El material objeto de la intervención es, en su mayor parte, arenisca, una roca sedimentaria local de tonos pardos. Almagro, ubicado en la submeseta sur, cuenta con un clima caracterizado por fuertes oscilaciones térmicas estacionales y diarias que, provocan elevadas tensiones sobre los materiales constructivos, especialmente sobre los expuestos a la radiación solar. El choque térmico es una de las causas de daños más frecuentes en Castilla donde la reiteración de dichos cambios bruscos de temperaturas genera tensiones entre las capas superficiales y las interiores de las piedras, fomentado por la anisotropía característica de los carbonatos, siendo éstas una de las causas fundamentales del desprendimiento de lajas superficiales (7) (8).

Estas tensiones se acentúan con el elevado número de días de heladas que, en esta región, alcanzan prácticamente 50 días/año (9) (10) así como la fuerte insolación que sufre la zona (9) siendo dichas circunstancias especialmente importantes en el caso de materiales porosos (8). La piedra objeto de intervención presentaba un avanzado estado de degradación por diversos factores, entre ellos, los acusados ciclos de hielo y deshielo y la fuerte irradiación solar, siendo éstos especialmente relevantes en los elementos más expuestos como cornisas e impostas. Tal y como se puede apreciar en la Figura 4, en ellas se apreciaban importantes pérdidas volumétricas y roturas parciales. La escasa dureza del material pétreo favorecía, además, los procesos patológicos observándose avanzados procesos de disgregación y de arenización.

Por otra parte, la presencia de contaminantes atmosféricos generados por el tráfico rodado y la cercanía de una zona industrial había derivado en la presencia de costras negras (7) (11) (12) en las zonas más protegidas de los elementos escultóricos.

Junto con los condicionantes climáticos, las actuaciones efectuadas con anterioridad habían acelerado el proceso de degradación mediante la incorporación de materiales incompatibles con los originales. En concreto, la introducción de morteros de cemento, más rígidos y resistentes que los originales con base de cal, y con un coeficiente de dilatación térmica sustancialmente diferente del de los elementos pétreos, había generado la aparición de tensiones concentradas en estos últimos. Asimismo, los cambios de volumen correspondientes a los diversos estados de cristalización de las sales solubles con frecuencia presentes en los cementos generaban presiones sobre las paredes de los capilares de los materiales pétreos que, a medio-largo plazo, derivan en su rotura.

En el caso de la fábrica de piedra del claustro, este tipo de mortero se encontraba no sólo en juntas sino que también se había empleado en la reintegración de algunos elementos como cornisas de alero, dovelas de arcos y uniones de capiteles. En algunos casos, las criptoeflorescencias habían generado procesos avanzados de arenización.

Por otra parte, el empleo de grapas metálicas (Figura 5) para la unión mecánica de las piedras había provocado tinciones y la rotura de piezas debido a las tensiones generadas por el incremento de volumen del proceso de oxidación y corrosión (13) (14). Finalmente, la piedra presentaba procesos de biodeterioro (algas, musgos y líquenes) causados por la falta de mantenimiento y la humedad (Figura 6) así como procesos de disgregación granular o arenización (7).

A partir del análisis del caso de estudio así como también como extracto de la bibliografía consultada (7) (15), proponemos dos cuadros que recogen y analizan la degradación en los materiales pétreos: Cuadro 1 – Degradación por causas medioambientales (origen abiótico) y Cuadro 2 – Degradación por causas biológicas (origen biótico), que se resumen en la Tabla 1, recogida al final del presente apartado.

Cuadro nº1 de degradación por causas medioambientales (Origen Abiótico)

A. Alteraciones de la superficie

Las alteraciones en la superficie de los materiales pétreos son capas o películas que se desarrollan en la superficie exterior de los mismos y que se encuentra expuesta a los agentes medioambientales.

B. Pérdida de material

Son daños cuyo efecto es la disminución del espesor del material, alterando la forma original de la piedra.

C. Roturas y disyunciones

Son la consecuencia de procesos patológicos en el material pétreo que producen separación de partes de la piedra. Estos procesos pueden tener su origen en acciones mecánicas (crioclásticas, termoclásticas o hidroclásticas)

Cuadro nº 2 degradación por causas biológicas

D. Alteraciones superficiales de origen biótico

Corresponde a todos los daños cuyo origen son los seres vivos, y se clasifica en función de la naturaleza de los mismos.

E. Alteraciones superficiales de origen antrópico

F. Demoliciones

Cuando no existe una normativa que proteja el patrimonio o existe un desconocimiento por falta de estudio o puesta en valor, nos podemos encontrar con casos de demolición total o parcial de fábrica de piedra e incluso de edificios completos.

G. Degradación generalizada

La falta de conservación y mantenimiento, el uso inadecuado o la realización de obras que alteran el estado del edificio pueden ser origen de deterioro con carácter general en la fábrica de piedra. Las consideramos de origen biológico por ser la omisión de la conservación y mantenimiento por parte de los usuarios o de los propietarios de los inmuebles, lo que llega a generar esta degradación.

El primer paso consistió en la eliminación de los microorganismos vegetales y de los morteros de cemento (Figura 7). Para asegurar la efectividad de los tratamientos biocidas (15) y evitar daños sobre las piedras, aquéllos fueron aplicados sobre las piedras secas en dilución de agua 1/50-1/100. Junto con esta limpieza se realizó un posterior saneado de la superficie eliminando el material desprendido mediante cepillado y dejando a la vista la parte del material sano para su posterior consolidación (15). Los morteros de mayor dureza aplicados en restauraciones anteriores, fueron eliminados con un sistema mecánico por rotación previa, hasta alcanzar el material sano. Para evitar daños en los elementos originales, previamente se comprobó el estado de la zona de contacto entre dichos morteros y la piedra, valorando la posibilidad de actuar sobre la misma.

