La impregnación hidrofugante de silano (también llamada protector de penetración o líquido de impregnación silanico) es un recubrimiento funcional que no deja película continua en la superficie. Los alcoxisilanos activos —isobutiltrietoxisilano, octiltrietoxisilano— son aspirados por capilaridad hacia el sistema poroso del hormigón, el mortero, el ladrillo y la piedra natural, donde hidrolizan y condensan sobre la pared del poro, anclados mediante enlaces –Si–O–Si– con las cadenas alquilo no polares orientadas hacia el interior del canal. La pared pasa de hidrofílica a hidrófoba. Aparecen a la vez dos efectos: se rechaza el agua líquida que transporta cloruros y sales de deshielo, mientras la sección porosa sigue abierta y la humedad interior sale como vapor. Esa impermeabilidad transpirable es la que coloca el producto en la zona de salpicadura marítima, en puentes, en ambientes con sales de deshielo y en fachadas de piedra, y no lo convierte en sustituto de una lámina impermeabilizante ni de un sistema de pintura.
TL;DR — El resultado depende de la profundidad de penetración y del grado de hidrofugación, no del espesor de una película. Los criterios públicos de aceptación son: penetración ≥3 mm por método de tinción, reducción de absorción de agua ≥90%, reducción de absorción de cloruros ≥80% y contenido de silano activo no inferior al 98% (JTS/T 236-2019). Consumo habitual 250–350 g/m² en líquido y 350–450 g/m² en pasta, en dos pasadas con 3–6 h de intervalo, protegido de la lluvia durante 24 h, con la reacción completada en unos 7 días. El tratamiento no resiste agua en presión desde la cara expuesta, no puentea fisuras y cualquier repintado o encolado debe calificarse con una pieza de prueba en obra.
1. Datos clave de un vistazo
- Contenido activo: silano ≥98% (práctica de ensayo bajo JTS/T 236-2019); ficha de fabricante del monómero isobutiltrietoxisilano: silano activo ≥98,9%, siloxanos ≤0,3%, cloruros ≤0,01%.
- Profundidad de penetración: ≥3 mm medida por tinción; graduada por resistencia: ≥3–4 mm en hormigón hasta C45 y ≥2–3 mm en hormigón de alta resistencia >C45.
- Rechazo de agua y sales: reducción de absorción de agua ≥90%; reducción de absorción de cloruros ≥80% (algunas fichas declaran ≥90%).
- Consumo: 250–350 g/m² líquido, 350–450 g/m² pasta, repartidos en dos pasadas consecutivas con 3–6 h entre ellas.
- Reacción y protección temprana: sin lluvia ni lavado durante 24 h; la hidrólisis-condensación termina en unos 7 días.
- Cualificación ambiental: 21 días en Ca(OH)₂ saturado sin anomalías, 50 ciclos de hielo-deshielo entre −15 °C y 20 °C sin fisuras, 300 h de niebla salina en NaCl al 5%.
- Protectores de piedra (JC/T 973-2005): resistencia al agua en acabado ≥85% categoría superior, 70–85% primera, 50–70% conforme; VOC en base acuosa ≤200 g/L; en disolvente: benceno ≤0,5% y tolueno más xileno ≤10%; pérdida de adherencia en la cara posterior ≤5,0%.
- Escala física: una molécula de alcoxisilano está entre subnanométrica y 1 nm y alcanza poros de más de 10 nm; las partículas de emulsión acrílica miden 50–500 nm y quedan en superficie formando película — origen físico de la diferencia entre ambas familias.
- Criterio de mojabilidad: ángulo de contacto con agua >90° se considera hidrófobo y >150° superhidrófobo; la superficie silanizada se sitúa normalmente entre 100° y 120°, rechaza agua sin construir micro-nano rugosidad.
2. Mecanismo: química de pared e inversión de la presión capilar
2.1 Primero hidrólisis, después condensación
Los alcoxisilanos se escriben R–Si(OR′)₃, con R como metilo, isobutilo u octilo y OR′ como etoxi o metoxi hidrolizable. Una vez el líquido entra en el poro, el agua adsorbida hidroliza los grupos etoxi hasta silanoles (Si–OH) y libera etanol. Los silanoles condensan entre sí y con los hidroxilos superficiales del sustrato —Si–OH del gel C-S-H y del cuarzo en el hormigón, M–OH de los minerales silicatados de la piedra— y construyen una red –Si–O–Si– anclada a la pared. Las cadenas alquilo no polares quedan hacia el canal: la energía de superficie baja de los 500–1000 mJ/m² de un sólido inorgánico al orden de 20–30 mJ/m² y el ángulo de contacto sube por encima de 100°. El etanol y el agua generados son moléculas pequeñas que redifundirían hacia fuera, de modo que el poro se modifica y no se tapona.
