Exacto Para Monografia

Herramienta 6Comprender los procesos de degradación de los materiales

ESE7 4/7/07 19:33 Página 223

Herramienta 6Comprender los procesos de degradación de los materiales

ESE7 4/7/07 19:33 Página 224

225

I. El conocimientoHerramienta 6Comprender los procesos de degradación de los materiales

6

Introducción

El edificio de construcción tradicional mediterránea no es unaconstrucción impermeable o estanca. Esta afirmación elementalnos sirve de marco de referencia para abordar brevemente elestudio de los problemas que el agua produce en contacto coneste tipo de edificaciones. En efecto, tanto los cimientos, como losmuros o los materiales de cubierta fueron concebidos y ejecutadosa lo largo de los siglos contando con que sus materiales podíanabsorber humedad, lo cual implicaba que debían también poderevaporarla. El equilibrio entre ambos flujos (el de absorción y el dedesorción), que viene determinado por las condiciones climáticasy microclimáticas es lo que ha constituido el éxito de unadeterminada solución tipológico-constructiva.¿Cuáles son las “solicitaciones hídricas” a las que el conjuntoedilicio y sus elementos están sometidos?. Una primeraclasificación divide los tipos de humedad según el origen del agua:procedente del terreno, de la lluvia, o del uso. Esta división sepuede matizar más si se introduce el factor del modo depenetración: con presión o sin ella; de modo intermitente oconstante, etc. Como veremos, esta matización es interesanteporque los criterios de intervención vendrán claramenteorientados de acuerdo con la respuesta que se obtenga a dichascuestiones.

1. Humedades procedentes del terreno

Los tipos más frecuentes de humedad procedentes del terreno son:

El agua del estrato freático.El agua del estrato capilar.El agua del estrato de imbibición (agua de lluvia absorbida porel terreno).El agua de escorrentía superficial que puede filtrarse por elpavimento, dando origen a “falsas” humedades del terreno.Los falsos niveles freáticos, también conocidos como “aguascolgadas” o “aguas dispersas”.

Para definir por completo los posibles estados patológicosoriginados por estas formas de presencia de humedad, primero espreciso definir los estados de solicitación, es decir, qué factores sevan a considerar como "cargas" hídricas en el terreno. Las másfrecuentes son:

La cantidad de agua que el terreno contiene.La presión que el agua ejerce.

2. Cantidad de agua en el terreno

El modo normal de expresar la cantidad de agua del terreno es su"contenido en agua en %", que representa la masa de agua porunidad de masa de terreno seco:

w = Mw / Ms (%)

Que se define midiendo la pérdida de agua que experimenta elsuelo al secarlo durante 24 horas en estufa a 105-110ºC (NormaBS 1377). Estos valores suelen oscilar en torno al 5% para gravasy arenas, y al 50% para terrenos de grano fino y cohesivos(arcillas). Otra forma de estimar el grado de humedad es el "grado desaturación Sr ": porcentaje de huecos del suelo llenos de agua,

Estratos en el terreno (1. Estrato freático; 2. Estrato capilar; a. Zona de imbibición;b. Capa de terreno húmedo; c. Aguas subterráneas; d. Terreno impermeable).

Reconocimiento de los tipos de humedad: causas y lesionesproducidas

Soledad GARCÍA MORALESDoctor ArquitectoUniversidad Politécnica de MadridEspaña

ESE7 4/7/07 19:33 Página 225

226

I. El conocimientoHerramienta 6Comprender los procesos de degradación de los materialesReconocimiento de los tipos de humedad: causas y lesiones producidas

6

frente al total del volumen poroso del mismo. El grado desaturación no es un término comparativo de unos suelos conotros, pero permite relacionar el contenido de humedad con laforma de penetración, porque el grado de saturación aumenta enla medida en que es mayor la presión con que el agua esintroducida a través del terreno.Utilizaremos indistintamente ambas expresiones a la hora dedescribir los estados de solicitación.

3. Presión del agua en el terreno

La presión del agua en un terreno se expresa mediante el término"presión de poro" n, que se define como el exceso de presión enel poro, por encima de la presión atmosférica.

4. Solicitaciones debidas al nivel freático

Los suelos bajo nivel freático están saturados (estrato saturado): sugrado de saturación Sr es del 100%. El agua en ese estrato tienepresión, y originará, en el caso de entrar en contacto con unelemento constructivo enterrado, solicitaciones intensas en lasque la aparición de las lesiones se puede producir con goteo ochorreo del agua sobre el paramento.Los estratos en contacto con el nivel freático se humedecen porcapilaridad desde él (estratos mojados). El grado de saturación enellos es próximo al 100% en el límite con el NF, y decrece a medidaque se aleja de él. El gradiente depende de muchos factores(porosidad, tensión superficial, etc.). Hay terrenos poco capilares,cuya zona mojada tiene poco espesor (terrenos de grano grueso yhuecos superiores a 0.5 mm), mientras otros, cuyos poros sonfinos, contienen agua a lo largo de varios metros de altura.La altura de esta zona de saturación parcial (zona capilar)constituye el "nivel capilar", y sólo puede medirse de formaaproximada mediante fórmulas empíricas en función de lapermeabilidad K.Por encima del nivel capilar existe además una capa de terrenohúmedo, que no contiene agua líquida sino vapor de aguadifundiéndose al ambiente (zona de evaporación). El gradiente dehumedad continúa, estableciendo grados de saturacióndecrecientes hacia el exterior. Puede existir también una humedaddiscontinua en forma de trazas de agua en los puntos de contactode grano.En lo que se refiere a presiones de agua en este tipo desolicitación, se dice que existe presión cuando el terreno estáempapado, es decir, por debajo del nivel freático.Por encima del nivel freático, el estrato capilar se humedece porsucción (presión negativa) debido a la atracción superficial entre elterreno y el agua (tensión interfacial).

El nivel freático como solicitación implica una presencia de aguacon presión actuando sobre una amplia zona de la cimentación osobre las partes enterradas de un edificio. Se trata de unasolicitación no puntual en extensión, y no ocasional en duración.No aparece sólo en momentos de lluvia, aunque un período máslargo de precipitaciones repercute en un aumento del caudal.La humedad procedente del nivel freático aparece generalmenteya en el momento de la excavación, cuando se alcanza el estratode terreno saturado y el agua empieza a fluir por la superficie dechorreo, inundando las zanjas. Este tipo de lesiones es frecuenteen edificios cercanos a corrientes de agua, o construidosprecisamente sobre un acuífero superficial. La necesidad funcionalo simbólica forzaba en ocasiones a situar las construcciones enestos lugares, y se daba por descontado que la humedad sería unfactor permanente. Por ello, era frecuente construir sistemas deconducción y drenaje de estas corrientes, de modo que laslesiones se redujeran al mínimo. La larga tradición conseguíamuchas veces domesticar al agua con invenciones magistrales ensu sencillez y sabiduría: galerías, pozos, atarjeas, aljibes, azudes,etc. son sólo algunos nombres de una larga “cultura del agua”.Nuestros antepasados sabían bien que el agua, si corre, hace pocodaño. Por eso, los sistemas sólo han dejado de funcionar en elmomento en que atascos, desvíos o roturas han dado al traste conlas soluciones originalmente pensadas. Cuando esto ocurre, la

Canales y atarjeas de conducción de agua del nivel freático en una ermita española.

ESE7 4/7/07 19:33 Página 226

227


6

proximidad del nivel freático a los cerramientos enterrado de unacimentación o sótano, puede presentarse en varias formas, queserán los tipos de solicitación que exponemos:

I. Solicitación freática puraII. Solicitación de "capilaridad pura"III. Solicitación debida al terreno solamente "húmedo"

I. Solicitación freática puraEs el resultado de hincar el cerramiento o cimentación hasta elmismo nivel freático. Al ser el flujo permanente, y grandes laspresiones del agua, éste es el problema más grave. En el muroenterrado, y/o la solera, si existe, aparecen delimitadas lassiguientes zonas (que se distinguen por sus contenidos en agua):Zonas de penetración puntual de agua con presión: las juntas,fisuras, huecos, etc. son los puntos débiles en cuanto a laresistencia al paso del agua con carga. Por ello, la penetraciónempieza en ellos ("chorreo de agua").Zonas de material saturado de agua: en torno a los puntos depenetración, y en las áreas más próximas al agua, el material sesatura. Zonas de material mojado: en torno a las anteriores. Zonas de material húmedo: que rodean las zonas mojadas. Laszonas sólo húmedas, en ocasiones no manifiestan la "mancha"característica, sino tan sólo un ligero oscurecimiento, no siempreapreciable a simple vista.

El gradiente en contenidos en agua producido por el nivel freáticose manifiesta de forma permanente, sin coincidir con descargas deaparatos, lluvia próxima, roturas de redes, etc. Las únicasvariaciones serán las estacionales, que producen oscilaciones en laaltura del nivel de agua del terreno.

II. Solicitación de capilaridad puraEn ella, la cimentación o el muro se hincan no en el estratosaturado y a presión, sino en el estrato inmediatamente superior,que, como hemos descrito, sólo tiene agua retenida porcapilaridad, sin presión. La penetración se produce pormecanismos de tamponamiento capilar. Se produce succióncapilar desde el terreno al muro. La disminución de energíasuperficial libre del sistema que se produce cuando el aguaabandona el terreno y se extiende dentro de los poros de losmateriales de la cimentación es el mecanismo desencadenante delfenómeno, por otra parte tan usual, que da origen a los muros desótano o de planta baja húmedos incluso aunque no haya aguaembolsada o terreno saturado a su lado.Este tipo de solicitación produce un gradiente de humedad en lacimentación o muro de sótano, solera, etc., que se caracteriza porun contenido en agua menor que en el caso de agua con presión.Los materiales en contacto con el terreno no se llegan a saturar deagua, y por lo tanto la distribución que se deriva de este contactoes menos extensa e intensa. Incluso si el espesor del muro fuerasuficientemente grande, la mancha húmeda no llegaría ni siquiera

Solicitación debida al estrato capilar en una cimentación de sillería (1. Zona mojada;2. Zona húmeda).

La altura alcanzada por la humedad de capilaridad depende de factores diversos(Pve. Evaporación exterior (+ convección); Pvi. Evaporación interior (aumento dehumedad relativa); 1. Zona capilar superficial; 2. Sentido del flujo; 3. ¿Zonaimpermeabilizada? ; 4. El agua remonta por encima del zócalo).

