Efectos de la meteorización sobre los materiales de las vidrieras históricas

Abstract

Se ha caracterizado una selección de materiales (vidrios, perfiles de plomo, elementos de sujeción y masilla) procedentes de vidrieras históricas de distintos períodos (s. XIII - s. XIX). Las técnicas utilizadas fueron microscopía óptica, microscopía electrónica de barrido, espectrometría de rayos X por dispersión de energías y difracción de rayos X. La degradación de las vidrieras históricas se debe a la composición química particular de los materiales que las constituyen: los vidrios coloreados, la red de emplomado, los elementos metálicos de sujeción y la masilla de relleno. La sola presencia de una determinada composición química no es, sin embargo, el único factor que interviene en el proceso de degradación. Es necesaria la concurrencia de causas externas que contribuyen a la propagación y desarrollo masivo de las alteraciones de cada uno de los materiales que forman la vidriera. La presencia de gases contaminantes en la atmósfera provoca una interacción perjudicial con la superficie de ¡os materiales de la vidriera. Los vidrios coloreados y grisallas comienzan por desalcalinizarse y destruir la capa de gel de sílice que se forma en un primer contacto con la humedad ambiental. Posteriormente se forman depósitos insolubles de sales y costras de corrosión, como consecuencia de un ataque químico más profundo que da lugar a la despolimerización de la red vítrea. La red de plomo y los elementos metálicos de sujeción también se deterioran por efecto de la meteorización, oxidándose y formando picaduras y costras de depósitos en su superficie. El arrastre de materiales procedentes de la costra de corrosión de los elementos metálicos da lugar a nuevos depósitos en los vidrios que pueden potenciar sus procesos de degradación. La masilla experimenta una contracción y agrietamiento considerables con el tiempo. Las condiciones ambientales adversas favorecen, asimismo, el transporte de sustancias de la masilla hacia los otros materiales de la vidriera, aumentando el espesor de sus costras y aportando elementos que se suman a la alteración global de la vidriera.

A selection of materials (stained glasses, lead cames, support elements and putty) from historical stained glass windows of different periods (13th-19th centuries) have been studied. Optical microscopy, scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectrometry and X-ray diffraction were used as characterization techniques. Degradation of historical stained glass windows is due to the particular chemical composition oftlie materials used for their production: stained glasses, lead network, metallic support elements and refilling putty. However, the presence of a given chemical composition is not the only factor involved in the degradation process. It is necessary the occurrence of other external factors that contribute to the development and progress of alteration problems in the materials mentioned above. The presence of gaseous pollution in the air produces a negative interaction with the surface of the stained glass windows materials. Firstly, the stained glasses and the grisailles begin a dealkalinisation process and a silica gel layer is formed during the early contact between the glasses and the wet environment. After that, insoluble salt deposits and corrosion crusts are formed as a consequence of a deeper chemical attack which results in a depolymerisation of the glass network. The lead cames and the metallic support elements are also altered by weathering. Such materials are oxidized and both pits and crusts appear on their surfaces. The transport of ions and other substances from the corrosion crusts of the metallic elements gives rise new deposits upon the stained glasses, which could intensify their own degradation processes. The putty experiments a noticeable shrinkage and cracking. Likewise, adverse environmental conditions favour the transport of putty substances towards the other materials of the stained glass window, thereby increasing the crusts thickness and adding elements that contribute to the total alteration of the stained glass window.