2.2 Se frena el agua líquida, pasa el vapor
La absorción capilar sigue a Young–Laplace. En un poro hidrófilo (θ < 90°) el menisco es cóncavo hacia el agua y la presión añadida es negativa: el líquido es aspirado. Con la pared hidrófoba (θ > 90°) el signo se invierte: el agua sólo entra si se la presiona, y el efecto crece al reducirse el radio del poro. El transporte de vapor, en cambio, es difusión molecular movida por un gradiente de humedad y no forma menisco, de modo que no se ve frenado. Una sola modificación bloquea cloruros, sales de deshielo y CO₂ disuelto arrastrados por el agua líquida y deja que la estructura siga secándose: es la base de la impermeabilización transpirable y la prevención de manchas de humedad y daño por hielo.
2.3 Donde mandan los productos filmogénicos
Los filmogénicos —pinturas acrílicas elásticas, membranas de poliuretano o betún, puente de adherencia epoxi— detienen el agua por continuidad y espesor, resisten presión desde la cara expuesta y puentean fisuras finas, pero frenan el vapor y pueden ampollar si el soporte está húmedo. El silano de penetración no aporta espesor de película, ni puenteo de fisuras, ni resistencia a presión hidrostática; se especifica cuando el aspecto no puede cambiar, cuando una película despegada es inaceptable y cuando el elemento debe seguir respirando. Un buen pliego superpone impermeabilización estructural, hidrofugación de penetración y sistema de acabado, en lugar de pedirlo todo a un solo producto.
3. Comparación de las cuatro rutas de formulación
| Ruta | Química representativa | Escala | Penetración y anclaje | Comportamiento en servicio | Riesgo principal |
|---|---|---|---|---|---|
| Monómero de silano (mayoritario hoy) | Isobutil- y octiltrietoxisilano | Sub-nm a 1 nm | Hasta el interior del poro; anclaje Si–O–Si; etanol y agua como subproductos | 3–4 mm alcanzables, activo ≥98%, aspecto invariable | Humedad alta del soporte adelanta la reacción; punto de inflamación y olor exigen ventilación |
| Oligómero siloxano | Metilsiloxano parcialmente hidrolizado | Pocos nm a decenas | Se concentra en los primeros 0–2 mm; bloquea en la boca del poro | Perlado rápido, ligera fijación del polvillo superficial | Las moléculas grandes se filtran en superficie; bajan permeancia y profundidad |
| Silicato alcalino | Metilsilicato de sodio o potasio | Disolución iónica | Precipita metilsilicato insoluble con el Ca²⁺ | Económico y de aplicación sencilla | Falla pronto en medio alcalino, puede aflorar blanco y eleva la humedad superficial |
| Híbrido nano y fluorosilano | Nano-SiO₂, fluorosilano, sol de sílice | Partículas 10–100 nm | Química de pared más micro-nano topografía | Ángulos de contacto y de caída más altos, rumbo a superhidrofobia | La microestructura es sensible al desgaste; la durabilidad manda |
Conviene separar los conceptos: un recubrimiento superhidrófogo supera 150° construyendo rugosidad, mientras el silano sólo cambia la química superficial. La capa de silano no tiene película que despegue y envejece con el soporte, pero su rechazo de agua es más suave y no aporta autolimpieza.
4. Cómo se mide el resultado
4.1 Grado de hidrofugación y reducción de absorción
La hidrofugación se calcula sobre el agua absorbida antes y después del tratamiento: H = (1 − W_tratada / W_no tratada) × 100%, donde W es la absorción por unidad de superficie (kg/m² o g/m²) bajo una inmersión definida. Para materiales aislantes existe el método GB/T 10299-2011. En protección de hormigón se habla de reducción de absorción de agua, con ≥90% como valor público de aceptación. Tres detalles hacen comparables los ensayos: acondicionamiento a 60 °C ± 2 °C según JC/T 973-2005, reacción de 7 días terminada antes de medir y probetas emparejadas de la misma roca o dosificación.
