Eflorescencia en el hormigón coloreado: causas, prevención y el papel del proveedor de pigmentos

Una mancha blanca sobre una baldosa roja suele informarse como un problema de color. En realidad, es un problema de transporte de sales. La eflorescencia en hormigón coloreado es el depósito que queda cuando el agua, que transporta sales disueltas, llega a la superficie del hormigón y se evapora. El pigmento no es la sal, y en la mayoría de los casos no es la causa del problema; sin embargo, su contenido soluble en agua es un parámetro que puede especificarse numéricamente y someterse a ensayo, lo que lo convierte en una de las pocas partes de este problema respecto a la cual puede exigirse responsabilidad al proveedor.

Qué es realmente la eflorescencia en hormigón coloreado

La eflorescencia se forma en tres etapas, y las tres deben ocurrir: presencia de sales solubles en el agua de los poros; migración del agua hacia una superficie de evaporación mediante flujo capilar y difusión; y evaporación que deja las sales para cristalizar. Si se elimina cualquiera de estas tres condiciones, no aparece mancha alguna; por eso se trata de un problema de humedad y sales, no de coloración.

La sal más comúnmente reportada en la eflorescencia del hormigón es el carbonato de calcio. La cal libre —hidróxido de calcio, Ca(OH)₂— se libera durante la hidratación del cemento, se disuelve en el agua de los poros, migra hacia la superficie y reacciona allí con el dióxido de carbono atmosférico para formar carbonato de calcio (CaCO₃), que presenta baja solubilidad y precipita como el depósito blanco. También aparecen sulfatos y cloruros, cuando los materiales o el agua de amasado los aportan.

Tres condiciones superficiales blancas se confunden entre sí, y tienen causas distintas:

Solo la primera corresponde a un problema de transporte de sales. La eflorescencia también se describe en dos fases: principal , durante la fabricación y el curado, cuando las unidades se curan húmedas o se almacenan con mala circulación de aire, y el segundo , más adelante en servicio, provocado por la entrada de agua desde el exterior: lluvia, riego, humedad ascendente o lavado.

Por qué la misma eflorescencia es más grave en hormigón coloreado

En hormigón gris, un fino depósito blanco se percibe como una zona ligeramente más clara. En una superficie pigmentada en rojo, negro o marrón, ese mismo depósito constituye una marca de alto contraste, por lo que la tolerancia visual del comprador es mucho más exigente. El depósito no ha cambiado; su visibilidad sí.

El pigmento en sí no se desplaza. Los pigmentos de óxido de hierro son partículas inorgánicas insolubles en agua, por lo que permanecen en la posición en que fueron incorporadas a la matriz; la eflorescencia, por el contrario, se forma a partir de materiales que se disuelven, se desplazan con el agua y recristalizan en la superficie.

Donde el pigmento sí entra en la discusión es en la carga de sales solubles que transporta. Los grados de óxido de hierro se suministran conforme a un límite de materia soluble en agua , habitualmente indicado en las fichas técnicas publicadas en torno a 0.3% MÁX , con el contenido de sulfato como segundo parámetro dentro de la misma familia.

Las cuatro entradas que determinan si aparece la eflorescencia.

Agua. La red de poros constituye la vía de transporte, y la relación agua-cemento es el principal factor que la controla. Una mezcla colocada con mayor consistencia y acabada sin añadir agua para mejorar su trabajabilidad presenta una capa superficial más densa, por lo que llega menos agua a la superficie de evaporación y se transporta menos sal junto con ella. El agua de curado cuenta como una entrada: inundar o rociar con agua que contenga sales disueltas incrementa la carga salina; por tanto, en trabajos donde la apariencia es crítica, normalmente se emplea agua potable limpia para el curado.

Cemento. La cal libre es la materia prima del depósito más común, por lo que el contenido alcalino del cemento —habitualmente indicado en el certificado de fábrica como equivalente en óxido sódico— y su comportamiento respecto a la cal libre determinan la cantidad de material soluble disponible. Cuando un proyecto tiene antecedentes de eflorescencia y el diseño de la mezcla lo permite, especificar un cemento con menor liberación de álcalis constituye una de las pocas acciones posibles en etapas tempranas.

