2.1 Ladrillo cerámico

Se adoptaron bloques de cerámica maciza de 190x90x50 mm (con una tolerancia de hasta 3 mm de dimensiones). Como no existe una norma técnica para probar la absorción de agua en ladrillos sólidos, se aplicó en su lugar la NBR 15270 (^{ABNT, 2005}). Se prepararon seis muestras siguiendo cinco pasos: (i) eliminación de partículas sueltas y polvo; (ii) proceso de secado a 105 ° C durante 24 horas; (iii) pesaje para determinar el parámetro de masa seca (dm); (iv) inmersión de cada muestra en agua durante 24 horas (a temperatura ambiente); y (v) nuevo pesaje para determinar el parámetro de masa húmeda (wm). La tasa de absorción de agua de los ladrillos (WA) se determina según (1) y los resultados obtenidos se pueden ver en la Tabla 1.

WA(%)=wm-dmdm×100 (1)

2.2 Mortero industrializado

Para la colocación de los ladrillos se utilizó un mortero industrializado polivalente. Se eligió el mortero multiusos industrializado por el mejor control de calidad del producto, evitando posibles variaciones en los resultados. Este producto está compuesto por cemento Portland, agregados minerales y aditivos químicos, con una resistencia a la compresión de 1.2 MPa y una relación agua / materia seca de 0.2. El mortero se preparó con una mezcla de agua hasta alcanzar los parámetros adecuados de consistencia y homogeneidad. La consistencia mínima (20 ± 5 cm) se determinó siguiendo NBR 13276 (^{ABNT, 2005}). Para la ejecución de la base de los muros se utilizó un mortero con una resistencia de 8 MPa.

2.3 Bloqueadores químicos

Inicialmente, se realizó una investigación sobre los agentes impermeabilizantes disponibles para el tratamiento de la humedad ascendente en la industria brasileña. Solo se eligió un producto de cada base química (un cristalizador y un repelente de agua) para la investigación, debido a la baja disponibilidad de repelentes de agua para este tipo de tratamiento. El producto de cristalización, denominado producto A (65% de contenido activo), estaba disponible comercialmente en envases de 1 litro y 25 litros. El repelente de agua, denominado producto B (9% de contenido activo), solo se ofrecía en envases de 18 litros. La caracterización de los bloqueadores químicos, proporcionada por los fabricantes, se presenta en la Tabla 2. El producto cristalizante se caracterizó según su pH y contenido de sólidos, mientras que el bloqueador químico hidrófugo se caracterizó según su pH y masa específica.

3.1 Ejecución de muestras

ara simular un muro real, se moldearon mini muros (50x50x9cm) según la metodología presentada por ^{Socoloski (2015}), que se basó en los modelos de ^{Rirsch y Zhang (2010}) y ^{Freitas et al. (2008}). Las dimensiones adoptadas fueron las más grandes posibles teniendo en cuenta que debían ser transportadas por dos personas, sin sobrepasar el límite de hasta 50 kg. Se prepararon seis probetas, dos para la aplicación del producto cristalizante (PA1 y PA2), dos para el producto hidrofóbico (PB1 y PB2) y dos como referencia (T1 y T2) sin ningún tratamiento químico.

La base de los muros construidos tenía una altura aproximada de 50 milímetros, realizada en mortero armado, con una malla cuadrada galvanizada de 250 milímetros para evitar roturas por cizallamiento. Se insertaron barras de acero en la base del mortero, sirviendo como ganchos para manipular las muestras, como se representa en la Figura 2 (a). Después del proceso de curado de 21 días, los muros se construyeron sobre los cimientos. Las muestras estaban compuestas por 2.5 ladrillos por fila, en total 8 filas, con juntas verticales intercaladas como en mampostería real, como se muestra en la Figura 2 (b). La pared está en contacto con la humedad del suelo a través de los cimientos, hechos de materiales cementosos.

Figura 2 (a) Base de pared (b) Pared terminada 

3.2 Efectividad de los bloqueadores químicos

3.2.1 Tasa de absorción de agua

Esta prueba proporcionó el parámetro principal en el análisis del rendimiento del tratamiento contra el aumento de humedad. Los procedimientos se basaron en la investigación desarrollada por ^{Socoloski (2015}), según las siguientes fases:

a) Medición de la masa de todas las muestras (masa seca antes del tratamiento), 21 días después de su ejecución;

b) Saturación de las bases de mortero (Figura 3);

Figura 3 Saturación de la base: (a) pared seca; (b) base en contacto con el agua. Adaptado de ^{Socoloski (2015}). 

c) Verificación de la estabilización de la masa de los muros, que tuvo lugar entre los días 7 y 8, indicando la estabilización de la absorción de agua. Medición de la masa de la pared el día 8 (masa húmeda antes del tratamiento);

d) Cálculo de la tasa de absorción de agua antes del tratamiento, con los valores de masa obtenidos antes y después de la saturación de bases;

e) Tratamiento de las paredes con bloqueadores químicos, insertado a 45 °, con orificios de 100 mm de altura y espaciamiento de 100 mm cada uno, con un total de 5 orificios por pared. Para garantizar la estanqueidad del esquema, el producto se insertó con un sistema de viales, permitiendo controlar la velocidad y el volumen de inyección (Figura 4);

Figura 4 Aplicación de bloqueadores químicos. 

f) Nueva saturación de base (50 mm de profundidad de agua) durante 28 días. Durante este período, la masa se midió a los 7, 14 y 28 días, respectivamente.

g) Después de 28 días, las muestras se sacaron del agua y se colocaron a temperatura ambiente hasta que la masa se estabilizó, lo que ocurrió en 20 días. Medición de masa el día 20 (masa seca después del tratamiento);

h) Se repitió el proceso de saturación de bases, con las paredes tratadas, para cuantificar la acción preventiva. Después de 8 días, se tomó una nueva medición de masa (masa húmeda después del tratamiento) para calcular la tasa de absorción de agua después del tratamiento.

