Lo que se conoce como “ósmosis” es un conjunto de procesos que afectan a los cascos de fibra de vidrio y que en la mayoría de los casos es mucho menos alarmante de lo que muchos creen. Algunos lo llaman “ampollas” otros ósmosis, sin saber realmente que bajo estas denominaciones se esconden distintos procesos que atienden a distintos problemas y por ello no existe un medidor que permita diagnosticar el problema de forma concreta.

La única manera de diagnosticar una ósmosis en un casco es sacar el barco del agua y mirar para comprobar si existen formaciones de ampollas. Como la ósmosis se desarrolla paulatinamente, para hacer un buen diagnóstico es necesario limpiar el casco con agua a presión para que se puedan apreciar con facilidad la aparición de estas ampollas, que normalmente empiezan a manifestarse primero en la pala del timón.

Los típicos medidores de humedad, no miden realmente la humedad de un casco y mucho menos pueden medir el grado de ósmosis de un casco. Lo que miden es la conductividad eléctrica del casco y de ello se puede “deducir” de alguna manera la humedad superficial, pero nunca la humedad interior del laminado. Recordemos que el laminado de un barco típico suele llevar entre 10 y 15 capas de distintos tejidos de fibra de vidrio. Para conocer de verdad el grado de humedad es necesario hacer una  “cata” y enviar al laboratorio, lo cual NO es una opción. El grado de humedad interior de un casco puede estar relacionado con distintos problemas que se meten en el mismo saco de la “ósmosis”, pero tener humedad en el casco no es automáticamente sinónimo de ósmosis.

Las resinas del laminado

Contrariamente a lo que pudiera pensarse, la resina de poliéster (y en menor medida también el vinilester y el epoxi) no son del todo impermeables y con el tiempo van absorbiendo agua. Se dice que son higroscópicas y por ello capaces de retener agua. 

El poliéster es capaz de retener entre un 1% y 2% en peso. Así un casco de una motora de 9 metros podría llegar a tener unos 50 litros de agua en su "interior" disuelto en la resina de fabricación, sin tener en cuenta los posibles huecos que quedaran en el laminado durante su fabricación. En un velero de por ejemplo 15  metros y de un desplazamiento de 12 a 15 toneladas, la cantidad de agua embebida en la misma resina puede ser de hasta 200 kilos! Se trata de un proceso “natural” que no tiene porqué afectar estructuralmente al barco durante toda su vida.

El gel-coat utilizado en exterior de un laminado, no es más que resina del mismo tipo de poliéster, a la cual se han añadido cargas y pigmentos (Blancos para el típico casco de gelcoat blanco). Y por tanto la capa de gelcoat también absorbe humedad y es propensa a la aparición de pequeñas ampollas.

La ósmosis es la capacidad de un disolvente (agua en este caso) de traspasar una capa o “membrana” porosa y a través de ella y difundirse al otro lado de la membrana. Para que ocurra realmente un proceso de ósmosis, debe existir un fluido a ambos lados de tal membrana, lo que NO es el caso en un casco de un barco. Sin embargo con el tiempo, cuándo ya hay agua en el interior del laminado, si que se produce un fenómeno de ósmosis en dónde para equilibrar las concentraciones, el agua de mar del exterior tiende a pasar al interior, aumentando la presión dentro del laminado. Esta presión crea ampollas o burbujas llenas de ese líquido ácido.

La causa real de las ampollas es la humedad que se introduce en la resina del casco. La humedad puede venir desde el mismo proceso de fabricación, o por una resina mal curada, demasiado aireada al mezclarse con su catalizador al efectuarse el laminado, huecos microscópicos de aire que queden entre capa y capa del laminado, humedad que quede en el material utilizado para el núcleo de un laminado, polvo impregnado en la laminación, temperaturas inadecuadas durante el curado del casco,…

En mayor o menor medida, todos los barcos tienen algo de la mal llamada ósmosis, y en muchos casos no es un asunto tan grave. Cuando las ampollas son muchas e importantes, si será necesario efectuar un trabajo en varadero consistente en "pelar" la capa exterior y perforar las ampollas para posteriormente proceder a aplicar una “barrera” que proteja el casco afectado. Pero que quede claro, que ningún barco se hunde de ósmosis, por grave que esta sea...

¿Por qué salen ampollas?

Las ampollas pueden ser desde puntitos del tamaño de una burbuja de una bebida carbonatada, a grandes bultos en ocasiones de más de 10 centímetros de diámetro, aunque típicamente suelen ser de un centímetro.

Existen varias razones en la aparición de ampollas. En la 10 o 15 capas de laminado del casco existen miles de millones de microscópicas fibras de cristal que fueron “impregnadas” en resina antes de su polimerización. Y ya entonces quedaron huecos microscópicos aunque el casco se fabricara con métodos de infusión al vacío. Cuánto más huecos microscópicos tenga el laminado más probables es que se manifiesten ampollas durante la vida del barco.

Cuando el casco tenga piezas de madera de balsa en su interior, lo cual ocurre con frecuencia en las cubiertas de fibra de vidrio, al llegar la humedad a la madera de balsa esta se pudrirá debido a la humedad, obligando a reparaciones más complejas y costosas.

Los cascos de baja calidad están construidos con muchas capas de “mat” en vez de utilizar tejidos de fibra. El “mat” está formado por miles de millones de cachitos de fibras microscópicas proyectados en el molde en todas direcciones. Estas diminutas fibras actúan como pajitas por las que las moléculas de agua penetran en el interior hasta llegar al núcleo de balsa.