ESE7 4/7/07 19:33 Página 227

228


6

a aparecer en la cara vista. Esto significa que el agua se mueve porcapilaridad y pasa a vapor dentro del muro, continuando despuéssu camino por difusión de vapor.Esta solicitación recibe el nombre de "capilaridad pura" porque enella el agua que penetra carece de presión positiva: el mecanismoes meramente de succión. Para interrumpir la penetración bastaríacon impedir el contacto del terreno con el cerramiento, creandouna cámara de aireación, en la que el agua pudiera evaporar y sereliminada antes de llegar al edificio.Las zonas que aparecerán en el muro son:

Zona mojadaZona húmeda

Con las mismas condiciones que en los casos anteriores.La altura alcanzada por la humedad de capilaridad depende devarios factores. En principio, la mancha se “detiene” en elmomento en que la cantidad de agua que es absorbida desde lacimentación iguala a la cantidad de agua que el muro evapora. Porello, cuanto mayor sea la capacidad de evaporación del muro,menor será la altura alcanzada. Como la velocidad de evaporacióndepende de la humedad relativa ambiental, de la temperatura, dela porosidad y permeabilidad de los materiales, etc. serán estosparámetros los que definirán la solicitación. Si el flujo deevaporación es grande, el agua no alcanza grandes alturas Cuantomenor sea la humedad relativa del ambiente exterior, menor serála extensión de la zona mojada y la de evaporación, supuesto quela permeabilidad del material sea constante. Por el contrario, si seimpermeabiliza el zócalo de un muro con un revestimiento queimpida la evaporación, el agua suele remontar por encima de lazona impermeabilizada, buscando una nueva superficie deevaporación para alcanzar un nuevo equilibrio.En un muro tradicional, bien ventilado, lo normal es que lamancha no supere los 30 ó 40 cm. Cuando la altura es mayor,suele haber algún problema adicional (contaminaciónhigroscópica de los materiales, normalmente) que enmascara lacapilaridad.Las partes del edificio afectadas por la humedad de capilaridadascendente han de ser no sólo las de la envolvente (muro exterior),sino que todo elemento cuya cimentación profundice hasta elestrato capilar debería mostrar lesiones de humedad ascendente.El agua no asciende de modo uniforme por toda la sección delmuro. Si se trata, por ejemplo, de un muro de mampostería conmortero, es frecuente que la succión sea más fácil por el morteroque por los mampuestos, o incluso por la superficie de contactoentre las piedras y el mortero, cuando hay mala adherencia entreellos. Las líneas o superficies por las que el agua asciende conmayor facilidad son las juntas “a tope”. Por ello es frecuenteencontrar mayores alturas de la humedad en las juntas verticalesque se crean entre fábricas distintas, cuando no hay trabazónRemonta capilar.

ESE7 4/7/07 19:33 Página 228

229


6

entre ellas (por ejemplo, entre muros de mampostería ycontrafuertes de sillería, si no se han enjarjado).

III. Solicitación debida al terreno solamente húmedoUna vez explicado de qué forma el agua procedente del nivelfreático asciende por capilaridad a un estrato superior (nivelcapilar), y desde ahí se difunde en forma de vapor a través deestratos secos, buscando el aire libre (proceso de evaporación),faltaría describir cómo la presencia de terreno húmedo, o deotras fuentes de vapor de agua, puede afectar a los muros.Se trata de un caso frecuente, pues todo terreno posee un ciertogrado de humedad, debida:

Al agua que evapora desde un estrato mojado hacia laatmósfera.Al agua de lluvia percolada, que, al terminar la precipitación,busca evaporarse.Al agua remanente en el terreno, originada en fugas, riegos, etc

El agua originalmente retenida en el terreno por capilaridad, sepuede mover a través de él si existe una diferencia de presiones devapor entre el terreno y el aire libre: el agua se difunde en formade vapor (el terreno evapora). Un muro o solera enterrados en unestrato húmedo se convierten al menos en evaporadores de estahumedad. Es conocido el hecho de que las cuevas, criptas, etc.,son lugares húmedos y frescos incluso aunque no manifiestenmanchas de humedad.Los contenidos en humedad son menores que en los otros casos,presentándose tan sólo una zona:

Zona de material húmedo, Y que puede no presentar apariencia de humedad, sino tansólo el deterioro de los materiales o revestimientos.

5. Solicitaciones debidas al agua de lluvia directamenteabsorbida por el terreno

Las variadas formas de solicitación de este bloque, se puedenreunir en dos grupos:

IV. Solicitación de agua de lluvia absorbida en terrenospermeables.V. Solicitación de aguas dispersas.

IV. Agua de lluvia absorbida por el terrenoCuando el terreno es permeable al agua de lluvia, los estratossuperiores la absorben y filtran hacia abajo (agua percolada), enfunción de la permeabilidad. En su camino, el agua moja elterreno definiendo en gradiente de arriba a abajo. Parte del agua Deterioro de los revestimientos.

Agua de lluvia absorbida por el terreno (1. Lluvia; 2. Zona húmeda; 3. Zonamojada; 4. Zona húmeda).

Solicitación debida al terreno solamente húmedo (1. Terreno húmedo; 2.Evaporación; 3. Materiales húmedos).

ESE7 4/7/07 19:33 Página 229

230


6

queda retenida en el terreno por capilaridad, mientras que otraparte percola hacia estratos inferiores impermeables. En los que son muy permeables, el agua se embebe con rapidez.En los terrenos arcillosos, la filtración es lenta y el agua recorregrandes distancias en horizontal, por su dificultad en penetrar enel terreno. Por esa misma razón, el contacto con el muroenterrado o la cimentación es mayor en el caso de terrenoimpermeable. El contenido en agua de un terreno en sus diferentes capas es,pues, variable mientras los intercambios con la atmósfera (lluvia yevaporación) no sean impedidos por la pavimentación.Se puede asimilar esta solicitación a la de capilaridad pura, puesproduce las mismas zonas en el muro,

Zona mojadaZona húmeda

Con la diferencia de que aquí se trata de un fenómenocoincidente con las precipitaciones, y generalmente de rápidaaparición, que va desapareciendo con la evaporación del terreno.Además las manchas tienen una zona más intensa que coincidecon la cota del pavimento o con la zona en la que el agua quedaretenida.

V. Aguas dispersasA veces la composición de estratos del terreno no permite que elagua directamente precipitada alcance el nivel freático. El aguapenetra por un primer estrato permeable, alcanza una capaimpermeable bajo el primero, y discurre por la superficie de éstaconstituyendo líneas de corriente o vaguadas que están porencima del nivel freático. Se denominan "aguas dispersas", y soncorrientes de rápida formación que siguen líneas de pocaresistencia en el terreno (grietas en suelos rocosos, líneas defractura, zonas arenosas en terrenos arcillosos, cavidades o zanjas

artificiales, zonas de relleno, etc.), sin llegar a constituir un estratoempapado. Siguiendo estas líneas, grandes caudales de aguapueden alcanzar puntos lejanos en poco tiempo, produciéndosesolicitaciones localizadas de agua con caudal y presión variables enfunción del tipo de precipitación que lo ha ocasionado.En un estrato con aguas dispersas se encuentran contenidosvariables en agua; mayores en la línea de escorrentía, y menoresen zonas mas alejadas. Se pueden originar bolsas con presionesfuertes, lo que constituye un tipo de solicitación peligrosa, que aveces se confunde con el nivel freático.Un tipo de terreno peligroso en este sentido es el que tiene zonasque han perdido sus finos por lavado, y se convierten en estratosmuy permeables, que actúan como drenes naturales dentro de unterreno más impermeable. El fenómeno se conoce como "erosióninterna" o "piping", y es peligroso porque estas líneas de flujopreferente pueden conducir caudales y presiones elevados, y lavarzonas de terreno que posteriormente producen asientos en lasedificaciones sobre ellas construidas.En cuanto a la formación de embolsamientos de agua, se trata dezonas de depresión en terrenos poco permeables. Dichas bolsas sellenan de agua de lluvia, y según el caudal vertido, puedenalcanzarse niveles de carga hidrostática elevada y difícilevacuación. La ruptura de una de estas bolsas subterráneas puedeproducir penetraciones importantes en caudal y presión.Es también relativamente frecuente, en zonas de edificaciónhistórica, encontrar aljibes enterrados para la recogida de agua delluvia, así como restos de atarjeas semiobstruidas y sin uso. Todosestos elementos son potencialmente capaces de actuar comobolsas de agua en el terreno, en el caso de que sean alcanzadospor algún tipo de corriente subterránea.En la construcción más reciente, el punto débil para losembolsamientos suelen ser las zanjas abiertas en torno a lacimentación, que se rellenan al terminar la obra. Como el rellenono suele tener la compacidad del suelo natural, y además se

Agua de lluvia absorbida por el terreno. Se observa como el deterioro de las pinturasmurales ha comenzado desde arriba, en la línea que coincide con el terreno al otrolado del muro.

Aguas dispersas.

ESE7 4/7/07 19:33 Página 230

231


6

interrumpe el movimiento natural del agua con la presencia demuros de sótano, pantallas, etc., al final el foso se convierte enuna posible bolsa para el agua de lluvia vertida en torno al edificio.Si se considera el agravante de que este cinturón perimetral sueleutilizarse, en edificios pequeños y exentos, para verter el aguarecogida en cubierta, y en ocasiones hasta para regar losencintados de jardinería, el resultado puede ser muy negativo.Sea cual sea la forma de evolución de las "aguas dispersas", laszonas que pueden producir en el muro enterrado serán:

Zona de penetraciones puntuales con presión.Zona saturada, próxima al punto donde el agua tenga mayorcarga.Zona mojada.Zona húmeda.

Lo que podría confundirse con la solicitación de nivel freático. Ladiferencia radica en que aquí se trata de fenómenos temporales,coincidentes con lluvia, rotura de aljibes por obras, falta dedrenaje e impermeabilización adecuados en sótanos en cuyaconstrucción no se apreció la presencia de un manto freático, etc.

6. El caso particular de los terrenos pavimentados

Cuando en el terreno se limita la capacidad de intercambio con elambiente debido a la pavimentación, los contenidos en humedadse ven modificados.

El nivel freático no recibe aportes de lluvia próxima, así que sucaudal se abastece del agua precipitada en zonas lejanas. Porello es lógico suponer variaciones de su nivel sólo estacionales.La saturación de la zona capilar y de la zona de evaporaciónaumenta porque la evaporación se ve limitada; el grado desaturación de vapor en los poros del terreno es mayor, y engeneral la humedad de las capas superiores aumenta y se hacebastante estable.Si se dieran fugas o penetraciones puntuales de aguaaccidental, la dificultad en la evaporación produciría unaretención del agua absorbida. Cualquier defecto de drenaje,fuga de red de abastecimiento o alcantarillado se convierte enun problema de humedad salvo que el terreno sea fácilmentedrenante.Un terreno pavimentado se puede considerar un posible casoextremo de "aguas dispersas", de recorrido superficial. Si eldrenaje superficial no quedase bien resuelto, la pavimentaciónpodría repercutir negativamente, al transportar toda el agua deescorrentía hacia la base de los edificios, o formar "charcos",que siempre tienen mejor penetración que el agua enmovimiento.

Por estas razones, se considera el terreno pavimentado (calles,plazas, etc.) en torno a edificios no impermeables, como un factorde riesgo en dos niveles:

Superficialmente, pues toda el agua de lluvia discurre comoaguas dispersas.Subterráneamente, pues la dificultad de la evaporación decualquier fuga o penetración prolongará la retención de agua yhará aumentar el grado de saturación del terreno.

