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Articulo de referencia

Revoque de barro

El revoco de tierra se compone de arcilla , arena y, a menudo, se mezcla con fibras vegetales. Este material se utiliza frecuentemente como capa de acabado estéticamente agradab...

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El revoco de tierra se compone de arcilla , arena y, a menudo, se mezcla con fibras vegetales. Este material se utiliza frecuentemente como capa de acabado estéticamente agradable y, además, ofrece diversas ventajas funcionales. Este revoco natural se caracteriza por su transpirabilidad, su capacidad para regular la humedad y su contribución a un ambiente interior saludable. En el contexto de normativas más estrictas sobre la calidad del aire interior , el revoco de tierra muestra un gran potencial gracias a sus propiedades como material de construcción.

Composición física

Todos los enlucidos y estucos comparten varias características: contienen un componente estructural, un aglutinante y algún tipo de fibra. Generalmente, el término enlucido se refiere a un revestimiento de pared hecho de tierra , cal o yeso , mientras que el estuco utiliza cemento o un aglutinante sintético.

Arcilla: el agente aglutinante

Fuentes: [ 1 ] [ 2 ]

La arcilla , un componente esencial del suelo con partículas de menos de 2 micrómetros, presenta propiedades adhesivas en presencia de agua debido a su tamaño extremadamente pequeño y su elevada relación superficie-volumen. Esto le permite unirse eficazmente con la arena y las fibras , desempeñando un papel fundamental en la cohesión de la mezcla y su fijación a la pared. Además, cuando la arcilla está húmeda, su plasticidad mejora la trabajabilidad de las mezclas de yeso.

En el ámbito de los materiales de construcción de tierra, las partículas de arcilla actúan como aglutinantes primarios. Estas partículas no solo facilitan la trabajabilidad durante la fase plástica, sino que también garantizan la cohesión tras el secado, contribuyendo a la integridad estructural de la construcción. Entre los minerales de arcilla más importantes que intervienen en este proceso se encuentran la montmorillonita , la clorita y la illita , cada una de las cuales aporta propiedades distintivas a la composición. A pesar de la variación química entre las arcillas, sus fases cristalinas predominantes consisten principalmente en filosilicatos, como los minerales de arcilla mencionados. El componente coloidal incluye además silicatos de aluminio hidratados poco cristalinos , junto con óxidos de hierro y aluminio.

La proporción de arcilla influye significativamente en las características de la mezcla, afectando la resistencia, la retracción y los requisitos de agua de amasado. Sin embargo, es fundamental tener en cuenta que el contenido máximo de arcilla recomendado en la mezcla de tierra es del 25 %.

Arena: resistencia estructural

La arena, componente granular fundamental, aporta estructura, durabilidad y volumen a los revocos de tierra. Compuesta por diminutas partículas minerales derivadas de la roca original, la arena se compone principalmente de dióxido de silicio ( cuarzo ) y se considera una sustancia no reactiva.

La arena se incorpora a la mezcla de yeso no solo por razones estructurales, sino también porque desempeña un papel fundamental al minimizar la probabilidad de fisuras durante el secado. Además, la presencia de arena no solo ayuda a prevenir fisuras, sino que también reduce la capacidad de absorción de la mezcla. Este doble efecto pone de manifiesto el delicado equilibrio necesario en la composición del suelo para lograr tanto la integridad estructural como una absorción de humedad controlada.

Dado que la arena se encuentra de forma natural en diversos subsuelos , existe la posibilidad de que toda la arena necesaria ya esté presente en el suelo.

Fibra: resistencia a la tracción y refuerzo

Fuentes: [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]

Para mejorar la adherencia y la compatibilidad con diferentes sustratos, se pueden incorporar fibras a los revocos de tierra sin comprometer su impacto ambiental. Diversas fibras naturales, como paja seca, cáñamo, espadaña, fibra de coco, conchas y pelo animal, resultan ser opciones adecuadas para reforzar los revocos de tierra.

Las investigaciones indican que la inclusión de fibras naturales aumenta moderadamente la porosidad abierta, facilitando una mejor interconexión de los poros. Se forma una red dentro del yeso, lo que mejora la cohesión y proporciona flexibilidad a la mezcla seca.

La arcilla tiende a encogerse y agrietarse durante el secado; las fibras añadidas contrarrestan eficazmente estos problemas. La presencia de fibras en la mezcla reduce significativamente la contracción por secado, observándose un efecto más pronunciado en las fibras más gruesas que en las más finas. Esta reducción se atribuye al mayor contenido de agua necesario para la trabajabilidad al añadir más fibras, y de mayor tamaño.

El análisis de los cambios en el rendimiento físico derivados de la adición de fibras naturales revela una reducción en la densidad del material. La densidad aparente disminuye con un mayor contenido de fibra, mientras que la fuerza de adhesión muestra una tendencia positiva con la adición de fibras, especialmente cuando se incorporan fibras más finas y en mayor cantidad.

