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IV. Tratamientos1. Tipología de materiales para tratamiento

2. Metodología para la evaluación y estudiop revio de tratamientos

3. El papel de la analítica de los materialesen la restauración del patrimonio inmueble

1. CRITERIOS GENERALES DE INTERVENCIÓN EN MATERIALES PÉTREOS

La intervención sobre la piedra de un monu-mento se contempla dentro del marco de la car-ta de Venecia (1968). Por lo tanto, todas las eta-pas y procedimientos empleados intentaránmantener la piedra en su aspecto original, nointroduciendo variables que puedan trastocar elmensaje artístico y estético que sus autores pre-tendieron transmitir.

Llevar a la práctica esta teoría es, en lamayoría de las ocasiones, complejo desde elpunto de vista técnico; sobre todo en los últi-mos años, ya que existe una fuerte agresión delambiente. La piedra se halla en muchos casosen un avanzado estado de deterioro y al inter-venir se pretende no sólo frenar este deteriorosino también dar soluciones de conservaciónque sean capaces de soportar las agresiones delambiente durante un periodo de tiempo razo-nable.

Otro aspecto a considerar es el de las priori-dades en las intervenciones de conservación.Como criterio general debe considerarse válidoaquél que atiende a las causas del deterioro enprimer lugar, actuando sobre ellas para erradi-carlas o minimizarlas.

Posteriormente puede llevarse a cabo laintervención en la piedra propiamente dicha. Enrelación con ello debe recordarse que la piedraen un edificio es la capa más superficial del mis-mo y que en su deterioro y conservación pue-den incidir otros materiales con los que está eníntimo contacto, como es el caso de los rellenosde muros, morteros, etc.

Los tratamientos existentes actualmente parala conservación de la piedra cumplen, en gene-ral, las prestaciones para las que han sido dise-ñados: consolidan, protegen, etc. Sin embargo, lamayoría están concebidos para ser aplicados amateriales homogéneos, con una composición,textura y porosidad uniformes (como el hormi-gón). Por el contrario, la piedra es un materialextraordinariamente heterogéneo; entre sillaresde la misma variedad litológica es frecuente queexistan variaciones importantes en su textura,porosidad, etc., lo que condiciona un distintogrado de penetración y distribución de los pro-ductos de tratamiento en el seno de la piedra y,por tanto, una diferente durabilidad.

Ello obliga a que, cuando se plantea unaintervención en la que se deben aplicar pro-ductos a una determinada piedra, se requierasiempre una experimentación previa, para vercómo se comportan los sistemas piedra-trata-miento seleccionados. La realidad ha puesto enevidencia que los comportamientos obtenidoscon un producto de tratamiento aplicado a undeterminado tipo de roca no pueden extrapo-larse a otras variedades sin cometer errores con-siderables.

Estos hechos y el escaso volumen de nego-cio que para la industria química representanlos productos para el tratamiento de la piedrahace que, en general, las investigaciones sobreéstos sean relativamente escasas y que se dis-ponga de pocos datos para conocer, a priori, elcomportamiento de los diversos sistemas pie-dra-tratamiento.

Por todo ello, es importante remarcar que,ante la falta de elementos de juicio que permitan

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Tipología de materiales para tratamientoRosario Villegas SánchezDepartamento de Análisis. Instituto Andaluz de Patrimonio Histórico

Raniero BaglioniTécnico de Gestión en Conservación Preventiva. E.P.G.P.C.

Marta Sameño PuertoTécnico de Gestion en Biodeterioro. E.P.G.P.C.

seleccionar un tratamiento con unas garantíasmínimas, es preferible no aplicar tratamientos ohacerlo sólo cuando sea absolutamente impres-cindible.

1. 2. Etapas de la intervención

Con ocasión de la reunión en Bolonia (Octu-bre 1971) del Grupo de Trabajo para Tratamien-to de la Piedra (ICOM, ICOMOS, ICR-Roma) sedecidió clasificar los procesos de conservaciónde la piedra en tres grupos principales:

· Limpieza· Consolidación· Protección

De esta forma, se contempla el tratamientode la piedra como una secuencia ordenada deoperaciones adecuadas a las diferentes necesida-des, en lugar de un proceso único. Una conser-vación efectiva requiere en primer lugar la iden-tificación del mecanismo de deterioro, a conti-nuación un proceso de limpieza (que puedeincluir preconsolidación, desalinización y un tra-tamiento biocida) y cuando sea necesaria, unaconsolidación. Posteriormente, si el ambienteagresivo no ha cambiado, hace falta una protec-ción que evite un nuevo deterioro. Además deestas etapas principales cabría considerar otrasactuaciones.

· Preconsolidación: debe abordarse antes dela limpieza, cuando la piedra en la que sedebe intervenir presenta un grado de deco-hesion que lo aconseje. Se lleva a cabo, sobretodo, en objetos labrados, esculturas, escudoso en paramentos con policromía, es decir,partes con un valor artístico significativo. · Desalinización· Reintegración de elementos con pérdidas · Mantenimiento y conservación preventiva

2. LIMPIEZA

La limpieza de la piedra tiene como objetivoeliminar de su superficie la suciedad y los pro-ductos nocivos, es decir, aquéllos que aceleran

su deterioro. La limpieza debe también mejorarla percepción estética del edificio, procurandoacercarla a la que tenía originalmente.

La costra que cubre la piedra consiste, prin-cipalmente, en sales solubles, incrustacionesinsolubles, restos de antiguos tratamientos, partí-culas de combustibles inquemados, vegetación,microorganismos y excrementos de pájaros. Porlo general estos productos no aparecen biendiferenciados y suelen encontrarse formandouna capa más o menos regular y persistentesobre la piedra. Es conveniente tomar algunasmuestras para observarlos y determinar su natu-raleza.

La limpieza es una de las etapas más impor-tantes en el sentido que, en muchas de las inter-venciones en piedra, es la única o la primera quese lleva a cabo, abordándose en muchos edificiosde valor histórico-artístico como una limpiezaindustrial, sin tener en cuenta los criterios queespecialistas en restauración de piedra tomaríanen consideración.

La limpieza condiciona también las etapasde intervención posteriores, por lo que hay queseleccionar los métodos y productos de talmanera que resulten compatibles con las etapasde intervención subsiguientes. Los principalesrequisitos que deben reunir los métodos de lim-pieza son:

· La acción limpiadora debe ser suficiente-mente lenta como para permitir que el ope-rario pueda controlar sus efectos.· El método empleado no debe generar pro-ductos perjudiciales para la conservación dela piedra.· Dicho método tampoco debe producir fuer-tes abrasiones, microfracturas o modificacio-nes del relieve superficial de la piedra quefaciliten su posterior deterioro.

La elección del método de limpieza dependefundamentalmente del tipo de suciedad a elimi-nar, extensión de la misma, grosor y uniformidadde la capa que debe eliminarse, así como de lascaracterísticas petrofísicas de la piedra y su esta-do de conservación. Es frecuente la utilización devarios métodos, que suelen aplicarse de forma

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sucesiva o en distintas partes de un mismo edifi-cio, dependiendo de las características de lasuciedad que se pretende eliminar.

2.1. Limpieza con agua

Es el método más simple; con él se intentadisolver los compuestos solubles y ablandar losque no lo son, para terminar arrancando la sucie-dad con medios mecánicos suaves. Suele emple-arse agua corriente, destilada o desmineralizada.

Con cualquier forma de aplicación que se eli-ja, deben tomarse precauciones para conseguirque la penetración del agua sea lo menor posi-ble, ya que pueden mojarse elementos internos(metálicos o de madera) y deteriorarse. Estemétodo no debe aplicarse en estaciones fríaspara evitar los efectos inducidos por las heladas.

Agua a presión

Se aplica un chorro de agua a presión sobrela superficie, durante el tiempo suficiente paraproducir el ablandamiento de la capa de sucie-dad; de este modo, se disuelve la materia solubley los restos de costra no solubles se eliminan conun cepillo.

Es un método eficaz para eliminar costrascon sales solubles en calizas, poco efectivo paraeliminar costras muy gruesas. No debe utilizarsecuando la piedra está muy decohesionada.

Agua pulverizada

Se rocía la superficie de la piedra con aguahasta que se reblandecen los depósitos de sucie-dad. Después de sucesivas aplicaciones se cepi-lla y se realiza un aclarado para eliminar el mate-rial disuelto.

Agua nebulizada

Para este método se usan nebulizadores oatomizadores que permiten usar una cantidadmínima de agua con el máximo efecto. Los nebu-lizadores reducen el agua a niebla, constituidapor finísimas gotas, de diámetro entre 80 y 120micras y una superficie específica muy grande,

que se depositan sobre la piedra sin apenas pre-sión externa.

Debido a su gran superficie específica y a suelevado número, estas gotitas tienen una grancantidad de puntos de contacto con la piedra. Lacapacidad de disolver costras negras con estemétodo es muy alta y la acción mecánica de lalimpieza se reduce al mínimo.

Por otra parte, la nube de agua pulverizadapuede ser fácilmente orientada a las partesmenos accesibles gracias a su fuerte dispersiónen el aire, y su acción puede ser dirigida a áreaslocalizadas dejando otras partes para limpiar conotros métodos.

Vapor de agua

Se hace llegar a la piedra el vapor generadopor una caldera, con una presión en la superficiede la misma de 0,5 kg/cm2. Esta técnica es apro-piada para superficies irregulares, La piedra debeser capaz de resistir la temperatura relativamentealta del vapor y no retener una cantidad excesi-va del mismo, ya que en dicho caso podríangenerarse eflorescencias.

Este método suele usarse en la piedra de edi-ficios con escaso valor artístico. No se recomien-da para la limpieza de monumentos porque susefectos no pueden ser controlados y la elevadatemperatura del vapor puede dañar la piedra.

Agua aplicada con apósitos

Los apósitos o compresas que se embeben enagua pueden ser de materiales inorgánicosabsorbentes, como ciertas arcillas (sepiolita o ata-pulgita), filosilicatos hidratados de magnesio yaluminio del grupo de la paligorskita o sílicemicronizada. También se pueden utilizar apósi-tos absorbentes de pasta de papel, pasta demadera, etc.

La característica principal para su utilizaciónes que presentan una gran superficie específicay, por lo tanto, pueden absorber gran cantidadde agua u otros líquidos en relación a su peso.Así, 1 kg de atapulgita puede absorber sin hin-charse 1,5 kg de agua ya que ésta ocupa losespacios vacíos de la estructura de la arcilla.

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Suelen utilizarse para limpiar estatuas, relie-ves y frescos conservados en el interior de edifi-cios, porque este método es eficaz sólo parasolubilizar y remover costras de poco espesor(como máximo 1 mm). Si se utilizase para elimi-nar costras gruesas del exterior de edificioshabría que repetir la operación un número deveces muy elevado.

Este método de limpieza puede aplicarsetambién para la eliminación de grasas y otrassustancias, sustituyendo el agua por los disol-ventes adecuados.

La ventaja de este método reside en que noes dañino, siendo aconsejable para la limpiezade objetos delicados. Además, debe tenerse encuenta su bajo coste y facilidad de aplicación.Las desventajas residen en la lentitud, no contro-labilidad y escasa eficacia para costras gruesas.

Existe también un procedimiento muy similarllamado paquete biológico, ya que parece serque durante la aplicación en la piedra, los micro-organismos formados pueden participar en la eli-minación de la costra. Consiste en aplicar sobrela piedra una pasta a base de sepiolita o atapul-gita con agua, urea y glicerina, en las siguientesproporciones (Istituto Centrale per il Restauro,Roma):

· 1 litro de agua· 50 gramos de urea· 22 ml de glicerina · arcilla hasta formar una pasta.

Similar es la mezcla propuesta por Hempel:

· 25 gramos de urea· 100 ml de glicerol· 500 ml de agua· cantidad suficiente de sepiolita para formaruna pasta.

Se aplica la compresa cerca de un mes, trasel cual se puede eliminar el grueso de la costranegra por un simple lavado. No se conoce muybien el mecanismo de acción en que se basa,pero se piensa en un efecto disolvente de lasbacterias sobre el yeso y los ligantes de las cos-tras negras. Al final del tratamiento es aconseja-

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Figura 1. Ensayos delimpieza con papeta dea rcilla y productos quí-micos

ble desinfectar con un fungicida para evitar fenó-menos de corrosión por bacterias.

2.2. Limpieza mecánica

Estos métodos emplean energía mecánicapara separar la suciedad del material a limpiar. Esimportante que la separación tenga lugar justo enla interfase suciedad-piedra y que la acciónmecánica no dañe a la piedra.

Métodos mecánicos sencillos

La limpieza puede llevarse a cabo manualmente,con instrumentos como el bisturí, espátulas, papelde lija, piedra pómez, etc. o con otros instrumentosaccionados eléctricamente pero de pequeñas dimen-siones y perfectamente controlables (pequeños tor-nos con puntas y accesorios variables).

La eficacia de este tipo de limpieza dependefundamentalmente de la habilidad y sensibilidaddel operador.

Chorro de arena seca

Esta técnica usa un chorro de aire a presiónque lleva en suspensión un abrasivo, que arran-ca la suciedad al chocar con la superficie. Elabrasivo debe tener un tamaño homogéneo yfino, puede ser sílice, escoria metálica, esferasde vidrio, etc.

La acción mecánica depende por una partede la presión del chorro de abrasivo, de sudureza y densidad y de la forma de las partícu-las abrasivas. También depende del tiempo deaplicación del chorro y de la distancia entre laboquilla y la superficie de la piedra.

Es muy difícil de controlar y puede eliminar,además de la suciedad, parte de la piedra delsustrato. El principal inconveniente es la for-mación de polvo. Debe utilizarse con precau-ciones en materiales heterogéneos o en zonasdonde existan materiales de diferente dureza,para evitar erosiones en las zonas menos resis-tentes.

Se puede aplicar en cualquier estación y noprovoca las eflorescencias que suele generar elchorro de arena húmedo.

Chorro de arena húmeda

Consiste en la aplicación de una mezcla deagua y arena a presiones comprendidas entre 0,5y 3 kg/cm2. No produce polvo dañino para eloperador ni contamina el medio ambiente, aun-que se forma barro que debe eliminarse poste-riormente de la superficie por lavado.

No se recomienda en monumentos de interéshistórico-artístico porque la cantidad de agua uti-lizada moviliza las sales solubles en los para-mentos, con la posibilidad de cristalización de lasmismas en la superficie durante el secado delagua.

Mic rochorro de arena

En este caso se utiliza un polvo abrasivo muyfino, de menor dureza y tamaño que el utilizadoen el chorro de arena. El abrasivo suele ser esfe-ras de vidrio o de alúmina, de diámetro aproxi-mado de 40 micras.

La presión del chorro se regula con facilidady también se puede controlar la cantidad deabrasivo. Esto significa que la limpieza con esteinstrumento es graduable y, por tanto, aplicableen principio a cualquier tipo de piedra. Estemétodo es efectivo para incrustaciones gruesas yduras, costras delgadas e incluso para los depó-sitos y costras negras que cubren la piedra conpolicromía, respetando las pátinas cromáticasoriginales bajo la suciedad.

Entre las desventajas cabe citar: que despren-de mucho polvo, el cual debe recogerse para nocontaminar; los aparatos diseñados para tal finson costosos, así como su mantenimiento; y elabrasivo es comparativamente caro y no puederecuperarse. Finalmente, cabe señalar que es unmétodo lento.

2.3. Limpieza química

Este método se basa en utilizar productosquímicos solubles en agua que reaccionan conlos compuestos que forman la costra, de formaque se pueden eliminar más fácilmente. En gene-ral deben evitarse los productos con pH menorde 5 o mayor de 8, es decir, muy ácidos o muy

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básicos; así como aquellos que pueden generarsales solubles, perjudiciales para la piedra.

Normalmente se aplican mezclados con unapasta absorbente que facilita el contacto con lasuciedad, impidiéndose la evaporación del aguay empleándose menos limpiador. Después deretirar esta pasta se termina de limpiar con aguay mecánicamente, comprobando que se eliminatodo resto de limpiador.

Agentes ácidos

Se emplean ácidos y sales ácidas que reac-cionan con las costras negras y las disuelven. Losefectos de los ácidos suelen ser duraderos y suagresividad puede comprobarse incluso añosdespués de aplicados. Por ello, su uso no esrecomendable.

De ellos, es particularmente peligroso el áci-do clorhídrico, ya que puede dar como resulta-do la formación de cloruros, que pueden causaruna fuerte degradación. Este efecto llega a serpatente al amarillear ciertas áreas de la piedraque contienen impurezas de hierro, las cualesson atacadas por el clorhídrico y migran hacia lasuperficie.

También se usan el bifluoruro de amonio y elácido fluorhídrico. En rocas calcáreas el carbona-to cálcico se transforma en fluoruro de calcio,menos soluble que el carbonato pero de volu-men significativamente menor, provocando en lasuperficie fracturas por donde pueden penetrarcontaminantes y soluciones dañinas. Sobre la síli-ce y los silicatos el fluorhídrico actúa convirtien-do el silicio en una sustancia gaseosa (tetrafluo-ruro de silicio).

En algunos casos particulares pueden serapropiados otros ácidos, por ejemplo, las man-chas de herrumbre en el mármol se eliminanbien con ácido fosfórico, seguido de un aclaradocon amoniaco para neutralizarlo.

Agentes básicos

Están basados generalmente en la sosa caús-tica con distintos aditivos para controlar yaumentar la actividad superficial. Su empleoresulta efectivo en calizas, mármoles y morteros

para eliminar las costras de yeso. También sonfrecuentes las mezclas basadas en el amoniaco.

Entre ellos se enuentra una mezcla de meta-fosfato de sodio con formiato de amonio, unagente humidificante y etanolamina, a un pH de9, la cual tiene la propiedad de disolver el yesosin atacar a la calcita.

Una fórmula puesta a punto por técnicos delIstituto Centrale del Restauro es la siguiente:

· 1.000 cc de agua · 30 g de bicarbonato de amonio · 50 g de bicarbonato de sodio · 25 g de EDTA (sal bisódica)· 10 cc de desogen · 60 g de carboximetil celulosa

Dicha mezcla se identifica con la sigla AB57.Es importante que el pH no sea superior a 8 paraevitar la corrosión de las calizas y la formaciónde subproductos dañinos. Una vez aplicada seeliminan los residuos de la pasta con varios lava-dos y cepillados; de este modo, se eliminan lassales básicas nocivas que podrían permanecer enlas piedras.

Se trata de un método de limpieza controla-ble, pero no es aconsejable para materiales muyalterados, especialmente los mármoles (dondepuede haber corrosión intergranular y decohe-sión de los granos de calcita) y las calizas muyporosas, puesto que, al separar el apósito, pue-den arrastrarse partes importantes de material.

Es recomendable de forma especial para laeliminación de concreciones calcáreas en recu-brimientos de poco espesor y cierta dureza. Pre-senta las ventajas de ser un método rápido, fácil-mente aplicable y barato.

Disolventes orgánicos

Los disolventes orgánicos se emplean paraeliminar aceites y grasas de la superficie. Loscomponentes grasos que pueden encontrarsecon frecuencia en la capa de suciedad suelen serresiduos de antiguos productos de tratamiento(aceites, ceras, etc.). Todos estos productos sonparticularmente sensibles a la oxidación, origi-nando variaciones en el color original.

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Los disolventes orgánicos más utilizados sonel tricloroetano y los hidrocarburos alifáticos (n-hexano) o aromáticos (tolueno). Para retardar laevaporación de los mismos y alargar el tiempode contacto con la capa de suciedad, suelen apli-carse mediante apósitos de pulpa de papel, loscuales se cubren un cierto tiempo con una capade polietileno. También se preparan en forma degel, utilizando como soporte la carboximetil-celulosa o la bentonita.

La suciedad formada por grasa y materiasoluble en agua se limpia bien con emulsionesde solventes orgánicos y agua.

2.4. Limpieza con láser

La limpieza con láser es un proceso quepuede considerarse físico y no mecánico. Sebasa en la absorción por la costra de pulsos deluz coherente (todos los fotones que forman elhaz tienen la misma longitud de onda y estánen fase, es decir, coinciden los máximos y losmínimos de las ondas) de gran energía, lo cualda como resultado la vaporización del materialque la forma; este método se denomina fotoa-blación. Cuando queda al descubierto la piedralimpia, de color claro, la absorción de energíacae a niveles más bajos y el proceso se para.

Las características de este método son lassiguientes:

· Radiación monocromática: puede elegirseuna longitud de onda específica para elimi-nar capas de alteración de distinta naturale-za química sin producir daños en el sustrato.· Radiación en pulsos: los pulsos son sufi-cientemente cortos (duración del orden de10 ns) como para garantizar densidades depotencia elevadas sin dar tiempo a la gene-ración de alteraciones térmicas.· El haz puede ser expandido, para aumen-tar el tamaño de la zona a limpiar, o focali-zado, para concentrar la energía en zonas demenor tamaño.En la actualidad existen ya en el mercado

aparatos adaptados para la limpieza de monu-mentos, que pueden ser empleados en obra.Para describir un láser primero se cita su medio

activo, seguido de la duración del pulso y de supotencia máxima de salida o de su energía totalpor pulso.