Este caso se presenta con relativa frecuencia en pueblos en los quelas calles y plazas han sido pavimentadas recientemente. Elantiguo equilibrio establecido entre los edificios y su entorno (quehacía que tanto unos como otro colaboraran tanto en la absorcióndel agua de lluvia como en su evaporación) se rompe, y con ciertafrecuencia aparecen manchas de humedad en los zócalos de unasedificaciones que no fueron concebidas para resistir la solicitaciónde grandes escorrentías.

7. Humedades de condensación higroscópica

Se trata de una alteración de los materiales que modifica sucomportamiento respecto al agua (líquida o vapor), agravando laslesiones por humedad y dificultando su diagnóstico. La causa estáen la contaminación de los materiales por sales higroscópicas, que

Terrenos pavimentados (1. Pavimento impermeable; 2. Transporte de agua de lluviahacia la base de los edificios; 3. Pavimento impermeable; 4. Elevación zona deevaporación;5. Penetración a nivel del pavimento exterior).

ESE7 4/7/07 19:33 Página 231

232


6

son sustancias químicas solubles en agua, que presentan granavidez por el agua, con la que se combinan formando saleshidratadas.Las sales penetran en los edificios disueltas en el agua (del terreno,de filtraciones…). Cuando el muro evapora, las sales quedanretenidas en la red porosa de los materiales, y cristalizan allí, alperder el agua de hidratación. Si pierden totalmente el agua seforma un polvo blanquecino, o una costra, o un crecimientoesponjoso de la sal, que recibe el nombre de eflorescencia.Cuando las condiciones ambientales de humedad relativa superanun cierto valor (variable para cada tipo de sal), el depósitocomienza a “adsorber”1 vapor y la sal se hidrata. Algunas salesson capaces de hidratarse con tanta cantidad de agua que sedisuelven por completo en ella, y entonces el elementoconstructivo aparece mojado o incluso saturado de agua, dando laimpresión de que existe alguna forma de presencia de agualíquida que produzca esa mancha, cuando la realidad es que sedebe tan sólo a la humedad del aire actuando sobre unosmateriales anormalmente higroscópicos. En este caso hablamosde humedades por “condensación higroscópica”.Normalmente, un edificio que presenta este tipo de lesión hasufrido alguna forma de humedad “real” (capilaridad, lluvia,inundación…), que ha sido el vehículo que ha transportado lassales al muro. Pero esa forma de humedad “real” puede haberdesaparecido, y en el muro puede que tan sólo queden las salesdepositadas, que se activan de nuevo no por la presencia del aguadel terreno, sino por el aumento de humedad en el ambiente. Lamancha reaparece con su forma antigua, pero es engañosa.Esta es la causa de una gran parte de las humedades en edificiosantiguos o históricos. Se trata de un tipo de mancha que “nodesaparece nunca”, y que resiste a cualquier intervención detratamiento tradicional. Como la causa es la contaminación de los

materiales, hasta que no se elimine la presencia de saleshigroscópicas, no desaparecerá.Las sales pueden proceder de diversas fuentes:

Nitratos: proceden de materia orgánica: cementerios, establos,vertederos de residuos orgánicos, etc.; edificios que han sidoalmacenes de alimentos o de animales, etc.Cloruros: tradicionalmente asociados a la proximidad deambientes marinos, pero que también pueden encontrarse enedificios que han sido lugar de conservación de alimentos ensalazón. También en algunos climas en los que se elimina lanieve o el hielo de las calles con sal (cloruro sódico) los murosexteriores suelen estar contaminados. Por último, hay clorurosde origen orgánico.Carbonatos: asociados a la disolución de materiales deconstrucción o de minerales del terreno. No suelen ser tanhigroscópicos como los anteriores.Sulfatos: procedentes del terreno o de otros materiales deconstrucción. Son agresivos porque al cristalizar ejercen presionesen los poros que pueden deteriorar los materiales, pero son engeneral menos higroscópicos que los nitratos y cloruros.

Un síntoma característico de que la humedad es de condensaciónhigroscópica es que la mancha desaparece cuando se pica elrevoco o se eliminen los materiales contaminados (en las figuras sepuede observar cómo la zona de mortero de junta que está siendopicada desaparece la mancha de humedad, porque en este casolas sales higroscópicas están cerca de la superficie, y el morterodebajo de la zona picada aparece sano y seco. En este muro lassales afectan también al ladrillo, y en este caso haría faltasustituirlo por ladrillo nuevo, cosa que no siempre es oportunohacer, como se decidió en esta obra).

Humedad por condensación higroscópica.Humedad por condensación higroscópica.

ESE7 4/7/07 19:33 Página 232

233


6

8. Humedad procedente de fuentes de vapor

Una masa de aire enterrada y en principio seca (cueva, cripta...)atraerá hacia ella el vapor de agua del terreno que la rodea. Si lapresión de vapor de éste es alta, la bolsa de aire puede alcanzarvalores de saturación de vapor altos (humedades relativas altas). Siademás existe algún punto de penetración de agua líquida, lacueva o cripta se satura de vapor al 100%, en caso de que lascondiciones se mantengan el tiempo suficiente.En nuestra tradición mediterránea, la cueva o cripta es ventilada,y nuestros predecesores demostraron poseer la misma sabiduríaen la disipación del vapor por convección, que en el drenaje yconducción del agua líquida.Cuando estas estancias, que han sido tradicionalmente ventiladas,se van compartimentando debido a los cambios de uso, o a laintroducción de ventanas demasiado estancas, aparecenpatologías de condensación. La condensación se manifiestamediante el crecimiento de colonias biológicas (bacterias yhongos) sobre los paramentos, en los puntos más fríos del muro,o en los menos ventilados (esquinas, rincones…). Para ello senecesita que la humedad relativa del aire junto a dicho paramentosea del 80%.

9. Humedades por filtraciones de agua de lluvia

En la construcción mediterránea, en el que el clima eshabitualmente seco, los edificios tradicionales no estánespecialmente protegidos respecto al agua de lluvia. Normalmentelos materiales son porosos y permeables, incluso en algunas de lassoluciones de cubierta, que se diseñan de tal manera que unapequeña absorción de agua en su masa puede contribuir arefrescar el ambiente interior, y por lo tanto mejorar el confort.El agua de lluvia puede penetrar en los edificios principalmentemediante dos mecanismos:

Un mecanismo de absorción y succión a través de los poros delos materiales.O por filtración a través de juntas.

Cuando la lluvia incide sobre una azotea o resbala sobre un muro,parte del agua es absorbida por los mismos materiales y por lasjuntas, y otra parte escurre sobre las superficies. Existe unaproporción inversa entre la cantidad de agua que escurre sobre eledificio y la que es absorbida por él.Normalmente los cerramientos se han diseñado de forma tal quela cantidad de agua absorbida pueda evaporar en los períodos quetranscurren entre una precipitación y otra. Así, aunque el muro semoje, si tiene tiempo de evaporar, no hay lesiones de importancia.Incluso esa cantidad de agua absorbida refresca los muros y

cubiertas al evaporar, como se explicaba antes. La únicaprecaución es que el espesor del muro debe ser suficiente paraque el frente húmedo no alcance al paramento interior.Las situaciones patológicas empiezan a ocurrir cuando sedeterioran los morteros de agarre o de junta, de tal manera que elagua no sólo es absorbida en los poros, sino que puede escurrirpor las juntas entre los materiales, formando una segunda láminaescurrida que a veces puede ser interna.En cada tipología arquitectónica es importante conocer la relaciónentre agua escurrida/agua absorbida que sea óptima para undeterminado clima, y las distintas soluciones constructivas, queguardan gran sabiduría práctica en la experiencia sobre lapermeabilidad y la capacidad de evaporación de los materialesdisponibles, o sobre la dosificación y espesores de los morteros dejunta o de revestimiento.

10. Diagnóstico

Una vez conocidas de modo genérico las distintas formas dehumedad que pueden presentarse en los edificios de laarquitectura tradicional, estamos en condiciones de establecer unametodología para su inspección, diagnóstico e intervención.

InspecciónSerán síntomas relevantes aquéllos que ayuden a clasificar el tipode lesión observada dentro de alguno de los tipos de humedadanteriores.Entre los síntomas, los más importantes son las manchas. De ellasconviene observar y analizar lo siguiente:

Una masa de aire enterrada y en principio seca (cueva, cripta...) atraerá hacia ella elvapor de agua del terreno que la rodea.

ESE7 4/7/07 19:33 Página 233

234


6

Situación.Tamaño y forma de las manchas.Modo de aparición.Coincidencias espaciales o temporales.

Hay otros síntomas que también pueden ser significativos (color,olor, eflorescencias, deterioro de los materiales, etc.).

Además de la Inspección, es interesante conocer lasiguiente información sobre el edificio, si es posible:

Datos históricos.Documentación gráfica y fotográfica, si la hay.Datos sobre intervenciones o modificaciones: obras,reparaciones, cambios de uso…Datos sobre el entorno: pendientes, composición ypermeabilidad del terreno.Datos sobre las redes urbanas próximas al edificio (antiguas yactuales).

Toda esta información, según se ha analizado en los apartadosanteriores, debería conducirnos a una primera hipótesis sobre lacausa de la humedad.Para corroborar si esa primera hipótesis es correcta o completa,disponemos de diversas técnicas instrumentales de apoyo aldiagnóstico. La más sencilla y barata es hacer una toma de datoscon el termohigrómetro. Este instrumento mide la temperatura yhumedad del aire, y nos permite localizar los focos de evaporaciónpresentes en muros, soleras o cubiertas. Es interesante hacer lainspección con él, porque no siempre las manchas corresponden averdaderos focos de evaporación: a veces se trata de unacondensación por higroscopicidad, y en ese caso los materiales noevaporan agua, sino que la condensan, y este hecho se detectacon cierta facilidad mediante esta técnica. Los resultados delestudio se pueden representar sobre planos.

Estudios complementariosUna vez analizadas las lecturas proporcionadas por eltermohigrómetro, puede ser necesario acudir a alguna otratécnica de comprobación y localización de los focos. En este caso,el estudio necesario dependerá de la hipótesis o prediagnóstico:

Si se trata de localizar un foco de humedad del terreno, y sesospecha la presencia del nivel freático o de un estrato capilar,es útil un estudio geotécnico.Cuando se desea conocer con más detalle el comportamientohigrotérmico del edificio (para conocer su ventilación, el riesgode condensaciones, y la evolución en el secado en correlacióncon el clima, por ejemplo) se recurre a un estudio deseguimiento higrotérmico completo, mediante la instalación de

El agua absorbida podrá evaporarse en los períodos que transcurren entre unaprecipitación y otra.

Humedad por filtraciones de agua de lluvia.

Agua de lluvia absorbida por el muro.