Se ha observado que la adición de fibras a los revocos ofrece diversos beneficios, como una menor densidad, una menor aparición de fisuras por retracción y una mayor adherencia. Si bien la influencia general sobre la resistencia a la compresión y a la tracción puede variar según los materiales base y las fibras, la conclusión general de la investigación confirma el impacto positivo de añadir fibras a los revocos de tierra. Esta mejora incluye una menor conductividad térmica, una menor retracción por secado y una mayor capacidad de amortiguación higiénica.

Agua: viscosidad

Fuentes: [ 9 ]

El agua desempeña un papel crucial en la formulación y aplicación del revoco de arcilla, influyendo tanto en su trabajabilidad como en su integridad estructural. Como se mencionó anteriormente, la arcilla presenta propiedades adhesivas en presencia de agua, lo que subraya la importancia de esta para proporcionar soporte estructural. La cantidad de agua añadida se determina según las características específicas de la arcilla y las proporciones generales de la mezcla.

Sin embargo, el equilibrio entre el contenido de agua y el rendimiento del revoco se hace evidente en la resistencia a la compresión del material. Un aumento en el contenido inicial de agua puede afectar negativamente la resistencia a la compresión. Lograr un equilibrio es crucial. Para una plasticidad óptima, el requerimiento de agua para los revocos debe estar dentro de los límites líquido y plástico del suelo. Optar por un contenido de agua y arcilla cercano al límite líquido puede facilitar la aplicación y mitigar el agrietamiento superficial. El enfoque recomendado es mantener un contenido inicial de agua entre el 30 % y el 40 % del peso de la arcilla.

Cabe destacar que, a medida que aumenta el contenido de arcilla en la mezcla, también aumenta la cantidad de agua necesaria. Sin embargo, es fundamental mantener un equilibrio preciso para evitar posibles fisuras por retracción asociadas a un mayor contenido de agua. Lograr una proporción óptima de agua y arcilla es crucial para aprovechar las ventajas del revoco de arcilla y, al mismo tiempo, preservar su integridad estructural.

Aditivos

Se pueden incorporar aditivos a la composición de arcilla, arena, agua y fibra para mejorar diversas propiedades del yeso. Según la aplicación, estos aditivos pueden aplicarse selectivamente a la capa final o incluirse en todas las capas. Muchos aditivos de uso común provienen de fuentes naturales o resultan de procesos industriales y agrícolas, lo que proporciona una forma rentable de refinar las características del yeso de arcilla. La diversidad de aditivos permite mezclarlos en diversas proporciones, induciendo cada uno alteraciones distintas en el yeso. Debido a la ausencia de un modelo teórico completo que explique estos efectos, la predicción del impacto de un aditivo específico en una mezcla de yeso particular se basa en pruebas empíricas para cada combinación.

El uso principal de los aditivos se centra en corregir las deficiencias inherentes del revoco de arcilla, como la retracción por secado, la resistencia mecánica o la adherencia. Además, algunos aditivos buscan mejorar propiedades cruciales para aplicaciones en interiores, como la resistencia térmica y la capacidad de amortiguación de la humedad.

Biopolímeros

Los biopolímeros son un amplio grupo de aditivos que se producen a partir de plantas o animales. Pueden tener múltiples funciones: algunos biopolímeros actúan como aglutinante, manteniendo unida la matriz, mientras que otros ayudan a rellenar cavidades y a mejorar la distribución de partículas, aumentando en ambos casos la cohesión. Esto conlleva múltiples beneficios: una mayor densidad suele traducirse en una mayor resistencia general, mientras que los yesos menos porosos resultan más resistentes al agua y duraderos. Algunos biopolímeros también influyen en la viscosidad y la procesabilidad del yeso, requiriendo menos agua y, por lo tanto, reduciendo la retracción por secado. [ 8 ]

Algunos de los aditivos de biopolímeros más comunes son la pasta de harina de trigo , el estiércol, el jugo de cactus, la caseína (proteína de la leche) y diversos aceites naturales como el aceite de linaza . Otros aditivos incluyen: estearato , sebo , tanino , hojas y corteza de ciertos árboles, gomas y pegamentos naturales, algas marinas , leche en polvo o sangre de ganado.

Pasta de harina

La pasta de harina cocida es un pegamento natural económico y fácil de preparar con ingredientes comunes. La mezcla de agua y harina se cocina hasta que el gluten une los componentes, creando un pegamento resistente. En el yeso, la pasta de harina actúa como aglutinante y endurecedor.

Estiércol

El estiércol actúa como aglutinante y le da más consistencia al yeso. Además, contiene pequeñas fibras naturales que proporcionan mayor resistencia a la tracción y reducen el agrietamiento y la erosión hídrica . Los distintos tipos de estiércol tienen efectos diferentes. El estiércol de caballo tiene un alto contenido de microfibras, mientras que el de vaca contiene más enzimas endurecedoras. Se han reportado buenos resultados con el estiércol de llama y alpaca . El estiércol debe ser fresco o fermentado al mezclarlo con yeso, ya que el estiércol compostado pierde sus enzimas y propiedades adhesivas. Se recomienda tamizar el estiércol antes de usarlo.