El láser permite variar la intensidad de laluz y así limpiar capas de distintos espesores. Sila costra es gruesa se emplean energías de másde 10 megavatios/m2, con lo que se produce laevaporación del material depositado. En páti-nas o costras muy finas la ablación se producecon menores intensidades. Su velocidad de tra-bajo se sitúa en torno a los 100 cm2/min enparamentos lisos, aunque siempre depende dela intensidad necesaria y del relieve

Cuando bajo la capa de suciedad existe unrecubrimiento cromático, éste no se ve afectadopor la limpieza con láser si se ejecuta con laintensidad adecuada. No obstante pueden surgircomplicaciones, especialmente cuando se tratade colocaciones rojizas.

En resumen, las ventajas más importantes dela limpieza con láser son:

· Escasa o nula agresividad física, lo que per-mite limpiar piedras muy decohesionadas ofriables, sin necesidad de preconsolidarlas. · Elevada selectividad. · Ausencia de contacto con la piedra. · Inexistencia de medios adicionales (agua oabrasivos), lo que evita los daños por hume-dad o abrasión.

2.5. Aplicación de ultrasonidos

Este método se emplea para el tratamientode costras sin causar ningún daño a la piedrasubyacente. La limpieza se realiza medianteciertos aparatos capaces de transmitir unasvibraciones desde un emisor a través de unapelícula de agua a la costra negra. El aguatransmite las vibraciones y hace despegarse a lacostra, eliminándose después por lavado losrestos de suciedad.

Es un instrumento de precisión y, si se tra-baja correctamente, puede ser muy útil en ellevantamiento de capas de suciedad en escultu-ras policromadas. Dada su gran lentitud es acon-sejable utilizarlo sólo en objetos de pequenasdimensiones.

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3. EXTRACCIÓN DE SALES SOLUBLES

Las sales solubles son una de las más impor-tantes causas de deterioro de la piedra de edifi-cación. La colocación de sus cristales dentro delespacio poroso de la piedra contribuye a micro-fisurarla y disgregarla. Por ello, cuando estánpresentes en la piedra deben eliminarse, aunquela extracción (desalinización) no es, en la prácti-ca, una tarea sencilla. Una incompleta elimina-ción de las sales condiciona una mala evoluciónde los tratamientos de consolidación e hidrofu-gación.

Existe la posibilidad de, una vez analizadaslas sales presentes en un edificio y conocidas lascondiciones termodinámicas que controlan suformación, actuar en el entorno de manera quelas sales no se generen de nuevo. Para ello esconveniente determinar las fuentes implicadasen su formación, que suelen ser: el agua proce-dente del suelo o de la lluvia, la contaminaciónambiental y los morteros.

Un procedimiento habitual de extracciónconsiste en aplicar sobre la superficie de la pie-dra un material absorbente (como pasta de celu-losa) embebido en agua destilada, el tiempo quesea necesario para solubilizar las sales (de lasque previamente se conoce su naturaleza quími-ca). La pasta aplicada (apósito) se mantienecubierta con una capa de polietileno todo eltiempo que dura esta fase. A continuación seretira el polietileno, se deja secar y, por último,se retira.

Seguidamente se diluye la pasta en agua des-tilada y se determina la concentración de salespresentes con un conductímetro. La operaciónde extracción se repite tantas veces como seanecesario hasta comprobar que no quedan salessolubles en la piedra, es decir, hasta que la solu-ción deja de ser conductora.

Como soporte se puede utilizar tambiénsepiolita, atapulgita, etc. Para costras duras consales pueden utilizarse aditivos, tales comoAEDT, bicarbonato sódico, bicarbonato o carbo-nato amónico.

En los últimos años se han considerado otrosmétodos de desalinización menos habituales ycon resultados menos contrastados. Así, por ejem-

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Figura 2. Limpieza conláserFigura 3. Extracción desales solubles

plo, se ha propuesto el uso del vacío, electrodiá-lisis, microondas y bacterias sulforreductoras.

4. MÉTODOS DE PREVENCIÓN Y CONTROLBIOLÓGICO

El control del crecimiento de los agentes bio-lógicos responsables del biodeterioro de lasobras de arte, se encuentra dentro de las opera-ciones realizadas en las intervenciones de restau-ración. La eficacia de estos tratamientos dependedel método y de los productos empleados, sinembargo, es necesario recalcar que los organis-mos volverán a crecer si las condiciones ambien-tales son favorables.

4.1. Métodos indirectos

Suponen una inhibición o disminución delcrecimiento biológico por modificación de losparámetros ambientales (humedad, temperatu-ra,...) o de los factores fisico-químicos del sus-trato (nutrientes).

Sin embargo no siempre es posible realizarla aplicación de este tipo de métodos, puestoque raras veces se puede provocar un cambioen las condiciones ambientales y llevar a caboun control estricto de estos parámetros.

4.2. Métodos directos

Suponen una acción directa sobre los orga-nismos responsables del biodeterioro, es decirun tratamiento que consista en esterilizacióny/o erradicación de los organismos. Sin embar-go, con el tiempo los materiales pétreos pue-den ser nuevamente colonizados, por lo tantoestos métodos resultan útiles durante un ciertoperíodo de tiempo, debiendo llevarse a caboun mantenimiento estricto del edificio despuésde restaurado.

Métodos mecánicos

Estos métodos se basan en la remoción físi-ca de los agentes biodeteriorantes con instru-mentos manuales como bisturí, espátula, cepi-llo, aspirador, etc. Por su simplicidad soncomúnmente empleados, sin embargo tienen ladesventaja de no dar resultados de larga dura-ción, puesto que resulta muy difícil obteneruna eliminación completa de la estructuravegetativa o reproductiva de la especie presen-te, a menos que se dañe gravemente el sustra-to. Los métodos mecánicos pueden resultarmuy útiles sobre todo si se combinan conmétodos químicos.

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Figura 4. Aplicación debiocidas

Métodos físicos

Estos métodos se basan en el empleo deradiaciones electromagnéticas y eléctricas conacción biocida o nociva para los organismostratados.

La radiación ultravioleta muestra una granactividad germicida. Este tipo de radiación esmuy utilizado para la esterilización de superfi-cies, utensilios y objetos.

Los rayos γ son radiaciones electromagnéti-cas con una frecuencia más elevada que losultravioleta y, por tanto, con una mayor activi-dad biocida. Su aplicación se limita al trata-miento de materiales orgánicos (papel, perga-mino y madera).

El uso de altas y bajas temperaturas tambiénestá restringido al caso de materiales orgánicos.

El tratamiento con ultrasonidos, empleadopara la limpieza de objetos arqueológicos, made-ra mojada y tejidos modernos, puede tener ana-logías con los efectos biocidas.

Métodos biológicos

Son aquéllos que utilizan especies parásitas oantagonistas para limitar el crecimiento de otrasespecies animales o vegetales.

En el caso de la flora vascular ruderal se pue-de pensar en el empleo de insectos fitófagosespecializados, pero en la práctica existen nume-rosas dificultades y contraindicaciones.

En el caso de animales, sobre todo contra laavifauna, se han empleado especies antagonistas(predadores de pollos o de huevos) que reducenla densidad de población de otras especies.

En el contexto de los bienes culturales sonnecesarios mayores conocimientos acerca delcomportamiento de los insectos en relación a susenemigos naturales. La principal desventaja es suescasa eficacia al no erradicar completamente lasplagas.

Las feromonas constituyen un método notóxico de control que está siendo bastante inves-tigado. Son sustancias muy específicas que inter-vienen en el apareamiento atrayendo al sexocontrario. Actualmente son sintetizadas química-mente y se aplican en trampas para atrapar al

mayor número de insectos, erradicándolos pos-teriormente con un insecticida.

Métodos químicos

· Pesticidas y desinfectantes: características,requisitos y métodos de aplicación

a) Definición y clasificación de los productos

Se denominan pesticidas las sustancias quí-micas utilizadas para eliminar el crecimiento deespecies biológicas indeseables. La acción bioci-da contra microorganismos se llama desinfeccióny contra organismos macroscópicos como insec-tos y plantas se llama desinfestación.

Los pesticidas pueden ser clasificados depen-diendo de:

· su naturaleza química (orgánicos o inorgá-nicos),· los organismos a eliminar (existen diversosproductos, pero en el caso del biodeteriorode las obras de arte se emplean bactericidas,fungicidas, algicidas, herbicidas e insectici-das),· su modo de acción,· y su uso o formulación.

En algunos productos comerciales, el princi-pio activo, que indica la actividad biocida, apa-rece unido a otros aditivos que mejoran la efica-cia del producto. Así pues, el mismo principioactivo puede ser vendido en distintas formula-ciones o mezclas con distintos nombres comer-ciales.

b) Requisitos de los productos

Los requisitos de los productos que se emple-an en la conservación de las obras de arte debenser por una parte de tipo técnico y por otra detipo sanitario:

· elevada eficacia contra los agentes biodete-riorantes,· nula interferencia con los materiales consti-tutivos de la obra en estudio,

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· baja toxicidad para la salud y· bajo riesgo de contaminación ambiental.

La eficacia de un producto va en función dela actividad biocida contra los organismos a eli-minar. Se define teniendo en cuenta la dosisnecesaria (cantidad de pesticida/unidad de volu-men de aire o superficie), el espectro de acción(amplia actividad contra los organismos) y la per-sistencia (duración del tratamiento en función dela permanencia de residuos tóxicos).

Existen una serie de factores que normal-mente influyen en la eficacia de un tratamiento:

· concentración empleada,· duración de la aplicación,· estabilidad del producto,· temperatura ambiental,· entidad de la colonización,· presencia de materiales orgánicos,· presencia de fisuras en el sustrato,· viento y lluvia durante el tratamiento,· contenido de agua del sustrato,· tipo de sustrato,· tipo de disolvente,· pH de la solución,· intensidad luminosa y· lluvia posterior al tratamiento.

La interferencia con el sustrato depende dela capacidad de reacción química que tenga elbiocida y de la presencia o no de sustancias colo-readas presentes en la formulación del productocomercial. Por lo tanto es necesario verificar queel producto sea químicamente neutro, estable eincoloro.

Sin embargo, la interacción biocida-sustratono sólo depende de algunas características quí-micas del principio activo, sino también de laconcentración empleada, del tiempo de contacto,de la metodología de aplicación y del tipo desustrato (composición mineralógica y porosidad).

La toxicidad de un producto se define comosu capacidad de producir lesiones o la muerte.Para cuantificar la toxicidad de un producto seusa un índice referido a la cantidad de principioactivo (suministrado por vía oral o por vía cutá-

nea) que resulta letal para el 50% de los anima-les usados en tests experimentales. Se indica conlas siglas DL50 (Dosis Letal) = mg de produc-to/Kg de peso del animal. El valor que define laDL50 está condicionado por diversos factores:especie animal, variabilidad genética, edad, con-diciones fisiológicas, factores ambientales, sus-tancias asociadas y degradación de la sustancia.

En base a esto se establecen las clases toxi-cológicas (en orden decreciente de toxicidad) delas formulaciones comerciales, de acuerdo con lanormativa comunitaria (Dir. 92/32/CEE).

Todas las sustancias con actividad biocida uti-lizadas en el sector agrícola y civil- sanitario,deben ser registradas por la institución corres-pondiente, documentando los datos toxicológi-cos y la eficacia contra las distintas especies.Sobre esta base, las autoridades competentes cla-sifican las sustancias y les asignan la clase toxi-cológica, indicando las precauciones necesariasque deben ser tenidas en cuenta a la hora demanipular el producto.

El riesgo de contaminación ambiental esotro de los factores que debe ser tenido en cuen-ta. A veces, es posible que una dosis más omenos elevada del producto aplicado, se disper-se en el ambiente.

c) Modalidad de aplicación

Los biocidas pueden ser aplicados depen-diendo del material constitutivo de la obra, de suestado de conservación, del organismo a elimi-nar, de la entidad y difusión del ataque y del pro-ducto elegido.

Los tratamientos pueden hacerse mediantepinceladas, aplicación de compresas, inyección,fumigación, etc.

Los productos viene en formulaciones líqui-das y sólidas y se disuelven o dispersan en aguao en disolventes orgánicos a distintas concentra-ciones.

En función del tipo de organismo se puedeefectuar una remoción suave de la biomasamediante el uso de instrumentos adecuados.

La pulverización y la aplicación mediantepincel del producto diluido son los métodos detratamiento más comunes que se emplean. En el

cuadernos técnicos

178

caso de pinturas que presenten un estrato pictó-rico muy deteriorado, es preferible utilizar el sis-tema de pulverización.

La aplicación de compresas se realiza sobretodo en el caso de organismos que están enestrecho contacto con el sustrato, como los líque-nes, con el fin de incrementar el tiempo de con-tacto de la solución biocida con el organismo.

La inyección de biocidas se puede efectuaren el caso de materiales leñosos deteriorados porinsectos, aprovechando los orificios y galeríasque han dejado en la madera.

La fumigación o dispersión de un biocidagaseoso en el aire se emplea en el caso de mate-riales orgánicos. Este método tiene como venta-jas una alta eficacia y una penetración más pro-funda en el material constitutivo. Sin embargo,debido a la alta toxicidad que presentan las sus-tancias usadas como fumigantes, el tratamientodebe realizarse en cámara de fumigación u otroambiente perfectamente sellado. Actualmente, seemplean gases inertes (nitrógeno o argón) encondiciones de humedad relativa baja.

Atmósferas controladas. Gases inertes

La aplicación de productos biocidas, como lafumigación con gases (óxido de etileno, bromu-ro de metilo, fosfinas, etc.), puede ocasionar gra-ves problemas de toxicidad en las personas quelos usan y alteraciones en las propiedades físicoquímicas de los materiales que constituyen lasobras de arte.

Como tratamiento alternativo, se propone laaplicación de un gas inerte (argón o nitrógeno)en un sistema herméticamente cerrado, en cuyointerior se deposita el objeto infestado. Es nece-sario llevar el control de ciertos factores ambien-tales: temperatura, humedad relativa y concen-tración de oxígeno. Se han realizado investiga-ciones en laboratorio que indican que unaatmósfera de gas inerte, aplicada a baja concen-tración de oxígeno, produce una anoxia comple-ta en todas las fases del ciclo biológico de espe-cies de insectos destructores de bienes culturales.

El objetivo es eliminar por completo cual-quier plaga de insectos y disminuir el desarrollode microorganismos aerobios que se encuentren

alterando las obras de arte. El gas descrito no estóxico, tiene un bajo coste y es estable por loque no produce alteraciones físico-químicas enlos objetos tratados.

· Bactericidas, fungicidas y algicidas

Compuestos inorgánicosCompuestos organometálicosCompuestos fenólicos y derivadosCompuestos del amonio cuaternarioMezclas

· Herbicidas (líquenes, musgos y plantas vas-culares)

Compuestos inorgánicosDerivados de la ureaDiazinasTriazinasPiridinasCompuestos fosfoorgánicosMezclas

4.3. Ensayos con biocidas

El estudio de las diferentes formas de vidaque aparecen sobre un monumento es la basepara la consiguiente selección de los tratamien-tos biocidas para la conservación.

Determinación de la eficacia

Se realizan una serie de tratamientos biocidasin situ y posteriormente ensayos de laboratorio:aplicación del producto y observación de lainterfase liquen-sustrato.

La eficacia de los distintos tratamientos seestudia mediante observaciones directas de losorganismos en varios intervalos de tiempo ymediante el uso del microscopio óptico y delmicroscopio electrónico de barrido.

Determinación de la interacción biocida-piedra

El objetivo de este estudio es verificar el efec-to de los tratamientos biocidas sobre los materia-

c apítulo 4

179

les pétreos, utilizando diversos ensayos y méto-dos de aplicación de los productos. Así pues, lascaracterísticas de dichos materiales se determi-nan antes y después del tratamiento biocida.

Por un lado se procede a la preparación delos biocidas en dosis determinadas para los dis-tintos tratamientos.

Los métodos de análisis son los siguientes:

· Absorción por capilaridad· Alteración cromática· Ensayos de alteración acelerada· Impregnación por inmersión y observaciónal microscopio electrónico de barrido

5. CONSOLIDACIÓN

Por consolidación se entiende la aplicaciónde un material que, al penetrar en profundidaden la piedra, mejora su cohesión, sus caracterís-ticas mecánicas y la adhesión de las capas alte-radas al sustrato sano. La aplicación de un pro-ducto consolidante es necesaria únicamentecuando la piedra ha perdido cohesión y debeintroducirse un material que consiga la uniónentre los granos minerales que la forman y quehan quedado sueltos y la adherencia entre lacapa alterada y la sana.

Los tratamientos efectuados hace más de treso cuatro décadas aportan escasa informaciónacerca del comportamiento de los productos uti-lizados, ya que existe poca documentación sobresus características, sus técnicas de aplicación, elestado de la piedra antes de la misma, etc. Aun-que en la actualidad los tratamientos son descri-tos en profundidad y su evolución seguida deta-lladamente a lo largo de los años, la lentitud delos procesos de alteración hace que, en la mayo-ría de los casos, no exista la adecuada informa-ción sobre el comportamiento de los productosusados, y que haya que seguir recurriendo a losensayos acelerados de laboratorio para llegar ala elección de los más apropiados.

Los principales métodos de consolidación sebasan fundamentalmente en tres procesos:

1) Reemplazar aquellos constituyentes de lapiedra que son propensos al ataque atmosfé-

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Figura 5 a. Hifas delíquenes tratados con

cloruro de benzalconio,observación al SEMFigura 5 b. Hifas de

líquenes sin tratar, obser-vación al SEM

rico, y precipitar materiales químicamenteresistentes en sus poros, para consolidar losgranos sueltos. Estos serían los tratamientoscon soluciones de compuestos inorgánicos.

2) Precipitar sílice, procedente de ésteres desilicona, en los poros de la piedra. Los pro-ductos organosilícicos consisten en monóme-ros, oligómeros o polímeros de dicha familiay su efecto final es producir un depósito desílice que une los granos sueltos.

3) Impregnar la piedra con productos orgáni-cos con objeto de cementar los granos quehan quedado sueltos a causa de la alteración,e impermeabilizar y proteger la piedra deposteriores ataques. Los productos orgánicosrodean los granos de la piedra de una red deun polímero orgánico que, teóricamente, nodebe llenar los poros.

Los consolidantes inorgánicos parecen los másapropiados, por su similitud con los componentesde la piedra, y resisten mejor, en general, la acciónde la intemperie. Sin embargo, sus característicasmecánicas son claramente inferiores a las de losorgánicos, y es difícil lograr una buena penetra-ción del tratamiento, uno de los aspectos funda-mentales de la consolidación. Los polímeros orgá-nicos, además de su mayor alterabilidad, poseenciertas características muy diferentes de aquéllasde la piedra; por ejemplo, sus coeficientes deexpansión térmica son mayores que los de la pie-dra, originándose tensiones entre el consolidantey el sustrato al variar la temperatura. Los organo-silícicos pueden considerarse intermedios entrelos anteriores; una vez polimerizados su esquele-to está formado por átomos de oxígeno y de sili-cio, de naturaleza inorgánica, mientras que su ori-gen y mecanismo de polimerización guardanrelación con los productos orgánicos, pudiendoalcanzar profundidades de penetración y caracte-rísticas mecánicas similares a las de éstos.

5.1. Características de los consolidantes

Las características que deben reunir los con-solidantes son las siguientes:

a) Valor consolidante, ya que la función deun consolidante es restablecer la cohesión delos granos de la piedra deteriorada. Paraobtener una medida cuantitativa del valor dela consolidación se usan las medidas de laresistencia a la compresión, a la tracción, dela dureza superficial o de la resistencia a laabrasión.

b) Alterabilidad de la piedra consolidada,debe ser inferior a la de la piedra sin tratar,ya que de lo contrario sería preferible no tra-tarla y sustituirla. Depende tanto de las carac-terísticas del producto como de las de la pie-dra y también de los factores de alteración.Se determina con la ayuda de ensayos dealteración acelerada.

c) Profundidad de penetración. Un consolidan-te debe restablecer la cohesión entre la zonaexterna alterada y el sustrato interno sin alterar.La interfase entre la zona tratada y la sin tratarmarca un cambio de propiedades tales comoporosidad o permeabilidad al agua líquida yvapor; si este cambio es muy brusco, puedellegarse al desprendimiento de la capa tratada.La profundidad de penetración es inversamen-te proporcional a la viscosidad del producto yal ángulo de contacto con la piedra.

d) Modificación de la porosidad y porometría.La alterabilidad de una piedra está muy rela-cionada con su contenido de agua y con lasposibilidades de movimiento de ésta en suinterior, función de la cantidad de poros y deltamaño de éstos. Si un tratamiento produceuna disminución de porosidad muy acusada oun aumento en los microporos, la alterabili-dad de la piedra se verá incrementada.

e) Capacidad de transferencia de humedad.Los consolidantes deben permitir el paso dehumedad a través de la piedra, para impedirla acumulación de agua y sales en determi-nadas zonas.

f) Compatibilidad con la piedra. En el aspectoquímico, esto significa que no deben formar-

c apítulo 4

181

se compuestos que puedan reaccionar con loscomponentes de la piedra o que puedan afec-tar a la estructura cristalina. Desde el punto devista físico, las propiedades de la piedra con-solidada deben ser similares a las de la piedrasin tratar, a fin de que no se creen tensionesentre la capa tratada y el sustrato interno.

g) Efecto en el aspecto. La piedra no debesufrir cambios de color o de brillo a causade un tratamiento. Además, el aspectosuperficial no debe alterarse significativa-mente con el paso del tiempo por efecto delos agentes ambientales, especialmente laradiación UV.

