El presente trabajo aborda el estudio de los elementos de fachada, fabricados con mortero polimérico, de la parroquia de San Pablo de Sevilla (1961). Se ha llevado a cabo la caracterización de las placas de revestimiento y el análisis de las posibles vías de recuperación del material alterado con el objeto de propiciar una futura intervención. El estudio de las resinas empleadas como aglutinante, identificadas como un poliéster alifático, permite aproximar la compatibilidad de los productos de restauración seleccionados. La caracterización aporta información sobre la capacidad estructural y mejora de propiedades conseguida. El control colorimétrico es una necesidad inexcusable, puesto que cualquier actuación sobre la superficie de las piezas conlleva una modificación cromática. Los análisis y ensayos han permitido establecer un sistema de tratamiento adecuado para la recuperación de las placas y aportar la información suficiente a los responsables del proyecto de intervención para una toma de decisiones justificada.
This paper deals with the study of the facade elements of the parish of San Pablo in Seville (1961). They are made with polymer mortar. A characterization of the coating plates was carried out and possible solutions for recovering the altered material were analyzed in order to facilitate a future intervention. The resins used as a binder were identified as aliphatic polyester. The resin study was carried out to assure the compatibility of restoration products. Materials characterization provides information about the structural capacity of the plates and the properties achieved. The plates’ colorimetric control is an inexcusable necessity, since any action on the surface of the pieces leads to a color change. All the analyses and testing carried out have led to the creation of an appropriate treatment system for recovery of the plates that provides sufficient information to the intervention project managers to justify decision-making.
La iglesia de San Pablo de Sevilla es un edificio propiedad del arzobispado, proyectado en 1961 por los arquitectos Luis Recasens Méndez y Antonio de la Peña Neila. El templo, de planta ligeramente trapezoidal con una capilla adosada, se construye como equipamiento del barrio A del Polígono de San Pablo levantado en el marco del primer Plan Desarrollo (1964-1967). La estructura se conforma por un sistema de jácenas de hormigón apoyadas sobre estructura metálica, dando lugar a un espacio absolutamente funcional y desornamentado, en el que destacan las vidrieras que conforman un curioso sistema de iluminación junto con lucernarios en la cubierta, compuestos de bastidor metálico con vidrio armado. Esta construcción se puede incluir dentro de una interesante muestra de búsqueda de renovación tipológica, que tiene como resultado algunos de los mejores ejemplos de la arquitectura de los años 60 en Sevilla (
El revestimiento de la fachada, que es el elemento que nos ocupa, está compuesto de un sistema de aplacado con piezas prefabricadas de mortero polimérico de apariencia unimodular, lo que da lugar a un efecto homogéneo de rugosidad y ligereza en las placas. Dicho revestimiento se encuentra adherido sobre un muro de fábrica de ladrillo de un pie (
Las condiciones del entorno no son particularmente desfavorables, ni por acción de tráfico ni por humedad excesiva; pero el paso de tiempo, la incidencia de la radiación UV y los naturales ciclos térmicos e higrométricos, con períodos de fuerte calentamiento propios del verano en Sevilla, han dado como resultado el lógico deterioro de la resina polimérica empleada como aglutinante del árido en el aplacado, si bien no es posible discernir el efecto independiente que cada uno de ellos ha causado; el estado de conservación de las cuatro fachadas difiere en función de la orientación, por lo que se entiende que las condiciones ambientales han propiciado una evolución ligeramente distinta en la degradación del material. El comportamiento de estos morteros y los efectos de las condiciones de exposición en morteros de matriz polimérica ha sido estudiado por diversos autores
Debe reseñarse la importancia del buen criterio establecido por los técnicos responsables del proyecto de restauración de la fachada del templo objeto de estudio, considerando el interés de la conservación del aplacado original que forma parte de un edificio representativo de la arquitectura de su época y cuyo valor no debe despreciarse por el hecho de tratarse de una edificación contemporánea. La intervención de conservación es incuestionable frente a la posibilidad de sustituir el element existente por un acabado aparentemente similar, como sería un mortero monocapa, que pervertiría el proyecto original alterando un elemento clave del diseño y la estética del templo.