ESE7 4/7/07 19:33 Página 234

235


6

termohigrómetros de registro continuo (data-logger) que seprograman con un protocolo de toma de datos adecuado altipo de estudio que se desea.Para localizar los focos puntuales, se acude a las catas consupervisión arqueológica.Cuando se sospecha que la humedad se debe a averías en elalcantarillado, o a la presencia de redes, hay que inspeccionaréstas con ayuda de técnicas apropiadas al caso (inspección depocería mediante cámara de televisión; detección de arquetas;detección de fugas en la red de abastecimiento…)Si se desea discernir el papel de las sales higroscópicaspresentes en los materiales, y su posible influencia sobre elcomportamiento hídrico de los materiales, hay que recurrir aensayos de laboratorio. Para ello hará falta una toma demuestras de los materiales que se quiere estudiar. Los ensayosde laboratorio posibles son muchos, y se escapa del ámbito deesta publicación el describirlos.Por último, cuando se sospecha que se trata de un problema dehumedad de filtración de agua de lluvia, se pueden hacerensayos “in situ” de simulación de esta: con spray, chorro deagua, o pequeñas “balsas” de agua sobre el elemento que sedesea estudiar.

En cualquier caso, estos estudios sólo son útiles cuando se realizandespués de que exista alguna hipótesis previa: son ensayos decomprobación, que responden a preguntas que el técnico oinvestigador se hace. Por sí solas, las técnicas no bastan. Por ello,nunca han de sustituir a la inspección y el estudio del que sehablaba antes.

1 Se denomina “adsorción” al mecanismo por el que los gases se adhieren a lasparedes de los poros o superficie de los materiales. En este caso el gas que seadsorbe es el vapor de agua.

Cartografía de focos de humedad detectados en laiglesia de San Salvador, de Toro [prov. de Zamora,España].

ESE7 4/7/07 19:33 Página 235

236


6

I. Introducción. Materiales de construcción en Chipre

La piedra, la tierra y la madera siempre disponibles en lanaturaleza y en los alrededores de varios asentamientos, han sidolos materiales de construcción básicos para la construcción deedificios tradicionales chipriotas de los siglos XIX y XX.

PiedraLa piedra, labrada o sin labrar, ha sido el material máscomúnmente utilizado en la construcción de muros y, en menorgrado, de suelos. En los muros de mampostería sin concertar, laspiedras utilizadas eran aquellas disponibles en los alrededores delos asentamientos y eran normalmente rocas sedimentarias(piedra arenisca calcárea, caliza) así como rocas ígneas (diabasa,gabro). En las poblaciones de las llanuras donde las piedras eranmás bien escasas, su uso quedaba normalmente limitado a laconstrucción de los cimientos y a la parte inferior de las paredes.Así, la altura de los muros de piedra difiere de una zona a otra.Los sillares, generalmente los más utilizados, eran rocassedimentarias de varias formaciones (normalmente piedraarenisca calcárea de Pachna, Athalassa–Nicosia así comotambién de la cantera de Koronia y caliza de la cantera deLefkara). La piedra arenisca calcárea de la cantera de Pachna fuela principal fuente de sillar y era apropiada para la edificación. Setrata de una piedra dura y está compuesta partículas, de tamañopequeño a mediano. Sus componentes principales sonbiogénicos (algas, protozoos, bivalvos, foraminíferos), silicatos(cuarzo, feldespato) y en algunos casos fragmentos de rocasígneas, todo ello bien rodeadas de carbonato de calciomicrocristalino, micrita o esparita. La piedra arenisca calcárea dela cantera de Athalassa-Nicosia, que es la segunda en

preferencia como material utilizado para sillares, es un materialamarillento, poroso, con componentes biogénicos y algunosígneos adheridos libremente. La elección de una piedra se hacíanormalmente según la geología del entorno inmediato de losasentamientos.

AdobeEn la arquitectura tradicional chipriota se ha usadoextensivamente el adobe, especialmente en las partes altas deparedes. Para la manufactura de adobe se suele preferir los sueloscalcáreos con un contenido relativamente alto de arcilla. El barroes mezclado con agua y amasada a mano para producir unamezcla plástica. Por otro lado, algunas plantas uniformementehumedecidas, como paja, cañas o algas, son añadidas a la pasta ydejadas unos pocos días para su fermentación, en ese momentose convierten en una especie de matriz vegetal natural que da alproducto final consistencia, flexibilidad y elasticidad.

Revocos y morterosEn arquitectura tradicional se utilizaba revestimientos de yeso o debarro. El uso de cal estaba relativamente limitado. Para mortero, elbarro era el material más utilizado. El barro requiere unatecnología simple comparado con otros revocos, ya que puede serpreparado fácilmente a partir de arcilla mezclada con agua. Elbarro debe sus propiedades de adhesión a los minerales de laarcilla presentes en el suelo. En los revocos y los morteros demuros hechos con barro, se utilizaban frecuentemente aditivoscomo la paja, para evitar las fisuras ya que permitían una mejorcohesión. Una categoría especial de revocos son los hidráulicos.Estos fueron utilizados principalmente en estructuras querequerían propiedades hidráulicas (molinos de agua, etc.).

Degradación de la piedra.Sillar. Piedra caliza de Nicosia y de Pachna. Degradación de la piedra.

La degradación de materiales de construcción (piedra, tierra, madera)

Maria PhilokyprouArquitecta y Dra. en arqueologíaUrbanista en la Sección de Conservación de Edificios del Department of Town Planning and HousingChipre

ESE7 4/7/07 19:33 Página 236

Madera El uso de madera, especialmente de pino y de ciprés se limitóprincipalmente a la construcción de cubiertas, suelos, puertas,ventanas y muros auxiliares.

II. Degradación de la piedra

Los principales problemas encontrados en la construcción demuros de piedra son debidos a la degradación del material deconstrucción o a defectos de la construcción. La degradación sedebe principalmente a la descomposición de la propia piedra, losdaños en las esquinas y, a menudo, en toda la extensión de susuperficie visible y a la alteración de su naturaleza compacta. Aveces aparecen grietas en la piedra por corrosión de los elementosmetálicos utilizados para fijar marcos de madera. En algunos casoslas grietas en las piedras son debidas a la sobrecarga de la partesuperior del dintel de piedra de ventanas y puertas.

Otros problemas encontrados en la construcción en piedra son eldesplome del muro, su separación del resto de la construcción ysu derrumbamiento total. A veces, muros perpendiculares tiendena separarse al igual que las dos caras de un muro. Finalmente, enconstrucciones en piedra, las grietas, la degradación y la caída derevocos y morteros puede llevar a que las piedras se aflojen y secaigan.

Las principales causas de degradación1 (descomposición,erosión, grietas) de la piedra son:

a. Humedad de capilaridad así como humedad provocada por lalluvia u otras causas. La humedad normalmente aparece en laparte inferior de la pared y en un menor grado en las partessuperiores (incluso en las partes más altas de la pared). Lapresencia de agua y humedad puede afectar a la composiciónde la arcilla de la piedra y también lleva a la cristalización de lassales.

b. Por causas químicas e influencia de factores biológicos ypolución atmosférica se puede causar la alteración de loscomponentes de la piedra.

c. Por causas mecánicas (carga y tensión) que lleva superar laresistencia máxima de los elementos de piedra.

Debe destacarse que en la arquitectura tradicional en Chipre lapresencia de humedad en las paredes de piedra constituye lamayor causa de los cambios físicos y químicos en la estructura delos elementos de piedra (principalmente en las piedrassedimentarias que son las más porosas y especialmente enedificios cercanos a la costa). El agua puede entrar en la piedra porla condensación de vapor en el aire y por la penetración de aguade lluvia si el material es poroso2, así como también con el procesode capilaridad (movimiento del agua desde el suelo de formaascendente y evaporación cuando llega a una superficie libre).Remonta capilarEl agua tanto en forma líquida como en vapor puede entrar entodos los materiales porosos. El poro que tiene un pequeñodiámetro actúa como tubo de capilaridad y crea absorción delagua. Esto ocurre porque existen fuerzas de cohesión en los tubosentre el agua y las paredes de los tubos que son mayores que lasfuerzas entre las propias partículas de agua. Por lo tanto el aguatiende a propagarse a una mayor superficie dentro del tubo y sefiltra a través del tubo de la pared venciendo la fuerza de lagravedad.El agua crea erosión en los elementos de piedra directamente conel lavado de sus componentes solubles (degradación de partículasde arcilla) e indirectamente con la transferencia de las salessolubles y su cristalización.

a. Degradación de la piedra debido a la presencia de agua yhumedad

Acción del agua en los componentes de la arcillaMuchas arcillas se expanden cuando absorben agua y cambiana polvo fino cuando se secan. La arcilla se deteriora por su

237

I. El conocimientoHerramienta 6Comprender los procesos de degradación de los materialesLa degradación de materiales de construcción (piedra, tierra, madera)

6

Degradación de la piedra.Degradación de la piedra. Degradación de la piedra y del adobe.

ESE7 4/7/07 19:33 Página 237

238


6

expansión con la absorción del agua. Con el aumento devolumen de sus componentes, se desarrollan fuerzasmecánicas, con lo que la piedra que contiene tales elementosse desorganiza sustancialmente.

Cristalización de la salLa cristalización de la sal constituye una de las causas másimportantes de la erosión y degradación de las piedras y actúaen todos los tipos de piedra, sea cual sea su composiciónquímica. El origen de las sales son la superficie del suelo, lasubsuperficie, el mar, la contaminación atmosférica del agua delluvia (ya que aumenta la contaminación del suelo) y el uso demateriales incorrectos de construcción en contacto con lapiedra (cemento, yesos y morteros). Las principales salessolubles son los cloruros, los sulfuros y los sulfatos3.Las sales entran en el poro de la piedra (o por pequeñas grietas)durante la absorción o el aumento de capilaridad del agua quecontiene sal. El agua se absorbe directamente de la lluvia oasciende desde el suelo por la acción de capilaridad. La acciónde capilaridad se debe principalmente a los poroslongitudinales, perpendicular y de un lado a otro, con unpequeño diámetro. Cuando el agua está saturada (por eldescenso de temperatura o la evaporación) las sales solubles secristalizan tanto dentro de los poros de la piedra como en susuperficie donde se ha creado eflorescencia. A veces lacristalización de la sal puede tener lugar tanto en la superficiecomo en los poros de la piedra. Cuando las sales se cristalizan,su volumen aumenta4, los poros están parcialmente llenos y secrea una gran tensión en la pared (de los poros), teniendoconsecuencias destructivas. Esto lleva a la degradación de laspiedras de los edificios. La cristalización puede crear tensionesmecánicas, debilitar la superficie de la piedra y separarpequeñas partes de ella, terminando con el material.La concentración de sales en las superficies de las piedrasdebido al movimiento continuo del agua hacia las superficiesexternas de los materiales, tiene como resultado, aparte deldeterioro de los elementos de piedra, el deterioro de los yesos

y morteros (desarrollo de tensiones de la superficie, grietasmenores, separación de los yesos de la piedra y una destruccióngradual).El grado de importancia de este fenómeno depende delporcentaje de agua contenida en los poros y la permeabilidadde la piedra. El fenómeno de degradación-erosión debido a lacristalización de la sal se convierte en algo mucho más drásticoen las regiones costeras de la isla, por ejemplo en Lárnaca.

b. Degradación de la piedra debido a factores biológicos ya la contaminación atmosférica.

