos: de cal, de cal/yeso y de yeso; en orden cronológico, de más antiguas a más modernas, con espesores variables desde < 100µm hasta >500 µm. Las fácies dolomíticas están mejor conservadas que las calcáreas, y la existencia de pátinas de recubrimiento artificiales preserva a aquellos materiales sobre los que se encuentra.