Llegado este punto se hace necesaria la caracterización de las placas de revestimiento y el análisis de las posibles vías de recuperación del material alterado con el objeto de propiciar una futura intervención que permita dar respuesta al proceso de deterioro creciente que está experimentando el exterior del templo.
El objetivo del presente trabajo es caracterizar los materials que componen la placa del revestimiento, determinando la composición de la resina conglomerante, las propiedades físicas y mecánicas más determinantes de las piezas para evaluar su estado de conservación y la colorimetría. A partir de este punto se ha analizado la eficacia adhesiva y los efectos producidos por los posibles tratamientos a aplicar sobre el aplacado existente, mediante una selección previa de productos compatibles que guarden la debida similitud con las resinas utilizadas originalmente, con la finalidad de aportar información a un future proyecto de intervención que garantice la solidez de las piezas y la neutralidad cromática, al tiempo que, por studios previos, garantizan una adecuada durabilidad
Se tomaron muestras del aplacado del edificio bajo la asesoría y supervisión de un restaurador y un técnico del Arzobispado, en distintas fachadas y en función del estado de conservación y fijación de las placas (
|
Análisis de resinas originales | FTIR |
Árido | Análisis granulométrico | |
Propiedades físicas | Densidad aparente |
|
Caracterización mecánica | Resistencia a flexión de placas | |
Colorimetría | CIE L*a*b* | |
|
Caracterización mecánica | Evaluación organoléptica de capacidad cohesiva |
Colorimetría | CIE L*a*b* |
Con el objeto de disponer de árido original para la realización de ensayos, se recogió del perímetro del edificio un volumen suficiente de agregado desprendido, sometiéndose éste a un proceso de limpieza mediante soplado, flotación y posterior desecación. El reconocimiento visual del árido, apoyado por instrumental de aumento, permite clasificarlo petrográficamente como un mármol machacado o marmolina, no presentando indicios de alteración química ni física, las imágenes tomadas con lupa de aumento permiten comprobar en la cara exterior de la placa las superficies inalteradas de los granos de marmolina, así como los restos de la resina que los mantienen unidos, por el contrario en la cara interior se observa cómo la resina recubre completamente los granos, compactándolos y aislándolos (
Con el objeto de comparar el polímero originalmente utilizado en las piezas de la parroquia de San Pablo con resinas comerciales actuales empleadas para la restauración y fabricación de morteros poliméricos, se realizaron también espectros sobre una selección de productos comerciales indicados por el equipo de restauradores, siendo éstos: Acrisil201 (resina acril-silicónica), Acryl33 (resina acrílica), BA2028, Epo150 (resina epoxídica), Fluoline (elastómero fluorado + polímero acrílico) y ParaloidB72 (resina metiletilacrílica).
La resina polimérica utilizada originalmente en la fabricación de las placas se estudió a partir de su extracción con acetone y posterior cuantificación e identificación del tipo de compuesto orgánico mediante FTIR (espectroscopia infrarroja mediante transformada de Fourier) con un espectrofotómetro Jasco FT/IR4100 sobre un rango 4.000-400 cm–1. Este aparato está equipado con accesorio ATR MIRacleTM para medidas de reflexión total atenuada (ATR), esto permite la medida directa de las muestras sin necesidad de disolventes o medios de dispersión que generan «zonas ciegas» en el espectro. Los espectros se obtuvieron a partir de 70-90 barridos.
Se ha realizado el estudio óptico de las superficies de las places con microscopio stereozoom marca LEICA, modelo S8 APO, con cámara de captura LEICA DC300 y
El estudio de la granulometría del árido de las placas se ha realizado con el material original desprendido de las placas, una vez lavado y limpio se tamizó empleando la serie de tamices: 0,063 mm, 0,125 mm, 0,25 mm, 0,5 mm, 1 mm, 2 mm, 4 mm, 8 mm, 16 mm, 31,5 mm y 63 mm, correspondientes a la Norma UNE EN 933-2
La caracterización física y mecánica se ha realizado sobre dos muestras, la selección de las mismas ha tenido por objeto minimizar al máximo el daño sobre las fachadas del edificio, considerando las diferencias existentes en el estado de conservación (tal como se ha indicado en el apartado 3.1), se ha estimado suficiente extraer una la fachada norte-oeste y otra de la sur-este.
