Consolidação e proteção superficial de granito usando oligômeros polisiloxanos modificados para restauração do patrimônio cultural

Por que salvar monumentos de pedra é importante

Ao redor do mundo, templos, esculturas em penhascos e estátuas de pedra carregam histórias de civilizações passadas. Na província de Fujian, na China, muitos desses tesouros foram esculpidos em granito, uma rocha geralmente vista como resistente e permanente. Ainda assim, chuva ácida, umidade e poluição corroem lentamente suas superfícies, causando descamação, desbotamento e perda de detalhes. Este estudo investiga novos tratamentos protetores projetados para fortalecer o granito enfraquecido internamente enquanto protegem suavemente a superfície, com o objetivo de manter esses marcos culturais de pé e legíveis por gerações.

Como os relicários de granito estão sendo atacados

O granito em Fujian enfrenta uma combinação severa de alta umidade, chuvas intensas e deposição frequente de ácidos. Ao longo do tempo, a chuva e os poluentes atmosféricos penetram em poros e fissuras minúsculas na pedra. Reações químicas dissolvem minerais, enquanto tensões físicas de molhamento, secagem e ciclos de congelamento e degelo separam os grãos. O resultado é uma superfície que se torna pulverulenta, padrões que se desfocam e partes que se desprendem. Restauradores precisam de tratamentos que alcancem profundamente essa rede danificada, regrudem grãos soltos, repelam água e ainda permitam que a pedra “respire” para que a umidade não fique aprisionada no interior.

Uma nova mistura de líquidos fortalecedores de pedra

Os pesquisadores testaram uma família de materiais chamados oligômeros polisiloxanos modificados, misturados com um solvente suave conhecido como D40. Polisiloxanos são moléculas à base de silício que podem penetrar nos poros da pedra e então formar uma rede fina, quase invisível, que liga os grãos minerais e repele a água. Quatro misturas foram preparadas com diferentes concentrações de polisiloxano, rotuladas A (30%), B (25%), C (20%) e D (15%). Estas foram comparadas com um produto comercial amplamente utilizado, S-130. Blocos de granito de uma pedreira de Fujian foram inicialmente envelhecidos artificialmente com ácido para imitar relicários reais, depois revestidos com as soluções de teste e examinados usando uma ampla gama de medições, desde dureza e velocidade ultrassônica do som até cor, brilho, absorção de água e imagens microscópicas.

O que os testes revelaram sobre resistência e proteção

Cada mistura mostrou suas próprias qualidades. A solução A, com o maior teor de polisiloxano, penetrou profundamente e construiu uma estrutura interna robusta. Testes de dureza e velocidade do som através da pedra mostraram que A melhorou muito a coesão interna, tornando o granito envelhecido e solto mais denso e sólido. Ao microscópio, poros e microfissuras foram parcialmente preenchidos sem formar uma crosta espessa na superfície, o que é importante para preservar a aparência natural da pedra e permitir a saída de vapor. A solução D, com menor teor de polisiloxano e maior teor de solvente, fluiu mais facilmente em espaços finos e espalhou-se de forma suave pela superfície. Ela proporcionou excelente repelência à água: as pedras tratadas absorveram significativamente menos água do que as amostras não tratadas e até menos do que as revestidas com S-130, tudo isso mantendo alterações de cor pequenas o bastante para permanecerem quase imperceptíveis a olho nu.

Resistindo ao clima severo em laboratório

Para simular décadas de exposição ao ar livre em pouco tempo, a equipe submeteu pedras tratadas e não tratadas a ciclos intensos de “envelhecimento artificial”. Estes incluíram luz ultravioleta, condições quentes e úmidas, banhos ácidos e alcalinos, cristalização de sais e repetidos ciclos de congelamento e degelo. O granito não tratado e o produto comercial mostraram fissuras, aspereza da superfície e perda de partículas minerais sob esses estresses. Em contraste, as novas misturas de polisiloxano, especialmente D, resistiram notavelmente bem. As superfícies permaneceram mais lisas, o padrão mineral manchado continuou reconhecível e imagens microscópicas mostraram menos novas fissuras e menor perda de minerais. Medidas de dureza, velocidade interna do som e repelência à água declinaram apenas ligeiramente em relação aos valores pós-tratamento, indicando que a rede protetora sobreviveu sob condições severas.

Uma receita prática para preservar o patrimônio em granito

Combinando esses resultados, os autores propõem uma estratégia simples em duas etapas para uso em campo. Primeiro, aplicar várias vezes a solução A para reforçar profundamente o granito enfraquecido, transformando sua estrutura interna solta em um esqueleto mais forte e contínuo. Depois de isso curar, aplicar a solução D como uma fina camada superficial para criar uma película durável e hidrofóbica que ainda permita a passagem do vapor de água e quase não altere a aparência da pedra. Testes laboratoriais sugerem que essa combinação pode estabilizar o interior e proteger o exterior de relicários de granito no clima exigente de Fujian. Os autores observam, porém, que estas são descobertas em estágio inicial: testes de longo prazo em monumentos menos críticos são necessários para confirmar que os tratamentos se comportam de forma segura e previsível ao ar livre. Se esses ensaios tiverem sucesso, essa abordagem pode se tornar uma ferramenta poderosa para manter o granito esculpido claro, legível e estruturalmente sólido por muito tempo.

Citação: Liu, Y., Ke, Y., Wang, Y. et al. Consolidation and surface protection of granite using modified polysiloxane oligomers for cultural heritage restoration. Sci Rep 16, 8295 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38623-3

Palavras-chave: conservação de granito, patrimônio cultural, proteção de pedra, revestimentos hidrofóbicos, tratamentos com polisiloxano