Arena y áridos. La arena no lavada o de origen marino puede contener cloruros y una alta proporción de finos. Los cloruros incrementan la carga de sales solubles, y los finos aumentan la demanda de agua para lograr la misma trabajabilidad. Una arena lavada y bien graduada constituye una solución más económica que cualquier modificación del pigmento.

Aditivos. Los aceleradores a base de cloruro de calcio son un factor frecuentemente citado tanto para la eflorescencia como para la carga de cloruros; cuando se requiere aceleración, normalmente se especifican en su lugar tipos sin cloruro. Los aditivos reductores de agua también pueden modificar el comportamiento de sangrado y, por ende, la cantidad de agua que migra hacia la superficie mientras la unidad aún se encuentra en estado plástico.

Agua externa. Una unidad correctamente fabricada puede presentar eflorescencia aun durante su uso si permanece húmeda; por eso, la pendiente, el drenaje y el juntado determinan hasta qué punto se somete a prueba la decisión sobre el pigmento.

Lo que el proveedor de pigmentos le debe —y lo que no le debe

El pigmento representa un ítem específico dentro del balance de sales. Es un ítem real y susceptible de ensayo:

Lo que el proveedor no controla: la relación agua-cemento, si la arena fue lavada, cómo se curaron las unidades y cómo se almacenaron. Un pigmento en su límite de solubilidad en agua puede ser inocente en una mezcla colocada húmeda y curada bajo agua estancada.

Prevención, en orden de eficacia

1. Controle primero el agua. Coloque la mezcla con la menor relación agua-cemento permitida por el diseño, y no agregue agua en obra para mejorar la trabajabilidad. Este es el factor individual más importante sobre la red de poros que transporta sales hacia la superficie.
2. Fije los sólidos. Use arena lavada dentro de un rango granulométrico especificado, mantenga los cloruros fuera del árido y del agua de mezcla, y especifique un acelerante sin cloruros cuando se requiera aceleración.
3. Acabe para lograr densidad, no brillo. La compactación completa y un acabado uniforme cierran la capa superficial. El sobreenlucido excesivo lleva pasta y finos hacia arriba y puede dejar una capa débil que luego se desmenuza o pulveriza —un defecto distinto, frecuentemente reportado como eflorescencia.
4. Curar de forma uniforme y luego dejar secar. La curación favorece el desarrollo de la resistencia, pero también mantiene abierta una vía para la humedad; por tanto, se gestiona el método y la duración, en lugar de maximizarlos. La inmersión con agua dura añade sales durante la curación.
5. Secar antes de envolver. Apilar y envolver las unidades mientras aún estén húmedas atrapa la humedad contra las caras y suele citarse como causa principal de eflorescencia primaria en adoquines.
6. Elegir un repelente penetrante en lugar de uno filmógeno. Los repelentes a base de silano y siloxano reducen la entrada de agua mientras permiten que la superficie libere vapor. Los recubrimientos filmógenos pueden retener humedad debajo de la película y, según informes frecuentes, empeoran la eflorescencia sobre un sustrato húmedo.
7. Eliminar la eflorescencia existente en seco. Cepillado en seco, seguido de un lavado con agua limpia y un período completo de secado, elimina los depósitos recientes sin impulsarlos hacia el interior de la superficie. El lavado ácido se usa en hormigón gris, pero en superficies con coloración integral puede alterar el color superficial; por tanto, probarlo primero en una unidad de repuesto.

Cómo verificar antes de comprometerse con volúmenes

La eflorescencia es un efecto sistémico, por lo tanto debe verificarse en el sistema: una prueba que use el pigmento del proveedor, pero no el cemento, la arena, el aditivo, el ciclo de curado ni las condiciones de almacenamiento del comprador, prácticamente no prueba nada.