4.2 Profundidad de penetración por tinción
Sobre testigo perforado o fractura fresca se pulveriza un colorante: las zonas tratadas quedan incoloras y las no tratadas se tiñen; el espesor incoloro es la profundidad, valorada frente a ≥3 mm. Porosimetría y perfil de cloruros completan la visión de laboratorio. La profundidad depende de tres variables: resistencia y estructura porosa del soporte (3–4 mm hasta C45, 2–3 mm por encima), humedad del soporte y succión por metro cuadrado, porque una dosis insuficiente deja la modificación discontinua. Es un producto absorbido: mandan el consumo y la porosidad, y la lectura de espesor en húmedo no significa nada aquí.
4.3 Reducción de cloruros y envejecimiento
La reducción de absorción de cloruros ≥80% es la referencia pública de resistencia a sales; las obras marítimas o con sales de deshielo añaden normalmente inmersión alcalina (Ca(OH)₂ saturado, 21 días), hielo-deshielo (−15 °C a 20 °C, 50 ciclos) y niebla salina (NaCl 5%, 300 h) a la cualificación del material. Las referencias de proyecto son JTS 153-2015 para hormigón marítimo y TB/T 3228-2010 para estructuras ferroviarias.
5. Normas y valores exigidos
| Norma | Título | Alcance | Valores útiles en este tema |
|---|---|---|---|
| JT/T 991-2015 | Pastas de silano para protección superficial del hormigón de puentes | Especificación de producto | Profundidad de penetración, reducción de absorción y de cloruros y sus métodos de ensayo |
| JTS 153-2015 | Estándar de durabilidad de estructuras portuarias y marítimas | Proyecto de hormigón marítimo | Lógica de selección en zona de salpicadura y exposición a cloruros |
| JTS/T 236-2019 | Norma de ensayo del hormigón en obras marítimas | Control de material recibido | Contenido efectivo de silano no inferior al 98%; control de residuos de alcohol |
| JC/T 2273-2014 | Determinación de contenido efectivo y sustancias peligrosas en protectores de silano/siloxano | Método analítico | Cuantificación por CG-EM y límites de sustancias peligrosas |
| TB/T 3228-2010 | Reparación y protección duradera del hormigón ferroviario | Protección de estructuras de vía | Condiciones de uso y requisitos asociados a los productos de impregnación |
| JC/T 973-2005 | Protectores para piedra natural de decoración de edificios | Clasificación de protectores de piedra | Resistencia al agua ≥85% / 70–85% / 50–70% por categoría; VOC acuoso ≤200 g/L; benceno ≤0,5%, tolueno más xileno ≤10%; pérdida de adherencia ≤5,0%; estufa 60 °C ± 2 °C, envejecimiento con lámpara de mercurio de 500 W |
| GB/T 10299-2011 | Método de ensayo de hidrofugación en materiales aislantes | Método de ensayo | Referencia general para el cálculo del grado de hidrofugación |
Estas entradas proceden de resúmenes públicos de normas y de laboratorios de ensayo. Las normas se revisan: la compra y la aceptación deben seguir el texto vigente, la especificación del proyecto y el informe de control de fábrica.
6. Ventana de aplicación y ejecución
6.1 Soporte: seco y abierto
El soporte debe estar perfectamente seco, sin agua estancada, aceite, desencofrante ni polvillo, con fisuras y porosidad previa reparada, porque una protección de penetración no sella defectos. En hormigón antiguo hay que retirar carbonatación, suciedad y pintura previa para exponer una estructura porosa abierta; una superficie ya pintada o impermeabilizada simplemente no se puede impregnar y el trabajo sería inútil.
6.2 Dos pasadas, húmedo sobre húmedo
La aplicación típica son dos pasadas sobre la misma zona hasta alcanzar 250–350 g/m² (líquido) o 350–450 g/m² (pasta), con la segunda 3–6 h después de la primera, cuando la anterior está seca en superficie pero sigue reaccionando. En vertical se trabaja de abajo hacia arriba para limitar el goteo; suelos y losas se inundan a baja presión. Temperatura ambiente entre 5 °C y 35 °C, soporte al menos 3 °C sobre el punto de rocío, y se interrumpe 24 h antes de lluvia, con viento fuerte o polvo en suspensión.
6.3 Protección temprana y curado
Durante 24 h la superficie se protege de lluvia, encharcamiento y tránsito, mientras el producto sigue migrando hacia dentro e hidrolizando; la condensación termina tras unos 7 días y el comportamiento se estabiliza. Ensayo de aceptación, repintado, encolado y jointado se programan después de ese plazo y se califican con una pieza primera.