5.2. Consolidantes inorgánicos

La utilización de compuestos inorgánicos confines de consolidación data de varios siglos yalcanzó su máximo desarrollo en el XIX. Estoscompuestos, de naturaleza semejante a la de loscomponentes de la piedra, parecerían, en princi-pio, los más idóneos para su restauración. Sinembargo, esta similitud hace que la piedra sesiga alterando de la misma forma en que lo hahecho antes de la consolidación.

Sus ventajas son su mayor duración y unagran inercia frente a la radiación UV. Entre susinconvenientes se encuentran su mayor fragili-dad y menor elasticidad, la dificultad de con-seguir una buena penetración lo que producela formación de costras delgadas y duras, elcambio de color de la superficie, la formaciónde sales solubles como subproducto, el creci-miento de cristales que puede generar tensio-nes en el interior de los poros, y su baja acciónconsolidante.

Entre ellos se encuentran los siguientes:

a) Hidróxido cálcico en forma de solucioneso suspensiones acuosas. El consolidante es elcarbonato cálcico que se forma por reaccióncon el anhídrido carbónico atmosférico.

b) Hidróxido de bario. Los otros hidróxidosalcalinotérreos reaccionan igual con el anhí-

drido carbónico atmosférico, con la ventajade que los carbonatos que se forman sonmenos solubles que el cálcico y, por tanto,más resistentes a la alteración.

c) Silicatos alcalinos. Con ellos se obtiene laprecipitación de sílice. Su principal problemaes la formación de sales solubles como sub-producto y su bajísima penetración.

d) Derivados del Flúor. El ácido fluorhídricoreacciona en las piedras calizas dando fluo-ruro cálcico, y en las areniscas dando fluosi-licato, en ambos casos en costras muy finas.Con el ácido fluosilícico y los fluosilicatos seobtienen fluoruro cálcico y sílice, pero se for-ma una costra muy fina y de distinta compo-sición que el sustrato, que normalmente ter-mina desprendiéndose.

e) Anhídrido carbónico y carbonato. Emple-ando estos compuestos se pretende recon-vertir el yeso, formado como consecuenciade la alteración, en carbonato cálcico.

f) Otros: estearato de cinc y aluminio, sulfatode aluminio, ácido fosfórico, fosfatos, alumi-nato potásico, etc.

5.3. Consolidantes organosilícicos

Su acción consolidante consiste en la forma-ción de una estructura reticular semejante a la dela sílice. Inicialmente se usaron en el tratamientode piedras silíceas, pero su aplicación se haextendido, con muy buenos resultados, a mate-riales calizos. Su composición se basa en molé-culas del tipo

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182

R3

R4

- O - CnHm alcoxi- CnHm alquilo

donde Ri son radicales de dos tipos:

R1 - Si - R2

c apítulo 4

183

Tabla 1. Compuestos organosilícicos consolidantes

Rhodorsil X 54 802

Rhodorsil XR 893

Rhodorsil 10336

Consolidante OH

Consolidante H

Motema 28

Motema Sylan

Tegovakon V

Tegovakon T

Dynasil A

Brethane

Dow-Corning Z 6070

Dri Film 104

ICI EP 5850

Rhône-Poulenc

Rhône-Poulenc

Rhône-Poulenc

Wacker-Chimie

Wacker-Chimie

MOTEMA

MOTEMA

Th Goldschmidt

Th Goldschmidt

Dynamit Nobel

Building Research Station

Dow Chemical

General Electric

ICI

Metiltrimetoxisilano

Metilfenilpolisiloxano

Alquilarilpolisiloxano

Silicato de etilo

Silicato de etilo +

metiltrimetoxisilano

Silicato de etilo

Silicato de etilo +

alcoxisilano

Silicato de etilo

Silicato de etilo +

metiltrietoxisilano

Silicato de etilo

Trialcoxisilano

Metiltrimetoxisilano

Alcoxisilano

Metiltrietoxisilano

DENOMINACIÓN FABRICANTE COMPOSICIÓN

El nombre que reciben es el de alquilalcoxi-silanos, con prefijos que indiquen el número deradicales de cada tipo que existen en la molécu-la. Estos productos pueden utilizarse en forma demonómeros de los tipos anteriores o de materialparcial o totalmente polimerizado.

El proceso de polimerización en el interior dela piedra cuando se utilizan monómeros comien-za por la hidrólisis del grupo alcoxi

y continúa con la polimerización propiamen-te dicha

que continúa hasta que todos los gruposalcoxi han reaccionado.

Los grupos alquilo permanecen sin reaccio-nar y son los que caracterizan el tipo de políme-ro formado:

Si se parte de un tetraalcoxisilano se obtieneuna estructura análoga a la de la sílice y tie-ne sólo efecto consolidanteSi se parte de un alquiltrialcoxisilano quedauna polímero tridimensional con gruposorgánicos, por lo que tiene propiedades con-solidantes e hidrófugas.Si se parte de un dialquildialcoxisilano resul-ta un polímero lineal con dos grupos orgáni-cos en cada átomo de silicio, por lo que tie-ne sólo efecto hidrófugo.

5.4. Consolidantes orgánicos. Polímerossintéticos

Entre los productos consolidantes orgánicosse utilizan algunos de origen natural, si bien sonlos compuestos sintéticos los más empleados,especialmente a partir de los años sesenta. Prác-ticamente todos estos productos tienen, además

de su carácter consolidante, efecto hidrófugo,debido a su composición orgánica. Pueden apli-carse en forma de polímeros, disueltos en undiluyente apropiado, o en forma de monómeros,líquidos o disueltos, que después polimericen enel interior de la piedra.

De forma general, los grandes problemas dela consolidación con productos orgánicos son lapenetración y la resistencia a la radiación solar.

La penetración de un producto líquido vienecondicionada por su viscosidad; las macromolé-culas de un polímero, de elevada viscosidad, tie-nen una penetración pequeña si no se diluyen aconcentraciones muy bajas. Por otra parte, laevaporación del solvente en la superficie de lapiedra provoca la migración de la solución des-de el interior hacia la superficie, con el resultadode que el polímero se deposita en una zona muyestrecha.

Si se utilizan monómeros y se polimerizanen el interior de la piedra, los problemas rela-cionados con la penetración se reducen consi-derablemente. Sin embargo, aparecen otrosdebidos a las dificultades para que esta polime-rización se produzca correctamente en el inte-rior de la piedra.

El efecto de la radiación UV depende de losenlaces sobre los que actúa; prácticamente todoslos polímeros orgánicos absorben radiación, perolas resinas epoxi se alteran con mayor rapidez yen mayor medida.

Los distintos tipos de productos pertenecen alos siguientes grupos:

a) Ceras. Las ceras naturales se encuentranentre los primeros productos empleados paraproteger la piedra. Las sintéticas son deriva-dos del petróleo y destaca especialmente lamicrocristalina. Pueden aplicarse fundidas odisueltas, y su principal inconveniente es elablandamiento a altas temperaturas y laretención de polvo en este caso.

b) Polímeros acrílicos. Los monómeros másutilizados son derivados de los ácidos meta-crílico y acrílico, produciéndose los polimeta-crilatos o los poliacrilatos. En los productoscomerciales son muy frecuentes las mezclas

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- Si - O - CnHm + H2O - Si - OH + OH - CnHm

- Si - OH + - Si - O - CnHm - Si - O - Si - O - Si -

de distintos monómeros. También se emple-an en combinación con los productos orga-nosilícicos, dando polímeros acrilsilicónicos.

c) Resinas epoxi. Su principal campo de apli-cación es como adhesivos y morteros. Se uti-lizan en forma de dos componentes que semezclan junto con un catalizador para proce-der a su aplicación.

d) Resinas de estireno poliéster. Son copolí-meros formados por la combinación devarios monómeros, que se aplican disueltos ycon un catalizador.

e) Polímeros vinílicos, poliuretanos, nylon,resinas fluoradas, etc.

5.5. Aplicación de los tratamientos: disolventes y emulsiones

El modo de aplicar los tratamientos es unaspecto muy importante, ya que puede condicio-nar de forma decisiva la evolución de la piedratratada. El éxito de un tratamiento depende, enprimer lugar de la profundidad de penetración yde la distribución del producto en el interior dela piedra. Los principales factores que influyenen la penetración de los productos de tratamien-to en la piedra porosa son:

· La naturaleza del consolidante y del disol-vente. · La concentración, viscosidad y tensión super-ficial de la solución.

c apítulo 4

185

Acrílicos

Paraloid B72

Paraloid B44

Motema Finish

Bedacril 122 X

Acrilsilicónicos

E 0057

Producto 640

Epoxis

Araldit PZ820

Araldit DY 022

Araldit XB2962

Epoxisilicónico

Rhodorsil 1330C

Otros

Isostar C

Oxanpierre P/529 PIE

Stratyl A 228

Mowilith 35/73

Röhm & Haas

Röhm & Haas

MOTEMA

ICI

ARD Raccanello

Mased

Ciba Geigy

Ciba Geigy

Ciba Geigy

Rhöne-Poulenc

M.P.M.

Metalfix

Rhône-Progil

Hoechst

Metilacrilato + etil-metacrilato

Metilmetacrilato + etilacrilato

Polimetilmetacrilato

Poli-n-butilmetacrilato

Derivado de Bisfenol A

Butanodioldiglicidiléter

Polifuncional alifática

Metilfenilpolisiloxano y epoxi

Poliuretano

Poliuretano

Estireno Poliéster

Acetato de vinilo

Denominación Fabricante Composición

Tabla 2. Polímeros orgánicos usados como consolidantes

· El tiempo de contacto entre la piedra y lasolución. · Las condiciones de temperatura y humedadrelativa del ambiente. · La porosidad de la piedra.

Las firmas comerciales que suministran los pro-ductos de tratamiento suelen facilitar datos sobrelos factores que se acaban de mencionar.

La aplicación de los productos puede hacersecon nebulizador, pincel, apósitos y gota a gota. Losdos primeros procedimientos son los más amplia-mente utilizados; el resto suele reservarse parazonas concretas, con problemas más específicos.

En laboratorio los productos suelen aplicarsepor: capilaridad, inmersión total, inmersión totalal vacío, gota a gota, en autoclave, por nebuliza-ción, etc. Cuando se hacen pruebas experimen-tales en el laboratorio para valorar la idoneidadde los tratamientos, conviene aplicar éstos conlos mismos procedimientos que se van a emple-ar en la obra.

En trabajos de mayor contenido científico,cuando se pretende estudiar las propiedades ydurabilidad de diferentes sistemas piedra-trata-miento, es conveniente utilizar varios procedi-mientos de aplicación, a fin de disponer de loscorrespondientes patrones de comportamientocomo referencia.

Los disolventes más frecuentemente utiliza-dos son: agua, alcohol, acetona, white spirit, tri-cloroetano, tolueno y xileno. Algunos de ellosson tóxicos, por lo que deben tomarse las debi-das precauciones. Otros son contaminantes y suvertido a la atmósfera puede perjudicar la capade ozono, por lo que las empresas químicas quelos fabrican están diseñando una nueva genera-ción de productos denominados emulsiones.

Las emulsiones son productos de dos fases,el producto activo y el agua en la cual dicho pro-ducto viene emulsionado. Antes de aplicar unaemulsión suele diluirse nuevamente en agua parafacilitar su penetración. La ventaja de las emul-siones es que no son tóxicas ni contaminantes. Elinconveniente es que suelen tener una caducidadmás corta que el resto de los productos, por loque deben aplicarse lo antes posible (antes detres meses) después de su preparación.

El comportamiento del producto polimeriza-do es similar al resto de los productos con idén-ticos principios activos. Sin embargo, hasta laactualidad la experimentación de estos produc-tos aplicados a la piedra es escasa.

6. HIDROFUGACION

La humedad es un factor de esencial impor-tancia en el proceso de deterioro de los materia-les de construcción. Los hidrófugos son produc-tos incoloros utilizados para reducir la absorciónde agua a través de la superficie de los materia-les, sin afectar sensiblemente a su aspecto.

La hidrofugación, también llamada protec-ción, se basa en la aplicación de un tratamientoque impida la entrada de agua líquida en la pie-dra pero que permita la salida del agua en formade vapor, es decir, que mantenga la "respiración"del material. Este tipo de tratamiento debe utili-zarse siempre que el agua sea un factor de alte-ración importante y complementándolo conmedidas que impidan la entrada de agua porotros frentes: resane de cornisas, canalizacionesde los desagües de las cubiertas, etc.

Dado que la entrada de agua líquida se pro-duce normalmente por la superficie, la penetra-ción de estos tratamientos no es necesario quesea muy grande, aunque sí es conveniente queno se limite a una capa superficial de poco espe-sor. La alterabilidad frente a los agentes atmosfé-ricos es muy importante, ya que deben perma-necer eficaces en la superficie de la piedra, y sinafectar al aspecto de la misma.

Esta “protección” puede conseguirse por mediode:

1) Taponamiento de los poros y capilares; eneste grupo podrían incluirse los llamados tra-tamientos de "impregnación total", cuyo obje-tivo es rellenar completamente todos los hue-cos del material. De esta forma, la piedra seconserva impidiendo el desarrollo de meca-nismos de alteración. Este procedimiento hasido utilizado con productos acrílicos y sóloes aplicable a objetos pequeños, en los que,sometiéndolos previamente a vacío puedeasegurarse el llenado total de los poros. Este

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186

sistema presenta el inconveniente de que unfallo en una pequeña zona puede permitirque comience la alteración.

2) Creación de una película más o menosadherida a la superficie del material, con pro-ductos filmógenos o semifilmógenos, la cualaísla a la piedra de los agentes agresivos pre-sentes en el medio ambiente. Por tratarse deun tratamiento superficial sólo en casos con-tados se podría lograr el aislamiento de todaslas caras del material, de forma que los agen-tes agresivos tendrían la posibilidad de acce-der a su interior con el problema adicional deque no podrían salir. Como en el caso ante-rior, sólo es aplicable a objetos pequeños, ytambién un fallo en la película puede tenerefectos contraproducentes.

3) Disminución de la energía superficial delsoporte; el agua no moja al sustrato alaumentar su ángulo de contacto. Se permitela respiración del material y el intercambio devapor de agua con el ambiente. Si el agualíquida accede al interior del material por unasuperficie no tratada puede volver al exterioren forma de vapor.

6.1. Características de los hidrófugos

Un tratamiento hidrófugo debe reunir lassiguientes características:

a) Impermeabilidad al agua líquida.

b) Permeabilidad al agua vapor, de formaque si el agua consigue penetrar pueda eva-porarse de la piedra y el material no perma-nezca mojado durante mucho tiempo.

c) Estabilidad frente a los agentes de altera-ción y frente a la radiación UV.

d) Reversibilidad o posibilidad de aplicar unnuevo tratamiento encima.

e) Buena adhesión al material para que nopueda ser eliminado por la lluvia.

f) Suficiente profundidad de penetración.

Para conseguir todo ello, las moléculashidrófugas deben tener un lado hidrofílico por elque se adhieren a la piedra y un lado hidrofóbi-co que repela la humedad. De esta manera, seforma una red de moléculas que recubren losgranos del material pero sin obturar los poros ycapilares.

6.2. Siliconatos

Son compuestos basados en monómeros deltipo

donde R es un radical alquilo (orgánico) y Meun metal alcalino

La reacción que tiene lugar en la piedracomienza con la hidrólisis

continuando con la polimerización, quedan-do un radical alquilo unido a cada átomo desilicio.

La polimerización es bastante lenta y sólo seproduce bien en materiales muy porosos. Tienenel inconveniente de la formación de carbonatosalcalinos, muy solubles.

6.3. Productos organosilícicos

Pertenecen al mismo grupo de los vistoscomo consolidantes. Serían aquellos compuestosbasados en monómeros en los cuales existenradicales alquilo.

c apítulo 4

187

R - Si - OMe

OH

OH

OH

OH

OH

OH

2 R - Si - OMe + CO2 + H2O 2 R - Si - OH + CO3Me2

6.4. Productos organometálicos

Son sales de ácidos grasos superiores y deiones metálicos, fundamentalmente sodio, potasio,magnesio, cinc y aluminio. Se han utilizado para eltratamiento de edificios modernos, pero su aplica-ción a monumentos es escasa. El más empleado esel estearato de aluminio. Pueden aplicarse en solu-ción acuosa o en solventes orgánicos, obteniéndo-se una hidrofugación más marcada en este últimocaso.

6.5. Polímeros orgánicos

Se trata de los mismos productos utilizadoscomo consolidantes. Los más adecuados para suuso como hidrorrepelentes son aquéllos más esta-bles frente a los agentes de alteración, ya quedeben permanecer eficaces especialmente en lasuperficie.

7. SUSTITUCIÓN

Consiste en el cambio de una piedra por otra,de aspecto y características petrofísicas adecuadasal edificio y ambiente donde se va a ubicar. Reali-zando los estudios petrofisicos necesarios es posi-ble seleccionar los tipos de piedras más adecuadospara cada ambiente, o también, dentro de un deter-minado litotipo, elegir las variedades de mayordurabilidad.

Por ejemplo, muchas rocas sedimentarias, delas utilizadas en el patrimonio arquitectónico espa-ñol, presentan características intrínsecas diferentes,que las pueden hacer más o menos adecuadas parasu uso en una edificación concreta, aunque elaspecto externo sea similar. La selección de lasvariedades más idóneas en cada caso es una de lasfinalidades que habrá que plantearse en la etapa desustitución.

8. REINTEGRACIÓN

La finalidad de la reintegración es la recupera-ción de los volúmenes o de las formas arquitectó-nicas. Para ello se suele utilizar piedra natural o arti-ficial, morteros, etc. Es una de las etapas que hay

cuadernos técnicos

188

Figura 6. Reposición dematerial con cemento

c apítulo 4

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Figura 7. Montaje de piezas conpernos metálicos

Tegosivin HL 100

Baysilone LV

Rhodorsil 11309

Fomblin Y Met

Fomblin YR

ARD REP 56.420

BS 20

BS 15

BS 28

290 L

090 L

Silirain-Water

Transkote

Cosmolloid

Goldschmidt

Bayer

Rhône-Poulenc

Montefluos

Montefluos

ARD Raccanello

Wacker

Wacker

Wacker

Wacker

Wacker

Sandtex Ital.

Boissellier & Lawrence

Polisiloxano

Resina silicónica

Metil fenil polisiloxano

Perfluoropoliéter

Perfluoropoliéter

Resina silicona

Alquilsiliconato potásico

Metilsiliconato potásico

Siloxano oligómero

Alquilalcoxisiloxano oligómero

Siliconato potásico

Estearato de aluminio

Cera microcristalina

DENOMINACIÓN FABRICANTE COMPOSICIÓN

Tabla 3. Productos hidrófugos

que acometer en casi todas las intervenciones deconservación, bien sea por criterios estéticos ofuncionales. Suele incluirse también en esta etapael retacado de juntas y relleno de fisuras (algunosmanuales lo denominan complementación). Elmortero, una vez fraguado, debe ser química-mente estable y con características físico-mecáni-cas parecidas a las de la piedra que une.

El aspecto final de las fisuras, grietas y juntas,una vez limpias y rellenas, no debe diferir del dela piedra en cuanto a color, brillo y textura. Paraello se recomienda que los áridos de los morterosse obtengan de la misma piedra que la utilizadaen la edificación.

9. MANTENIMIENTO Y CONSERVACIÓN PREVENTIVA

Son actuaciones encaminadas a conseguir unabuena eficacia, y duración de los resultados obte-nidos en las anteriores etapas (mantenimiento),así como a frenar el ritmo creciente de deteriorode la piedra, especialmente en zonas urbanas eindustriales, actuando sobre los agentes que logeneran (conservación preventiva). Estas dos eta-pas no se contemplan de forma habitual en losprogramas de conservación de piedra, que suelenestar centrados casi exclusivamente en la inter-vención directa sobre la piedra (conservación acti-va). Dado que todos estos tratamientos tienen unavida limitada, hay que considerar toda la secuen-cia de operaciones como un trabajo de manteni-miento, que debe repetirse después de ciertonúmero de años, tras las oportunas revisiones

En la etapa de mantenimiento debe incluir-se la revisión periódica y el control de los fac-tores de alteración relacionados con la fábrica ycon la piedra propiamente dicha. Por ejemplo,el control del drenaje del agua en cornisas,terrazas, etc. y de las humedades de la edifica-ción es fundamental.