Jugo de nopal

El líquido del cactus de nopal solía ser uno de los aditivos más comunes en América . [ 10 ] [ 11 ]

El jugo de las pencas del nopal tiene múltiples funciones. Según algunas fuentes, ayuda a que el yeso fragüe y aumenta su adherencia . Además, actúa como estabilizador, haciendo que los enlucidos de tierra sean más resistentes al agua y más duraderos. También evita que se desprenda polvo.

El jugo de cactus puede aumentar la trabajabilidad del yeso y su capacidad para ser moldeado en la forma deseada. La trabajabilidad depende del contenido de agua, la forma y distribución del tamaño de su agregado (como roca, arena, fibra natural, etc.), la edad del yeso y la cantidad de otros aglutinantes naturales (como cal , pasta de trigo , jugo de cactus, aceite vegetal endurecedor , caseína y otras proteínas , etc.). Alterar el contenido de agua, cambiar la mezcla de agregados, remojar la arcilla o cambiar los aglutinantes aumentará o disminuirá la trabajabilidad del yeso. El exceso de agua provocará un aumento de la exudación (agua superficial) y/o la segregación de los agregados (cuando el aglutinante natural y los agregados comienzan a separarse), lo que resultará en un yeso de menor calidad. El uso de un agregado con una granulometría indeseable puede dar como resultado una mezcla muy dura con una trabajabilidad muy baja, que no se puede mejorar fácilmente añadiendo cantidades razonables de agua o aglutinante.

El jugo de cactus funciona bien porque contiene pectina , un carbohidrato de cadena larga soluble en agua que actúa como aglutinante para aumentar la adherencia del revoco de tierra. La pectina también es responsable de aumentar la resistencia al agua del revoco de tierra y se ha utilizado para mejorar los revocos de cal tanto en México como en el suroeste de Estados Unidos durante cientos de años.

El jugo de cactus se extrae sumergiendo hojas cortadas en agua durante hasta dos semanas. [ 12 ]

Otros aditivos

Desechos industriales

Ciertos subproductos industriales pueden añadirse para obtener mejores propiedades mecánicas, concretamente resistencia y contracción. Los investigadores han probado cenizas volantes, lodos de caliza, cal hidráulica y dextrina , y sus efectos sobre el yeso. La adición de lodos de caliza y cal hidráulica redujo la contracción durante el secado, lo que ayuda a prevenir grietas y mejora la adherencia a la superficie de aplicación. Tanto las cenizas volantes como la dextrina mejoraron la resistencia mecánica del yeso. Cabe destacar, sin embargo, que la dosificación resultó ser muy importante para las propiedades finales, ya que cada aditivo mostró resultados diferentes según la cantidad mezclada. [ 3 ]

residuos de papel

Los residuos de papel también pueden incorporarse al yeso para mejorar sus propiedades higrotérmicas. Al ser un producto de desecho, suele ser muy económico y de fácil acceso. Las investigaciones demuestran que la adición de residuos de papel mejora la capacidad de retención de humedad del yeso arcilloso, a la vez que reduce su densidad. Esta reducción de la densidad también implica que el yeso se convierte en un mejor aislante térmico. [ 13 ]

Revoque de barro interior

Los revocos de tierra están ganando popularidad en el diseño de interiores debido a sus características sostenibles y ecológicas. El revoco influye positivamente en el confort térmico , la calidad del aire interior y la eficiencia energética. Sin embargo, durante el proceso de secado, se produce una contracción que afecta su capacidad de adherencia a la superficie. [ 3 ]  Esto se puede solucionar utilizando diferentes tipos de mallas metálicas, revocos compuestos u otros aditivos. Otra posibilidad es aplicar una mezcla de arena y pasta de trigo sobre la superficie donde se aplicará el revoco.

Existen diferentes maneras de aplicar el revoco de tierra. Se puede aplicar en tres capas, un proceso español conocido como «alisando». La primera capa es la de base, que proporciona adherencia a la segunda capa, la de nivelación. La capa final es la de color o acabado. Esta capa suele ser de arcilla con arena, pero sin fibra. Algunos fabricantes solo aplican la capa de color/acabado. Esta única capa ofrece menos ventajas de las que se describen más adelante, pero aún presenta ventajas en comparación con el yeso.