La tasa de absorción de agua se calculó por la diferencia entre la masa seca y húmeda, dividida por el área de contacto de los muros y el mortero base, de acuerdo con la Ecuación 2.

Tasa de absorción kg/m2= wm-dm A (2)

Donde "wm" representa la masa húmeda de la pared, "dm" la masa seca y "A" el área de contacto de los bloques en la primera fila con la humedad.

4.1 Tasa de absorción de agua

Se registró la masa de cada muestra ensayada para calcular la tasa de absorción antes y después del tratamiento químico. Los resultados se muestran en la Tabla 3 y la Figura 5.

Figura 5 Tasa de absorción de agua 

Los valores de la Tabla 3 demuestran que antes de que comenzara el tratamiento, hubo un aumento en la masa de las muestras cuando se expusieron a la humedad. Sin embargo, según la Figura 5, los resultados muestran que ambos productos pudieron reducir considerablemente las tasas de absorción de las muestras tratadas. La aplicación del producto cristalizante resultó en una reducción promedio del 58,9% en la tasa de absorción de agua, mientras que para el producto hidrófobo esta reducción fue del 70,15%. El hecho de que las paredes de control muestren una pequeña disminución de masa y, en consecuencia, una disminución de la tasa de absorción (2,88%), ya era de esperar debido al proceso de equivalencia mostrado entre la tasa de evaporación y absorción y, dado que esta investigación analizó una reducción -tamaño de la muestra, el proceso se produjo más rápido de lo normal en comparación con una construcción de tamaño completo.

Las medidas de masa durante el tratamiento (7, 14 y 28 días después de la aplicación de los bloqueadores) se muestran en la Tabla 4. Los resultados son equivalentes a los obtenidos por ^{Socoloski (2015}) para los dos tipos de bloqueadores químicos, con los valores más bajos de masa obtenida en 28 días de saturación. Esto se puede explicar por el hecho de que, con el tiempo, la tasa de evaporación supera la tasa de absorción (esta tasa disminuye a medida que los poros cristalizan o con un comportamiento repelente al agua debido a la acción química). Además, la reducción de masa fue claramente superior con el producto hidrófobo. Estos resultados se pueden ver en la Figura 6.

Figura 6 Comparación entre masas durante el tratamiento 

Tras la evaluación del rendimiento de los productos, para la prevención del fenómeno de la humedad ascendente, la Figura 7 muestra una comparación entre la masa húmeda antes y después del tratamiento. Si bien la prevención no es el foco principal del método evaluado, los resultados demuestran el potencial de utilizar los productos como recurso preventivo en la construcción.

Figura 7 Comparación entre masas húmedas antes y después del tratamiento 

Para confirmar si las reducciones en la tasa de absorción fueron significativas, los resultados se trataron estadísticamente y se analizaron mediante el método de varianza (ANOVA). El resultado se muestra en la Tabla 5 y clasifica la diferencia como significativa.

Para verificar las diferencias de los grupos, se realizó la prueba de Fischer. Se observó que, estadísticamente, no hubo diferencia significativa entre los resultados comparando los productos cristalizantes y repelentes de agua. Sin embargo, en comparación con las muestras no tratadas (grupo de control), hubo una reducción significativa en la tasa de absorción promedio, lo que indica la efectividad del tratamiento (Figura 8).

Figura 8 Comparación de la tasa de absorción media después del tratamiento 

4.2 Termografía

Las imágenes obtenidas por la prueba de termografía, Figuras 9, 10, 11, 12, demuestran cualitativamente la temperatura de las muestras antes del tratamiento y a los 28 días de tratamiento. Las áreas con colores más claros, tonos de naranja, representan temperaturas más altas (es decir, regiones más secas).

Figura 9 Muestra PA1: a) pared seca; b) pared mojada; c) pared a los 28 días 

Figura 10 Muestra PA2: a) pared seca; b) pared mojada; c) pared a los 28 días 

Figura 11 Muestra PB1: a) pared seca; b) pared mojada; c) pared a los 28 días 

Figura 12 Muestra PB2: a) pared seca; b) pared mojada; c) pared a los 28 días 

En general, las imágenes muestran inicialmente que, antes del tratamiento y con la pared seca, había humedad distribuida por toda la pared, excepto en la parte superior y en los bordes, debido al mayor contacto con el aire en estos lugares. Tras la saturación de las bases, las paredes muestran una marcada banda azul oscuro, cercana a la base, que caracteriza la presencia de humedad ascendente. A los 28 días de tratamiento se observó una reducción del rango de humedad, lo que indica un resultado favorable para los productos aplicados.

4.3 Análisis de costos

Al analizar el comportamiento de los productos, ambos fueron absorbidos por las paredes en un período de aproximadamente 1 día, con un consumo por agujero de 125 ml para el producto A (cristalización) y 60 ml para el producto B (repelente al agua). Si bien la reducción en la tasa de absorción de agua provocada por los dos productos no mostró ninguna diferencia estadística, el repelente al agua mostró la mejor relación costo-beneficio, alcanzando casi 1/5 del valor del producto cristalizante, como se muestra en la Tabla 6.

El costo por metro lineal del repelente de agua fue de R$ 6,30, mientras que el cristalizador alcanzó R$ 29,75, lo que representa un aumento de más de 4 veces.