Geochemical characterization of salts generated from bird droppings on historic heritage. The church of El Salvador (Úbeda, Jaén)

DOI: https://doi.org/10.37558/gec.v14i1.581
Keywords: droppings, salts, paper pulp poultices, geochemistry, ionic ratios, restoration

Abstract

Damage on historic heritage caused by salts related to bird droppings should be properly identified and located. The best combination of methodologies in order to identify the source of such type of salts consist of: mapping surface conductivity of walls, extracting salts using cellulose poultices and evaluating solutions geochemistry. In this case study, we concluded that KNO3 was the predominant salt in those areas where salt efflorescence caused larger damage. Conversely, Na+, K+, NO3- and Cl- were predominant in areas where salts were at an early stage of crystallization. The correct identification of the origin of salts in walls enables efficient planning for intervention for cleaning and maintenance of heritage.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Pedro Luis López Julián, Escuela Universitaria Politécnica de La Almunia

Pedro Luis López Julián: Doctor en Ciencias Geológicas por la Universidad de Zaragoza (2004), ha extendido su campo de especialización doctoral al ámbito aplicado de la geoquímica de los procesos de alteración de materiales constructivos. Fue profesor en el Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Zaragoza (2001-2008), adscrito al Área de Petrología y Geoquímica, y actualmente es profesor en la Escuela Universitaria Politécnica de La Almunia, responsable de asignaturas relacionadas con la Geología y la Ingeniería Civil (Geotecnia, Ingeniería Geológica e Hidrología Subterránea). Es miembro del Grupo de Investigación de Ingeniería Hidráulica y Ambiental, reconocido por el Gobierno de Aragón, desde 2017, donde continúa su actividad investigadora previa como miembro del Grupo de Investigación Geotransfer, de la Universidad de Zaragoza (2005-2016). Desarrolla además actividad investigadora actual en líneas relacionadas con materiales constructivos y reciclaje de residuos de construcción y demolición, tanto en edificación como en geotecnia para obra civil.

Josep Gisbert Aguilar, Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Zaragoza

Josep Gisbert Aguilar: Doctor en Geología y profesor titular de Petrología en la Universidad de Zaragoza. Desde 1993 trabaja en caracterización, patologías y restauración de materiales pétreos (roca y morteros). Ha realizado más de 80 informes sobre restauraciones de edificios de patrimonio histórico artístico, trabajando con restauradores y otros profesionales de este campo. Ha asesorado restauraciones en edificios emblemáticos del patrimonio español como son el Pórtico de la Gloria de la Catedral  de Santiago de Compostela, la Fachada de los Colegios Mayores de la Universidad de Salamanca o la Mezquita de Córdoba. Ha desarrollado varias aplicaciones prácticas en técnicas y métodos para la restauración de la piedra, destacando un sistema rápido y preciso para realizar mapas de sales superficiales en edificios y el sistema automático “Gunpoint mix” para  producir papetas de celulosa.

José Ángel Pérez Benedicto, Escuela Universitaria Politécnica de la Almunia. Zaragoza

José Ángel Pérez Benedicto: Doctor por la Universidad Politécnica de Madrid, con el tema de su Tesis Doctoral “Estudio experimental sobre propiedades mecánicas del hormigón reciclado con áridos procedentes de la no calidad en prefabricación”, es Máster en Técnicas y Sistemas de Edificación, Estudios Superiores de la Edificación, Ingeniero Civil, Graduado en Ingeniería de Edificación y Arquitecto Técnico. Lleva trabajando desde 2008 con la revalorización de residuos de hormigón. Desde 1999 es profesor titular en la Escuela Universitaria Politécnica de la Almunia, desempeñando durante los años 2009 a 2015 la Coordinación de Estudios de Arquitectura Técnica y de 2012 a 2016 la Subdirección de Investigación. Desde 2016 es miembro de la Comisión 4 Uso y Mantenimiento en ACHE. Con publicaciones en diversas revistas científicas y Codirector de 2 tesis doctorales sobre hormigones reciclados. Con despacho profesional desde 1986 y administrador de Pérez Benedicto Ingeniería S.L.