Las propiedades físicas que se han determinado en las places (PSP-1, PSP-2) son la densidad aparente, el coeficiente de absorción y la porosidad accesible al agua, caracterizándose todas ellas por suministrar información sobre la estructura del material. Los métodos seguidos para la determinación de estas propiedades se basan en la determinación geométrica sobre probetas y saturación con agua a presión atmosférica de acuerdo con la norma UNE-EN-13755:2008
La caracterización mecánica se ha llevado a cabo mediante el ensayo de resistencia a flexión de las placas según la norma UNE-EN-12372:2006
El método elegido para medir el color es el sistema CIE L*a*b* (L* = luminosidad, a* = coordenadas rojo/verde, b* = coordenadas amarillo/azul), utilizando un colorímetro colorpen de la marca DR-Lange, con un área de medida circular de 6 mm de diámetro. Se parte de un inconveniente ya que por la naturaleza del material estudiado la superficie sobre la que se mide el color no es uniforme, por tanto se ha compensado la representatividad de la misma promediando un elevado número de mediciones (
Como complemento de los ensayos mecánicos se realizó un ensayo de resistencia superficial al arrancamiento, también llamado
Con los productos seleccionados a partir de la información suministrada por los análisis de los FTIR sobre la similitude de resinas actuales y la original se realizaron pruebas de capacidad consolidante. La elevada porosidad de las piezas y su sección (1,5 cm) permitía,
Las placas seleccionadas para el estudio
Del mismo modo, transcurridos 30 días, se repitieron las medidas de color realizándose medidas colorimétricas sobre estas placas.
El análisis de la resina utilizada en la fabricación de las places puso de manifiesto que el contenido de polímero presenta actualmente una dosificación media del 0,67 % en peso en las muestras estudiadas. El espectro de FTIR del concentrado del extracto muestra dos bandas que se pueden asignar a la presencia de grupos ésteres, ello da pie a pensar que la naturaleza de la resina original es de tipo poliéster alifático teniendo en cuenta que se encontraron bandas de dobles enlaces asociables a grupos alifáticos
Con relación a los procesos de degradación, en el caso de las resinas tipo poliéster que se han detectado en el recubrimiento, el grupo éster es muy sensible a reacciones de hidrólisis, sobre todo en agua catalizada por ácidos. Por lo tanto un polímero de este tipo expuesto a la humedad y lluvia en combinación con la polución, que genera trazas de ácido en el agua, propiciará la hidrólisis de estos enlaces ésteres y la degradación del polímero
Los espectros de FTIR indicaron que las resinas Acrisil201, BA2028 y Epo150 tienen una naturaleza muy diferente a la resina utilizada en el revestimiento, mientras que las otras tres resinas (Acryl33, Fluoline y ParaloidB72) muestran espectros más similares al producto original, ya que son resinas acrílicas en las que el grupo éster está presente en su estructura y por tanto presentan bandas intensas similares. Sin embargo, como se ha indicado anteriormente, parece que la resina aplicada no es acrílica sino una resina de poliéster. No obstante, dadas las propiedades que muestran estas resinas respecto a su Resistencia a radiaciones UV y a la humedad y su similitud estructural respecto a la original, serían compatibles para ser aplicadas para la consolidación del recubrimiento estudiado.
El árido está compuesto por un alto porcentaje de granos de un tamaño comprendido entre 2 y 4 mm, próximo a un agregado unimodular (
Respecto a las propiedades físicas, cabe reseñar que tan solo la densidad aparente calculada geométricamente aporta un valor relevante, puesto que la elevada porosidad impide el cálculo por determinación con pesada hidrostática en las muestras a vacío ya que el agua no queda retenida en los huecos por el elevado tamaño de éstos. El valor medio de densidad aparente obtenido fue de 1,48 g/cm3. Los resultados se muestran en la
Muestra | Densidad aparente geométrica (gr/cm3) | Densidad aparente a vacío (g/cm3) | Absorción (%) | Porosidad abierta (%) |
---|---|---|---|---|
PSP-1 | 1,45 | 2,35 | 4,26 | 5,70 |
PSP-2 II | 1,52 | 2,36 | 3,35 | 9,30 |
MEDIA | 1,48 | 2,35 | 3,80 | 7,50 |
Se puede observar como la densidad aparente determinada en las muestras a vacío/pesada hidrostática es mucho mayor a la calculada con geometría regular mediante volume aparente. Esta diferencia se debe a la estructura macroporosa de las placas del revestimiento, que provocan que el agua ocluida durante la inmersión en los poros escape fácilmente por la acción de la gravedad cuando se extraen de este medio, generando la disminución del peso saturado de la muestra y distorsionando el valor de la densidad. Este efecto también se puede apreciar en los valores obtenidos para la absorción de agua y la porosidad, que son bastante bajos, y que sólo corresponden a los poros más pequeños del material, que son los que pueden retener absorbida el agua en su interior.