En cuanto a la conservación preventiva elregistro de los parámetros medioambientales y delos contaminantes atmosféricos en el entorno deledificio es uno de los primeros aspectos a teneren cuenta. Es imprescindible un buen diseño enla toma y medida de estos datos, para que pue-dan correlacionarse posteriormente entre sí y conlas lesiones observadas en la piedra.

cuadernos técnicos

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Figura 8. Montaje deescultura y reintegración

c apítulo 4

191

cuadernos técnicos

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Atti del 11 corso di informazione ASSIRCCO Perugia 6-7-8 novembre 1979 La Conservazione dei Monumenti:metodologie di ricerca e tecniche di consolidamen-to contro il degrado Casa Editrice KAPPA srl. p. 25-40

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194

1. INTRODUCCIÓN

Toda obra del Patrimonio Histórico estásometida a la acción de una serie de agentesexternos, que determinan su evolución a lo largodel tiempo. Estos agentes son los conocidoscomo factores extrínsecos de alteración, ya quecondicionan en gran medida las transformacio-nes que sufren los materiales que constituyen laobra. La propia estructura y los materiales de lapieza conforman los factores intrínsecos de alte-ración, ya que sus características definen su evo-lución natural.

Cualquier material que se introduzca en laobra o cualquier actuación que se realice sobreella en una intervención de restauración va amodificar su relación con el ambiente, de for-ma que su comportamiento futuro puede versealterado. Cuando se interviene una pieza elobjetivo es lograr que su comportamientomejore, es decir, que su alterabilidad disminu-ya, pero puede darse el caso de que se consi-ga el efecto contrario.

Cuando se aplican tratamientos experimenta-dos a materiales cuya respuesta antes los factoresextrínsecos también se conoce, se puede garan-tizar que el objetivo antes mencionado se conse-guirá. En los casos en que se van a utilizar técni-cas o productos nuevos para materiales de losque no se poseen datos, es conveniente llevar acabo una investigación previa para poder deter-minar, al menos de forma cualitativa, cuál será suevolución en el futuro. Con mayor motivo deberealizarse este tipo de estudios cuando, durantela intervención, se aplican diferentes tratamientosque inciden sobre la misma obra.

En el caso de los bienes inmuebles o arque-ológicos aparecen dos circunstancias que hacennecesario el estudio previo de los tratamientos.En primer lugar, las condiciones externas queafectan a cada obra son muy diferentes, tanto cli-máticas, como de uso, de contaminación atmos-férica, etc., por lo que los factores de alteraciónpresentes van a ser muy diferentes en cada caso.En segundo lugar, los materiales empleados,especialmente la piedra, varían de un edificio aotro, de forma que su estado de conservación vaa ser totalmente distinto.

Adicionalmente se encuentra otro “proble-ma”, que es el gran número de productos detratamiento que se fabrican y comercializan ysobre los cuales hay muy poca experiencia encuanto a los resultados que proporcionan amedio plazo.

Es decir, coinciden dos hechos, el entorno yel material, que varían por completo de un casoa otro. Esto hace que un tratamiento pueda com-portarse de distinta forma cuando se utilice enobras diferentes tanto por el sustrato al que seaplica (la piedra) como por los agentes de alte-ración que actúan. Ello pone de manifiesto lanecesidad de recurrir a la evaluación previa deestos tratamientos.

En este capítulo se va a presentar la metodo-logía que puede aplicarse para realizar el estudioprevio de distintos tipos de tratamientos: limpie-za y extracción de sales, biocidas, consolidantese hidrófugos. Esta metodología se ha puesto apunto en el Instituto Andaluz del Patrimonio His-tórico aplicándola en diversos proyectos, y esmuy semejante a la que se emplea en otros orga-nismos (ICR, Normal).

Metodología para la evaluación y estudio previo detratamientosRosario Villegas SánchezDepartamento de Análisis. IAPH. Sevilla

2. EVALUACIÓN DE TRATAMIENTOS

2.1. Metodología general

La metodología general a aplicar para deter-minar la idoneidad de cualquier tipo de técnica yproducto de tratamiento es independiente deltipo de obra que se esté estudiando, y debe cen-trarse en evaluar los siguientes aspectos:

· Compatibilidad de los productos y técnicasempleados con los materiales originales de laobra o con otros productos o técnicas de tra-tamiento que se vayan a utilizar.· Eficacia del tratamiento, es decir, que con élse consiga el fin que se persigue.· Resistencia a los agentes de alteración queactuarán sobre la obra una vez restaurada.

En general, los métodos y técnicas de análi-sis y ensayo que podrían utilizarse para determi-nar estos tres puntos son los mismos que sirvenpara medir las diferentes características del mate-rial, si bien enfocados desde otro punto de vista.Tan sólo hay un grupo de técnicas cuya finalidadprincipal es determinar la alterabilidad de lasmuestras, que son los ensayos de alteración ace-lerada.

El estudio de estos tres aspectos se lleva a lapráctica de la siguiente forma:

· Aplicación del tratamiento a probetas ade-cuadamente preparadas, de característicassemejantes a las de la obra a tratar (materia-les, uniones, estado de conservación, etc.).· Estudio de la compatibilidad con los mate-riales originales: se determinan una serie depropiedades del material que pueden versemodificadas con la aplicación del tratamiento(propiedades físicas, mecánicas, textura,color, etc.) y se decide si esas modificacionesson aceptables o no.· Estudio de la compatibilidad de unos trata-mientos con otros: normalmente se aplicanvarios tratamientos al mismo material, espe-cialmente de limpieza y biocidas y posterior-mente de consolidación y/o hidrofugación.Aunque los primeros se eliminan tras su

empleo, debería estudiarse el efecto de estaaplicación sucesiva de productos, tratando dela misma manera las probetas. · Evaluación de la eficacia del tratamiento: enfunción del tipo de tratamiento, se determi-narán distintas características que se preten-den mejorar. Para la limpieza o la extracciónde sales solubles, su eficacia se podrá medir,por ejemplo, analizando la superficie paradeterminar la presencia de los componentesde la costra o de dichas sales. Del efecto delos consolidantes son significativas las pro-piedades mecánicas, que pueden medirsedirecta o indirectamente. En el caso de loshidrófugos, se determinarán las propiedadesrelacionadas con la absorción de agua. Porúltimo, en la aplicación de biocidas, se cuan-tificará la cantidad de organismos que se eli-minen o el tiempo necesario para conseguirun efecto determinado.· Determinación de la resistencia a los agen-tes de alteración: se someten las probetas yatratadas a ensayos que reproduzcan el efectode los agentes y mecanismos de alteraciónque actúen sobre la obra. Normalmente seefectúan ensayos de alteración acelerada,para obtener resultados en plazos cortos.

2.2. Aplicación del tratamiento

Antes de proceder a la evaluación de los tra-tamientos estrictamente hablando, una etapamuy importante es la preparación de las mues-tras, de la que puede obtenerse información muyútil para programar la aplicación a la obra.

Dado que la piedra es un material normal-mente heterogéneo, si se quiere obtener resulta-dos significativos es necesario utilizar un núme-ro relativamente alto de probetas, de distintasformas y dimensiones, que normalmente es difí-cil obtener del edificio; en ocasiones es posibleencontrar restos de intervenciones anteriores enlas que se hayan sustituido bloques o piezas,pero casi siempre deberá recurrirse a material dela cantera o de una formación geológica seme-jante.

Las probetas que normalmente se utilizan sonparalelepípedos o cilindros de dimensiones muy

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195

variadas; las más frecuentemente empleadas sonlas cúbicas y, entre ellas, las de 5 cm de arista.

Cuando se usan muestras de cantera debe detenerse en cuenta que el estado de la piedra esmuy diferente del que presenta la del monu-mento. Por ello, las probetas de cantera deberíanprepararse previamente para conseguir que suestado sea lo más parecido posible al del edifi-cio, sometiéndolas a ensayos de alteración acele-rada. Sin embargo, como la evaluación del com-portamiento de los productos se realiza normal-mente de forma comparativa y dada la granduración de los ensayos de alteración acelerada,se opta habitualmente por utilizar dichas probe-tas sin ningún tipo de acondicionamiento previo.

Antes de proceder a la aplicación de los tra-tamientos a las probetas, es conveniente que seelimine el material que se haya depositadosuperficialmente durante el corte y se seque elagua absorbida. El secado puede llevarse a caboen estufa, con lo cual es total, o al aire, de formaque quede un pequeño contenido de humedad;esta segunda opción reproduce mejor el estadodel material en el edificio.

Las probetas deben caracterizarse previamen-te a la realización de los tratamientos, para deter-minar cómo se modifican sus propiedades trasdicha aplicación. En función del tratamiento semedirán diferentes características: propiedadesmecánicas, hídricas, color, adherencia, etc.

La aplicación de los tratamientos de limpie-za y de extracción de sales puede llevarse acabo in situ en pequeñas zonas de muestra,cuando el objetivo es determinar su eficacia ylas mejores condiciones de utilización. De estostestigos se extraerán las muestras oportunaspara evaluar el resultado de la limpieza. Paraestudiar la compatibilidad con el material o conlos tratamientos posteriores o bien la alterabili-dad futura de la piedra, la aplicación puedeefectuarse en probetas que se someterán des-pués a diversos ensayos.

Las mismas consideraciones pueden hacerseacerca de la aplicación de los tratamientos bioci-das, tanto para eliminar plantas superiores comomusgos, líquenes o algas.

En el caso de estos tratamientos puede sernecesario llevar a cabo un lavado con agua

para eliminar los restos de producto, tanto si sevan a estudiar solos como en combinación contratamientos posteriores de consolidación oprotección.

Los tratamientos consolidantes e hidrofugan-tes pueden aplicarse a las probetas por todas oalguna(s) cara(s), impregnando el material com-pletamente o sólo hasta cierta profundidad. Laaplicación puede realizarse de diversas formas:por absorción capilar de las probetas; por inmer-sión de las probetas en el producto; por pulveri-zación o con brocha, que serían los métodos mássemejantes a los usados en la intervención en eledificio.

En algunos casos puede interesar que laimpregnación sea parcial, para observar el efec-to de la interfase piedra tratada/sin tratar, quesuele ser donde se manifiestan con más intensi-dad algunos mecanismos de alteración.

Durante la aplicación de un tratamiento a lasprobetas pueden medirse datos útiles para laintervención en la obra: consumo unitario deproducto, tiempo de aplicación, secado o cura-do, condiciones ambientales (temperatura yhumedad) más favorables, activación del trata-miento con algún tipo de energía (calor o radia-ción), etc.

Tras la aplicación de consolidantes o hidrófu-gos debe dejarse el tiempo suficiente para elsecado de los tratamientos, con objeto de quetenga lugar la evaporación del disolvente y lapolimerización del producto activo, cuando seempleen tratamientos en forma de monómeros uoligómeros. La duración de esta etapa dependeen parte de la volatilidad del disolvente que seemplee, la cual no debe ser excesiva para que elproducto activo tenga tiempo de precipitar yfijarse sobre los granos de la piedra y no retornehacia la superficie. El curado puede realizarse encondiciones de temperatura y humedad relativacontroladas y constantes, de forma que se puedareproducir el proceso, o simplemente en unrecinto con ventilación para eliminar los produc-tos que se vayan evaporando. Es convenienteque la temperatura no sea muy elevada para queel secado no sea excesivamente rápido.

El control de este proceso se realiza siguien-do la evolución del peso de las probetas; los pro-

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c apítulo 4

197

ductos que se aplican en forma de monómerostardan como mínimo 15 días en curarse y bas-tante menos, unos 5 días, los que se utilizancomo polímeros. Hay que tener en cuenta tam-bién que estos datos pueden variar bastante enfunción de la volatilidad del disolvente que seemplee.

Después de finalizada la aplicación de lostratamientos se pueden estudiar diversas caracte-rísticas de las probetas, que proporcionan infor-mación sobre lo que ocurrirá en la aplicaciónreal y sobre el comportamiento futuro del mate-rial; entre ellas las más interesantes serían:

· textura y características de la superficie delmaterial después de la limpieza o aplicaciónde biocidas· profundidad de penetración de consolidan-tes o hidrófugos· incremento de peso de la probetas en estoscasos· morfología de la película del productodepositado sobre la piedra.

La superficie del material puede alterarsedespués de la aplicación de un tratamiento delimpieza, ya sea por efectos mecánicos (en trata-mientos abrasivos), térmicos (por el uso deláser), por disolución o hidratación de los com-ponentes de la piedra (cuando se utiliza agua), opor reacción química (en limpiezas con produc-tos químicos). Estos cambios pueden estudiarsepor técnicas microscópicas, especialmente elec-trónica de barrido, que puede combinarse con elmicroanálisis por EDX para determinar las posi-bles reacciones químicas. En el caso de los trata-mientos biocidas podrían producirse cambiospor causas semejantes.

La profundidad de penetración de un trata-miento consolidante o hidrófugo se determinacortando las probetas por su zona media yestudiándola después con diversos métodos:microscopía electrónica, calcinación de la pro-beta, absorción de agua, etc. Este dato puedeservir para determinar varios factores: la ido-neidad del disolvente utilizado (si es muy volá-til el producto penetrará poco), la concentra-ción de la disolución (si es muy alta en relación

Figura 1. Secado de lostratamientos, probetas deGuadixFigura 2. Penetración detratamiento, probeta deLoja

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a la porosidad de la piedra la penetración serábaja), o el tiempo de contacto entre el trata-miento y el soporte (penetración más bajacuanto menor sea el tiempo de contacto).Todos estos datos son útiles para definir la téc-nica de aplicación. En ocasiones puede serconveniente utilizar el tratamiento diluido yaplicarlo varias veces hasta conseguir la pro-fundidad deseada.

El incremento de peso de las probetas tras eltratamiento está relacionado por una parte con laporosidad de las mismas y por otra con las carac-terísticas del producto: contenido de materia acti-va y forma en que se encuentra ésta, monómero,oligómero o polímero.

La morfología de la película de producto seestudia al SEM. Un producto de tratamiento, yasea hidrófugo o consolidante, debe formar unapelícula que recubra los granos constituyentesde la piedra de la forma más continua posible,pero sin obturar por completo los poros y capi-lares, ya que impediría la "respiración" delmaterial. También es posible observar si lapelícula de producto presenta fisuras o grietas,o si se forman poros en ella, todo lo cual con-tribuiría a disminuir su efectividad, ya que que-darían abiertos caminos para que los agentesde alteración llegasen hasta los granos de lapiedra.

2.3. Compatibilidad con el material: modificación de las características

El primer paso en la evaluación de los trata-mientos, propiamente dicha, sería determinarcómo se modifican algunas características intrín-secas del material.

El color y el aspecto superficial de la piedrapueden verse modificados al cambiar la forma enque se refleja la luz. Este cambio puede cuantifi-carse de forma instrumental, por ejemplo, con uncolorímetro o un espectrofotómetro UV-Vis conel dispositivo adecuado para medir en muestrassólidas, y también puede hacerse con ayuda dealguna carta de patrones de color, por ejemplo,la carta Munsell para medida de colores de suelos.

Esta característica puede variar con cualquie-ra de los tratamientos mencionados. Con los tra-tamientos de limpieza o biocidas, los cambios sedeberán, fundamentalmente, a la eliminación dela suciedad (costras depósitos, eflorescencias,etc.) o de los organismos existentes en la super-ficie, aunque también pueden producirse varia-ciones debido a posibles interacciones (reaccio-nes químicas, disolución, reprecipitación, depo-sición de algún componente, etc.) de losproductos empleados con la piedra. La medidadel color puede utilizarse tanto para valorar elgrado de limpieza o de eliminación de organis-

Sin tratar

Tegovakon

Tegosivin HL100

Consolidante OH

BS 28

ARD 55050

Paraloid B72

37.06

37.48

36.11

40.20

37.06

32.04

26.31

0.3554

0.3518

0.3545

0.3475

0.3532

0.3563

0.3659

0.3662

0.3627

0.3648

0.3615

0.3647

0.3676

0.3707

Tratamiento Y x y

Tabla 1. Color (coordenadas CIE) Probetas de Guadix

c apítulo 4

199

mos de la superficie como para identificar posi-bles reacciones superficiales.

Con los tratamientos de consolidación ohidrofugación el cambio se debe a la permanen-cia del producto en el interior de la piedra, locual normalmente se traduce en oscurecimientoy aparición de brillo. Estos cambios generalmen-te se atenuán rápidamente con el tiempo.

La colorimetría puede aplicarse tanto para lle-var a cabo el seguimiento del color a lo largo deltiempo en los tratamientos aplicados in situ,como para estudiar los cambios que sufren lasprobetas tratadas tras la realización de los dife-rentes ensayos.

Otras propiedades que pueden proporcionaruna información importante son las físicas: poro-sidad, porometría, superficie específica, permea-bilidad a gases y vapores.

Las variaciones más importantes se produci-rán por la aplicación de tratamientos consolidan-tes o hidrófugos, ya que su aplicación implica laintroducción de una sustancia que va a perma-necer en los poros de la piedra y que, además,interactúa de forma diferente con el agua y losgases atmosféricos.

Normalmente la variación de porosidad delmaterial está directamente relacionada con lacantidad de producto que permanece en el mis-mo y depende de la porosidad original de la pie-

dra y de las características del tratamiento. Másimportante que esta variación es la que sufre ladistribución de tamaños de poros; los poros pordebajo de 1 µm (microporos) son los más sus-ceptibles a la alteración por mecanismos de cris-talización de sales o heladicidad, por lo que si untratamiento llena parcialmente los poros grandesy los convierte en microporos, posiblementeaumentará la alterabilidad del material.

La superficie específica es un índice del áreaexpuesta al ambiente y se puede obtener a par-tir de los datos de tamaños de poros. Si se pro-duce una disminución acusada indica que el tra-tamiento ha rellenado los poros, lo cual afectaráa la capacidad de respiración del material.

La modificación de la higroscopicidad y lapermeabilidad está en parte relacionada con lavariación en la porosidad y porometría, perotambién depende de las características superfi-ciales de los productos que se depositan en elinterior de la piedra. Si la permeabilidad o laabsorción de humedad por higroscopicidad de lazona tratada se ve alterada significativamente res-pecto del valor original se pueden producir acu-mulaciones de humedad y sales en la interfase,con los consiguientes problemas de alteraciónpor separación de placas.

La velocidad de evaporación de agua es unade las características hídricas más importantes,

Figura 3. Tratamiento acrílico visto al SEMFigura 4. Desorción de agua, probetas deCarmona

no sólo en el caso de productos hidrófugos sinotambién para los consolidantes. Esta medida selleva a cabo con las probetas saturadas de agua,lo cual, en el caso de las probetas tratadas, deberealizarse por absorción a vacío. Las probetas secolocan en atmósfera con temperatura y hume-dad relativa controladas y se pesan periódica-mente hasta peso constante. Durante el secadode un material como la piedra se observan dosfases. En la primera, al estar la probeta saturadade agua, ésta puede moverse en el interior delsistema poroso de la piedra en forma líquida y laevaporación se produce desde el agua líquidaque llega a la superficie de la piedra; de esta for-ma, la velocidad de secado es constante y carac-terística de cada tipo de piedra. Cuando el con-tenido de agua es menor de cierto valor, se pro-ducen discontinuidades en la película líquida y lasalida del agua tiene lugar como vapor desde elinterior de la probeta; éste es el contenido deagua crítico, característico de cada material. Apartir de este momento, la velocidad de secadose hace mucho más baja.

Por tanto, en este ensayo se determinan doscaracterísticas muy importantes: la velocidad desecado inicial y el contenido crítico de agua.Los tratamientos pueden modificar (normal-mente disminuir) la velocidad de secado - conlo cual el material permanece húmedo mástiempo - y también el contenido crítico (nor-malmente aumentarlo) - con lo que la piedraqueda con un contenido residual de humedadmás elevado - favoreciéndose todos los meca-nismos de alteración relacionados con la pre-sencia de agua.

Todas estas propiedades físicas también sepueden ver modificadas, si bien en una zona mássuperficial, por la realización de tratamientos delimpieza o de extracción de sales. En este caso sepodría deber a la disolución y/o recristalizaciónde algunos constituyentes de la piedra o de losmorteros adyacentes, o incluso de las sales solu-bles presentes en el interior de los poros. Algu-nos productos de limpieza, prácticamente ya endesuso, dejan sales solubles en el interior de lapiedra por lo que, además de otros efectos inde-seables, también contribuirían a modificar suscaracterísticas.

2.4. Eficacia del tratamiento

La eficacia de cualquier tipo de tratamientose determinará a través de la medida de algunacaracterística que sea significativa del objetivoque se quiere conseguir.

Por otro lado, también debe tenerse en cuen-ta que el comportamiento de un determinado tra-tamiento puede variar en función de las condi-ciones ambientales que se hayan dado durante eltiempo de aplicación. Por lo tanto, se puedeaprovechar esta fase del estudio para determinarlas condiciones de aplicación más adecuadas:condiciones de temperatura y humedad ambien-tales, aplicación de radiación, estado del soporte(seco o con contenido de humedad en equilibriocon el aire), presencia de sales solubles, existen-cia de fisuras macroscópicas, etc. Por ejemplo,algunos tratamientos, como los organosilícicos,necesitan una pequeña cantidad de agua parapolimerizar; los consolidantes no son capaces derellenar fisuras grandes, los tramientos de limpie-za con papetas deben aplicarse a temperaturasno muy elevadas para mantener la humedad mástiempo, etc.