Ángel Salesa Bordonaba, Escuela Universitaria Politécnica de la Almunia. Zaragoza

Ángel Salesa Bordonaba: Es Doctor en Ingeniería de la Construcción e Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos. Actualmente desarrolla su actividad docente e investigadora en el Área de Estructuras y Materiales de la Escuela Universitaria Politécnica de La Almunia, centrada en el ámbito de la Resistencia de Materiales, Teoría de Estructuras e Ingeniería de los Materiales. Desarrolla trabajos de asistencia y asesoramiento técnico para consultoras de estructuras, principalmente en el ámbito de la rehabilitación estructural y en el cálculo de estructuras singulares. Cuenta con diversas publicaciones en revistas nacionales e internacionales relacionadas con el reciclado de materiales constructivos y sus aplicaciones estructurales.

Manuel Delgado del Valle, Ciencias Químicas. Universidad de Sevilla

Manuel Delgado del Valle: Licenciado en Química, Máster en Ciencia y Tecnología del Patrimonio Arquitectónico (UGR, 2012) y Máster en Formación del Profesorado de ESO, Bachillerato y FP (VIU, 2017). Actualmente desarrolla su actividad docente en el colegio Arboleda (Sevilla). Como doctorando de la Universidad de Zaragoza ha desarrollado actividad investigadora en el ámbito de la aplicación de las técnicas químicas al estudio de los procesos de deterioro del patrimonio monumental, especialmente en relación a las patologías asociadas a la precipitación de sales, destacando los estudios realizados en el Anfiteatro de Itálica (Santiponce, Sevilla) y en los monasterios de Santa Paula y la Cartuja (Sevilla), así como las colaboraciones con el IAPH en estudios previos para la restauración de distintos monumentos. 

Juan Carlos Sánchez Catalán, Escuela Universitaria Politécnica de la Almunia. Zaragoza

Juan Carlos Sánchez Catalán: Doctor en Ingeniería del Medio Ambiente por la Universidad Alfonso X el Sabio (2013), desarrolla actualmente su actividad docente como profesor de Ingeniería de Materiales en la Escuela Universitaria Politécnica de La Almunia. Es miembro del Grupo de Investigación de Ingeniería Hidráulica y Ambiental, reconocido por el Gobierno de Aragón, desde 2017, donde continúa su actividad investigadora previa como miembro del Grupo de Investigación en Instrumentación y Modelización Aplicada, perteneciente al I3A (Instituto de Investigación de la Universidad de Zaragoza, 2013-2016). Ha desarrollado una intensa actividad investigadora como responsable de proyectos aplicados, destacando su labor como Director de I+D del Desafío Español Iberdrola en la Amerca’2 Cup ( (2005-2007) o como Director de I+D del nodo Tecnalia Research & Innovation Aragón (2010-2011). En la actualidad es Director del Área de Negocio Tecnalia Research & Innovation. Autor de varios artículos de investigación y de 4 patentes relativas a instrumentación científica.

References

BLANCO, M., BUJ, O., COLUCCI, F. et al. (2010): “Estudio y cartografia de sales en paramentos pétreos: innovaciones tecnológicas con este propósito”. La Ciencia y El Arte, 2: 162-170.

BUJ FANDOS, O., LÓPEZ JULIÁN, P. L., GISBERT AGUILAR, J. (2010): “Caracterización petrofísica y geoquímica de varias rocas turolenses de usos constructivos para la obtención de índices de calidad”. Teruel, 93: 153-180.

DYER, T. (2017): “Deterioration of stone and concrete exposed to bird excreta – Examination of the role of glyoxylic acid”. International Biodeterioration & Biodegradation, 125: 125:141.

EGARTNER, I. & SASS, O. (2016): “Using paper pulp poultices in the field and laboratory to analyse salt distribution in building limestones”. Heritage Science, 4:41.

EQUIPO ARBOTANTE (2009): “Estudio del material pétreo y sus productos de alteración de la iglesia de El Salvador de Úbeda (Jaén)”. Informe y Anexos (inédito). Diputación Provincial de Jaén.

EUGSTER, H. & HARDIE, L. (1978): “Saline Lakes”. En: Lerman, A. (Ed.): Lakes: Chemistry, Geology, Physics. New York. Springer Verlag.