6.4 Medición de cantidades y condiciones comerciales
El presupuesto se calcula como consumo de diseño × superficie × factor de pérdida. Los soportes rugosos y porosos absorben entre un 20% y un 50% más que los densos y lisos, por lo que el factor debe salir de un panel de prueba medido en obra. Para la cooperación de exportación presupuestamos únicamente bajo términos EXW/FOB; el embalaje, el punto de inflamación y las condiciones de transporte difieren entre sistemas en disolvente y en base acuosa y deben comprobarse contra la FDS y la cláusula acordada.
7. Fronteras: lo que este tratamiento no hace
7.1 Ni presión desde la cara expuesta, ni puenteo de fisuras
El rechazo se apoya en una inversión de presión capilar de magnitud limitada. Una carga permanente de agua sobre la cara expuesta —losa de sótano, pared de depósito, agua encharcada en cubierta— atraviesa el tratamiento; esos casos exigen membrana o impermeabilización estructural. La capa no es mecánicamente continua y no cubre fisuras existentes: primero se sellan o se flexibilizan.
7.2 Riesgo de repintado y encolado
Una vez reaccionada, la pared del poro tiene baja energía de superficie: empeora el extendido de pinturas acuosas y el agarre de adhesivos cerámicos y morteros; también interfieren los restos de pasta sin reaccionar. Cuando esté previsto un recubrimiento, un encolado o una junta, hay que hacer una pieza primera de adherencia (corte cruzado o tracción) tras el periodo de reacción; si no supera el criterio, se restaura la interfaz por abrasión, se dejan zonas porosas sin tratar o se aplica un puente de adherencia compatible.
7.3 Hormigón de alta resistencia, fresco y prefabricado
Por encima de C45 la red porosa se refina y la profundidad alcanzable cae a 2–3 mm; se compensa con mayor succión o producto de menor viscosidad y secado más largo. El hormigón fresco necesita estabilizar hidratación, alcalinidad y humedad antes del tratamiento, si no el agua intersticial apaga la reacción. En elementos prefabricados el residuo de aceite de molde es una causa oculta frecuente de fallo: compruebe la mojabilidad antes de aplicar.
7.4 Eflorescencias y manchas: el orden correcto
Las eflorescencias y las manchas de humedad vienen de agua que transporta sales hacia fuera o de vapor atrapado dentro. Tratar sólo la cara vista dejando atrás y juntas abiertas alarga la humedad interna; los protectores de cara posterior para piedra se clasifican en JC/T 973-2005 con pérdida de adherencia ≤5,0% y sin mancha de agua en el ensayo de impermeabilidad, precisamente para mantener vivo el camino de vapor. Ordene los trabajos: primero cortar el agua, después gestionar la sal y al final hidrofugar — al revés suele fallar.
8. Dónde encaja: escenarios y lógica de selección
| Escenario | Agresión principal | Solución recomendada | Cuándo la hidrofugación sola no basta |
|---|---|---|---|
| Zona de salpicadura marítima y puentes | Cloruros, hielo-deshielo, carbonatación | Impregnación de silano a 250–350 g/m² en dos pasadas más reparación de fisuras, contrastada con JTS 153-2015 | — (es su terreno natural) |
| Calzadas de puente y sales de deshielo | Ingreso de disolución salina, desprendimientos por corrosión | Hidrofugación con juntas tratadas primero | Una junta de dilatación sin sellar vierte agua directamente |
| Hormigón visto y fachadas históricas | Lluvia, suciedad, manchas de agua | Silano o siloxano de baja viscosidad, manteniendo aspecto y paso de vapor | Los filmogénicos cambian el brillo y atrapan vapor |
| Piedra pulida, umbrales, revestimientos | Aceites, cambios de tono, blanqueos alcalinos | Protector de cara vista elegido como tipo agua o aceite y de cara posterior detrás | Tratar sólo la cara deja agua dentro de la losa |
| Sótano sin impermeabilización exterior | Agua en presión | Impermeabilización rígida cristalina o con polímeros | La inversión de presión capilar es insuficiente bajo columna de agua |
| Soportes que se pintarán o encolarán | Gremios posteriores | Decida la secuencia con una pieza primera de adherencia; limite la hidrofugación a zonas sin recubrimiento | La baja energía de superficie hace arriesgado el repintado directo |
9. Fuentes y lecturas relacionadas
- JT/T 991-2015, JTS 153-2015, JTS/T 236-2019, JC/T 2273-2014 y TB/T 3228-2010 sobre materiales de impregnación, ensayo y proyecto en hormigón de puentes, marítimo y ferroviario.
- JC/T 973-2005 para protectores de piedra natural (clases SJ/RJ, FS/FY, SM/DM; estufa 60 °C ± 2 °C; cámara de envejecimiento con lámpara recta de mercurio de 500 W) y GB/T 10299-2011 para el método de hidrofugación.