La eficacia de un tratamiento de limpieza ode extracción de sales ha de determinarsemediante medidas en puntos de ensayo en eledificio. Después de finalizado el tratamiento entodas sus fases (cuando sea necesario un lavadofinal con agua, o la eliminación de los restos desuciedad por medios mecánicos, etc.) se tomaránmuestras que se analizarán o estudiarán paradeterminar el grado de eliminación de los pro-ductos extraños a la piedra: sulfatos, oxalatos,sales solubles, restos orgánicos, etc. Para compa-rar distintos tratamientos se podrá realizar unanálisis cuantitativo de la capa superficial.

Para los tratamientos biocidas la eficacia pue-de determinarse también por métodos analíticos,por ejemplo, para zonas con algas puede cuantifi-carse la cantidad de biomasa presente, o bien porinspección visual o con instrumentos de aumento,midiendo las superficies que quedan libres delíquenes, musgos, plantas, etc. También puedenestudiarse muestras con ayuda de la microscopíaóptica o electrónica, observando así el efecto delos tratamientos a distintas profundidades.

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c apítulo 4

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La aplicación de los productos hidrófugos pro-teger el material de la acción del principal factorde alteración, el agua; para ello se debe disminuirla entrada de agua líquida a través de la superficietratada, pero procurando que la salida de agua enforma de vapor no se vea afectada significativa-mente, para que la humedad que pueda penetrarpor otras zonas no se acumule en el interior delmaterial. Para medir la eficacia de este tipo de tra-tamientos se recurre, por tanto, a la determinaciónde las propiedades relacionadas con el movimien-to de agua, fundamentalmente la absorción.

La absorción de agua puede medirse porinmersión (a presión atmosférica, a vacío, a pre-sión, a ebullición) o por capilaridad. El peso delas probetas se controla periódicamente hastaalcanzar valor constante, o bien se fija previa-mente una duración del ensayo. A partir de losdatos del ensayo se calculan los coeficientes deabsorción (capilar, por inmersión) y los conteni-dos de agua máximos.

Otras medidas relacionadas son la velocidadde absorción de gotas y el ángulo de contactoagua-piedra, que informan sobre la hidrofuga-ción superficial. Cuanto mayor sea el ángulo decontacto más tiempo tardará el agua en penetraren el material.

La aplicación de un consolidante tiene comofinalidad devolver o aumentar la cohesión del

material. Por ello su eficacia deberá evaluarseviendo cómo se modifican las característicasmecánicas del mismo.

Las propiedades mecánicas globales puedenmedirse por métodos directos o por métodosindirectos. Las principales medidas directas sonla resistencia a la compresión, a la tracción y a laflexión. Sin embargo, estos ensayos no son deempleo muy general por su carácter destructivoy por requerir probetas relativamente grande yen número elevado.

Los ensayos indirectos serían fundamental-mente la velocidad de propagación del sonido yla medida del módulo de resonancia. La veloci-dad del sonido es tanto más elevada cuantomejor sea la calidad mecánica del material, deforma que los tratamientos deben provocar unaumento en dicho valor. Esta determinación tie-ne la ventaja de que puede llevarse a cabo insitu.

Otro tipo de propiedades mecánicas que pue-den proporcionar información sobre el comporta-miento de los tratamientos consolidantes son laspropiedades mecánicas superficiales. Se puedeconsiderar que esta información es más significa-tiva del efecto del tratamiento, ya que la zonaimpregnada se reduce, incluso en el mejor caso, apocos centímetros. Las más empleadas serían:dureza al rayado, dureza a la abrasión, dureza a

Figura 5. Absorción por inmersión, areniscaConstantina. 1 antes, 2 después ensayo heladicidadFigura 6. Incremento de dureza superficial. probetasde Carmona

la penetración estática o dinámica. Esta últimapuede medirse in situ, por ejemplo, con un escle-rómetro.

2.5. Resistencia a los agentes de deterioro:ensayos de alteración acelerada

Una vez tratadas las probetas y medidastodas sus características, el siguiente paso seríadeterminar la resistencia a la alteración de la pie-dra tratada, sometiendo las probetas a ensayosde alteración, eligiendo aquéllos que mejorreproduzcan las condiciones reales de exposi-ción y los mecanismos de alteración que tenganlugar en el caso que se estudie.

Existen pocas referencias sobre ensayos a laintemperie con piedras, debido a su larga dura-ción por la lenta alteración de estos materiales.En la mayoría de los casos, los ensayos a laintemperie se realizan fundamentalmente pararealizar el seguimiento del comportamiento detratamientos aplicados sobre probetas o elemen-tos preparados a propósito. Normalmente el gra-do de alteración alcanzado es pequeño, y nume-rosos tratamientos no pierden sus características.

De ello se deduce la necesidad de realizarensayos de alteración acelerada para acortar laescala del tiempo. Los ensayos acelerados sebasan en una acción violenta y concentrada en eltiempo de los principales factores de alteración.

Uno de los inconvenientes que se les atribu-yen a los ensayos que se indican a continuaciónes que son demasiado simplificados y sólo con-sideran el efecto de un único factor de alteración,sin tener en cuenta que pueden existir efectossinérgicos entre las distintas variables. Por ello noexisten garantías de que actúen los mismosmecanismos de alteración y de que se puedancomparar sus resultados con los obtenidos en laexposición real. Para paliar esto, numerososautores recurren a la realización de combinacio-nes de ensayos, que, normalmente, consisten enciclos en los que se van alternando los distintosfactores de alteración.

Existen cinco tipos básicos de ensayos acele-rados:

· Heladicidad· Cristalización de sales

· Ciclos termohigrométricos · Ensayos de radiación UV· Ataque químico con soluciones o atmósferascontaminadas

El IAPH, a través de su Programa de Norma-lización de Estudios Previos, ha publicado ensa-yos recomendados de cada uno de los tipos indi-cados.

Heladicidad

Los objetivos del ensayo de heladicidad sonreproducir el clima al que está sometido el mate-rial, o crear condiciones más severas, para obte-ner resultados en un menor intervalo de tiempoy, de esta forma, estudiar los daños originadospor el hielo.

Este tipo de ensayos consiste, en líneas gene-rales, en una serie de ciclos que incluyen una fasede hielo y otra de deshielo; en la primera, quegeneralmente se lleva a cabo al aire, la muestrasaturada de agua se somete durante unas horas atemperaturas del orden de -15° a -25° C. La fasede deshielo puede tener lugar bien en aire, bienen agua y la temperatura varía entre 1° C y tem-peratura ambiente.

Para evaluar los resultados se efectúan diver-sas medidas, siendo las más frecuentes la pérdi-da de peso y la observación, a simple vista o conmicroscopio, de la aparición de fisuras o grietas.También pueden determinarse las propiedadesfísicas, hídricas y mecánicas y determinar lasvariaciones sufridas.

Cristalización de sales

Este ensayo tiene como objetivo simular lastensiones que se producen en el interior de losporos del material cuando cristalizan o se hidra-tan sales; ambos hechos implican un aumento devolumen considerable, de forma que puede lle-garse a la ruptura del material.

El fundamento de este ensayo consiste eninducir sucesivamente la solubilización y cristali-zación de una sal determinada en el interior delas muestras. Esto se logra sometiendo las mues-tras a una fase de impregnación de la sal y a otra

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posterior de secado, repitiéndose este ciclo undeterminado número de veces.

La sal más frecuentemente utilizada es el sul-fato sódico (SO4Na2), pero también lo son clo-ruro sódico (ClNa), sulfato cálcico (SO4Ca), sul-fato magnésico (SO4Mg), sulfato amónico(SO4(NH4)2), bisulfato amónico (SO4HNH4), etc.Todos los sulfatos pueden cristalizar con distin-to número de moléculas de agua. En especial elsulfato sódico puede cristalizar hasta con 10moléculas de agua por cada molécula de sal(SO4Na2.10 H2O), con lo que se produce unaumento de volumen del 308% con respecto a lasal anhidra, por lo que está particularmente indi-cado para simular las tensiones que se crean enel interior de la piedra como consecuencia de lacristalización e hidratación de sales.

La concentración de las soluciones no influ-ye en la severidad del ensayo. Las concentra-ciones más frecuentes son el 10% y el 14%. Latemperatura de la solución es una variableimportante, ya que a temperatura baja se pro-duce la cristalización del sulfato sódico en for-ma hidratada y el consiguiente aumento devolumen acelera la desintegración de las probe-tas. La impregnación con la solución salina pue-de efectuarse por inmersión, capilaridad o nie-bla salina.

La fase de secado se realiza a 651 o 1051C.Con 651C existe el problema de que aumenta eltiempo necesario para lograr un secado comple-to y es difícil conseguir que la duración del ciclosea igual o inferior a un día; por otra parte, cuan-do se estudian muestras con tratamientos orgáni-cos, la adopción de temperaturas elevadas pue-de degradarlos. Es posible acelerar el procesoutilizando vacío. Conseguir una eliminación totaldel agua de la muestra es primordial, ya queafecta a los resultados relativos. La fase de seca-do incluye enfriamiento en desecador antes deabordar el siguiente ciclo.

La evaluación del ensayo suele hacerse porexamen visual de las alteraciones, comprobaciónde la pérdida de peso y de la variación de poro-sidad o porometría. También pueden medirse laspropiedades hídricas y mecánicas y determinarlas variaciones sufridas.

Figura 7. Superficie deprobeta tratada trasensayo de heladicidad,SEMFigura 8. Ensayo de cris-talización de sales, pro-betas de HuelvaFigura 9. Probeta deGuadix tras ensayo decristalización de sales

Ciclos termohigrométricos

Los ensayos termohigrométricos estudian losefectos que las variaciones de temperatura yhumedad tienen en los materiales pétreos.

Las condiciones de humedad se puedenlograr fundamentalmente de tres formas:

· Por exposición a una atmósfera con hume-dad relativa elevada (cerca de la saturación)lo cual se consigue normalmente utilizandouna cámara climática.· Por inmersión en agua normalmente a tem-peratura ambiente.· Con niebla, manteniendo las proximidadesde la muestra y ésta misma a una temperatu-ra inferior a la del resto del ambiente, paraprovocar condensaciones.

Normalmente se establecen ciclos con condi-ciones variables que tengan la duración suficien-te para que la muestra llegue al equilibrio. Estosensayos, muy poco severos y por tanto de granduración, son aplicables sólo a la evaluación detratamientos, ya que la gran mayoría de las pie-dras prácticamente no se alteran en estas condi-ciones.

Normalmente no se producen alteracionesmacroscópicas, por lo que para evaluar los resul-tados debe recurrirse a determinar las propieda-des físicas, hídricas y mecánicas y ver las varia-ciones sufridas.

Ensayos de radiación UV

Los ensayos de radiación están orientados adeterminar el efecto de la radiación UV sobre losmateriales, especialmente los tratamientos de tipoorgánico. La radiación utilizada es exclusivamen-te la ultravioleta, con energía suficiente para alte-rar sólo determinados enlaces químicos presentesen los compuestos orgánicos; los compuestosinorgánicos componentes de las rocas no se venafectados por esta radiación.

En numerosos casos el ensayo consiste sóloen someter las muestras a radiación UV duranteperíodos prolongados de tiempo, oscilando des-de pocos días hasta un mes. En algunas ocasio-

nes se combina el efecto de la radiación con losciclos termohigrométricos.

La evaluación de los resultados se realizadeterminando las variaciones en las propiedadesde las muestras, ya que no aparecen alteracionesmacroscópicas.

Ataque químico. Ensayos en atmósferassimuladas

Es bien conocida la importancia de la conta-minación atmosférica en la alteración de losmateriales pétreos, con efectos que vienen asumarse a los de los agentes meteorológicos,multiplicando enormemente la velocidad dedeterioro. Los contaminantes más peligrosos des-de este punto de vista son gases ácidos capacesde reaccionar con los componentes de la piedra.

Inicialmente la investigación se centró casiexclusivamente en el anhídrido sulfuroso que,bien en la atmósfera, bien sobre la piedra, puedetransformarse en ácidos sulfuroso o sulfúrico, quereaccionan con el carbonato cálcico. Sin embar-go, más recientemente se han llevado a caboalgunas experiencias en las que se estudia el efec-to de otros contaminantes (como los óxidos y áci-dos del nitrógeno y otros). El efecto de estoscompuestos sobre la piedra es el que se intentareproducir por medio de este tipo de ensayos.

Una primera aproximación para reproduciren el laboratorio los mecanismos implicados enestas reacciones consiste en simular el ataquequímico con soluciones, que contienen en lamayoría de los casos ácido sulfúrico en distintasconcentraciones. El contacto entre la soluciónácida y las muestras puede conseguirse porinmersión o capilaridad, produciéndose un ata-que muy activo. Sin considerar el grado de seve-ridad del ataque, está claro que los mecanismosde reacción en fase líquida serán diferentes a losque tienen lugar en fase gaseosa.

Una mayor aproximación a los mecanismosreales se consigue con la utilización de niebla olluvia ácidas, normalmente de ácido sulfúrico,en otras ocasiones acompañado de otros com-puestos: cloruro sódico, ácido nítrico.

Evidentemente, los ensayos en atmósferascontaminadas están más próximos a la realidad

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que el ataque con soluciones. La mayoría de losensayos de los que se tienen referencias usanatmósferas contaminadas con anhídrido sulfuro-so, aunque en pocos casos se introducen otroscontaminantes: ácido fluorhídrico, óxidos denitrógeno o hidrocarburos, amoniaco, ácidonítrico. Las concentraciones de anhídrido sulfu-roso utilizadas oscilan entre pocas partes pormillón hasta 10.000, en función del grado de ace-leración deseado.

La humedad de las muestras es un factor deci-sivo en los mecanismos y velocidades de altera-ción con anhídrido sulfuroso. La mayoría de losensayos se desarrollan a humedades relativas altasy simulando lluvia con pulverización de agua.

En los últimos años se han desarrolladonumerosas instalaciones de simulación ambien-tal que permiten la generación de atmósferascontaminadas, controlando además todas lasvariables ambientales - temperatura, humedadrelativa, concentración de los gases contami-nantes - y permitiendo también el empleo deradiación UV y la simulación de lluvia o niebla(con agua o soluciones de distinto tipo). En estetipo de cámaras es posible simular la acción detodos los factores de alteración, pudiendo desa-rrollarse todos los tipos de ensayos anterior-mente mencionados, tanto de forma separadacomo combinados. Los ensayos que se desarro-llan en estas instalaciones son los que mejorpueden reproducir las condiciones reales deexposición.

3. EVALUACIÓN DE LOS RESULTADOS

Con los datos obtenidos sobre los distintosaspectos que determinan el comportamiento deun producto de tratamiento puede seleccionarse elque mejor responda a las necesidades que pre-senta la obra a restaurar.

No puede concluirse que los resultados obte-nidos por estos medios vayan a proporcionar unagarantía total acerca del tratamiento adoptado. Loque sí parece comúnmente aceptado es que estametodología es muy útil para descartar aquellostratamientos inadecuados. A pesar de ello, se tie-nen suficientes elementos de seguridad para evi-tar, en lo posible, actuaciones desafortunadas.

Figura 10. Ensayo enatmósfera contaminada.Formación de yeso en lasuperficieFigura 11. Muestra delPuerto de Santa Maríatras ensayo de ataquecon atmósfera contami-nada, SEM

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1. PREÁMBULO

Esta aportación a la reedición del libro Téc-nicas de diagnóstico aplicadas a la conservaciónde los materiales de construcción de los edificioshistóricos recoge los temas más relevantes de lasconferencias sobre intervenciones prácticas en elpatrimonio inmueble, impartidas en el curso queorganiza anualmente el IAPH y la Universidadde Granada, cubriendo un aspecto de vitalimportancia para la formación de los profesio-nales de la conservación y restauración del patri-monio cultural.

Es, al mismo tiempo, una reflexión críticasobre un proceso que se ha ido depurando conel tiempo hasta hacerse imprescindible en cual-quier intervención que se plantee con unosmínimos de calidad. El lector encontrará algu-nas claves sobre la forma en la que se ha desa-rrollado este acercamiento a la analítica de losmateriales, para que vea la situación actual apartir de la experiencia de más de una décadade un equipo de profesionales bastante amplio,que vienen fundamentalmente de dos camposdiferenciados: la intervención restauradora(incluyendo a arquitectos, arquitectos técnicos,arqueólogos, historiadores, restauradores, con-servadores, etc.) y la analítica (geólogos, quími-cos, físicos, etc.), y la relación fundamental detodos ellos con la administración pública y laempresa que ejecuta los trabajos. Esta divisióndel trabajo, y por tanto del papel que cada unojuega en el proceso, tiene un interés especialdesde el momento en el que la intervenciónsobre el patrimonio cultural se convierte en unaactividad en la que confluyen campos diversos

del conocimiento y de la acción: cultura, tecno-logía, innovación, empleo, gestión etc. hastaadquirir un grado de complejidad adecuado alos fines de ese patrimonio y al papel quedesempeña en la sociedad actual.

En el apartado siguiente se describe el pun-to de partida de esta experiencia con el Plan deCatedrales de Andalucía y los aspectos novedo-sos que planteó en diversos campos de la inter-vención en el patrimonio cultural. Despuésabordamos problemas concretos de metodolo-gía tal y como se exponen en el curso, conobjeto proporcionar a los asistentes una visiónque complementa las clases recibidas de teoríay laboratorio con la aplicación a intervencionesconcretas.

2. CONSIDERACIONES DE PARTIDA. EL PLANDE CATEDRALES DE ANDALUCÍA

En 1988 - 1989 se iniciaron los trabajos deintervención en las catedrales a partir del Plan deCatedrales de Andalucía de la Consejería de Cul-tura de la Junta de Andalucía, con independen-cia de otras acciones anteriores programadas porel Ministerio de Cultura, los cabildos catedralicioso la propia Junta de Andalucía.

En aquel momento la Consejería de Culturade la Junta de Andalucía planteó a los equiposque se responsabilizaron de la conservación delas catedrales la necesidad de programar lostrabajos más urgentes a realizar. Nos encontra-mos de esa forma con una propuesta de ciertocalado porque significaba seleccionar paraintervenir en unos objetos de gran valor mate-rial y simbólico.

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El papel de la analítica de los materiales en la restauracióndel patrimonio inmueblePedro Salmerón EscobarArquitecto

Pero el Plan de Catedrales de Andalucía ibamás allá de unas acciones puntuales por impor-tantes que fueran; en realidad planteaba unaacción combinada en varios campos que se resu-mía en tres grandes apartados:

PLAN DE CATEDRALES DE ANDALUCÍA (1988)Apartados básicos para el desarrollo de lostrabajos

· Definición y ejecución de las intervencionesde emergencia· Definición de intervenciones ordinarias· Levantamiento fotogramétrico· Diagnóstico previo

En el debate que se establecía a partir deeste planteamiento parecía necesario considerarno sólo al objeto sino también a la propia ciu-dad, porque las catedrales forman parte esencialde los cascos históricos, y el deterioro, comoproceso lógico de envejecimiento y transforma-ción de las estructuras físicas, se convierte enun recorrido de influencias mutuas, donde ladecadencia o la vitalidad de la ciudad y sus gen-tes tiene un reflejo y respuesta incuestionablesen estos grandes edificios. Hoy deberíamos pro-fundizar de manera intensa en estas relacionesporque las catedrales están en el centro demuchas acciones de revitalización, de uso de

los recursos patrimoniales, de intensificación dela demanda turística, etc.

No se trataba sólo de considerar el influjomutuo ciudad – monumento, que nos hace pen-sar en los problemas de contaminación atmosfé-rica, en las modificaciones que impone el turis-mo de forma paulatina, o en los valores de cen-tralidad de los ámbitos inmediatos a lascatedrales, sino atender al mismo tiempo a uncontexto global donde el clima, el sismo, el vien-to, los factores biológicos y una larga lista de fac-tores influyen decisivamente sobre las fábricaspétreas, los revestimientos, el hierro, las escultu-ras y pináculos desafiantes, las vidrieras...

La conservación del patrimonio atiende deforma particular las manifestaciones de un dete-rioro o cambio de las estructuras materiales quees parte de la cualidad de su existencia, hasta elpunto que en muchas ocasiones no es necesariointervenir, o debemos hacerlo con la mínimainterferencia en la materia constitutiva de lascosas. Este difícil equilibrio es, en muchos casos,el resultado de una actitud de respeto por esaforma de estar en el mundo, haciendo queadquiera sentido el valor de antigüedad de losobjetos que no significa la reverencia o adora-ción incondicional de lo vetusto.

