Evolución de las propiedades de transporte de humedad en mortero de cemento bajo ambiente de pulverización de sal marina

Por qué el aire marino puede dañar edificios antiguos

Muchas de las ciudades históricas del mundo se encuentran junto al mar, donde el aire salino baña constantemente la piedra, el ladrillo y el yeso. A lo largo de años y décadas, esta niebla invisible puede remodelar silenciosamente los poros diminutos dentro de los materiales de construcción, modificando cómo absorben, almacenan y liberan humedad. Este estudio examina de cerca un material común: el mortero de cemento, para averiguar cómo la sal procedente de la pulverización marina altera el movimiento del vapor de agua a través de él y qué implica esto para la salud a largo plazo de los edificios patrimoniales costeros.

Sal en el aire, sal en los muros

En las zonas costeras, las olas y el viento proyectan una fina niebla cargada de sal disuelta, principalmente cloruro de sodio. Cuando esta pulverización cae sobre las fachadas y se seca, quedan cristales de sal. Con el tiempo, los ciclos repetidos de humectación y secado empujan esos cristales más profundamente en los poros del material. El mortero de cemento, ampliamente utilizado como enlucido y material de reparación en edificios antiguos, se consideraba durante mucho tiempo lo suficientemente resistente para soportarlo. Sin embargo, la práctica de conservación ha mostrado que la sal puede obstruir poros, modificar el movimiento del agua y, en última instancia, contribuir a grietas y degradación superficial. Los autores quisieron medir estos efectos de manera controlada que imitara la exposición marina real.

Acelerando un proceso natural lento

Para imitar años de clima marino en el laboratorio, los investigadores colocaron muestras de mortero en una cámara que las rociaba con una niebla salina hecha a partir de una solución al 5% de sal, y luego las secaban, repitiendo este ciclo hasta 35 veces. Tras un número seleccionado de ciclos, acondicionaron cuidadosamente las muestras y midieron cuán fácilmente podía atravesarlas el vapor de agua en dos condiciones distintas: una prueba en seco con aire mucho más seco en un lado que en el otro, y una prueba húmeda con aire muy húmedo en un lado. Al mismo tiempo, examinaron la estructura de poros interna mediante intrusión de mercurio, que revela el tamaño y la cantidad de poros, y microscopía electrónica de barrido, que imagen los cristales de sal creciendo dentro y sobre el mortero.

Dos comportamientos opuestos en aire seco y húmedo

Los resultados mostraron una división sorprendente. En condiciones secas, el mortero cargado de sal permitió que pasara menos vapor: la permeabilidad al vapor de agua disminuyó de forma sostenida a medida que se aplicaban más ciclos de pulverización salina. La microscopía reveló la razón. Los cristales de sal se formaron principalmente en poros de tamaño medio cercanos a la superficie, reduciendo el volumen total de poros en un rango de tamaños clave hasta en aproximadamente un 40%. En efecto, estos cristales actuaron como pequeños tapones, obligando al vapor de agua a seguir caminos más tortuosos o quedando bloqueado por completo. En condiciones húmedas, sin embargo, la historia se invirtió. Una vez que el aire ambiente se volvió lo bastante húmedo, los mismos cristales de sal absorbieron agua y se transformaron en finas películas de líquido salino que conectaron poros vecinos. Estas vías líquidas facilitaron el transporte de humedad, por lo que la permeabilidad medida al vapor aumentó significativamente con el incremento del contenido salino.

Una regla simple para predecir el flujo de humedad

Para convertir estas observaciones en algo útil para diseñadores y conservadores, el equipo desarrolló un modelo matemático que vincula la facilidad con la que el vapor se mueve a través del mortero con dos ingredientes principales: cuánto se ha acumulado de sal y cuán húmedo está el aire. Debido a que el material se comporta de forma diferente por debajo y por encima de la humedad a la que la sal comienza a disolverse, el modelo utiliza dos ecuaciones separadas, una para el estado de “cristal” y otra para el estado de “salmuera”. Con solo las propiedades de referencia de un material limpio y una estimación del contenido salino, el modelo puede ajustar datos estándar para predecir cómo responderán muros reales contaminados por sal en diferentes condiciones climáticas, sin repetir cada vez el conjunto completo de mediciones complejas.

Qué significa esto para el patrimonio costero

Para un lector general, el mensaje clave es que la sal en el aire marino hace mucho más que dejar manchas blancas en las paredes. Remodela la plomería microscópica dentro de los materiales de construcción. Cuando el aire está seco, los cristales acumulados bloquean los poros y ralentizan la liberación de humedad, lo que puede atrapar la humedad más profundamente en el muro. Cuando el aire está húmedo, esos mismos cristales pueden licuarse y crear vías rápidas para el movimiento de la humedad. Este estudio ofrece una imagen más clara de esa danza oculta y proporciona herramientas para prever cómo se comportarán los muros históricos a medida que cambie el clima. Tal conocimiento puede ayudar a los conservadores a diseñar reparaciones mejores, elegir materiales compatibles y planificar estrategias de ventilación e aislamiento que mantengan los valiosos edificios costeros en pie más tiempo y con menos sorpresas costosas.

Cita: Li, B., Dai, X., He, S. et al. Evolution of moisture transport properties in cement mortar under marine salt spray environment. npj Herit. Sci. 14, 291 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02562-z

Palabras clave: edificios patrimoniales costeros, meteorización por sales, mortero de cemento, transporte de humedad, pulverización de sal marina