Factores biológicosLa erosión debida a factores biológicos incluye cambiosquímicos que se crean por microorganismos (algas, hongos,etc.) así como también aquellos debido a insectos, pájaros y alcrecimiento de raíces o plantas que penetran en las juntas ogrietas, ejerciendo tensiones mecánicas. La humedad tambiénlleva al desarrollo de microorganismos que originan deterioro.

Contaminación atmosférica (sulfuros y óxidos de carbono)La degradación de la piedra debido a la contaminaciónatmosférica no es tan intensa en Chipre como la debida por losfactores mencionados antes, debido a la baja contaminaciónatmosférica de la isla. Los contaminantes que crean deteriorode los elementos de la piedra son normalmente el dióxido decarbono y los óxidos de azufre. Tal y como ya se hamencionado, el ácido sulfúrico reacciona rápidamente con elcarbonato de calcio de las piedras calcáreas y lo disuelvecuando los elementos de la piedra están expuestos al agua delluvia. El dióxido de carbono atmosférico que se ha disuelto enagua de lluvia disuelve a su vez gradualmente el carbonato decalcio creando componentes solubles y cuando la solución seseca, se recrean en carbonato de calcio o aragonita. El dióxidoatmosférico actúa solamente en piedras calcáreas que estánexpuestas al agua de lluvia y el resultado es una reducción muypequeña de sus dimensiones.

Daños causados a los muros de piedra por la vegetación.Daños causados a la piedra por la polución del aire. Problemas estructurales de los muros de piedra.

ESE7 4/7/07 19:33 Página 238

239


6

c. Degradación de la piedra debido a tensiones mecánicasLos problemas de la piedra debido a las tensiones mecánicas,causadas por la expansión y contracción del material, no sonhabituales en Chipre ya que existe una fluctuación limitada dela temperatura. El hundimiento de los cimientos, los terremotosy las prácticas incorrectas en la construcción (sin interconexiónde las trabas de la pared) pueden causar problemas, no sólo enla construcción sino también en la propia piedra (grietas, etc.).

III. La degradación del adobe

El principal daño del adobe es la degradación, la desintegración yel deterioro del propio material. Esto es muy obvio en la base deuna pared y en menor grado en la parte superior o en otras partesde la pared. Otros problemas de las paredes de adobe son losmecánicos, como las grietas, el desplome (horizontal o vertical),los abombamientos y hundimientos, los deslizamientoshorizontales y la inclinación de las paredes. Esto puede afectartambién al propio material. Los daños mencionados dependen de la calidad del adobe asícomo también de la estructura de la pared. La calidad del adobedepende de la calidad de la tierra utilizada para su producción, eladitivo orgánico y generalmente el procedimiento en supreparación (el tiempo dejado para la fermentación de la tierra, lamezcla de los ingredientes, el período dejado para que se seque,etc.) y también las características geotécnicas del producto final.La calidad del adobe depende a su vez de la experiencia yformación del artesano. Los daños de una pared de adobe puededeberse al sistema estructural de la pared (insuficiente aparejo dela pared, incorrecta posición de los adobes en hileras alternas) ytambién debido a las condiciones climáticas del área (presencia deagua y humedad).

Las principales causas de degradación del adobe son:a. Agua y humedad (llevando a la desorganización de los

componentes de la arcilla y a la creación de sales).

b. Factores biológicosc. Tensiones mecánicas

a. Agua y humedadEl agua y la humedad (humedad ascendente desde el suelo, aguade lluvia, un trabajo incorrecto del artesano y otros problemas enla estructura, constituyen las principales causas de deterioro delmaterial y de los aditivos orgánicos. La desintegración del materialde adobe es el proceso en el que la tierra que lo forma pierdecohesión por la existencia de agua y humedad. La humedad y elagua llenan sus poros y las partículas de tierra pierdencohesión/conexión entre ellas y el material se pulveriza5. Ademásdebido a la presencia de agua, la paja utilizada en los adobes sepudre, se hincha, se seca y se pulveriza.El proceso que origina el daño es la penetración del agua en elmaterial. La humedad que entra en la pared causa evaporación ocreación de cristales de sal. La creación de estos cristales causa lapérdida de las fuerzas de cohesión, desintegra el material yaumenta el tamaño de los poros, llevando a la pulverización deladobe. La humedad también causa serios problemas al yeso ytambién al mortero de una pared de adobe.La humedad puede entrar en los poros de la superficie entre elyeso y la pared. Penetra directamente en la superficie por la masade la pared. La humedad localizada en el área entre el yeso y eladobe causa evaporación/condensación dependiendo de latemperatura y las condiciones de humedad de los alrededores. Lahumedad también lleva sales solubles cerca de la superficie.Cuando la humedad se seca, se forman sales residuales. Lacreación de estas sales aumenta el tamaño de los poros(hinchándose) creando una presión adicional en el poro que causala pérdida de las fuerzas de cohesión/conexión y se desarrolla unafisuración interna. El yeso se separa y se cae. Después de caerse elyeso, el adobe se mantiene expuestos a la humedad y al agua,produciendo la aceleración del deterioro y la descomposición.Además, cuando una pared pierde su enyesado externo y se dejaexpuesto, el agua puede causar problemas extra. La circulación delagua forma pequeños canales verticales en la pared, aumentando

Deterioro del adobe en la parte inferior de los muros.Desconchado y grietas del yeso. Deterioro del adobe en la parte inferior de los muros.

ESE7 4/7/07 19:33 Página 239

240


6

el área de superficie que se expone a condiciones perjudiciales.Los daños causados por el agua y la humedad pueden observarsemás frecuentemente en la base de la pared, cuando la piedra baseestá baja. El procedimiento de deterioro del adobe continúamientras la humedad continúe saliendo.En el área donde el basamento de piedra es significativamentealto, el agua puede penetrar dentro de la pared por las grietas,causadas por fallos estructurales o por carga externa. En algunoscasos las grietas se desarrollan en los puntos de pudrición decomponentes de la madera. En estos casos el proceso de dañoopera sólo a corto plazo (período de lluvias), al contrario que elcontinuo proceso de daño de la parte más baja de la pared,especialmente en las piedras base.El deterioro debido al agua puede también ser observado en laparte superior de la pared, donde la estructura termina y seencuentran varios materiales (piedra, adobe, madera y yeso). Lasgrietas empiezan a desarrollarse en el área debido al diferentecoeficiente de expansión de varios materiales así como también aprácticas incorrectas, y también a la variación de temperatura y ala humedad. La parte superior de la pared está normalmenteprotegida con una protección del techo. Cuando esta protecciónfalla, el agua penetra la estructura por las grietas y los materialesse degradan, siguiendo el mismo proceso descrito antes.

b. Factores biológicosA veces los pájaros escarban en la pared para crear sus nidos,exponiendo el interior de la pared a las condiciones de erosión.Cuando el yeso se cae, los agujeros de los pequeñas clavos demadera (utilizadas para una mejor cohesión entre el yeso y eladobe) proporcionan espacios para insectos y pájaros paraconstruir sus nidos y también para el crecimiento de vegetación,causando grietas internas.

c. Problemas mecánicosLas grietas aparecen cuando la tensión supera la máximaresistencia. Las causas de las grietas son movimientos horizontalesde la pared, la inclinación de la pared, y los desplazamientos de

apoyo. Los movimientos horizontales suceden cuando hay unterremoto, vibraciones del suelo, o un fuerte viento, debido a laspresiones de la tierra o al agua por las excesivas deformaciones delsuelo o la estructura del techo. La separación de las grietas seagrava por la pobre conexión en las esquinas. Las grietas tambiénson originadas por desplomes. Algunas de las causas son losmovimientos horizontales por fuerzas aplicadas o desplazamientoso deformaciones de las plantas. Otros problemas estructurales delas paredes de adobe son los abombamientos, hundimientos odesplomes de la pared.

IV. Degradación de la madera

Los principales daños de los componentes de la madera son lapudrición, la creación de grietas y la pérdida de resistencia debidoa las variaciones de temperatura y de humedad, a causasbiológicas y también a problemas estructurales. Además, losinsectos, hongos y otros procesos biológicos pueden crearproblemas y la degradación de los componentes de la madera. Loscomponentes de la madera se pudren normalmente en aquellasáreas afectadas por el agua y especialmente en partes incrustadasde las paredes.Las causas biológicas del deterioro de la madera son el peligro delos hongos e insectos (que crecen mucho en la madera) bajocondiciones favorables de humedad (sobre el 20 %) y detemperatura (20-300C) causando la pudrición de la madera. Lasgrietas longitudinales que pueden estar presentes en las piezas demadera, además de la reducción de la resistencia de los miembros,proporcionan nidos para insectos.Los problemas en las estructuras de madera también puedenprovenir por una reducción de su sección durante su proceso desecado y por la pérdida de humedad no-uniforme. Puede tenerresultados nocivos el uso de componentes de madera que no hansido correctamente secados bajo condiciones de control, o fueroncortados de los árboles durante períodos incorrectos, originandoque la savia permanezca en el material.

Deterioro del adobe en la parte superior de los muros.Degradación de la madera. Degradación de la madera.

ESE7 4/7/07 19:33 Página 240

241


6

Finalmente, decir que la mayor parte de los componentes de lamadera no tienen una forma permanente incluso si se ha cortadohace muchos años. Con el cambio de las condiciones de humedady de temperatura, se expande o contrae y a veces se dobla. Bajocondiciones permanentes de carga también puede seguirdeformándose.En conclusión, puede mencionarse que la causa principal de ladegradación de la piedra, el adobe, yesos y la madera en losedificios tradicionales de Chipre, es el agua y la humedad(humedad ascendente, así como también por el agua de lluviafiltrándose en las estructuras por problemas estructurales). Laprotección de las estructuras puede conseguirse tan sólo mediantela protección de las estructuras al agua y a la humedad.

Bibliografía

IOANNIS, I. 2005: Erosion and Protection of Building Stone, Ornamental Stone from

Greece, Hellenic Marble – Hellenic Marble Manufactures.

LAMBROPOULOU, B.N. 1993: Erosion and Conservation of Stone.

PAPADOURIS, Gl. 1990: Building Materials in the Cyprus Traditional Architecture,

Archaeologia Cypria.

PAPADOURIS Gl. 1992: The use of Wood as Inherited in to Building Tradition since

Antiquity. Review of the Cyprus Society of Historical Studies.

PHILOKYPROU, M. 1999. Building Materials and Construction Methods Employed in

Prehistoric and Traditional Architecture in Cyprus, Ethnography of European

Traditional Cultures. Arts, Crafts, Techniques of Heritage.

Restoration and Maintenance of Traditional Settlements, 2003. Cyprus Civil Engineers

and Architects Association.

1 El término degradación incluye todos los procesos que contribuyen a la alteraciónde un elemento de piedra. Estos procesos pueden ser de naturaleza química,física, mecánica o biológica.

2 Anotar que los componentes sólidos de un material poroso tienen numerososespacios pequeños vacantes, los poros o la capilaridad de los tubos, que puedenser abiertos o cerrados, formando una red interna.