Estas consideraciones nos parecían evidentesentonces, y ahora toman plena actualidad cuando

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Figura 1. Fotografía aérea del Conjunto Catedraliciode Granada realizada para el levantamiento fotogra-métrico. Foycar (1986)

Figura 2. Levantamiento del Conjunto Catedraliciode Granada. Planta general. Se indica la posición dela Portada del Perdón al que hace referencia esteartículo

tantas actuaciones han alterado de forma innece-saria excelentes cualidades materiales de peque-ñas y grandes estructuras de nuestro patrimonio.Pero también se ha progresado mucho en la con-vicción de investigar, comprobar e intervenir conconocimiento de los procesos que transforman ycondicionan la materia.

El problema que planteaba la administraciónandaluza había que contestarlo con objetividady emprendimos un acercamiento al objeto, que,de alguna manera, nos ha dejado una huellaque permanece en el tiempo a un equipo exten-so de profesionales que creemos firmemente enlas ventajas de los análisis previos y de las com-probaciones continuas, y que sabemos, quecuando no se hace, se actúa a ciegas, o porintuición, o por experiencia, pero sin apoyocientífico. Y no es cuestión de decir aquí hastadónde se acierta en estos casos, sino cuánto nosalejamos de esa realidad física sobre la queintervenimos.

El apartado correspondiente a las interven-ciones era especialmente delicado porque debí-an resolverse en un primer acercamiento proble-mas urgentes que implicaban al mismo tiempo alas condiciones de conservación de las catedra-les, a la revalorización del patrimonio catedrali-cio ante los ciudadanos, e incluso a la seguridaden la vía pública, ya que los deterioros afectaban

a fachadas que presentaban problemas graves dedesprendimientos.

En el caso de la catedral de Granada la selec-ción de los trabajos de emergencia se planteócon el orden que se presenta a continuación, ysu desarrollo permitió poner a punto las técnicasde análisis de materiales y seguimiento de los tra-bajos durante las obras:

Conjunto Catedralicio de Granada:· Cornisas de la Iglesia del Sagrario· Cresterías de la Capilla Real · Fachada de la Catedral a la plaza de lasPasiegas (I): escultura del arcángel San Miguel· Fachada de la Catedral a la plaza de lasPasiegas (II): esculturas, cornisas y pináculos

Al mismo tiempo los equipos recibieron dosencargos que han tenido una gran trascendenciapara el desarrollo posterior de los trabajos en lascatedrales y en otros monumentos: un levanta-miento fotogramétrico y un diagnóstico previo,que permitiesen disponer de planimetría fiable yde una orientación del estado y cualidades de lascatedrales.

La información que se ha generado a partirde ese momento tiene un gran valor para estosprofesionales pero desconocemos la profundi-dad y detalle de los conocimientos adquiridos

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Figura 4. Esquema de alteraciones en zonas de cúpu-las y cornisas de la iglesia del Sagrario

Figura 3. Alteración de los materiales pétreos delConjunto Catedralicio de Granada. Gráfico sobre elproceso de arenización y alveolización

en las demás catedrales, porque el quehacerdiario de nuestro trabajo obvia desgraciada-mente un intercambio fluido de información ylas publicaciones que el caso demanda. Quizásea una de las tareas más interesantes quedeberían afrontarse ahora con los planes direc-tores de las catedrales andaluzas finalizados enfecha reciente (2001)

El diagnóstico previo en el caso de la Cate-dral de Granada comprendía los siguientes estu-dios sectoriales:

Diagnóstico previo de la Catedral de GranadaEstudios sectoriales· Investigación histórica· Investigación arqueológica· Intervención urbanística· Programas espaciales· Análisis del subsuelo· Análisis de la construcción· Intervención sobre bienes muebles· Programas singulares· Difusión· Estimación económica

Los epígrafes dan una idea de la amplitud de lostrabajos, incluyendo en el Análisis de la cons-trucción un trabajo específico sobre el compor-tamiento de los materiales pétreos realizado porun amplio equipo de profesionales, dirigido porlos catedráticos de la Universidad de Sevilla Emi-lio Galán y Antonio Martín. El estudio realizadoque se tituló El estado de alteración de la piedradel conjunto catedralicio de Granada: informa-ción, valoración global y plan de actuación(1988), permitió sentar las bases de las primerasintervenciones en la Catedral estableciendo lasprioridades en función de los deterioros más sig-nificativos. Figuras 6 y 7

Para el equipo redactor de los proyectos deemergencia que se sucedieron durante un perio-do de cuatro años, supuso la posibilidad de actuara partir de un conocimiento preciso de los mate-riales y los factores de degradación, y la posibili-dad de hacer un seguimiento de los trabajos coneste mismo equipo. Adjuntamos algunos gráficossignificativos del estudio citado sobre los proble-mas de degradación de los materiales pétreos,

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Figura 5. Esquema dedeterioros en los pinácu-los y cresterías de laCapilla Real

especialmente elementos ornamentales, que nosresultaron especialmente útiles en la definición delos trabajos de intervención. Figuras 3, 4 y 5

La escasez de presupuesto en los años dearranque de los trabajos de restauración, hizoque el equipo de Antonio Martín y Emilio Galánno pudiese continuarlos desde Sevilla, momen-to en el que conectamos (1991) con el grupo deinvestigación Estudio y Conservación de mate-riales pétreos en Edificios Históricos de la Uni-versidad de Granada, dirigido por EduardoSebastián Pardo, director a su vez de este cursode técnicas de diagnóstico, que en 2003 cum-plirá su undécima edición. Esta vinculaciónsupuso para nosotros la posibilidad de realizarla analítica de cada caso concreto y el segui-miento de las obras. Para los trabajos de análi-sis se ha contado con el equipamiento del Cen-tro de Instrumentación Científica de la Univer-sidad de Granada y, por tanto, la posibilidad dellevar a cabo cualquier analítica compleja.

Es necesario resaltar que esta doble anda-dura de nuestro equipo y el de la Universidadde Granada ha supuesto un refuerzo mutuopara la realización de estudios de materialespétreos y la posibilidad de ofrecer la analíticadel caso como algo normal, que introducepatrones de racionalidad en las intervencionesy asegura su cometido. En muchas ocasioneshemos contado con un ofrecimiento abiertopor parte del grupo de investigación Estudio yconservación de materiales pétreos en edificioshistóricos que nos ha proporcionado informa-ción previa con un coste muy bajo y un perfillimitado pero suficiente para situar el proyecto.En otras ocasiones, que van siendo las más fre-cuentes, se han realizado encargos específicospara hacer los estudios previos a cargo del pro-motor, con la profundidad necesaria al caso. Enlo que respecta al apoyo científico en el tajo deobra, hemos recurrido al 1% del presupuestode ejecución material, que por ley debe serinvertido en control de calidad en toda obra.Las pautas de la analítica las hemos establecidoen la memoria y pliego de condiciones y elcontratista ha sufragado los gastos dentro deese tope, que ha resultado suficiente en lamayoría de los casos.

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Figura 6. Arenizaciones en zócalos de la iglesia delSagrario producidas por humedad ascendente

Figura 7. Cresterías de la Capilla Real. Disgregacionesproducidas en zonas ornamentadas

3. CONOCIMIENTO E INTERVENCIÓN

La inquietud por el conocimiento es proba-blemente el aspecto que más me gustaría trans-mitir a los profesionales que siguen este curso ose acercan a este libro con alguna pregunta queformular, porque esa sería la motivación que nosha guiado a muchos a la hora de indagar acercade las claves de un problema que se nos plan-teaba en una restauración y cómo abordarlo.

Esta primera reflexión nos lleva a una cues-tión importante que se relaciona con la proble-mática (general) del objeto que se restaura, deforma que el planteamiento de la acción restau-radora inspira buena parte de los estudiossabiendo en cada momento el lugar que ocupacada uno de los análisis que hacemos.

Esta forma de proceder está relacionada conun necesario distanciamiento del objeto que seanaliza para no diluir excesivamente la investiga-ción, estableciendo un adecuado paralelismoentre los fines de aquella y el desarrollo de laspautas de análisis. Otra cuestión a tener en cuen-ta es la continuidad de la analítica, tanto paracomprobar la ejecución de los trabajos comopara proceder a rectificar los tratamientos yactuaciones, si se observan aspectos que habíanquedado velados en un primer trabajo de acer-camiento al objeto.

La analítica de los materiales y elementosconstructivos no es una finalidad en sí mismapara el restaurador sino un instrumento paraconducir su trabajo y apoyar científicamente susdecisiones. El peso de este conocimiento debeser estimado dentro de un conjunto de factoresentre los cuales se encuentra el análisis histórico– documental, la arqueología, los criterios debuena construcción (en el caso de los inmue-bles), la consideración de los factores medioam-bientales etc. Con toda seguridad son esas pers-pectivas las que nos permitirán situarnos ade-cuadamente frente al objeto y actuar con mayorseguridad.

A veces este conjunto de factores nos colocaante situaciones que están por encima de nues-tra propia capacidad para intervenir y dependende circunstancias que no se controlan al cien porcien desde la intervención. Es una situación difí-

cil que servirá para acotar adecuadamente elcometido de nuestro trabajo y aconsejar actua-ciones preventivas o limitadas e incluso la posi-bilidad de no intervenir. Algunos monumentos seubican en áreas de contaminación urbana oindustrial muy importante que nos enfrentan conunos retos que tienen una escala de rango supe-rior, porque las medidas de control de emisiónde residuos o las de reducción o eliminación deltráfico, pertenecen a instancias diferentes a las dela intervención directa sobre el objeto. Recuerdoa este respecto una observación sobre las escul-turas de bronce de Roma cuando se expuso alpúblico la restauración de la escultura ecuestrede Marco Aurelio en el comienzo de los 90: losbronces de la antigüedad romana y los de la épo-ca de Mussolini, previos a la segunda guerramundial, tenían deterioros muy parecidos debi-dos a la acción del medio ambiente urbano enlos últimos decenios.

Estos problemas no tienen solución fácil y lasdecisiones se adoptan con cautela y lentitud osencillamente no se toma ninguna medida. Enestos casos debe reconocerse, al menos, el carác-ter limitado del trabajo que acometemos y laadopción de medidas de protección de las super-ficies que van a estar expuestas. En algunoscasos especialmente graves, cuando se trata deelementos singulares como una escultura, y unavez comprobada la irreversibilidad de los dañossi siguen las condiciones adversas, puede propo-nerse el traslado a un local protegido (un museo)colocando una réplica en el emplazamiento ori-ginal. Normalmente el trabajo de restauraciónnos sitúa en la primera perspectiva para procurarque los edificios y todos los elementos asociadosa los mismos conserven sus atributos de origina-lidad o autenticidad en las mejores condicionesde conservación

En otra perspectiva se sitúan aspectos derango general que dependen de nuestra acciónsin que puedan ser trasvasados a otras instanciasde decisión. Nos referimos a factores causalesque afectan al estado de conservación de losmateriales constitutivos y que exigen su correc-ción para evitar nuevos procesos de deterioro.Es relativamente frecuente encontrar problemasde humedades, de tipo estructural o de clima

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interior de un ambiente que permanecen sinresolver después de una restauración provocan-do la continuidad de los deterioros. En estoscasos los esfuerzos realizados por recuperar unelemento se ven abocados a un resultado parcialo al fracaso.

Vamos a exponer dos experiencias que pue-den servir de ejemplo del proceso seguido, elprimero, la restauración de la escultura delarcángel San Miguel de la fachada a plaza de lasPasiegas de la Catedral de Granada, basado enun estudio general sobre los materiales pétreosde todo el monumento y el segundo, la restau-ración de la Portada del Perdón de la Catedralde Granada, con analítica específica para laintervención.

3.1. El viento y el sismo como protagonistasLa escultura del arcángel San Miguel de la Catedral de Granada.

Cuando estábamos recorriendo los diferen-tes niveles de cubierta del conjunto catedraliciode Granada para realizar el diagnóstico delmonumento, y más concretamente cuando nosacercamos en 1988 a las cornisas altas de la igle-sia del Sagrario para solucionar los problemasde desprendimiento que presentaban, observa-mos una fisuración vertical importante del cuer-po de la escultura del arcángel San Miguel situa-do en la fachada hacia la plaza de las Pasiegasy deterioros visibles de la base que aconsejabanacometer una intervención de emergencia.

La escultura remata el cuerpo de fachadaque linda con la iglesia del Sagrario. El extremosuperior de este cuerpo se corona con unacúpula sobre la que se eleva una falsa linternacuyo remate en forma de cupulín recibe la pea-na de la escultura. El conjunto tiene una alturanotable (43 m hasta el extremo de la esculturafrente a los 56 m de la torre) y juega un papeldeterminante en la composición de la fachadacontrapesando el papel de la torre inacabada dela catedral. Para la escultura implica una situa-ción muy expuesta a los agentes atmosféricos ylas acciones de tipo mecánico.

La escultura, que se esculpió en dos grandespiezas con una junta a nivel de la cintura, pre-

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sentaba fisuras importantes. Aparentemente elproblema se debía a los procesos de deteriorode la calcarenita definidos en el diagnóstico delos materiales pétreos al que hemos hecho refe-rencia al principio, y contábamos con la másque probable colaboración de algún anclajeinterior. Accedimos a la escultura gracias a unaplataforma montada con andamios hasta la basede la escultura y observamos los daños quereflejan las fotografías.

La peana de piedra sobre la que se apoyala escultura se estrecha al unirse con el cupu-lín de la falsa linterna. Este artificio despega laescultura respecto al volumen arquitectónicodándole una apariencia de esbeltez y ligerezabastante acertada pero le ofrece un apoyo exi-guo que no puede resolverse sin la ayuda deun anclaje. La piedra calcarenítica de la peanapresentaba deterioros por pérdida de cohesióndel material cementante, roturas en el bordeinferior y diversas fisuras, una de las cualesrecorría verticalmente la peana por ladosopuestos. La fisuración y las roturas hacíanpensar en problemas mecánicos más que enprocesos de oxidación de los anclajes interio-res. La presencia de morteros de cemento en launión de la escultura con la peana nos eviden-ciaba una intervención reciente. La piedra conla que está ejecutada la escultura, también cal-carenita, había sido seleccionada con aciertoporque se conservaba en condiciones excelen-tes salvo los problemas de fisuración de tipoestructural. Figura 8

La fisura vertical de la peana se prolongabahacia abajo en el cupulín que hace de apoyo dela peana y hacia arriba en la pieza inferior delcuerpo de la escultura, situación que evidencia-ba comportamientos similares ante acciones detipo mecánico que actuaban de modo selectivo.El torso de la escultura tenía una fisura horizon-tal cercana a la cintura y sendas fisuras en losbrazos y en las uniones de las alas de broncecon el torso. Las reparaciones con mortero decemento enmascaraban las fisuras y la junta quesepara las dos partes en las que está dividida laescultura.

Cuando se retiraron las alas de bronce, eltorso, los brazos y la cabeza se desprendieron

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Figura 8. Fotografía dela rcángel San Miguel enla que se indican lasfisuras que presentaba laescultura antes de laintervención.

Figura 9. Esquema de laescultura y anclajes

con facilidad a través de las fracturas que esta-ban presentes en la escultura por el efecto depalanca de todos estos elementos, especial-mente las alas. El resto del torso pudo remo-verse con facilidad apareciendo dos anclajes dehierro de 40 mm de diámetro y 50 cm de largoque unían las dos partes del cuerpo -ver ilus-traciones-. Apareció también la cabeza del vás-tago central que recorría la parte inferior de laescultura, que a su vez quedó troceada en dospartes gracias al plano vertical de rotura. Laescultura quedó al fin dividida en 11 partes:cabeza, torso, ala izquierda, ala derecha, brazoizquierdo y palma de bronce, brazo derecho yespada de hierro forjado, pierna izquierda,pierna derecha y pies. Figura 11

De la parte superior de la peana emergían lascabezas de dos vástagos de latón de 40 mm dediámetro y 1,20 m de longitud y el vástago cen-tral constituido por una barra de hierro de sec-ción irregular de unos 60 mm de diámetro. Lostres vástagos estaban alineados y la peana literal-mente rota por un plano central vertical que coin-cidía con la posición de los vástagos como sepuede apreciar en la fotografía. Figuras 12 y 13

Retirada la peana se pudieron extraer los vás-tagos laterales de latón y el vástago central quetenía una longitud de 2,90 m, de los cuales 1,10m cubrían el trayecto de la parte inferior delcuerpo y 1,80 m perforaban la peana y el cupu-lín de la falsa linterna. La parte inferior del vás-tago central no era circular sino un cuadradillode 40 x 65 mm, probablemente fabricado en lafragua de esta forma para dificultar el giro unavez colado el plomo que rellenaba la holguraentre la pieza de hierro y la piedra. Figura 8

La idea original fue, con toda probabilidad,anclar la escultura con un solo vástago central aligual que se hace con los grandes pináculos ydejar que la unión funcionase admitiendo unjuego parecido al de una falsa rótula. Los movi-mientos acabaron arruinando la unión de la pea-na y el cupulín, que es la parte más delicada detodo el conjunto, y la reparación se hizo aña-diendo los dos vástagos de latón.

Después de esta reparación los tres vástagosalineados no anclaron mejor la escultura sinoque provocaron un aumento de las tensiones y

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Figura 10. Vista donde se aprecian con detalle lasfracturas de la escultura y el deterioro de la base

Figura 11. Fragmentos de la escultura después deldesmontaje

un plano de fragilidad evidente, ya que cual-quier esfuerzo debido al viento o al sismo, queno fuese en la misma dirección que este planoresistente, hacía que el conjunto de los vástagosfuncionase como una palanca dentro de lamasa pétrea. Las tensiones no se disipaban enla junta como ocurre cuando existe un soloanclaje en el centro y la escultura en su con-junto acabó acusando la coerción que imponí-an los tres vástagos.

En la intervención se eliminaron todos losvástagos incluyendo el central de hierro forjadode 2,90 m. Se reparó la escultura, limpiando losplanos de fractura, eliminando morteros de anti-guas reparaciones, pegando las partes fractura-das con resina epoxi y cosiendo con varilla deacero inoxidable embebida en resina epoxi. Lapeana se reconstruyó con piedra artificial arma-da con acero inoxidable, incluyendo un tubopasante de acero inoxidable anclado mediantetres pletinas -ver esquema-. Se prefirió esta solu-ción para dotar a la peana de mayor resistenciaa las acciones de flexo tracción que le imponeuna situación tan delicada. Figuras 14 y 15

El nuevo anclaje se realizó con una barra deacero inoxidable de 5,90 m de longitud y 55 mmde diámetro, taladrando el eje de la linterna yembebiendo el anclaje con resina epoxi. Una vezemplazado el nuevo vástago se fueron introdu-ciendo los diferentes elementos:

1. Un disco de acero inoxidable de 3 mm deespesor asentado con mortero de cal sobre lasuperficie plana que remata el cupulín2. Un disco de neopreno de 20 mm de espesor3. La peana con otro disco de acero inoxida-ble de 3 mm de espesor colocado en la basede aquella y soldado al tubo de acero embe-bido en la peana4. Parte inferior del cuerpo de la esculturaembebiendo el anclaje en resina epoxi. Figu-ra 165. Torso de la escultura cosido a la parte infe-rior mediante varilla de acero inoxidable 6. Colocación de las alas de bronce ayudadasde unas fijaciones para aminorar el movi-miento sobre la zona de anclaje.7. Colocación de la palma y espada

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Figura 12. Detalle de los deterioros de la peana y delencuentro con la falsa linterna

Figura 13. Fragmentación de la base y vista de los vás-tagos de anclaje alineados formando un único plano

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Fig. 14. Esquemageneral de suje-

ción de la escultu-ra con un solo

vástago de aceroinoxidable

Fig. 15. Detalle dea rmado y montajede la nueva basa

de piedra artificial

Fig. 16. Detalle delmontaje de la

escultura

Fig. 17. Vista de lanueva basa

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El diseño de la unión entre peana y linternaquedó configurado de forma similar a una rótula,confiriendo al neopreno un papel de amortigua-ción y protegiendo los bordes de las dos superfi-cies pétreas de contacto mediante los discos deacero inoxidable. De esta forma al moverse laescultura por efecto del viento o del sismo, se dis-tribuyen las tensiones en el perímetro del apoyoy se evitan las roturas en cuña del material pétreo.

Posteriormente, en intervenciones similaresen pináculos con una casuística menos proble-mática, hemos renovado la junta de mortero decal entre el pináculo y la base de apoyo y hemosconfinado el mortero mediante una abrazaderapara evitar que sea expulsado en los movimien-tos que experimenta por acciones horizontalescomo las que hemos descrito.

En el caso de la escultura el análisis de lasfracturas, la distinción de los anclajes según losmateriales en los que estaban fabricados y la cer-teza de las acciones1 en elementos esbeltos deesta Catedral nos permitieron reconstruir un apo-yo más lógico en línea con la solución original.Figuras 17 y 18

3.2. La Portada del Perdón de la Catedral deGranadaContaminación y degradación en unambiente urbano

La portada, de una escala monumental,remate del transepto de la Catedral hacia la calleCárcel, fue trazada por Diego de Síloe que inter-vino de forma decisiva en su definición. La com-posición de esta portada pone el acento en loscódigos estéticos y formales de la época y seconvierte en un modelo que sirve como referen-cia decisiva para la iglesia del Salvador deÚbeda. La riqueza de la portada, que se mani-fiesta en el cuidado de los detalles y la decora-ción y se contrapone a la importante presenciade la torre, convierte a la fachada hacia la calleCárcel en el exponente renacentista de toda laCatedral. Recordemos que la fachada opuestaestá definida fundamentalmente por la CapillaReal (tardogótica) y la principal por la trazabarroca de Alonso Cano y la iglesia del Sagrariotambién barroca.