Los ensayos mecánicos de resistencia a flexión arrojaron valores muy bajos, casi despreciables, indicando que actualmente las placas solamente son capaces de resistir esfuerzos o cargas de flexión ínfimos (
Muestra | Dimensiones de las probetas alto × ancho (cm) | Carga de rotura F (Kp) | Resistencia a flexion (N/mm2) |
---|---|---|---|
PSP-1 | Aprox. paralelepípeda 15,0 × 7,1 | 1 | 0,014 |
PSP-2 | Aprox. paralelepípeda 15,0 × 7,0 | 2 | 0,028 |
PSP-3 | Aprox. paralelepípeda 15,0 × 7,0 | 2 | 0,028 |
El ensayo mecánico de arrancamiento se realizó
Se puede comprobar la evidencia de mejora que supuso la aplicación de los consolidantes, en la
En la
L | a | b | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
S/T |
T |
S/T | T | S/T | T | |
P1 (Paraloid 1,4) | 62,5 | 55,6 | 1,7 | 1,7 | 10,4 | 10,5 |
P2 (Paraloid 2,8) | 61,4 | 54,6 | 1,6 | 1,7 | 9,7 | 9,1 |
P3 (Acril 5) | 64,3 | 59,6 | 1,3 | 1,4 | 9,5 | 8,6 |
P4 (Acril 10) | 60,9 | 56,8 | 1,4 | 1,2 | 9,1 | 8,5 |
S/T medida realizada sin tratamiento, en el estado original de la placa.
T medida realizada después de la aplicación de tratamiento y tras 1 mes de curado y polimerizado completo.
En la
Variación de tono | Cambio de color global | |
---|---|---|
P1 | 0,01 | 6,90 |
P2 | 0,61 | 6,82 |
P3 | 0,91 | 4,79 |
P4 | 0,72 | 4,16 |
Este último valor es la distancia entre el punto que representa el color inicial de la placa y el punto que representa el color final del material, sin indicar hacia qué zona de la esfera de color se mueve el mismo. Un cambio global superior a 5 puede ser percibido por el ojo humano, aunque se consideran admisibles diferencias de hasta 10
Como se puede observar, los dos tratamientos con Acril han dado un cambio de color superior a 5, y los dos de Paraloid cercanos a 5, lo que indica que pueden ser percibidos por el ojo humano, pero siempre inferiores a 10, por lo que la alteración se puede considerar como escasamente significativa.
El estudio de la tipología de resina utilizada originalmente en la fabricación de las placas ha aportado información suficiente para seleccionar los productos comerciales actuales para la restauración y consolidación de las mismas, de manera que se asegure la máxima compatibilidad de los polímeros. Así mismo, su cuantificación y el análisis granulométrico de la marmolina han permitido caracterizar compositivamente las placas.
Los ensayos físicos y mecánicos han sido el complement necesario para llegar a una adecuada toma de decisions respecto a la elección final del tratamiento a aplicar. En este capítulo el desarrollo de ensayos como el de arrancamiento, a similitud de otros empleados con otros materiales, se ha mostrado como una opción válida y que ha aportado información relevante para verificar el comportamiento de los consolidantes aplicados. El diseño de experimentos es un recurso que el técnico debe manejar como opción a la hora de evaluar propiedades que no tienen un marco normativo propio.
Los autores quieren dejar constancia de su agradecimiento al restaurador D. Carlos Núñez (Dédalo Bienes Culturales) y al Arzobispado de Sevilla por el interés mostrado en este trabajo y las facilidades para su realización.