3 Los óxidos sulfúricos que provienen de la contaminación atmosférica, el agua delsuelo y los morteros de cemento, erosionan las piedras calcáreas creando yeso quecontribuye a la forma secundaria de erosión de la piedra.

4 El aumento del volumen creado por el cambio de las sales desde la forma deanhidro a forma de acuosas, lleva a la erosión por la fatiga que se crea por laalternancia de tensión en las paredes de los poros. La tensión dentro de la piedrapuede alcanzar su límite de rotura.

5 El proceso de desorganización de los componentes de la arcilla de un material seha descrito en el subcapítulo anterior dedicado a la piedra.

ESE7 4/7/07 19:33 Página 241

242


6

Introducción

Todos los materiales presentan un estado estable, en el entorno enel que se forman. No obstante, con un cambio significativoimportante de las condiciones medioambientales, el materialpuede transformarse en un material que presenta una nuevaestabilidad (RAPP y HILL, 1998; MALAGA-STARZEC et al., 2000).La alteración de la piedra está provocada por la adaptación de suselementos internos a las condiciones atmosféricas ymedioambientales, bajo la acción de factores físicos, químicos ybiológicos (PELLIZZER y SABATINI, 1976; AMOROSO y FASSINA,1983; KARPUZ y PASAMETHOUGLU, 1992) es un fenómeno que hasucedido desde que la piedra fue formada y que continuará durantetoda su existencia (CHAROLA, 1988 y TURKINGTON, 1996).Durante estos siglos, los monumentos y las esculturas en piedra sehan resistido al ataque de agentes naturales de alteración. Todavíadurante las últimas décadas muchos de estos monumentos yesculturas, especialmente cerca de las áreas urbanas e industriales,han sido observados por experimentar un deterioro acelerado(AMOROSO y FASSINA, 1983; ASLAM, 1996; McALISTER, 1996).

Los agentes responsables de la alteración

La alteración de las rocas en la litosfera está provocada pormuchos agentes continentales (extrínsecos), así como agentesfísicos (desintegración mecánica), químicos o biológicos, ademásde por sus propiedades intrínsecas, es decir su mineralogía, sutextura y su estructura (DÒSSAT, 1982; AMOROSO y FASSINA,1983; BRADLLEY y MIDDLETON, 1988; GAURI, 1992; LING et al.,1993a VINCENTE et al., 1993). En consecuencia, la ruina de lapiedra de un monumento es raramente el resultado de un únicofactor (proceso). Normalmente es por una combinación dediferentes agentes (SCHUMANN, 1998).Diferentes grupos de formas de deterioro, donde la formación dedepósitos sobre la superficie de la piedra es la más importante, sepueden detectar en la piedra de los monumentos.Parece que la primera etapa del deterioro de la piedra deconstrucción, que se produce bajo el efecto de las condicionesatmosféricas, es el agrisamiento. Esta etapa va seguidafrecuentemente de la formación de costras y de un desprendimientoulterior por cuarteo (Hoke, 1978, y Al-Naddaf, 2002). Una fina capa de 0,02-0,2 mm de espesor, dura, negra,generalmente sin lustre, puede desarrollarse sobre la superficie de

numerosos tipos de piedra (Nord y Tronner, 1992; Nord y Ericsson,1993). La pátina y las costras que recubren la superficie de losmonumentos han sido atribuidas a diferentes causas, queincluyen: el tratamiento con fines estéticos y/o protectores, losdepósitos producidos biológicamente, la interacción con losagentes atmosféricos, tales como el SO2, llevando a la sulfatacióny la formación de yeso y de un depósito seco o húmedo departículas atmosféricas (Garcia-Vallès et al., 1998). La formaciónde esta capa juega un papel importante en la variabilidad de lacomposición química de las piedras de construcción. Estefenómeno aparece normalmente en los lugares cercanos a lasuperficie o con los fluidos que entran y salen, que contribuyen ala redistribución de los elementos muy solubles (Hayles and Bluck,1995).La determinación de la composición y del origen de los depósitosencontrados en los monumentos permite comprender elmecanismo de la formación de los depósitos, adoptar medidaspreventivas para atenuar y retardar su formación y determinar lamejores acciones de conservación para retirar estos depósitos sinefectos negativos sobre la piedra, o por lo menos con los mínimos,limitando al máximo las consecuencias (Riederer, 1973).La microscopía óptica, la difracción de rayos X, la microscopíaelectrónica de exploración, la espectrofotometría infrarroja, lacromatografía para cambiar iones y los tests de espectrometría deabsorción atómica y de plasma, pueden permitir efectuar unacaracterización mineralógica y química de las piedras intactas yalteradas, así como detectar las patologías de las piedras de losmonumentos.

Umm Qeis (Jordania).

Varios tipos de técnicas científicasutilizadas para identificar losmecanismos de degradación de lapiedra

Mustafa Al-NaddafDr. en GeologíaDepartamento de Conservación y Gestión de RecursosCulturales, Yarmouk University, Irbid-Jordania

ESE7 4/7/07 19:33 Página 242

243

I. El conocimientoHerramienta 6Comprender los procesos de degradación de los materialesVarios tipos de técnicas científicas utilizadas para identificar los mecanismos dedegradación de la piedra

6

La difracción de los rayos X

El objetivo esencial de todas las investigaciones sobre estosmateriales es la caracterización química y mineralógica de losmateriales de los edificios antiguos. En efecto, puede proporcionarinformaciones importantes sobre la composición y los productosresponsables de la alteración, que permitan conducir a unasconclusiones para la evaluación del grado de ruina de losmateriales y, en consecuencia, de sus causas (PUERTAS et al.,1992).El método de difracción de rayos X prueba la eficacia paradeterminar la composición mineralógica de las muestras depiedras así como la de la costra de alteración, ya que permitedetectar todo el contenido mineral superior al 1% (DO, 2000). Elmétodo de difracción de rayos X se utiliza para las muestras enque el contenido de arcilla es elevado. La comparación de lasdiferencias dentro de la composición mineralógica de una piedraintacta y de la costra permite determinar su origen.

La petrografía

El análisis de una placa delgada permite obtener informacionesesenciales sobre los numerosos materiales inorgánicos. Losgeólogos utilizan la petrografía de placas delgadas para describiry clasificar las rocas, los suelos y la arena. Los arqueólogos y loscientíficos encargados de la conservación del patrimonio, se sirvende este método para estudiar las numerosas materias inorgánicasempleadas en la producción de objetos culturales. El objetivo deestos análisis, efectuados dentro del cuadro de estudio de objetossimilares, es identificar el origen geológico de un objeto o dealgunos de sus elementos y estudiar la tecnología de fabricación.Con ciertos materiales artísticos, la comparación entre los cambiosestructurales y mineralógicos sobre las superficies alteradas y lassecciones interiores intactas de una muestra, pueden proporcionarinformaciones sobre la autenticidad de una pieza.Del mismo modo, las placas delgadas permiten estudiar eldeterioro del arte inorgánico y de los materiales arquitectónicos, yobservar los efectos de tratamientos de conservación sobre estosmateriales (Reedy, 1994).La cuestión más habitual a propósito de la alteración de la piedranatural es sobre la influencia de las sustancias contaminantes. Pararesponder, se debe disponer de una amplia información sobre lapiedra natural. Las investigaciones llevadas a cabo en laboratoriopor Holzwarth, 1996, y Livingston, 1988, mostraron que laspropiedades petrográficas particulares no son conocidas, laspropiedades físicas no permiten obtener todas las informacionesnecesarias sobre el material. Además, las propiedadespetrográficas y diagenéticas permiten explicar la mayor parte delas desviaciones de las propiedades físicas de submuestras cogidas

del mismo bloque de piedra, teniendo en consideración quealgunas de estas propiedades pueden afectar de formaimportante a la alteración de las piedras de construcción.Una de las ventajas de la petrografía de placa delgada es el preciodel microscopio petrográfico necesario para las investigaciones, yaque es relativamente económico. La mayor parte de loslaboratorios pueden tener acceso a esta técnica, utilizadahabitualmente para efectuar los análisis. El coste de compra y delmantenimiento de un microscopio petrográfico es mucho menoselevado que la de los otros equipos que sirven para estudiar losobjetos en piedra, como los microscopios de exploraciónelectrónica, la microsonda de haz de electrones, el difractómetrode rayos X o los instrumentos elementales de análisis (Reedy, 1994).

El microscopio electrónico de exploración

La técnica del microscopio electrónico de exploración (SEM) esampliamente utilizada en el campo de las investigaciones dematerial. En esta técnica, un haz de electrones altamenteenfocados pasa sobre la zona definida, y la observación de loselectrones secundarios generados por esta haz permite unaresolución morfológica en la gama nanómetrica (ADLER, 1982;VAN GRIEKEN, 1989; McALISTER, 1996).El tipo de informaciones proporcionadas por el microscopioelectrónico de exploración permiten evaluar la calidad de la

Samad (Jordania).

ESE7 4/7/07 19:33 Página 243

244

I. El conocimientoHerramienta 6Comprender los procesos de degradación de los materialesVarios tipos de técnicas científicas utilizadas para identificar los mecanismos dedegradación de la piedra

6

cementación intergranular y la tendencia de la piedra a retener elagua unida y a absorber el material a partir de esta agua. Ademásla capacidad de absorción es importante, ya que la piedra essusceptible de deteriorarse bajo el efecto del hielo-deshielo, losciclos húmedos y secos y de la cristalización de la sal, y, además,es muy urgente protegerla (LEWIN et al., 1978).El deterioro de las piedras de construcción se produce comoresultado de la disolución del material cementante, que es uno delos mecanismos de descomposición que tiene las repercursionesmás importantes sobre estas piedras. El microscopio electrónico deexploración permite detectar este proceso, en particular si estáasociado a la técnica de florescencia de los rayos X.En los entornos húmedos, el bio-deterioro puede ser el principalfactor de deterioro de la piedra, del hormigón, del mortero, etc.Este tipo de deterioro puede ser provocado por microorganismostales como las bacterias, los hongos, el liquen, las algas y lasplantas, por ejemplo el musgo. Mientras las bacterias tienen unatendencia a producir un bio-deterioro y a corroer las superficiesmediante la secreción de ácido, igualmente ha sido demostradoque los hongos contribuyen a la degradación de la piedra, delhormigón y del mortero penetrando directamente en la superficie.El microscopio electrónico de exploración está considerado comola mejor técnica de análisis que permite detectar los factores dedeterioro (Tapper, et. al. 1999).