Efecto sobre el clima interior

En principio, todos los revestimientos de pared influyen en el clima de la habitación: los revestimientos permeables al vapor, diseñados para ser capilarmente conductores, permiten que las capas de la pared que se encuentran detrás absorban la humedad y la liberen. Gracias a la capacidad de los revocos de arcilla para absorber la humedad, se crea una barrera en la pared que la absorbe y la libera cuando la humedad ambiental es baja. La superficie y el grosor de la pared enlucida son los factores que más influyen en la capacidad del revoco de arcilla para actuar como barrera climática. La mayor parte de la humedad se retiene en la capa superior del revoco de arcilla, por lo que esta capa es la más importante para el efecto de barrera climática. La arcilla también posee una alta capacidad calorífica específica, lo que permite que el revoco de arcilla compense las fluctuaciones de temperatura en la habitación.

Amortiguación de la humedad

Fuentes: [ 5 ] [ 9 ] [ 14 ]

La humedad tiene un impacto significativo en el ambiente interior de un edificio. El exceso de humedad puede provocar la aparición de moho, mala calidad del aire y daños estructurales. Por el contrario, un ambiente demasiado seco puede causar incomodidad, afectando tanto a la salud como a la conservación de los materiales. Por lo tanto, una regulación eficaz de la humedad es crucial para un entorno habitable saludable, sostenible y confortable. La arcilla es reconocida por su notable capacidad para regular la humedad, una propiedad conocida como amortiguación de la humedad.

La arcilla posee la capacidad única de adsorber y absorber agua. La adsorción se refiere a la retención de humedad en la superficie de las partículas de arcilla, mientras que la absorción se refiere a la captación de humedad por los poros del material. A medida que aumenta la humedad en un espacio, la arcilla puede absorber el exceso de humedad. A niveles de humedad más bajos, la arcilla libera gradualmente la humedad absorbida mediante la evaporación.

La naturaleza porosa de la arcilla y su elevada superficie específica contribuyen a sus propiedades de amortiguación de la humedad. Los poros actúan como depósitos donde la humedad se retiene y se libera. Además, el contenido de arcilla influye en esta amortiguación. La arcilla atrae y retiene naturalmente las moléculas de agua. Por consiguiente, un mayor contenido de arcilla mejora la amortiguación, aunque esto no se traduce necesariamente en un mejor enlucido de arcilla. Sin embargo, la arcilla tiene el inconveniente de contraerse al secarse. Un mayor contenido de arcilla en el enlucido puede provocar una mayor contracción, lo que podría causar la formación de grietas.

No solo el contenido de arcilla, sino también la composición mineralógica, desempeñan un papel crucial. La arcilla se considera higroscópica , lo que indica su capacidad para absorber agua del ambiente circundante. Esto contribuye a la regulación de la humedad relativa en un espacio. Sin embargo, los diferentes minerales de arcilla presentan distinta higroscopicidad. Por ejemplo, la montmorillonita muestra una alta higroscopicidad, mientras que la caolinita presenta una baja higroscopicidad. En consecuencia, los revocos de arcilla con diferentes composiciones y proporciones tendrán distintas capacidades de amortiguación de la humedad.

Ozono

Fuentes: [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]

información general

El ozono reacciona con muchos materiales de interior, así como con compuestos presentes en el aire interior. Las reacciones entre el ozono y las superficies de los edificios pueden generar y liberar aerosoles y gases irritantes y cancerígenos, que pueden resultar irritantes o perjudiciales para los ocupantes. La calidad del aire interior es fundamental, ya que se sabe que la mayoría de las personas en los países desarrollados pasan casi el 90% de su vida en interiores. En el cuerpo humano, el ozono reacciona con las células de los tejidos, lo que promueve la inflamación y aumenta la permeabilidad del líquido de revestimiento epitelial, permitiendo una mayor penetración de contaminantes del aire pulmonar al torrente sanguíneo. Diversos estudios demuestran la existencia de algunos materiales de eliminación pasiva (MRP) que eliminan el ozono del aire interior de forma pasiva, sin consumir energía y sin generar subproductos nocivos. El revoco de arcilla para paredes se presenta como un material prometedor para la eliminación pasiva del ozono, debido a su relativamente alta probabilidad de reacción con este.

Producción de ozono

El ozono se produce en exteriores, pero también existen fuentes de ozono en interiores, como impresoras láser y fotocopiadoras. Diversas mediciones demuestran que la concentración de ozono en interiores sigue de cerca la concentración en exteriores y depende de la tasa de renovación del aire. La relación entre la concentración de ozono en interiores y la concentración de ozono en exteriores (I/O) se mantiene relativamente constante.