Figura 18. Valorescompositivos de laescultura en unavista en escorzo desdela plaza de AlonsoCano

Figura 19. Alzado dela Catedral deGranada a calleCárcel Baja

Figura 20. Alzadosfrontal y lateral de laPortada del Perdón

Los problemas de conservación, que se deta-llarán más adelante, se manifestaban visualmen-te por la costra negra que recubría buena partede la portada y por la pérdida de valores orna-mentales por degradación de los materialespétreos. La envergadura de la portada, la inac-cesibilidad de la misma y la exepcional orna-mentación aconsejaban realizar un estudio pre-vio que fue encomendado al Grupo de Investi-gación Estudio y conservación de materialespétreos en Edificios Históricos2. Los aspectos másrelevantes del estudio se comentan a continua-ción, así como el vínculo entre las recomenda-ciones para intervenir y las determinaciones deproyecto y obra -en ejecución en el momentode redactar este artículo-. Figuras 21 y 22

Muchas veces nos preguntamos cual puedeser la propuesta de contenidos de un estudio deeste tipo, tanto para el encargo del mismo comopara el planteamiento de la relación con el futu-ro proyecto. Vamos a empezar por este aspecto,facilitando una guía indicativa para la realiza-ción de un estudio petrofísico3, que puede ser-vir para que el redactor de un proyecto se diri-ja a un equipo de especialistas en análisis demateriales, o para que éstos lo ofrezcan comodesarrollo a un proyectista o cliente interesadopor un trabajo de esta naturaleza4.

Guía indicativa de contenidos para un estudio petrofísico

Aspectos introductorios· Condiciones del encargo. Estructura deldocumento. Metodología empleada· Breve descripción del edificio y del elemen-to a intervenir, destacando aquellos aspectosque interesen a la perspectiva del estudio adesarrollar· Avance general sobre los materiales consti-tutivos y los problemas de conservación quese presentan· Propuesta de analítica a desarrollar en elestudio petrofísico

Desar rollo del estudio petrofísico:· Localización de los diferentes materialespétreos en el elemento que se interviene:

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Figura 21.Vistageneral de laPortada del

Perdón antes de laintervención

Figura 22. Vista dedetalle del cuerpo

bajo de la Portadadel Perdón antes

de la intervención

· Tipos de piedra· Distribución

· Caracterización mineralógica y textural.Análisis comparativo de materiales inaltera-dos (cantera) y alterados (monumento)

· Composición química y mineralógica· Características físico-mecánicas· Comportamiento hídrico

· Identificación / caracterización de las pátinas· Evaluación de las características medioam-bientales del entorno y de las morfologías dealteración desarrolladas y su intensidad· Elaboración de modelos de comportamiento:

· Modelos de alteración de los mate-riales pétreos· Evaluación de la durabilidad delmaterial pétreo mediante ensayos dealteración acelerada· Resultados de las pruebas de limpie-za, consolidación, etc. ensayadas pordiferentes procedimientos

· Evaluación del estado de conservación

P ropuestas de actuación y recomendaciones:· De tipo general· Limpieza· Consolidación y protección· Eliminación / sustitución de elementosmetálicos · Supresión / sustitución de morteros de com-posición inapropiada· Tratamiento de fisuras· Restituciones y recrecidos de material· Tratamiento de juntas

P ropuestas para el control y seguimiento dela intervención

En este caso estamos hablando de un estudiobastante completo que incluye pruebas de limpie-za, consolidación etc. La adaptación de este pro-grama es posible en función de la disponibilidadde tiempo y presupuesto que se presente en larealidad, teniendo en cuenta que en muchos casosexisten verdaderas dificultades para llevar a caboestudios previos con un desarrollo suficiente.Aconsejamos un proceso de aproximación a esteóptimo que señalamos, escogiendo en cada oca-

sión la analítica que mejor se adapte al problemaque se nos presenta, reservando acciones comple-mentarias en el desarrollo de la obra (a través delpliego de condiciones y memoria) y emplazandoal promotor para previsiones de más largo alcanceen el futuro. En nuestro caso estamos hablando deun periodo superior a los diez años con una recep-tividad cada vez mayor por parte del promotor, seala administración pública o un particular.

Como nuestra preocupación en este artículoes mostrar la relación de utilidad entre los estu-dios analíticos y la intervención transmitiendoexpectativas y resultados, seguiremos un métodoexpositivo basado en esta especie de vidas para-lelas que ofrece el modelo teórico – práctico quese construye en el estudio petrofísico y la reali-dad, con un andamio puesto y una empresa quetiene un contrato de obra y un proyecto queestablece el juego de relaciones posibles.

Aspectos introductorios del estudio petrofísico

Los estudios petrofísicos suponen un acerca-miento al objeto a través de su materialidad, unaespecie de buceo acerca de las condiciones enlas cuales un material tan noble como la piedra,y otros materiales asociados en la construcciónde las fábricas como los morteros, la cerámica, elhierro, la madera etc., reaccionan con la atmós-fera, se transforman, escenificando de alguna for-ma la acción del hombre y del ambiente, el pasodel tiempo, que puede reconocerse a través decambios ostensibles o sutiles e incluso por mediode la degeneración acelerada de su aspecto ycualidades.

La reflexión inicial de estos trabajos es enmuchas ocasiones el resultado de un diálogo conel cliente que demanda el trabajo, con el equipode profesionales que va a responsabilizarse de laintervención, pero también el resultado de unprimer acercamiento con el objeto y su ambien-te, con la información que recibe del historiador,con los datos de anteriores intervenciones, conlas aportaciones de material de archivo y sobretodo del conocimiento previo que el especialistatiene acerca de los materiales pétreos presentesen el inmueble y del significado de su uso yadaptación a sistemas constructivos complejos.

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Aunque los aspectos introductorios de unestudio de este tipo estén contaminados con losresultados que se han obtenido a través del mis-mo, es importante que el equipo responsable dela analítica explique su visión del problema, por-que este acercamiento sintético al objeto seráclave a lo largo de todo el proceso, tanto de laanalítica como de la intervención y el segui-miento de la obra, tanto para los propios inves-tigadores como para el equipo del proyecto y laempresa adjudicataria. Y es interesante que elequipo anote sus primeras impresiones y esta-blezca hipótesis y orientaciones que los datosobtenidos confirmarán o rectificarán.

La visión de los materiales constitutivos dela portada

Esta mirada general sobre los materiales esun componente atractivo del estudio que siem-pre descubre aspectos de interés. En nuestrocaso, aunque es obvio que la Portada del Perdónestá ejecutada con la calcarenita de Santa Pudia,ha sido importante saber, con carácter previo ala intervención, la distribución de los subtiposlitológicos para aspectos tan decisivos como elcolor, que juega un papel fundamental en lavaloración final de la portada una vez se vaalcanzando un grado de limpieza suficiente enalgunos casos ha aparecido un color anaranjadointenso poco habitual.

También ha sido interesante constatar que enesta portada, con un programa decorativo degran magnitud, se ha utilizado la piedra calcare-nítica salvo los basamentos que se han ejecuta-do en piedra de Sierra Elvira, mucho más fiableen cuanto a durabilidad. La unidad del materialy su trabajabilidad fueron valorados especial-mente por Síloe y no se acudió, como en otrosmonumentos de la ciudad, a ejecutar toda la por-tada en piedra de Sierra Elvira. Tampoco se eli-gió para las zonas con más decoración el subti-po de calcarenita litológicamente más compactoy durable. Una conclusión que no debe sorpren-der ya que la elección del material estaba deter-minado por muchos factores que no siemprecoinciden con la durabilidad a largo plazo. Loque sí se produce es un rechazo del material

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Figuras 23 a 26.Alteración de los materiales pétreos

en la Portada del Perdón, formaciónde costras, descamaciones y fisura-

ciones en frisos, pináculos y capiteles

fácilmente alterable ya que los problemas que sedaban en estos casos se advertían en periodosmuy cortos de tiempo para los que existían refe-rencias muy claras a través de la experiencia ylos conocimientos que se transmitían gracias alas maestrías y los gremios. Figuras 23 a 26

El acercamiento a la portada que ha permiti-do la obra ha confirmado con claridad los pro-blemas de descomposición que se esperaban.Globalmente las condiciones de los frisos decora-dos permiten entrever una buena recuperacióngracias a la protección aportada por las grandescornisas que dividen los cuerpos de la portada, alas que el proyecto presta especial atención paramantener su papel de defensa del material. Cree-mos que los constructores de la Catedral eranconscientes de la debilidad de la piedra cuandose empleaba en decoraciones delicadas y en estoscasos la selección del material era cuidadosa yaún más los dispositivos de protección o abrigo.Se ha confirmado, como veremos más adelante,una precaución supletoria consistente en añadirun revestimiento de protección con un morterode cal de diferente espesor y consistencia, delque se conserva la policromía en algún caso. Peroesta no es una regla general y los descuidos a lahora de adoptar este tipo de precauciones ha per-mitido el progreso de deterioros significativos enlapsos de tiempo muy largos. Figuras 27 a 28

Siguiendo una pauta similar, cuando es nece-saria la sustitución de un elemento, acudimos algeólogo para que supervise el tipo de piedra deSanta Pudia que se suministra desde la cantera odesde el taller, descartando la que proviene decortes inadecuados, cuyo comportamiento defi-ciente ha arrastrado deterioros múltiples en lacatedral. Los problemas de recepción que sepueden dar en una obra por este motivo, origi-nan pérdidas económicas y retrasos por lo quedeben aclararse a través del pliego de condicio-nes, especificando que el tipo de piedra a emple-ar no se acoge solamente a una denominacióngenérica, sino a un subtipo determinado quepuede condicionarse a la aprobación previa deuna muestra del material. Otro aspecto que debeadvertirse es la orientación de la pieza que seencarga para controlar la relación entre el corte yel lecho de formación del material. En muchasocasiones hemos resuelto los posibles problemasde coordinación con la visita al taller del restau-rador y el geólogo para seleccionar el material.

Caracterización de los materiales

Para que el estudio petrofísico adquiera sen-tido para la intervención es necesario el conoci-miento de los materiales pétreos antes y despuésde las alteraciones que se producen al exponer-

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Figura 27. Mortero fino de cal revistiendo la piedracomo protección que se mantiene en la intervención

Figura 28. Policromía aplicada a un elemento de laportada. (Se indica con un recuadro la zona que seconserva)

los a todo tipo de acciones. Las muestras dematerial inalterado pueden extraerse de algunaspartes del edificio pero es preferible hacerlodirectamente en la cantera (Cortijo de SantaPudia, canteras de Las Parideras y de La Escriba-na), para obtener una lectura de las propiedadesde los tipos litológicos que se presentan y de sucomportamiento. Las muestras alteradas de pla-nos altos de la Portada del Perdón se obtuvieroncon la ayuda de una grúa y las del primer nivelmediante un pequeño andamio.

En el caso de la Portada del Perdón la experi-mentación con la piedra original ha sido posiblegracias al acceso disponible a las canteras, al tallerque más trabaja este tipo de piedra y al conoci-miento que el equipo de expertos tiene sobre lacalcarenita por las investigaciones que han lleva-do a cabo en la propia Catedral y en diversosmonumentos de la ciudad de Granada. La varia-ción de contenidos de los elementos que compo-nen la calcarenita a través de los procesos de alte-ración es posible observarla a través de un estu-dio comparativo del material en estado original yalterado, y no sólo a través de los elementosmayoritarios de los materiales pétreos, sino tam-bién de los traza (elementos minoritarios), espe-cialmente de aquellos componentes que aparecenen los procesos de degradación. El investigador seapoyará en procedimientos apropiados a cadacaso como la porosimetría, la microscopía elec-trónica de barrido, la difracción de rayos X etc.,pero no se trata en este artículo de explicar la ade-cuación o fiabilidad de estas técnicas sino de eva-luar las ventajas que aportan para la intervención.

En el caso de la Portada del Perdón hay unaimportante variación de concentraciones de ele-mentos traza como el Mn, Ni, Cu, Zn, Sr, Ba y Pb,entre las muestras de cantera y las de la portada,variación que es aún más acusada cuando losdeterioros son mayores, llegando en el caso delPb a enriquecimientos del 2500% con respecto almaterial de cantera. El proceso de oxidación degases contaminantes como el SO2, puede sercatalizado por la presencia de V, Pb, Mn y Cu,formándose H2SO4 que puede reaccionar con lacalcita y producir yeso -considerado en este casocomo una sal soluble no como un aglomerante-.La presencia del Pb debida a los gases emitidos

por vehículos que utilizan la gasolina como com-bustible, como agente que propicia la formaciónde yeso, y la de Fe, Cr y Ni debidos al diésel,mayoritariamente presentes en las costras negras,sitúan a la portada en una situación de fragilidadclara para los próximos años. Nuestra interven-ción puede devolver cualidades perdidas a laportada por efecto de la contaminación y prote-gerla con tratamientos que aminoren los riesgosen un corto periodo de tiempo, pero no disponede medios para detener el proceso global deagresión medioambiental. Figura 29

La porosidad sufre alteraciones importantespor la intervención del agua y la contaminación.En general los procesos de pérdida del materialcementante que tienen lugar por la acción delagua suponen una elevación de la porosidadimportante. El tipo litológico de calcarenita, nom-brado en el estudio petrofísico como E1, pasa deuna porosidad según los subtipos E1a (13%) y E1b(21%) a un 32% después de la alteración. El tipomás poroso E2 (40%), variedad que normalmenteno se usaba, por ser rechazada por los construc-tores de la catedral debido al alto riesgo de dete-rioro que presenta, mantiene un grado de porosi-dad similar (41 %) en las escasas muestras que sehan obtenido en la catedral (concretamente de unpináculo), lo que indica que el material alteradohabía desaparecido, ya que en este caso un ligeroincremento en la pérdida del material cementantesupone la rápida arenización de la piedra. En unapiedra como la calcarenita que es macroporosalos problemas de alteración más significativos sedan en la variedad menos porosa, influyendo deforma clara en su aspecto y conservación. Los tra-tamientos que consolidan la piedra o la protegenmediante una hidrofugación ligera mejoran elcomportamiento global del material.

Por el contrario en casos de alteración extre-ma la porosidad disminuye por la aparición deprecipitaciones o crecimiento de nuevas fasesminerales que ocluyen los poros, dejando porosde menor tamaño que hacen más reactivo almaterial pétreo a los procesos físico – químicos.Estos datos instruyen al equipo de proyecto paraextremar los procedimientos que devuelven acondiciones ventajosas la relación de la piedracon el ambiente a través de la estructura porosa,

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condición esencial de la conservación preventivaen este tipo de materiales.

Las propiedades mecánicas de la piedra varíande forma ostensible con los procesos de deterio-ro, la resistencia a compresión disminuye un 42-48 % en capas externas más alteradas y un 27-35% en las zonas internas5. Este decaimiento de laresistencia puede tener una influencia apreciableen piezas muy expuestas a tensiones puntualesde bastante intensidad debidas al sismo o el vien-to, como ocurre en el caso de pináculos y ele-mentos esbeltos similares, situaciones que laintervención debe cuidar: las pérdidas de materialdeben reponerse o restituirse, las fracturas coser-se con vástagos de acero inoxidable o fibra devidrio embebidos en resina, los apoyos pináculo– basa revisarse con detenimiento para garantizarun reparto homogéneo de esfuerzos y los ancla-jes internos sustituirse por acero inoxidable.

Características medioambientales y compor-tamiento del material

Los análisis sobre el clima y el medioambien-te son comunes a los estudios petrofísicos perono por ello menos necesarios. En nuestro casonos han servido para constatar y explicar unabuena parte de los deterioros de la catedral y paradisponer una protección adecuada en situacionesadversas. Las variaciones extremas de temperatu-ra en Granada que pueden oscilar en 20 ºC en unmismo día, la intensidad de las precipitaciones endeterminados periodos del año (aunque global-mente el clima pueda calificarse de semiárido), lapresencia de escarcha y heladas en numerosasocasiones, y los fenómenos de condensación enhoras de madrugada en primavera y verano, sonelocuentes a la hora de valorar los problemas, ysobre todo nos lleva al convencimiento de unapenetración del agua hasta estratos interiores delmaterial lo que implica disgregaciones, movi-miento de sales, fracturas etc. El proyecto deberáarmarse suficientemente para limpiar respetandolas pátinas, consolidar e hidrofugar respetandosiempre la estructura porosa del material. Tam-bién nos hará cautos procediendo a sellar juntas,mejorando la estanqueidad de las cornisas y opti-mizando la evacuación de las aguas. Figura 30

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Figura 29. Costras provocadas por la contaminaciónen la parte inferior de las cornisas

Figura 30. Detalle de proyecto para la protección decornisas con lámina de plomo

Un aspecto que nos ha preocupado con fre-cuencia en los trabajos de restauración ha sido lainfluencia de la lluvia y los cambios térmicos en eltajo de obra. Cuando se trata de intervencionesrelacionadas con las cubiertas es necesario prever,en emplazamientos como Granada y en casosespecialmente delicados -armaduras mudéjares,interiores con pinturas de interés etc.-, una sobre-cubierta que esté diseñada y presupuestada en elproyecto. En actuaciones como la que nos ocupa,la información sobre la temperatura nos aconsejaestablecer un control diario de la misma; puedenvaler termómetros digitales de pequeño tamañocolocados en distintos niveles de la intervención.En el caso de la portada del Perdón, orientada alnorte, hemos dispuesto tres termómetros regis-trando la temperatura tres veces al día, lo que nospermite establecer limitaciones para aquellos pro-cesos de intervención que dependen directamentede la interacción humedad – temperatura, como lalimpieza con papetas o agua nebulizada, o en con-solidaciones con silicato de etilo, absolutamenteprohibidas en periodos de tiempo cercanos a los 0ºC. Al cabo de unas semanas el personal de obratiene un conocimiento preciso de las tareas quepueden ejecutarse, de la evolución de las tempe-raturas durante el día y de las tareas sustitutoriasque no están mediatizadas de forma tan clara poraquellas.

Conservación y formas de alteración

Esta es una parte crucial de un estudio petro-físico, que en el caso de la Portada del Perdónadvertía de los problemas de los dos cuerposinferiores, con pérdidas masivas de materialpétreo, fisuraciones y disgregaciones y los dossuperiores con menores problemas de conserva-ción. Se avanzaban las razones: mayor incidenciaen la parte baja de la contaminación originadapor el tráfico, más polvo acumulado, menor aire-ación, mayor dificultad de evacuación de lasaguas (se hacía un supuesto sobre la somerapendiente de las grandes cornisas de estos cuer-pos de la portada), costras más significativas,mayor relevancia de los deterioros causados porlas palomas.