Cuando se construye un casco desde su molde, muchos astilleros aplican el gelcoat mediante spray lo cual “airea” el poliéster creando millones de burbujas microscópicas. Estas son los puntos de aparición de las primeras mini-ampollas del gelcoat que normalmente tienen un diámetro de dos a cuatro milímetros. La resina Vinilester es mucho más resistentes a la formación de estas primeras ampollitas. Por ello en la publicidad de los astilleros, se indica que el casco ha sido construido con resinas de esta química.

Después de la capa de gelcoat, suele encontrarse una capa de mat con resina, que no tiene carácter estructural y actúa como medio de unión entre el gelcoat y la primera capa de fibra de vidrio, tejida en biaxial o en más ejes. Cuando el agua penetra con el paso del tiempo hasta el mat, este dirige el agua por capilaridad a través de las fibras mal empapadas de resina, hacia la primera capa del laminado. Las ampollas que se forman son muy pequeñas.

Cuándo el agua llega a las capas de laminado de tejido de vidrio, este agua se combina con elementos solubles de la resina mal curada y queda atrapada en los huecos microscópicos. En la combinación del agua con estas moléculas de resina se produce un proceso llamado hidrólisis, creando una nueva molécula más grande que no puede escapar con el hueco por el que ha entrado la molécula de agua. En la hidrólisis los iones de oxigeno e hidrógeno del agua se combinan con el material del laminado para producir otros compuestos de olor avinagrado, que acaban por hinchar el laminado, creando las famosas ampollas.

En los casos más extremos la acumulación y presión interna de esas disoluciones puede deslaminar las capas internas del tejido requiriendo retirar unos milímetros del laminado para una vez limpio y TOTALMENTE seco, proceder a relaminar para recuperar el espesor inicial del casco.

Al pinchar una de las  ampollas se libera un líquido ácido cuyo olor recuerda al vinagre. La hidrólisis ha combinado el agua de mar con los solventes interiores y la resina, dando lugar a esas molestas protuberancias. Si no es posible pinchar con un punzón debemos perforar unos milímetros con una broca de 1 milímetros para ver si hay hidrólisis, en cuyo caso, será necesario avellanar la ampolla para lavar y secar antes de proceder al rellenado y relaminado o aplicación de la barrera anti-humedad.

La Hidrólisis en la formación de una ampolla

La resina de poliéster no es una barrera perfecta. Con el tiempo, el agua se difunde a través del gelcoat y la propia resina, a través de la capilaridad microscópica de la fibras nanométricas de vidrio. Estas moléculas de agua encuentran las pequeñas micro-grietas, huecos o burbujas que siempre existen en el laminado.

Una vez dentro de estos huecos, el agua reacciona con los posibles componentes solubles de la resina. Esto incluye subproductos de la fabricación, catalizadores que no reaccionaron completamente o incluso el propio aglutinante de las fibras de vidrio. Este proceso de descomposición química es la hidrólisis. El resultado es un líquido ácido y corrosivo, que suele tener un característico olor a vinagre (ácido acético) y una textura aceitosa debido a su glicol.

Este líquido resultante tiene una alta concentración de sales y ácidos. Como el gelcoat actúa de alguna manera como una membrana semipermeable (deja pasar el agua, pero no esas moléculas más grandes), el agua del exterior, menos concentrada, es "aspirada" hacia el interior, en un intento de equilibrar las concentraciones. Esta es la presión osmótica propiamente dicha, que aumenta la presión dentro del hueco y genera la ampolla.

La presión creciente, junto con la degradación química continua, provoca que el gelcoat se deforme y finalmente se levante, formando las conocidas ampollas. En casos avanzados, la hidrólisis puede incluso atacar la interfaz entre la fibra y la resina, causando un daño estructural más profundo. En estos casos es necesario "pelar" el casco con una lijadora eléctrica que levante una capa de un par de milímetros del casco que deberán ser re-laminados mediante el laminado de un tejido nuevo. El procedimiento es algo laborioso pero sencillo. Es del todo necesario utilizar protecciones adecuadas y utilizar maquinaria con aspiración pues la capa de fibras eliminada desprende un polvo muy dañino en caso de ser respirado.

¿Cómo proceder a reparar una osmosis?

Secado prolongado: Esta es la fase más crítica. El casco debe secarse completamente, un proceso que puede durar desde varias semanas hasta meses, dependiendo del nivel de humedad. Se controla constantemente con un higrómetro para asegurar que el laminado esté completamente seco antes de continuar. A veces se utilizan mantas térmicas e incluso un sistema de vacío con calor para acelerar el proceso, que en los peores casos puede llevar bastantes meses.

El sistema Hot-Vac consisten en la aplicación de "mantas" térmicas con sellado de goma perimetral, conectadas a tubos de aspiración que hacen el vacío para bajar la presión en la capa exterior del casco. Esto acelera mucho el proceso de evaporación y secado sin necesitar elevar de forma excesiva la superficie sobre la que estamos trabajando.

Aplicar barrera epoxi: Una vez seco, se aplican varias capas de una resina epoxi barrera que es mucho más impermeable que la resina de poliéster original y sella el casco. Si hemos "pelado" en barco, será necesario laminar una o varias capas de tejido de fibra de vidrio, para restaurar el espesor original del casco del barco.

Acabado: Finalmente, se aplican las capas de imprimación y pintura antifouling para dar el acabado final y proteger la nueva barrera.