La fluorescencia de rayos X y la espectrometría deabsorción atómica

Los productos más visibles de la alteración de la piedra sonconsecuencia de la fragmentación y de la desintegración de loselementos minerales. La disolución de ciertos minerales y laformación ulterior de nuevos elementos, menos fáciles deobservar pero aun así importantes, son provocados por la acciónde los agentes químicos y biológicos que supondrán la alteraciónde las prioridades químicas de las superficies expuestas a losefectos medioambientales (ADLER et al., 1982; McALISTER, 1996). En consecuencia, la determinación de las variaciones de lacomposición química de las superficies alteradas por comparacióncon las partes intactas, es un método de análisis que permiteidentificar los agentes responsables del deterioro y de efectuar lasmedidas de conservación apropiadas.Los métodos de análisis por fluorescencia de rayos X y deespectrometría de absorción atómica son frecuentementeutilizados, con éxito, en la investigación de la composiciónelemental de los materiales inorgánicos, intactos o alterados(MARINGER, 1982). En efecto, permiten determinar lasconcentraciones de los principales óxidos: Na2O, MgO, Al2O3, SiO2,P2O3, SO3, CaO, K2O, TiO2, MnO y Fe2O3, así como ciertos oligo-elementos, tales como Zn, Rb, Cr, Sr, Zr, Ba y Pb.

La comparación entre la composición química de una costraalterada y la del interior de una piedra intacta permite identificarel origen de la formación de la corteza sobre las fachadas depiedra. Puede tratarse estadísticamente mediante el concepto defactor de enriquecimiento (Ef).

La cromatografía por intercambio de iones

Cuando se presentan una gran cantidad en el suelo, las solucionessalinas solubles probablemente pueden deteriorar más unmonumento que cualquier otro factor de deterioro natural(PLENDERLEITH, 1979).El lavado de la sal tiene repercusiones en las rocas, las piedras deconstrucción, el mortero, los ladrillos, la pintura, el vidrio, así comolos numerosos materiales porosos utilizados en los edificios y losmonumentos. En la actualidad, está reconocido como uno de losagentes de alteración más frecuentes y más activos (ARNOLD,1976a, b; ARNOLD y ZEHNDER, 1989). Algunos tipos de salesminerales pueden ser detectados en los edificios, los máscomunes, y en las piedras de construcción. Se trata de sulfatos,nitratos, cloruros y carbonatos de sodio, de calcio, de potasio y demagnesio. La cromatografía por intercambio de iones es unaforma de cromatografía líquida que utiliza las resinas deintercambio de iones para separar los iones atómicos o ionesmoleculares basados en su interacción con la resina. Este métodoes el más rápido para analizar los iones.La cromatografía por intercambio de iones es una de las técnicasmás importantes que pueden aplicarse para determinar laconcentración de Cl-, NO-

3 and SO4-2

en muestras de piedras.

ReferenciasGarcia-Vallès M., Vendrell-Saz M., Molera J. y Blázquez F. (1998): “Interaction of rock

and atmosphere: patinas on Mediterranean monuments”. Env. Geol. 36: 137-149.

Springer-Verlag.

Hoke E. (1978): “Investigation of weathering crust on Salzburg stone monuments”.

Studies in conservation. 23: 118-126.

Hughes M. J., Cowell M. R. and Craddock P. T. (1976): “Atomic Absorption

Techniques in Archaeology”. Archaeomtry. 18: 19-37. GB.

Riederer J. (1973): Die Erhaltung vo Kunstwerken aus Stein in Deutschland.

Maltitechnik-Restaurato.1: 73.

Reedy, Ch.: “Thin-Section Petrography in Studies of Cultural Materials”. JAIC 1994,

Volumen 33, Número 2, Arículo 4 (pp. 115-129).

Tapper, R.; Smith, J.; Beech, I.: “Modern Microscopy techniques for the Study of

Mortar Biodeterioration”, Poster presented at International conference on

microbiology and conservation (ICMC ’99) Of microbes and art: The role of microbial

communities in the degradation and protection of cultural heritage. Tribuna di

Galileo, Museo della Specola, 16-19 Junio1999, Florence, Italia, pp. 180-184.

ESE7 4/7/07 19:33 Página 244

245


6

La madera, en las condiciones adecuadas, es un material muydurable. Lo mismo se podría decir de otros muchos materiales deconstrucción, pero algunos todavía habrán de demostrarlo.Podemos encontrar elementos de madera en edificios con muchossiglos de antigüedad en perfecto estado. Es verdad que noencontraremos otros muchos, que por haberse degradado odestruido completamente al no haber soportado las agresiones alas que han sido sometidos, han sido sustituidos o han sido lacausa de la ruina de algunos edificios.La madera tiene muchos “enemigos”, los agentes que ladegradan o destruyen, pero la elección de soluciones constructivasadecuadas, que la protejan frente a estos agentes. Unmantenimiento adecuado de la madera y del edificio puedenalargar su vida útil hasta lo que en términos actuales de duraciónde los edificios podamos considerarla eterna.Los elementos que componen la madera: celulosa, lignina y otros,atraen como alimento a diversos tipos de seres vivos, tanto delreino vegetal como animal.Entre los agentes destructores no bióticos hemos de destacar a losagentes atmosféricos: radiación solar, lluvia, o debido a su granpoder de destrucción el fuego.Cada agente de degradación produce un tipo de ataque y con unaintensidad que causa unos efectos diferentes a los demás y quetampoco son iguales para todos los tipos de maderas.

Agentes que degradan la madera

Como ya hemos dicho, los agentes de degradación de la maderassuelen clasificarse en dos grandes grupos: los agentes abióticos ylos agentes bióticos.Entre los abióticos destacaremos la radiación solar, la lluvia y lasvariaciones de humedad, el fuego y por último los productosquímicos. Los seres vivos a tener en cuenta serán por una partevegetales como los hongos y por otra parte insectos.

Agentes de degradación abióticos

La radiación solar Del amplio espectro que compone la radiación solar, centraremosnuestra atención en las fracciones de radiación ultravioleta einfrarroja, por ser las que afectan más a la madera, especialmentela primera.

El efecto de la radiación ultravioleta afecta principalmente a lasuperficie de la madera generando una serie de alteracionesquímicas que degradan especialmente la lignina,descomponiéndola y produciendo un color grisáceo característicodebido a la mayor presencia de celulosa. Si no se actúa paraprotegerla, el proceso continua, la lluvia arrastrara también lacelulosa provocando aparición de un relieve característico en lasuperficie, por verse más afectada la madera de primavera, menoscompacta, que la de verano. Si se depositan esporas de hongos enla superficie causarán una degradación superficial que produciráun cambio de coloración hacia un gris oscuro o negro. A pesar detodo, la degradación que se produce por esta radiación es muylenta afectando a profundidades muy pequeñas.La radiación infrarroja no degrada la madera directamente.Provoca un calentamiento de la superficie de la misma. Estecalentamiento causa una disminución de la humedad en lasuperficie de la madera que debería ir acompañado de lacontracción de la misma. Como el calentamiento no afecta deigual manera al interior de la madera, por mantenerse latemperatura más baja y por tanto no produce una disminuciónhumedad en la misma no se contraerá. Las tensiones que seproducirán entre la superficie que intenta contraerse a secarse y elinterior que al no variar su contenido de humedad no varia susdimensiones generarán la aparición de fendas de secado en lasuperficie, generalmente de pequeña dimensión.Los efectos producidos por la radiación solar se pueden reducirutilizando protecciones superficiales. Estas pueden ser pinturas,

Degradación abiótica de la madera

Agentes de degradación de la madera

Joaquín MontónArquitecto técnicoProfesor del Departamento de Construcciones Arquitectónicas IIen la Escuela Politécnica Superior de la Edificación de Barcelona(Universidad Politécnica de Cataluña)España

ESE7 4/7/07 19:33 Página 245

246

I. El conocimientoHerramienta 6Comprender los procesos de degradación de los materialesAgentes de degradación de la madera

6

barnices y lasures siendo mejor el resultado cuanto mayor sea sucontenido de pigmentos que la protejan de la radiación. Estosproductos protectores también se degradan perdiendo sucapacidad de protección por lo que han de reponerse cuando yano cumplan correctamente con su cometido.

La lluvia El agua de la lluvia produce aumentos de humedad en las capasexteriores de la madera. Este aumento de humedad se producemuy deprisa y no es acompañado por una variación similar en lascapas interiores de la pieza. Estas diferencias en el contenido dehumedad entre las distintas zonas provocará tensiones que se veránreflejadas en deformaciones e incluso en la aparición de fendas. Además, como ya hemos mencionado en el apartado anterior,facilitarán la eliminación de la lignina y las alteracionessuperficiales anteriormente explicadas.Y por último, aunque se tratará más adelante, la mayor parte delos ataques bióticos necesitan un contenido de humedad elevadopara desarrollarse y este puede ser el que aporta el agua de lluvia.

FuegoSi de algo no cabe la menor duda es de que la madera arde.Muchos otros materiales de construcción no arden, lo cual noquiere decir que no pierdan parte o la totalidad de suspropiedades en contacto con el fuego.La madera está formada principalmente por celulosa y ligninacuyo componente básico es el carbono.A pesar de que la madera arde, hay una serie de particularidadesque es preciso señalar. En primer lugar al arder la madera, esta vadisminuyendo su sección pudiendo llegar a su destrucción total,pero este es un proceso lento debido especialmente a tresfactores, que son su contenido de humedad, la carbonización dela superficie y la baja conductividad térmica de la madera queinfluyen de la siguiente manera:La humedad. Al calentarse la madera pierde humedad, para loque consume una cierta energía calorífica, pero además aldisminuir el contenido de humedad aumentan las resistenciasmecánicas de la madera.La carbonización de la superficie. Cuando ya no queda aguacomienzan los mecanismos de la combustión que no explicaremosa fondo en este texto, pero que simplificando podremos decir quela carbonización de la superficie es un proceso lento, que retrasala penetración del calor hacia el interior formando una barreratérmica que actúa como aislante. También dificultará la salida alexterior de los gases inflamables que se generan en el interior dela madera.Conductividad térmica. La madera tiene una conductividadtérmica baja lo que hace que el interior de una pieza ardiendo semantenga las temperaturas relativamente bajas sin perder suscaracterísticas mecánicas.

El acero, a cierta temperatura se reblandece comportándose comoun material plástico produciendo fácilmente el colapso de lasestructuras. El hormigón sufre una serie de alteraciones quedisminuyen su resistencia, muy relacionadas con el tipo de árido ycemento utilizados, que pueden verse agravados por elenfriamiento brusco producido por el agua utilizada para apagarel incendio.No todas las maderas arden igual, las coníferas suelen arder antesque las frondosas principalmente por su contenido en resinas. Lasmaderas ligeras, en general, arden antes que las pesadas. Tambiéninfluye la sección, cuanto más finas más fácilmente arderán, sucolocación, los elemento verticales arden más fácilmente. Elcontenido de humedad, la madera verde tarda mucho más enarder que la madera seca.