contaminación del aire interior

Numerosas fuentes contribuyen a la contaminación del aire interior. Existen contaminantes que se originan en el exterior y contaminantes que se originan en los materiales del interior. Los contaminantes del aire exterior se clasifican como contaminantes biológicos (OBU), como el ozono, los óxidos de azufre, los óxidos de nitrógeno, el benceno y los compuestos de plomo. Los contaminantes que se originan en el interior del edificio son compuestos de construcción y sustancias químicas liberadas por los materiales interiores, así como contaminantes resultantes de las actividades humanas y de las máquinas. Se examinan en tres categorías. La primera categoría incluye contaminantes, la segunda gases y sustancias químicas, y la última partículas y fibras. Existen dos tipos de contaminantes del aire interior. Los contaminantes primarios o COV pueden emitirse directamente desde una superficie. Los contaminantes secundarios o COV son causados ​​por transformaciones en fase gaseosa u oxidación superficial. Una diferencia importante entre los COV primarios y secundarios es su evolución temporal. La emisión de COV primarios disminuye a un ritmo predecible y se reduce a niveles más bajos en el plazo de un año. La emisión de COV secundarios es más prolongada y puede continuar durante varios años. Algunos ejemplos de contaminantes secundarios, que son más perjudiciales para la salud humana, son los aldehídos, las cetonas y los aerosoles orgánicos secundarios (SOA).

Los materiales de eliminación pasiva son un método alternativo para eliminar el ozono de los ambientes interiores. Sus características incluyen la eliminación del ozono sin consumo energético, una eliminación prolongada, una mínima formación de productos de reacción, una amplia cobertura superficial y una estética agradable. Los materiales de eliminación pasiva para el ozono son inorgánicos, como ladrillos y revoques a base de arcilla.

reacciones del ozono

Existen dos tipos de reacciones. Las reacciones en fase gaseosa, u homogéneas, tienen lugar entre el ozono y ciertas sustancias químicas que se emiten al aire interior. Por ejemplo, los alquenos emitidos por materiales de construcción, muebles y numerosos productos de limpieza y de consumo. Estas reacciones homogéneas pueden producir aerosoles orgánicos secundarios (AOS), así como una variedad de productos oxidados gaseosos. También existen reacciones superficiales o heterogéneas que pueden ocurrir en muebles, polvo y piel humana.

Estas reacciones pueden producir compuestos carbonílicos, dicarbonílicos e hidroxicarbonílicos de C1 a C10, que pueden resultar irritantes o perjudiciales para los ocupantes del edificio.

Efecto de la contaminación del aire interior en la salud humana

Al hablar del impacto de la contaminación del aire interior en la salud humana, es importante considerar la vía de exposición a los contaminantes, su interacción con el entorno y la identificación de la fuente. La nariz y los pulmones son las partes del cuerpo más expuestas a la contaminación del aire interior, lo cual es lógico, ya que el sistema respiratorio es el más afectado. El tamaño de los contaminantes también es un factor importante. Las partículas con un diámetro superior a 10 micras quedan atrapadas en la boca y la nariz; las partículas más pequeñas pueden pasar a través de ellas hacia el sistema respiratorio. Las partículas más pequeñas, de 2 a 3 micras, pueden atravesar los pulmones y adherirse a los alvéolos.

Parámetros cuantificados del ozono
Velocidad de deposición

La velocidad de deposición es un coeficiente de transferencia de masa que relaciona la concentración en el aire con el flujo de ozono hacia una superficie.

  1. La velocidad de deposición es un coeficiente de transferencia de masa que relaciona la concentración en el aire con el flujo de ozono hacia una superficie.

El revoque y la pintura de arcilla para paredes presentan una velocidad de deposición muy alta. En general, los materiales porosos y con textura similar a la lana exhiben velocidades de deposición mayores que las superficies lisas selladas. Las altas velocidades de deposición que presentan el revoque o la pintura de arcilla para paredes pueden deberse a la descomposición del ozono catalizada por hierro o aluminio.

vd=λVA(doinortedomi−1)−vd,w(Aw−AA−1){\displaystyle v_{d}={\frac {\lambda V}{A}}{\Bigl (}{\frac {C_{in}}{C_{e}}}-1{\Bigr )}-v_{d,w}{\Bigl (}{\frac {A_{w}-A}{A}}-1{\Bigr )}}

Probabilidad de reacción

2. La probabilidad de reacción es la probabilidad de reacción si una molécula de ozono choca con una superficie. Donde <vd{\displaystyle v_{d}}> es la velocidad de Boltzmann (1,30⋅10−6metroh−1{\displaystyle 1,30\cdot 10^{-6}mh^{-1}}(para el ozono a 296 K)

γ=4<vb>(1vd−1vt)−1{\displaystyle \gamma ={\frac {4}{<v_{b}>}}{\Bigl (}{\frac {1}{v_{d}}}-{\frac {1}{v_{t}}}{\Bigr )}^{-1}}

La probabilidad de reacción de la pintura de arcilla es mayor que la del yeso de arcilla. La pintura de arcilla es estadísticamente más reactiva que el yeso de arcilla debido a que contiene celulosa y ésteres de alcohol, dos componentes que reaccionan con el ozono. La mayor probabilidad de reacción del yeso de arcilla se debe a su componente principal, la caolinita. La caolinita es un mineral de aluminosilicato hidratado que constituye el 50 % del yeso de arcilla. De acuerdo con la tendencia de la velocidad de deposición, los materiales porosos y con textura lanosa presentan mayores probabilidades de reacción que los materiales lisos y no porosos.

producir

3. Rendimiento = el rendimiento molar se define como la tasa de emisión molar de compuestos carbonílicos formados debido a reacciones entre el material y el ozono dividida por el flujo molar de ozono entre la superficie del material.