1. Fabricar unidades de prueba con los materiales reales — cemento, arena, áridos y aditivo propios, la dosis de adición prevista y el acabado deseado. Incluir una paleta curada y almacenada exactamente como se hace en la producción, porque en esa paleta es donde aparece la eflorescencia primaria, si es que va a aparecer.
2. Evaluar tras el curado, no al desencofrar. Revisar a los 7 días y nuevamente a los 28 días, bajo la misma iluminación y comparando con una muestra de referencia conservada en condiciones acordadas. La mayoría de las controversias sobre un «color incorrecto» son en realidad controversias sobre la referencia.
3. Trabajar a partir de documentos, no de garantías verbales. Para el hormigón coloreado integral, el punto de referencia es ASTM C979 / C979M-16 ,Especificación estándar para pigmentos destinados al hormigón coloreado integral — humectabilidad del agua, resistencia al álcali, sulfatos, solubilidad en agua, estabilidad de curado atmosférico, resistencia a la luz y coincidencia cromática del lote entregado. Para pigmentos utilizados en materiales de construcción a base de cemento y cal, EN 12878 establece los requisitos y los métodos de ensayo. ASTM C1400-23 ,Guía estándar para la reducción del potencial de eflorescencia en muros nuevos de albañilería , está redactada para muros de albañilería y no para unidades de hormigón, pero sus principios sobre la limitación de sales solubles y el control de la transferencia de humedad son aplicables a la producción de pavimentos y baldosas. ASTM C936 / C936M establece los requisitos del producto para unidades de pavimentación interbloqueantes de hormigón macizo.
4. Solicite al proveedor el expediente del lote — materia soluble en agua, contenido de sulfatos y resistencia al álcali del lote entregado; ΔE respecto al patrón del proveedor; y una muestra de referencia conservada.

Donde el pigmento no es realmente la variable

La selección del pigmento cambia el matiz, la intensidad, la fuerza de tintura y el comportamiento de dispersión. No modifica la estructura porosa del hormigón, el agua de la mezcla, el contenido alcalino del cemento ni el modo en que se secaron las unidades. Por tanto, cuando aparece eflorescencia, las preguntas que identifican la causa deben formularse primero: la relación agua-cemento a la que se colocó la mezcla, qué impurezas transporta la arena y cómo se curaron y almacenaron las unidades.

SOBRE EL PROVEEDOR

Hebei Tianhuibao Technology Co., Ltd. lleva 26 años produciendo pigmentos de óxido de hierro, con una capacidad anual de producción de 50 000 toneladas y clientes en más de 150 países y regiones. La serie de óxido de hierro rojo abarca las calidades 110, 130 y 190, además de versiones nano, ultrafinas, de fácil dispersión, resistentes a ácidos y álcalis, aptas para contacto con alimentos y servicios de ajuste de color directo desde fábrica. Entre las certificaciones obtenidas figuran REACH, RoHS, CE e ISO, así como la normativa IATA DGR para el transporte aéreo y el Código IMDG para el transporte marítimo. La cantidad mínima de pedido es de 1 tonelada métrica, en bolsas tejidas de 25 kg, disponibles de stock; se suministran muestras pequeñas por separado para ensayos, sin que estas cuenten para cumplir la cantidad mínima de pedido. Los artículos en stock se envían en 3–5 días hábiles; los artículos personalizados, en 7–15 días hábiles. El control de calidad abarca desde las pruebas de materias primas hasta la inspección del producto terminado, y, bajo solicitud, se facilitan datos de consistencia cromática entre lotes múltiples (ΔE).

Nuestro artículo Dosis de pigmento de óxido de hierro para hormigón: kg por m³ en la sección Noticias aborda las tasas de adición y cómo verificarlas con sus propios materiales.

Para evaluar un pigmento frente a su propia mezcla y ciclo de curado antes de que la eflorescencia en hormigón coloreado se convierta en una controversia, envíenos los detalles de su cemento y arena, su tasa de adición y su método de curado, y solicite una hoja técnica y una muestra de prueba. Contacto: [email protected] / +86-13400211655.