Agentes bióticos de degradación

Existen numerosos seres vivos que se alimentan de la madera a losque se denomina xilófagos. Se trata de numerosas especies dehongos e insectos que degradan e incluso destruyen la madera alalimentarse de alguno de sus componentes. Intentaremossimplificar este apartado agrupándolos, no solo por su origen sinopor la similitud de ataques o de degradación que producen en lamadera. De otra forma sería inabarcable para la amplitud que sepretende dar a este texto.Usaremos el siguiente esquema para hacer más fácil sucomprensión:

Hongos

Insectos

Mohos

Hongos cromógenos Azulado

Hongos de pudrición

Ciclo larvario:Coleópteros

Sociales: Isópteros

Pudrición parda ocúbica

Pudrición blanca ofibrosa

Pudrición Blanda

Líctidos

Anóbidos

Cerambícidos

Termitas

ESE7 4/7/07 19:33 Página 246

247


6

Hongos

Son vegetales inferiores, de organización celular muy primitiva(simple) que están constituidos por unos filamentos microscópicosdenominados hifas. No tienen tallo, raíz ni hojas y no producenclorofila, lo que les obliga a alimentarse de materia orgánicamuerta o como parásitos de otros seres vivos alimentándose decompuestos orgánicos ya existentes.Para desarrollarse en la madera necesitan un contenido de aguaelevado, como mínimo del 20% y una temperatura que para suóptimo desarrollo debe estar comprendida entre los 20 a 25ºC.Entre los que viven en la madera nos encontraremos con los quesólo alteran el color de la misma (mohos, hongos cromógenos) ylos que modifican de una forma importante las propiedades físicasy mecánicas (hongos de pudrición).

Mohos Se alimentan del contenido de las células superficiales de lamadera no siendo capaces de atacar ni ala celulosa ni a la ligninay por tanto no afectan a las propiedades mecánicas de la madera. Se detectan cuando forman esporas, generalmente de coloroscuro, en la superficie de la madera o cuando el cuerpo defloración forma una especie de pelusa en la superficie de lamadera.Normalmente solo se desarrollan en la superficie y se eliminan porfrotado.

Hongos cromógenos Como los anteriores apenas degradan la pared celular. Sealimentan de productos existentes en la albura, no afectando engeneral a las zonas de duramen.El más representativo es el hongo de azulado que a diferencia delos mohos penetran en el interior de la madera por lo que no sepueden eliminar fácilmente.A pesar de que no afecta a las propiedades mecánicas aumenta lahigroscopicidad de la madera favoreciendo la aparición depudriciones más destructivas. Así mismo, el aspecto y color que daa la madera la inutiliza para cualquier uso en carpintería ydecoración.Es muy habitual que la madera se contamine con sus esporas enlos aserraderos debido a que normalmente los troncos contienenun muy elevado contenido de humedad y gran cantidad de savia.Para evitar el ataque basta con la inmersión breve de la maderaaserrada en un recipiente con producto protector. Estetratamiento apenas encarece la madera y elimina el problema

Hongos de pudrición Estos hongos son capaces de producir encimas mediante lascuales destruyen las paredes celulares de la madera, disminuyendo

sus resistencias mecánicas hasta cero en algunos casos. Tambiénalteran el color y disminuyen la densidad de la madera. Resultanmuy peligrosos para los elementos estructurales. Las condicionespara su desarrollo varían de unas especies a otras pero siemprenecesitarán una humedad de la madera elevada y unatemperatura apropiada. Manteniendo la madera seca eliminamosprácticamente el riesgo de pudrición.Existen muchos tipos de hongos de pudrición. Para no alargar enexceso este apartado los agruparemos en función de las alteracionesque producen en la madera y que normalmente se podrán identificarpor el aspecto y color que queda la madera atacada.

Pudrición parda o cúbica (basidiomicetos)Los hongos que causan este ataque se alimentan básicamente dela celulosa, dejando la lignina, de color marrón, que da el nombrea este ataque y produciendo un cuarteo característico quetambién la da nombre. La pérdida de resistencia puede ser total,llegándose a poder deshacer la madera con los dedos.

Pudrición blanca o fibrosa (basidiomicetos)Los hongos que causan este ataque se alimentan básicamente dela lignina, dejando la celulosa, de color blanco. El residuo fibrosoque queda después del ataque se deshace con la simple presiónde los dedos. Este tipo de pudrición afecta más a las maderasfrondosas que a las coníferas.Tanto en este caso como en el anterior la madera puede mantenerun aspecto correcto hasta haber alcanzado un nivel dedegradación y pérdida de resistencia muy elevados, lo que las hacemuy peligrosas.

Pudrición blanda (ascomicetos)Producida por hongos inferiores, ascomicetos, cuyas hifas sedesarrollan en el interior de la pared celular, se alimentanprincipalmente de la celulosa de la pared de las células, cuando lashumedades son muy elevadas, dejando la madera con unaconsistencia blanda. Suele aparecer en elementos de madera encontacto con el terreno.

InsectosLos insectos que degradan o destruyen la madera al alimentarsecon ella, los clasificaremos en dos grandes grupos: los insectos deciclo larvario, mayoritariamente coleópteros y los insectos sociales,isópteros. Hay algunos otros insectos como la avispa de la madera,la abeja carpintera, moluscos y crustáceos xilófagos con unaincidencia menor.

Insectos de ciclo larvarioSon insectos que a lo largo de su vida van sufriendo unos cambios,metamorfosis, pasando por las fases de huevo, larva, pupa einsecto adulto. Durante el estado larvario el insecto vive en el

ESE7 4/7/07 19:33 Página 247

248


6

interior de la madera alimentándose de la misma , las larvas sedesarrollan en el interior de la madera, alimentándose de la mismay creando una red de galerías. El ciclo comienza con la puesta de los huevos, en las fisuras ygrietas de la madera, por parte del insecto adulto. De estos huevosnacerá una larva que se alimentará de los elementos quecomponen la madera dejando túneles al mismo tiempo. Estevaciado de materia sólida en la madera afecta a su resistencia, conmayor o menor intensidad, según la especie atacante.Para simplificar los clasificaremos en tres grupos por el tamaño delas larvas y la gravedad de los ataques, de menor a mayor.

Líctidos (polillas)Se trata de insectos de un tamaño bastante pequeño. Las larvasmiden unos 4 o 5 mm máximo. Se alimentan principalmente de la

albura de maderas frondosas que cumplen ciertas condiciones encuanto al diámetro de sus vasos y al contenido mínimo dealmidón. Su ciclo vital suele ser de un año, pudiendo acortarse silas condiciones son las adecuadas. Perforan galerías paralelas a lasfibras, en las que aparece un polvo muy fino y al salir al exterior lohacen mediante orificios circulares de 1 a 2 mm.En este grupo podemos incluir al Lyctus brunneus step. y al Lyctuslinearis Goeze.

Anóbidos (carcomas)Este grupo es el conocido generalmente como “carcoma”, siendoel más representativo el Anobium punctatum de Geer. Atacaprincipalmente la albura de las coníferas y las frondosas europeasy si las condiciones son muy favorables también puede llegar aatacar el duramen.

Ataque persistente de anóbidos Larva de anóbido (Fotografía Teresa Mach Farina, bióloga)

Reticulitermes lucifugus, obrera y soldado (Fotografía Teresa Mach Farina, bióloga) Reticulitermes lucifugus, reproductor secundario (Fotografía Teresa Mach Farina,bióloga)

ESE7 4/7/07 19:33 Página 248

249


6

Las larvas alcanzan longitudes de 5 mm. El ciclo vital de estosinsectos puede llegar a superar los tres años, por lo que es esteplazo el que puede tardar en descubrirse el que la madera ha sidoatacada. Hasta pasado este plazo las larvas no salen al exteriorpara completar su ciclo vital, transformándose en insectoscompletos. Los orificios de salida miden de 1,5 hasta 3 mm dediámetro. El serrín que se encuentra en los conductos queperforan en la maderas es grueso y granulado. También podemos incluir en este grupo al Xestovium rufovillosumDe Geer, parecido al anobium pero la larva alcanza tamañosmayores, hasta 11 mm. Los orificios de salida circulares alcanzanlos 4 mm. Atacan la albura de frondosas con alto contenido dehumedad y que previamente hayan sido atacadas por hongos depudrición. El serrín que producen tiene tacto arenoso y forma dediscos.

Cerambícidos El más conocido es el Hylotrupes bajulus comúnmente llamado“carcoma grande”. Ataca la albura de las coníferas. Encondiciones óptimas, su ciclo vital puede superar los diez años, locual, unido a su tamaño mucho mayor que todos los anteriores,hace que el daño producido cuando se descubre su presenciapueda ser muy importante. Las larvas pueden llegar a una longitudde 22 mm. y un diámetro de 6 mm. y realizan orificios ovaladosde salida al exterior de hasta 7 mm. de diámetro mayor. Lacapacidad de destrucción de la madera es muy importante, muchomayor que en los dos casos anteriores, por lo que los tratamientospara su eliminación serán similares a los de ataques de termitas yde algunos casos de pudriciones.

Adulto de anóbido (Fotografía Teresa Mach Farina, bióloga) Larva de cerambícido (Fotografía Teresa Mach Farina, bióloga)

Kalotermes flavicolis, obrera (Fotografía Teresa Mach Farina, bióloga) Kalotermes flavicolis, reproductor secundario (Fotografía Teresa Mach Farina,bióloga)

ESE7 4/7/07 19:33 Página 249

250


6

Insectos sociales. Isópteros (termitas)Los insectos que producen mayores daños a la madera,pertenecientes al orden de los isópteros, son los conocidos comoTermitas.Las termitas viven en colonias con un alto grado de organizacióny especialización. Existe una reina, cuya función es lareproducción, los obreros, los soldados y los neotécnicos (esteúltimo grupo si por algún motivo se rompe el contacto con elnido, pueden convertirse en reproductores creando un nuevonido).De las especies existentes en nuestro ámbito, la más importante esla de Reticulitermes lucifugus Rossi. Tienen su nido principal bajo tierra, donde encuentran latemperatura y humedad que necesitan y normalmente suelenestar lejos de los edificios atacados. Se alimentan de la albura y el duramen de coníferas y frondosas,siempre que la humedad de las mismas sea elevada. Perforangalerías en la dirección de las fibras dejando siempre una capaexterior sin alterar que las protege de la luz y de la pérdida dehumedad de su entorno. En el interior de las galerías, aparecenunos residuos con una consistencia terrosa característica.Son muy difíciles de localizar al no dejar huellas de su presencia.Cuando no pueden hacer su recorrido por el interior de paredes ovigas y se ven obligadas a salir al exterior fabrican unos túnelescon residuos orgánicos y tierra que les permiten continuar surecorrido en un ambiente con la humedad adecuada y protegidasde la luz. Estos cordones son una de las pocas señales externasvisibles que permiten detectarlas.Su poder destructivo es muy elevado y su eliminación complicada,cara y difícil. En algunos lugares su abundancia es extraordinaria pudiendoconsiderarlas casi una plaga y produciendo daños de muchagravedad y de costosísima solución.Otras especies de termitas que podemos encontrar en nuestraszonas de actuación son la Criptotermes brevis Walker y laKalotermes flavicolis Fabre, con una incidencia menor que lasReticulitermes.

Distribución de las diferentes variedades de reticulitermes en el Mediterráneonoroccidental

Canal termítico sobre una pared enyesada

Ataque de termitas por detrás de un zócalo de tablero de fibras de madera

ESE7 4/7/07 19:33 Página 250

Documents

Exacto Para Monografia