Y=doiO3−doiOdoO3inorte−doO3mi{\displaystyle Y={\frac {C_{iO_{3}}-C_{iO}}{C_{O_{3}in}-C_{O_{3}e}}}}

De los materiales altamente reactivos, solo el revoco de pared a base de arcilla combina rendimientos muy bajos con altas tasas de eliminación de ozono.

El revoque de arcilla para paredes mostró velocidades de deposición muy altas y rendimientos insignificantes. La arcilla y los materiales que la contienen (por ejemplo, ladrillos) consumen ozono fácilmente, quizás debido a una reacción catalizada por los metales presentes en la arcilla. El revoque de arcilla con tasas de absorción de ozono muy altas tiene cierta rugosidad superficial y porosidad. Varios estudios sugieren que el alto contenido de aluminio o hierro y la gran superficie se combinan para hacer del revoque de arcilla un material de construcción particularmente bueno para la eliminación de ozono. Las pruebas de campo muestran que materiales como la pintura de arcilla y las alfombras se vuelven menos reactivos con el paso de los años, probablemente debido a la oxidación lenta de los recubrimientos orgánicos. Este proceso se denomina "envejecimiento por ozono". La arcilla no parece volverse sustancialmente menos reactiva. El revoque de arcilla tiene la capacidad de "regenerarse" después de períodos sin mucha exposición al ozono. Los materiales compuestos de arcilla no son necesariamente buenos para eliminar el ozono. Aunque están compuestos de arcilla, las baldosas cerámicas presentan bajas velocidades de deposición.

Eliminación de superficie

Tasa de eliminación de ozono de la superficie de un material (ksr,O3{\displaystyle k_{sr,O_{3}}}) depende de su tasa de deposición de ozono (Kd,O3{\displaystyle K_{d,O_{3}}}), área superficial (A) y volumen (V) del espacio cerrado en el que se coloca el material.

ksr,O3=kd,03[AV]{\displaystyle k_{sr,O_{3}}=k_{d,0_{3}}\left[{\frac {A}{V}}\right]}

Existen indicios recientes que sugieren la existencia de materiales alternativos para interiores que pueden utilizarse para reducir la concentración de ozono (en fase gaseosa) con mínimas consecuencias en la generación de productos de oxidación. Estos materiales se denominan PRM (Remedios de Reducción de Póxicos). Se estima que la eficacia de los PRM para la eliminación de ozono podría alcanzar hasta el 80%, dependiendo de la superficie del panel y la velocidad del aire que circula sobre él.

Tasas de emisión

La pintura a base de arcilla tiene mayores tasas de emisión dedo5−do10{\displaystyle {\ce {C5-C10}}}n-aldehídos comparados con yeso de arcilla. La presencia dedo5−do10{\displaystyle {\ce {C5-C10}}}Los productos de reacción de los n-aldehídos, el benzaldehído y el tolualdehído dieron lugar a una evaluación más baja de la calidad del aire percibida.

Humedad relativa y temperatura

La evidencia ha demostrado que los parámetros del aire interior (humedad relativa, temperatura y concentración de ozono) influyen en los resultados de las pruebas. Mayores concentraciones de ozono pueden resultar en menores probabilidades de reacción y menores rendimientos. Las probabilidades de reacción también pueden fluctuar si hay modificaciones en la superficie del material (por ejemplo, deposición de aceites de la piel, aceites de cocina), lo que aumenta la reactividad. A temperaturas más altas, la velocidad de deposición del ozono es ligeramente mayor. Cuanto mayor sea la humedad relativa, mayores serán las velocidades de deposición del ozono en diferentes superficies y mayor será la tasa de eliminación de la superficie. Cuanto más hidrófila sea la superficie, mayor será el efecto.

"purificador de aire" (M)

La ozonización de habitaciones se ha utilizado para refrescar el aire interior durante más de 100 años. Varias empresas ofrecen generadores de ozono que afirman eliminar contaminantes químicos del aire interior. Aseguran que el ozono puede oxidar gases y partículas en suspensión, transformándolos en dióxido de carbono y vapor de agua, y que también puede eliminar olores desagradables. Sin embargo, diversos estudios han demostrado que el uso de un generador de ozono para mejorar la calidad del aire interior no es la mejor opción. Las concentraciones de ozono inferiores a 100 ppb tienen efectos insignificantes sobre la mayoría de los contaminantes gaseosos. Si bien algunos contaminantes del aire interior reaccionan con el ozono de forma significativa, estos compuestos suelen representar menos del 10 % del total de contaminantes en fase gaseosa. Además, el uso de generadores de ozono puede ser peligroso. Es difícil controlar la concentración de ozono y las concentraciones elevadas pueden provocar numerosas quejas.