El sistema de limpieza general elegido fue determinado por los estudios previos efectuados sobre las piedras y consistió en agua a baja presión. Siendo el agua un magnífico diluyente de la mayoría de las sales dañinas. Este método puede ser desaconsejado en determinados casos como, por ejemplo, en piedras altamente absorbentes. En el caso de las zonas de rejuntado, se prestó especial atención al hecho de que no penetrase al interior de una cantidad de agua no deseada. Respecto a dicho sistema, uno de los puntos fundamentales fue la determinación de la presión ejercida, que fue cuidadosamente seleccionada para que la pátina característica de la piedra se mantuviera, al tiempo que se evitaran los daños sobre ésta ejercidos tanto por la presión como por la penetración de humedad. A pesar de que la presión ideal de uso suele ser de 1 a 3 atmósferas, ésta puede alcanzar las 4-5 atmósferas en el caso de piedras de cierta dureza. En este caso, la presión de impacto ideal adoptada fue de 3,0-3,5 atmosferas.

Complementariamente a éste, el sistema de láser (17) (18) (19) tipo Smart Clean, de Electronic Engineering, fue empleado en la eliminación de la costra de suciedad de elementos escultóricos y para la limpieza de las áreas en las que no era viable el sistema de limpieza anteriormente mencionado. Los parámetros de ensayo tales como frecuencia, potencia, diámetro del haz y densidad de energía fueron fijados en base a unos ensayos preliminares que aseguraran la limpieza sin dañar el sustrato.

Las grapas metálicas que presentaban procesos de oxidación avanzados, fueron limpiadas, mecánicamente y con disolvente, para la eliminación del óxido con posterior aplicación de un inhibidor de corrosión.

Las cuñas de madera deteriorada fueron sustituidas por rellenos de resinas epoxi, que también se emplearon para rellenar el espacio entre platabanda y piedra.

Las cuñas se empleaban en origen para nivelar y aplomar los sillares, con el tiempo sufren procesos de degradación, generalmente por hongos de pudrición, por lo que es adecuado valorar la necesidad de reconstruir su funcionalidad.

La consolidación efectuada fue de dos tipos: superficial y mecánica.

La primera consistió en la aplicación de éster silícico (silicato de etilo) pulverizado sobre las piedras erosionadas o que habían perdido su cohesión (20). Antes de generalizar la actuación, tal y como se había efectuado con la limpieza, se realizaron diversos ensayos sobre áreas no visibles de la piedra para comprobar el grado de eficacia y compatibilidad de distintos tratamientos. El tratamiento se aplicó en tres capas sucesivas, para asegurar su consolidación superficial.

La consolidación mecánica fue aplicada en aquéllos casos en los que la degradación sufrida era mayor y consistió en el sellado con masilla acrílica, resistente a la radiación UV (13) y la posterior inyección de resinas epoxídicas (consolidantes orgánicos termoendurecibles) de baja viscosidad de los huecos y grietas (13) (21), tal y como puede observarse en la Figura 8.

Como señalan Esbert et al., ésta es una de las etapas frecuentes en la intervención en elementos pétreos (15). En este caso, dado que la intervención debía de asegurar la durabilidad de las actuaciones, aquellos elementos cuya existencia era necesaria para asegurar la funcionalidad del conjunto fueron recompuestos con morteros (13). Este fue el caso de las cornisas e impostas cuya ausencia generaba escorrentías en fachada y daños por filtración de agua en las piedras. Junto con éstas, algunas dovelas de arcos y sillares cuyas pérdidas volumétricas eran significativas, fueron, igualmente, reintegrados.

Las piezas pétreas fracturadas fueron objeto de dos técnicas. En general, se eligió un sistema de cosido y microcosido con acero inoxidable roscado; no obstante, cuando las piezas presentaban un exceso de fragmentación y dicha técnica no era viable, se optó por una resina de poliéster reforzada con espigas de fibra de vidrio para el anclaje. Los morteros de reintegración fueron en base de cal con una selección cuidada de áridos (16) (22) (23) y dosificados en relación 1:1, en peso. En el caso de los elementos expuestos al agua de la lluvia, a dicha mezcla se añadió una pequeña cantidad de resina acrílica que otorgara mayor impermeabilización. En todos los casos, siguiendo las recomendaciones de otros autores, se evitó que dichos morteros pudieran liberar compuestos solubles que reaccionaran con el soporte (16).

La elección de dicho mortero de reparación (20) estuvo fundamentada en estudios desarrollados in situ para garantizar que las propiedades fueran similares a las del sustrato pétreo y al mismo tiempo mostrara una adherencia adecuada sobre el mismo. La adición de pigmentos permitía, además, que el mortero tuviera una textura y entonación que reintegrara visualmente el conjunto en la distancia. En condiciones de proximidad, la diferencia entre lo original y lo reintegrado se manifestaba a través de la textura superficial (Figura 9 y 10).

Los procesos de degradación de las superficies pétreas habían provocado también la pérdida del rejuntado. Estas zonas, junto con las que fueron abiertas al eliminar los morteros de cemento, fueron reintegradas con morteros de cal hidráulica y mezcla de árido calizo y silíceo.

Finalmente, los morteros incorporados fueron objeto de estudios cromáticos para su adecuación. Los tonos buscados fueron obtenidos con la incorporación de pigmentos naturales a una solución acuosa de hidróxido cálcico. Dicha solución fue aplicada en sucesivas capas a modo de veladuras.