FLATT, R.J. (2002): “Salt damage in porous materials: how high supersaturations are generated”. Journal of Crystal Growth, 242: 435-454.

GARABITO, J., MANSO, J.M., RODRÍGUEZ, A.et al. (2013): “Métodos para la limpieza física, química y biológica de las fábricas de piedra de monumentos históricas. El caso de San Lorenzo del Real de Burgos”. Informes de la Construcción, 65: 367-380.

GISBERT, J., NAVARRO, P., FRANCO, B. et al. (2008): “Patologías en paramentos pétreos: Metodologías de estudio, diagnóstico, previsión en la evolución y desalación”. En IX Congreso Internacional (CICOP) de Rehabilitación del Patrimonio Arquitectónico y Edificación. Sevilla (España).

GIUSTETTO, R., MOSCHELLA, E.M., CRISTELLOTTI, M. & COSTA, E. (2017) “Deterioration of building materials and artworks in the ‘Santa Maria della Stella’ church, Saluzzo (Italy): Causes of decay and possible remedies”. Studies in Conservation, 62: 474-493.

GÓMEZ-HERAS, M., BENAVENTE, D., ÁLVAREZ DE BUERGO, M. & FORT, R. (2004): “Soluble salt minerals from pigeon droppings as potential contributors to the decay of stone based Cultural Heritage”. European Journal of Mineralogy., 16: 505-509.

GROSSI, C.M. y ESBERT, R.M. (1994): “Las sales solubles en el deterioro de rocas monumentales. Revisión bibliográfica”. Materiales de Construcción, 44: 15-30.

JOHNSON, D.W., COLE, D.W., VAN MIERGROET, H. & HORNG, F.W. (1986): “Factors affecting anion movement and retention in four forest soil”. Soil Science Society of America Journal, 50: 776-783.

LÓPEZ-ACEVEDO, V., VIEDMA, C., GONZALEZ, V. & LA IGLESIA, A. (2007): “Salt crystallization in porous construction materials II. Mass transport and crystallization processes”. Journal of Crystal Growth, 182: 103-110.

SCHAFFER, R.J. (1932): The weathering of natural building stones. John Wiley & Sons, Londres. 149 págs.

SPENNEMANN, D.H., PIKE, M. & WATSON, M.J. (2017): “Behaviour of Pigeon Excreta on Masonry Surfaces”. Restoration of Buildings and Monuments, 23: 15-28.

WINKLER, E.M. (1973): Stone: Properties, Durability in Man’s Environment. Springer Verlag, New York. 230 págs.

ZUFFA, G.G. (1980): “Hybrid arenites: their composition and classification”. Journal of Sedimentary Petrology, 50: 21-29.
Published
2018-12-20
How to Cite
López Julián, P. L., Gisbert Aguilar, J., Pérez Benedicto, J. Ángel, Salesa Bordonaba, Ángel, Delgado del Valle, M., & Sánchez Catalán, J. C. (2018). Geochemical characterization of salts generated from bird droppings on historic heritage. The church of El Salvador (Úbeda, Jaén). Ge-Conservacion, 14, 27-37. https://doi.org/10.37558/gec.v14i1.581
Issue
Vol. 14 (2018): Ge-conservación Nº 14
Section
Artículos
  1. Copyright and intellectual property belongs to author. Author guarantees editing and publishing rights to Ge-Conservación Journal, under a Creative Commons Attribution License. This license allows others to share the work with authorship and the original source of publication acknowledgement.
  2. Articles can be used for scientific and educational purposes but never for commercial use, being sanctioned by law.
  3. The whole content of the article is author’s responsibility.
  4. Ge-Conservación Journal and authors may establish additional agreements for non-exclusive distribution of the work version published at the Journal (for example, on institutional repositories or on a book) with acknowledgment of the original publication on this Journal.
  5. Author is allowed and encouraged to disseminate his works electronically (for example, on institutional repositories or on its own website) after being published on Ge-Conservación Journal. This will contribute for fruitful interchanges as also for wider and earlier citations of the author’s works.
  6. Author’s personal data will only be used for the Journal purposes and will not be given to others.