Conclusión

La arcilla es un material muy prometedor para la eliminación pasiva de ozono, según numerosos estudios. Dada su alta velocidad de deposición, reduciría sustancialmente las concentraciones de ozono en interiores sin generar subproductos. La reactividad del revoco de arcilla se debe a su componente principal, la caolinita. La caolinita es un mineral de aluminosilicato hidratado que constituye el 50 % del revoco de arcilla. El revoco de arcilla para paredes puede contribuir a mejorar la calidad del aire interior, algo fundamental hoy en día, ya que la mayoría de las personas pasan el 90 % de su vida en interiores.

Percepción de comodidad

Los fabricantes de revocos de arcilla a menudo buscan llamar la atención sobre el impacto positivo de sus productos en la calidad del aire, enfatizando las mejoras que podrían aportar los revocos de arcilla. En la literatura científica, las referencias a la influencia favorable de los revocos de arcilla en la calidad del aire interior suelen ser superficiales, y muchos estudios se centran principalmente en el comportamiento higroscópico oCO2{\displaystyle {\ce {CO2}}}absorción de revocos de arcilla.

Un estudio de Darling et al. (2012) [ 15 ] concluyó que el yeso de arcilla tiene un impacto positivo en la calidad del aire interior, especialmente en presencia de ozono, con o sin alfombra. Los niveles más altos de aceptación de la calidad del aire se observaron cuando solo estaba presente el yeso de arcilla o cuando estaban presentes tanto el yeso de arcilla como la alfombra, sin ozono. La introducción del yeso de arcilla en una situación menos favorable (alfombra + ozono) resultó en concentraciones significativamente menores tanto de ozono como de aldehído, mejorando así significativamente la calidad del aire interior.

Es fundamental mantener una postura crítica respecto a la afirmación de que los revocos de arcilla mejoran la calidad del aire interior. Si bien la investigación de Darling et al. (2012) [ 15 ] sugiere resultados positivos, se necesitan más estudios para confirmar estos hallazgos.

minerales

Componentes

Los revocos de tierra se componen de diversos minerales arcillosos que pueden influir en las propiedades y el rendimiento del revoco de numerosas maneras. Estos minerales incluyen caolinita, halloysita, montmorillonita, bentonita, saponita, vermiculita, illita, sepiolita y paligorskita, zeolitas (más utilizadas como aditivo), clorita y esmectita. [ 26 ]

La distribución global de los minerales arcillosos en los océanos modernos revela ciertos patrones. La caolinita y la esmectita se concentran en las zonas tropicales, mientras que la clorita y la illita predominan en las latitudes templadas y altas. La esmectita, que posee una alta capacidad de absorción de sustancias orgánicas, influye significativamente en la adsorción de materiales orgánicos en ambientes sedimentarios, lo que podría afectar fenómenos geológicos como la formación de hidrocarburos y la exploración de petróleo y gas. [ 27 ] Algunos de estos minerales ofrecen ciertas ventajas en cuanto a la calidad del aire interior. Las más importantes se enumeran a continuación.

Bentonitas : Las bentonitas activadas con ácido exhiben una mayor adsorción de gases, especialmente deENTONCES2{\displaystyle {\ce {SO2}}}, debido a propiedades superficiales cruciales. Sin embargo, el proceso puede disminuir el pH y liberar cationes.

Caolinitas : Si bien las esmectitas generalmente tienen propiedades de adsorción de gases superiores, las caolinitas pueden mejorarse mediante modificaciones, como el intercambio de caolinita amorfa por metales alcalinos.

Zeolitas : Las zeolitas, que actúan como tamices moleculares , se utilizan para la adsorción selectiva basada en el tamaño, con aplicaciones enCO2{\displaystyle {\ce {CO2}}}Captura y purificación del agua.

Arcillas con pilares : Con estabilidad térmica y una gran superficie, las arcillas con pilares se utilizan para la adsorción de gases, incluido el hidrógeno (H2{\displaystyle {\ce {H2}}}) y óxidos de nitrógeno (NOx{\displaystyle {\ce {NOx}}}). [ 28 ]

Al adsorber contaminantes, la arcilla incrustada forma enlaces con otras sustancias de tres maneras: mediante enlaces Si-O, grupos OH y fuerzas de van der Waals. Los minerales arcillosos, como la esmectita, la illita y la caolinita, presentan diferentes capas de arcilla con una configuración específica de grupos Si-O y grupos OH, lo que determina tanto sus propiedades físicas como químicas. [ 29 ]

Estas propiedades de adsorción naturales pueden potenciarse mejorando ciertos parámetros. Esto ocurre, por ejemplo, al mejorar las propiedades texturales aumentando la porosidad y la superficie específica. Esto se puede lograr mediante un tratamiento ácido o añadiendo aditivos como otros minerales o sustancias orgánicas.