- Datos públicos de fabricante de monómeros de silano (tipo isobutiltrietoxisilano) y resúmenes de laboratorios terceros sobre los indicadores de impregnación.
- Artículos relacionados en este sitio: ángulo de contacto y teoría de mojabilidad, hidrofugación con nano-SiO₂, durabilidad mecánica de recubrimientos superhidrófogos, nanoprotección de fachadas, protectores antigrasa para piedra y sistemas de imprimación álcali-resistentes para hormigón.
10. Preguntas frecuentes
¿Es lo mismo que un barniz impermeabilizante de fachada?
No. Un barniz es filmogénico: detiene el agua con una capa polimérica continua, reduce el paso de vapor y puede cubrir fisuras finas. El silano penetra, no deja película visible, repele el agua por química de pared y deja respirar el soporte.
¿Cómo se comprueba en obra que el trabajo está bien hecho?
Con dos medidas: profundidad de penetración por tinción (≥3 mm) y reducción de absorción frente a una probeta sin tratar (≥90%). Que el agua perle en superficie no es prueba válida: el producto sin reaccionar también perlado y suele indicar que el interior del poro no se alcanzó.
¿Se puede pintar o encolar después?
Sólo tras calificarlo. Las paredes reaccionadas tienen baja energía de superficie, lo que debilita el extendido de una pintura acuosa y el agarre de un adhesivo cementoso. A los siete días aproximadamente haga una pieza primera de corte cruzado o tracción; si falla, abrase, aplique un puente de adherencia compatible o suprima el hidrofugante donde deba ir el recubrimiento.
¿Mejor base acuosa o base disolvente?
Difieren en escala molecular y en manejo. El monómero de silano en disolvente es de baja viscosidad, penetra hondo y declara ≥98% de activo, pero tiene punto de inflamación y olor. Los sistemas acuosos son microemulsiones u oligómeros: más cómodos y sobrios, algo menores en profundidad y paso de vapor. JC/T 973-2005 limita además el VOC acuoso a 200 g/L, el benceno a 0,5% y tolueno más xileno al 10%.
¿Por qué se exige menos profundidad en hormigón de alta resistencia?
Porque la red porosa es más fina y menos conectada y el producto físicamente no llega tan lejos. La gradación de 3–4 mm hasta C45 y 2–3 mm por encima describe lo alcanzable, no un resultado peor: un hormigón denso ya resiste por sí mismo la absorción de cloruros.
¿Sustituye a un sistema de pintura anticorrosiva?
No. Trata el transporte de agua, cloruros y CO₂ disuelto a través del poro. Cuando el desprendimiento por corrosión ya comenzó, el recubrimiento de la armadura es insuficiente o hay fisuras activas, primero van reparación y protección catódica; el acero visto y las estructuras metálicas pertenecen al sistema de pintura, no a la impregnación.
¿Cuánto dura y cuándo se renueva?
Como la modificación vive dentro del soporte no hay película que despegar; se desvanece cuando carbonatación, abrasión o nuevas fisuras reabren caminos. La renovación se decide midiendo hidrofugación in situ, no por calendario. La literatura del sector declara más de diez años para protectores organosilícicos, sujeto a exposición y reensayos.
Última actualización: 2026-10-08 | Base y fuentes públicas: penetración ≥3 mm, reducción de absorción de agua ≥90%, reducción de absorción de cloruros ≥80%, 21 días en Ca(OH)₂ saturado, 50 ciclos hielo-deshielo de −15 °C a 20 °C y 300 h de niebla salina en NaCl al 5% proceden de programas de ensayo publicados por laboratorios terceros vinculados a JTS 153-2015, JT/T 991-2015, JC/T 2273-2014, TB/T 3228-2010 y JTS/T 236-2019; los consumos de 250–350 g/m² líquido y 350–450 g/m² pasta, el intervalo de 3–6 h, la protección de 24 h frente a lluvia, los unos 7 días de reacción y las profundidades graduadas 3–4 mm / 2–3 mm salen de fichas de producto y aplicación de fabricantes; las categorías de protector de piedra siguen JC/T 973-2005. Los valores cambian con la estructura porosa, la humedad, la temperatura y la formulación: verifique el texto vigente de la norma, la especificación del proyecto y un panel de prueba en obra. Autor: equipo técnico de Kexin New Materials (Guangdong) Co., Ltd. La cooperación de exportación se presupuesta sólo en términos EXW/FOB.