Se describen brevemente las formas de alte-ración más importantes:

· Arenización. Pérdidas grano a grano delmaterial pétreo con especial incidencia enelementos labrados.· Alveolización. Oquedades en zonas dematerial muy poroso y de dimensión elevadade grano.· Costras. Blanquecinas, provocadas por laprecipitación de calcita proveniente de ladisolución de carbonatos de la propia calca-renita de Santa Pudia. Grises, por acumula-

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Figura 31. Alzado de laPortada del Perdón con

detalle de los tratamientospropuestos.

ción de polvo o partículas de contaminaciónatmosférica, arcillas, calcita y yeso. Negras,compuestas por partículas de contaminación,hollín y abundante yeso originado por laacción de los contaminantes sobre el propiomaterial pétreo. Las costras grises y negras seconcentran en forma notable en la parte infe-rior de cornisas y en general en zonas prote-gidas del impacto de la lluvia.· Desplacados y descamaciones. Desprendi-mientos con forma de placas o escamas,debido a la marcada anisotropía que presen-tan los cristales de calcita constituyentes de lacalcarenita, con diferentes magnitudes dedilatación dependiendo de la dirección delcristal que se considere. Morfologías de alte-ración que también podrían originarse por laacción del agua de lluvia que primero disuel-ve la calcita y luego recristaliza o precipita enla superficie del elemento pétreo dandolugar a pequeñas placas de dicha fase mine-ral. Se sitúan en los cuerpos altos de la por-tada y en elementos de remate como piná-culos y cornisas superiores. Esta parte del estudio tiene una incidencia

muy clara en proyecto porque orienta las deter-minaciones del mismo, obligando a representarlos deterioros en planos de alzados y a procedera la evaluación de los tratamientos en todos losdocumentos del proyecto -memoria, presupues-to, pliego de condiciones-. La alteración que tie-ne una incidencia mayor en los costes y previ-siones de proyecto en el caso de una portada esla que representan las costras negras potencia-das por la contaminación atmosférica, ya quelos procedimientos de limpieza deben contem-plar la dificultad de eliminación de las mismaspor su alta adherencia al soporte pétreo, hacien-do necesario el láser en los casos más compro-metidos, para evitar levantar el propio sustratoal tratar el elemento arquitectónico. El empleodel láser significa una elevación muy importan-te de los costos -en el proyecto de restauraciónde esta portada está valorado en 618,92euros/m2-. En casos menos delicados es efectivala limpieza con bisturí que estaría en un escalónde coste inferior -197,45 euros/m2 para nuestrocaso-. Con una perspectiva de coste aún menor,

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Figuras 32 a 35. Trabajos de limpieza con papeta en la portadaTrabajos de limpieza con bisturí en la portadaPrueba de limpieza con láser para el estudio petrofísicoTrabajos de limpieza con láser en la portada

para aplicaciones en superficies de mayor enti-dad es recomendable el uso de papeta -41,22euros/m2- pero habrá zonas que se resistan yexijan un tratamiento complementario y puntualcon microchorro y un abrasivo estudiado para elcaso. La limpieza será muy diferente en zonassin costras ya que se conseguirán buenos resul-tados con el uso exclusivo de la papeta, conlimpieza superficial con agua nebulizada o sim-plemente sin intervenir. En general desechamosun método de limpieza uniforme para toda laportada, prefiriendo la aplicación de sistemasdistintos según el problema que se presenta.Creemos que con este criterio preservamosmejor las cualidades del elemento que restaura-mos aunque nos obligue a un estudio de laspátinas para valorar adecuadamente las diferen-tes zonas. Figuras 31 a 36

Esta primera aproximación al estado de con-servación le sirve al autor del proyecto parahacer una evaluación económica general y corre-gir o afinar ante el cliente el presupuesto asigna-do a la intervención evitando desviaciones pos-teriores. Como precaución supletoria a la horade medir y valorar debemos ser cautos para con-siderar todos los tratamientos y superposicionesde éstos que consigan el fin propuesto.

Otro aspecto importante que se deriva deeste tramo del estudio es la posibilidad de aco-tar los límites de la intervención para situarla enel contexto adecuado. En un caso de graninfluencia de la contaminación, causada en bue-na parte por la circulación de vehículos que enuna calle estrecha convierte a la portada en uncaptador de humos y polvo, el proceso de con-servación emprendido puede devolver al ciuda-dano una buena parte de las cualidades estéti-cas, formales y simbólicas de una portada quese convirtió en emblema compositivo en elrenacimiento andaluz. Los tratamientos dehidrofugación y consolidación ayudarán duran-te un tiempo a rechazar o aminorar los efectosde nuevos depósitos, pero ese reencuentro seráfrustrante a medio plazo si no se plantea ante lasadministraciones públicas, Ayuntamiento deGranada y Consejería de Cultura de la Junta deAndalucía, una acción conjunta para erradicar orestringir al máximo el tráfico por la zona. Esta

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Figura 36. Ensayo depátina en un elemento

restaurado

puede ser una contribución extra de los equiposque intervienen en la restauración del patrimo-nio para cooperar en proyectos más complejosque incluyan acciones sobre el entorno, y pro-gresivamente definan nuevas relaciones de losmonumentos con la ciudad, con el ambiente.Los estudios analíticos contribuyen a poner enpie los argumentos, pronosticar una evoluciónen el tiempo, acotar una posible pérdida6 si nose adoptan medidas de rango superior, y endefinitiva facilitar el camino para tomar decisio-nes de otro nivel.

Modelos de alteración con tratamientos aplicados a las muestras de material pétreo

Buena parte de los resultados del estudio seapoyan en los modelos de ensayo de la piedraque determinaron la importante alterabilidad dela calcarenita frente a fenómenos de cristaliza-ción de sales y al ataque específico de agentesdegradantes causados por la contaminaciónatmosférica. Las propiedades macroporosas dela calcarenita no han resultado ser un segurosuficiente respecto al deterioro porque la piedratiene un bajo nivel de cementación de los gra-nos. Al mismo tiempo, la presencia de partículasprovenientes de la contaminación inciden deforma drástica como catalizadores en la produc-ción de yeso, ocasionando, como hemos visto,pérdidas masivas e irreparables de materialpétreo. Estos ensayos son una base decisiva parala intervención, porque dispondremos de undiagnóstico afinado sobre el estado de conser-vación de los materiales pétreos y sobre todouna idea detallada del proceso de degradación,su posible evolución en el futuro y una mayorseguridad respecto a las medidas que puedenadoptarse

El estudio de la Portada del Perdón tiene ade-más dos apartados sobre tratamientos de conso-lidación y protección a requerimiento del equipoque iba a redactar el proyecto de intervención,ya que nuestra experiencia en otros trabajos conla calcarenita nos había ofrecido resultados hete-rogéneos. Este apartado del estudio petrofísicodaba una respuesta a las dudas del proyectista,cuestión que trae de la mano la conveniencia de

participar en el encargo de este tipo de trabajos;de hecho los equipos que realizan los estudiospetrofísicos se dirigen habitualmente a los redac-tores del proyecto si éstos no han planteado lasnecesidades con carácter previo.

En lo que se refiere a los consolidantes elestudio establece sus recomendaciones sin nece-sidad de construir un modelo de alteración, yaque el equipo de analítica conocía el comporta-miento de la calcarenita respecto a determinadosproductos por su colaboración en anteriores tra-bajos. Las resinas acrílicas se habían probadocon deficientes resultados por una concentra-ción excesiva del producto en estratos superfi-ciales, que implicaba una discontinuidad impor-tante con riesgo de caída de la costra consoli-dada respecto a los estratos inferioresinmediatos. El silicato de etilo se había mostra-do muy eficaz tomando las precauciones debi-das respecto a la aplicación: concentración,saturación y temperatura ambiente adecuadapara su uso. Este consolidante no ocluye losporos, el producto que precipita es inorgánico,muy estable en el tiempo, compatible con lacalcarenita y con excelente poder reagregante,mejorando la durabilidad frente a agentes dedeterioro como el agua, el hielo – deshielo y lacristalización de sales. El estudio petrofísicorecomendaba, en cualquier caso, que las conso-lidaciones con silicato etilo se llevasen a cabosolamente en las zonas con problemas de dis-gregación y que no se extendieran de formageneralizada a toda la portada.

La protección de la piedra era un aspectoimportante de la intervención por los problemasde contaminación que se añaden a los que origi-na el agua. El equipo de analítica estableció unensayo comparado con productos con base sili-cónica que se han elegido para la intervenciónpor su buen comportamiento. Al mismo tiempose analizaron polímeros floururados que se apli-caron a muestras de calcarenita de diferentestipos, determinando también el buen comporta-miento de uno de ellos que finalmente no se haelegido para su aplicación.

Este es un apartado concluyente del estudioporque ha orientado de forma decisiva el pro-yecto de intervención en dos aspectos funda-

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mentales como la consolidación y la protección,basándose en la evolución de los materiales apartir de ensayos específicos y la construcción demodelos de alteración que simulan las condicio-nes en las que se encuentra la portada. Algunosmodelos de alteración y de comportamiento dela calcarenita realizados en este trabajo y otrossimilares podrían convertirse, a través de canalesde información adecuados, en referencias quepuedan ser utilizadas y desarrolladas para traba-jos de intervención e intercambio de experien-cias entre profesionales.

El seguimiento de los trabajos durante laintervención

Los estudios previos a la restauración, reali-zados con intensidad diferente según el progra-ma de necesidades y el presupuesto, se han idoimponiendo progresivamente en nuestro contex-to hasta ser algo relativamente frecuente en lasintervenciones, por su aceptación a nivel meto-dológico y por la mayor seguridad y claridadque aportan al proyecto y a las inversiones, deforma que son parte del calendario que se esta-blece para intervenir. Sin embargo queda máscamino por recorrer en el seguimiento de lostrabajos de restauración en el patrimonio inmue-ble. En algunos casos esta ausencia de segui-miento del estudio petrofísico ocurre porque laintervención tiene aspectos que entran en elcontrol de calidad habitual referido a la estruc-tura, albañilería, revestimientos, instalacionesetc. quedando descolgado el tratamiento de losmateriales pétreos durante el transcurso de lostrabajos, en otras circunstancias el propio pro-yecto tiene definida insuficientemente esa rela-ción o aplicación, que durante la obra es difícilde instaurar cuando el proceso de la misma estáen marcha.

En nuestra experiencia particular la presen-cia del geólogo, especialmente si de él hadependido el estudio previo, nos ha resultadodel máximo interés, y para el especialista el tajode obra le ha devuelto aquellos aspectos queinteresan realmente en la recuperación del mate-rial pétreo, haciéndole cambiar en su orienta-ción y apreciaciones.

Nuestra recomendación es dar las pautas deseguimiento en el estudio petrofísico, y éstasincluirlas en el proyecto -memoria y pliego decondiciones-, para que tengan un detalle sufi-ciente y la empresa adjudicataria adquiera unconocimiento del tema desde el momento que sepresenta al concurso de adjudicación. En eltranscurso de las obras hemos comprobado confrecuencia que estos aspectos de los documentosdel proyecto son leídos con atención y su pues-ta en práctica es bastante fluida.

En el caso de la Portada del Perdón el segui-miento de la intervención se está llevando acabo por parte del equipo que redactó el estu-dio petrofísico y ha resultado especialmenterevelador respecto a la aparición de revocos decal recubriendo la piedra, especialmente enzonas muy ornamentadas. El análisis de losrevocos nos ha permitido identificar una com-posición en la que predominan la calcita y elcuarzo y en menor medida la dolomita y el yeso.Los revocos, con un espesor variable según laszonas, tienen un grado de adherencia al soportedesigual pero se van a conservar en todos loscasos donde no exista degradación de la piedrao de su función protectora. Esto obligará a estu-diar cuidadosamente las pátinas para entonar lasdiferentes zonas de la fachada.

La analítica propuesta en proyecto abarcatambién a los materiales que se van a usar enla restauración: cales, árido, pigmentos etc.Como dato curioso uno de los pigmentos hasido rechazado porque el yeso era predominan-te en la composición. Es frecuente la preocupa-ción por la relación entre el cemento y las salesque amenazan a tantas intervenciones, pero aveces éstas proceden de los áridos o de los pro-pios pigmentos que pueden utilizar vehículosinapropiados y escasamente comprobados.

Aportamos finalmente unas recomendacio-nes para el seguimiento de las intervencionesque pueden servir como orientación general.Los aspectos que se proponen pueden seleccio-narse en pliego y/o memoria a juicio del autordel proyecto, siendo conveniente hacer unaadvertencia en ambos sobre la vinculación entrelos dos documentos y la obligatoriedad de cum-plimiento de las especificaciones.

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Guía indicativa para el seguimiento de lasintervenciones

· Disponer en el pliego el uso del 1% del presu-puesto para el control de calidad.· Establecer con claridad el control de calidad dela obra definiendo:

· Tipos de ensayos a efectuar.· Elementos a los que se aplica: piedra y sustipos, aglomerantes, áridos, morteros prepa-rados, pigmentos, cerámica -especialmenteladrillos por la incidencia de sales en reves-timientos o en acabados de fábrica vista-,metales etc.· Reconocimiento y validación de productosindustriales para tratamientos (consolidantes,protectivos, insecticidas, fungicidas, etc.)· Número de ensayos por elemento.· Control de recepción de materiales en eltajo de obra especificando en un formulariosencillo: fecha de recepción, tipo de material,fabricante, destino del material -general paratoda la obra o específico de un trabajo con-creto-. Esto le permite a la dirección de obracomprobar cambios posibles de materiales,fabricantes etc. y ordenar la conveniencia decomprobación mediante un nuevo ensayo

(procedimiento especialmente útil en cales oáridos que tienen una influencia decisiva enla marcha de los trabajos)· Pautas para el control de la temperatura parala aplicación de tratamientos, puesta en obrade morteros y trabajos con aporte de agua.· Pautas para la medición y control de lahumedad tanto en problemas de ambienteque deban ser reacondicionados en obra,como en mediciones de la humedad en ele-mentos constructivos, especialmente muros.

Las indicaciones que se han avanzado en estacontribución a la nueva edición del libro sobretécnicas de diagnóstico, proceden de nuestraexperiencia en la restauración y de las observa-ciones que hemos recibido a lo largo del tiempode profesionales y operarios de un espectro muyamplio de conocimientos. En los anexos que seacompañan se citan a buena parte de ellos, pro-fesionales y empresas, esperando se disculpecualquier omisión involuntaria. También se citan alas instituciones y administraciones responsablesen diferente escala de los trabajos de restauraciónde la catedral de Granada. Conste como evidenciade la complejidad del proceso al que nos referi-mos y como agradecimiento a sus aportaciones

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1. En Granada se producen sismos diarios de bajaintensidad que afectan especialmente a los elementosque destacan en el perfil de estos grandes monumen-tos y que de alguna forma reciben o liberan parte de laenergía que se transmite desde los estratos inferiores.

2. El estudio se titula: Estudio petrográfico de la Por-tada del Perdón de la Catedral de Granada (1995).

3. Hemos preferido la denominación de estudio petrofí-sico en vez de estudio petrográfico porque en estos tra-bajos, además de los aspectos de composición o textu-ra, se reseñan otro tipo de parámetros muy importantespara la intervención que se refieren al comportamientocromático, porosimétrico, hídrico, mecánico etc. de losmateriales. Además el análisis de tratamientos a aplicar,que forman parte fundamental de este tipo de estudios,abarca aspectos que también se separan de lo queestrictamente se entiende por estudio petrográfico.

4. Los contenidos que se especifican se han reela-borado a partir del trabajo realizado para la Portadadel Perdón, por el Grupo de Investigación Estudio yconservación de materiales pétreos en edificios his-tóricos.

5. Datos del estudio petrofísico de la Portada del Per-dón para una muestra de una cornisa.

6. La contaminación no sólo facilita la formación decostras negras en las que es mayoritaria la presenciadel yeso, sino también la penetración y/o formaciónde éste en estratos internos de la piedra, provocan-do destrucciones de bloques enteros de calcarenitaa medio

7. En ladrillos de tejar con buen aspecto externohemos encontrado yeso por haberse fabricado conarcillas contaminadas.

NOTAS

ANEXO 1TRABAJOS DE ANALÍTICA Y ESTUDIOSPETROFÍSICOS SOBRE LA CATEDRAL DE GRANADA.

E. Galán, catedrático de la Universidad deSevilla, A. Martín, catedrático de la Universidadde Sevilla, M. Alcalde, ingeniero industrial; M. A.Bello, químico; M. Forteza, farmacéutica; M. A.Guerrero, bióloga; L. Martín, química; E. Mayoral,geólogo; M. J. Ortega, bióloga y M. A. Vázquez,geóloga. El estado de alteración de la piedra enel Conjunto Catedralicio de Granada. Informa-ción macroscópica, valoración global y plan deactuación. Granada, marzo de 1988.

Grupo de Investigación “Estudio y conserva-ción de materiales pétreos en edificios históri-cos”, Universidad de Granada, Departamento deMineralogía y Petrología. Estudio petrográfico dela Portada del Perdón de la Catedral de Grana-da. Granada, diciembre de 1995.

Grupo de Investigación “Estudio y conserva-ción de materiales pétreos en edificios históri-cos”, Universidad de Granada, Departamento deMineralogía y Petrología. E. Sebastián Pardo, M.J.de la Torre López, G. Cultrone, O. Cazalla, L.Linares, A. Luque. Análisis composicional y tex-tural de los revocos y costras negras de la facha-da de la Portada del Perdón (Catedral de Grana-da). Granada, abril de 2003.

ANEXO 2PROFESIONALES QUE HAN COLABORADO ENLAS INTERVENCIONES DE LA CATEDRAL DEGRANADA DESDE 1988.

Javier Algarra. FotógrafoAntonio Almagro Gorbea. ArquitectoA. Almazán. RestituidorFabio Aramini. FísicoJuan Arenilla. Historiador del arteRaniero Baglione. RestauradorSandro Bianchi. Historiador del arteCarlo Cacace. FísicoEmilio Caro Rodríguez. Historiador del Arte

Susana Castro Rodríguez. DelineanteMaría Cullell Muro. Arquitecta técnicaElisa Entrena Núñez. Arquitecta técnicaRomán Fernández Baca. ArquitectoGabriel Ferreras. Historiador del arteDiego Garzón Osuna. ArquitectoJoan Albert Glatigny. RestauradorAntonio Gómez Becerra. ArqueólogoMaría José González. RestauradoraNicole Goudeberde. RestauradoraLamberto Guerrero. Especialista en tratamientosde la maderaIgnacio Henares Cuéllar. Historiador del arteNieves Jiménez Díaz. ArchiveraJosé Manuel Linares Felipe. Estudiante de arqui-tecturaJ.M. Lodeiro. TopógrafoRafael López Guzmán. Historiador del ArteManuel López Valdivieso. Arquitecto TécnicoJose María Losada. Historiador del arteRocío Magdaleno. RestauradoraAntonio Malpica Cuello. ArqueólogoMaría de Socorro Mantilla de los Rios. Restaura-doraBeatriz Martín Peinado. RestauradoraFrancisco Javier Martínez Medina. Historiador delarte.Luis Martínez Montiel. Historiador del artePedro Martínez Serna. Estudiante de arquitecturaLilian Maskeleine Kleiner. QuímicaFernando Matilla Galindo. Estudiante de arqui-tecturaMiguel Ángel Mercado Hervás. Ldo. en BellasArtes. Conservación y restauración obras de arteAraceli Montero. RestauradoraDionisio Olgoso Moreno. Licenciado en BellasArtes. Especialidad de restauración pictóricaG. Olivares. FotógrafoFrancisco Oliver Ruiz. Restaurador de obras de arteMaría José Ortega Gálvez. Restauradora.Inés A. Osuna Cerdá. Restauradora.Javier de Pablos Ramos. Historiador del ArteMaría Antonietta de Paolis. ArquitectaMaría Luisa Palomo Navarro. Licenciada en Geo-grafía e HistoriaCatherine Perrier d´Ieteren. Historiadora del arteAntonio Puertas. Arquitecto técnicoMaría Felisa Ramírez Martín. Arquitecta técnica

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Angela Regio. RestauradoraLaura Rivas Medina. Historiadora del ArteManuel Robles Iglesias. DelineanteJosé María Rodríguez Acosta. Restaurador deobras de artePedro Salinas Aivar. Estudiante de ArquitecturaTécnicaAngela Salmerón Palomo. Ingeniera de CaminosLucía Salmerón Palomo. Técnica en audiovisualesFederico Salmerón Escobar. ArquitectoPedro Salmerón Escobar. ArquitectoJ. Sandoval. RestituidorManuel Serrano Ruiz. Historiador del arteAlejandro Suárez Rancaño. Restaurador de obrasde arteBenoit de Tapol. ConservadorAndrés Toro Mochón. Arquitecto técnicoJuan de Mata Vico Rodríguez. Arquitecto TécnicoGuido Van der Voorde. Físico radiólogoMaría del Mar Villafranca Jiménez. Historiadoradel arteSantiago Yuste Rodríguez de Dios. Estudiante dea rquitectura

Grupo de Investigación de la Universidad deGranada: “Estudio y Conservación de mate-riales pétreos en Edificios Históricos”.Carlos M. Rodríguez Navarro. GeólogoEduardo M. Sebastián Pardo. GeólogoGiuseppe Cultrone. GeólogoOlga Cazalla Vázquez. GeólogaMaría José de la Torre. Geóloga

Equipo de investigación sobre materialespétreos de la Universidad de Sevilla.M. Alcalde. Ingeniero industrialM. A. Bello. QuímicoM. Forteza. FarmacéuticaE. Galán. GeólogoM. A. Guerrero. BiólogaA. Martín. QuímicoL. Martín. QuímicaE. Mayoral. GeólogoM. J. Ortega. BiólogaM. A. Vázquez. Geóloga

Di rector de los trabajos de restauraciónPedro Salmerón Escobar. Arquitecto

ANEXO 3CONTRATISTAS PRINCIPALES QUE HAN COLABORADO EN LOS TRABAJOS DE RESTAURACIÓN DESDE 1988

CPA S.A.(Conservación del Patrimonio Artístico S.A.)Construcciones Fernández AdarveAlberto Domínguez Blanco. Restauración deMonumentos S.A.

ANEXO 4 INSTITUCIONES

Cabildo CatedralicioCabildo de la Capilla RealConsejería de Cultura de la Junta de AndalucíaInstituto Centrale peril Restauro, (ICR), Roma Instituto del Patrimonio Histórico EspañolInstitut Royal du Patrimone Artistique (IRPA),BruselasMinisterio de Educación y CulturaMinisterio de FomentoParroquia del SagrarioUniversidad de GranadaUniversidad Libre de Bruselas

Institución responsable de la dirección ycoordinación de los trabajosConsejería de Cultura de la Junta de Andalucía

Dirección general de Bienes CulturalesDelegación de la Consejería de Cultura enGranadaInstituto Andaluz del Patrimonio Histórico

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