Aditivos
Zeolitas

Las zeolitas tienen un efecto comprobado en la eficiencia de eliminación de COV en el aire interior. Especialmente cuando se utiliza un fotocatalizador, la reacción de adsorción puede ser muy eficaz (hasta un 90 % de eficiencia de eliminación), según algunos estudios, para mejorar la calidad del aire interior y el confort olfativo. Como posible aditivo para yeso, las zeolitas también han dado resultados muy prometedores en múltiples estudios, particularmente cuando se utilizan zeolitas naturales. [ 29 ] Sin embargo, la concentración de COV adsorbidos por el yeso se liberó parcialmente más tarde. Cuanto mayor es la temperatura, mayor parece ser este efecto. [ 30 ]

Carbón activado

El carbón activado también puede incorporarse a una matriz de yeso y ha demostrado efectos positivos en la calidad del aire interior. La matriz de yeso puede utilizarse para formar un sumidero modular que se puede instalar y retirar con mucha facilidad. Una gran ventaja es que la estructura existente requiere mínimas adaptaciones y reformas para lograr este efecto pasivo. La tasa de eliminación de un yeso que contiene carbón activado aumenta con la superficie externa y el grosor del sumidero. Un aumento en la concentración de carbón activado en el yeso también incrementará la eficiencia de eliminación en cierta medida. Por encima de una determinada concentración de carbón, esta tasa no aumentará más (por encima del 20 % para concentraciones bajas y por encima del 50 % para concentraciones altas). [ 31 ]   Desafortunadamente, en el caso del carbón activado, la adsorción de COV no es fácilmente reversible, lo que significa que el potencial de adsorción de un yeso a base de carbón activado es finito. Por ahora, se desconoce la vida útil de dicho yeso. Algunos estudios presentan una posible vida útil de 20, pero esto podría ser una gran exageración. Es necesaria más investigación al respecto. [ 32 ]

Otras posibilidades

Diversas modificaciones de minerales arcillosos, incluidas las organomontmorillonitas, demuestran reversibilidad.CO2{\displaystyle {\ce {CO2}}}captura a temperatura ambiente. Los sorbentes compuestos inorgánicos-orgánicos también son adecuados paraCO2{\displaystyle {\ce {CO2}}}captura. Otros estudios también han demostrado que la arcilla como componente puede tener una influencia positiva en la tasa de eliminación de ácidos orgánicos. Se necesita más investigación en este aspecto. [ 33 ]

Ventajas y desventajas del enlucido de tierra.

Ventajas

Los revocos de tierra ofrecen numerosas ventajas. Compuestos principalmente de arcilla, arena y posiblemente paja, son un producto 100% renovable y no contienen sustancias nocivas. En comparación con otros revestimientos de paredes, son menos tóxicos y requieren menos energía, ya que su extracción, producción y procesamiento implican un bajo consumo energético, lo que los hace atractivos para las personas con conciencia ambiental. Además, son fáciles de reparar y económicos. Asimismo, los parches de tierra pueden mejorar la calidad del aire percibida (PAQ). Tienen un bajo impacto ambiental y la capacidad de regular las condiciones hidrotérmicas del ambiente interior, lo que contribuye a una mejor salud pública. Al descomponerse, el revoco de arcilla no deja huella ecológica y, al no contener aditivos sintéticos, puede reciclarse y reutilizarse indefinidamente. Se trata de un producto circular. La tierra vegetal también puede regular la humedad y aplicarse a la mayoría de los soportes en reformas o construcciones. Es un material permeable al vapor de agua y posee una alta capacidad de almacenamiento y liberación de calor, lo que contribuye al confort térmico, a una mejor calidad del aire y a la eficiencia energética. Se trata de un material de base biológica que posee una alta transpirabilidad gracias a su estructura porosa higroscópica, la cual también contribuye a la regulación de la humedad.

Desventajas

Sin embargo, su desventaja radica en su resistencia mecánica y su resistencia a los factores climáticos, así como en su menor compatibilidad con los materiales de acabado convencionales disponibles en el mercado. Además, los revocos de tierra presentan un alto riesgo de fisuración durante el secado debido a su considerable contracción y su elevada sensibilidad al agua. Si la mezcla no tiene las proporciones adecuadas de componentes, pueden surgir otros problemas, como la formación de polvo y grietas. Suelen requerir más mano de obra (y, por lo tanto, son más costosos) que otros revestimientos murales y presentan una textura granulada que, al contacto, se mancha. El olor que desprenden también suele resultar desagradable. Finalmente, muchos aspectos relacionados con los revocos de tierra aún no se han determinado o se basan en suposiciones más que en hechos. Esto demuestra que el material tiene potencial, pero aún queda mucho por investigar.

Véase también

Notas

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Fuentes

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