TEMA 4: Morteros de Construcción y Ornamentación
1.Introduccion
1.1.Definicion de un Mortero
Bajo el nombre de mortero denominamos en sentido amplio a cualquier mezcla natural o artificial cuyas características constructivas esenciales son su plasticidad inicial, que permite trabajarla y moldearla según la necesidad, y su posterior endurecimiento y aumento de la resistencia mecánica, que lo hace útil como material de construcción. Estas mezclas constan de:
· un material inerte o árido, generalmente arena de distinta composición y granulometría,
· un material aglutinante, ligante, conglomerante o aglomerante, que imparte plasticidad a la mezcla al ser aplicada, y por tanto permite su moldeado, así como elasticidad al endurecer, lo que confiere cohesión y resistencia mecánica al conjunto, y
· materiales añadidos eventualmente o aditivos, cuyo fin es muy variado.
Desde los albores de la civilización, este material ha sido utilizado como material de construcción de edificios y defensas, alternativo a otros materiales como la piedra o madera, donde cumplen importantes funciones:
· estructurales, al constituir el material
Ø de base para la construcción de muros, paredes, cubiertas, etc, armado en estructuras de ramas, palmas, maderas, etc.
Ø de unión y asentamiento de bloques de piedra, de ladrillos y de las piezas labradas (sillares, tambores, capiteles, tejas...) que forman los elementos constructivos (paramentos, columnas, cornisas, techumbres...), y
· decorativas, al constituir el material de revestimientos y estucados (el pulimento de la obra, según Villanueva), que, además de una función estética, protegen a los elementos constructivos que recubren de la acción de la intemperie, lo que les ha valido para ser denominados la superficie de sacrificio o la piel de los edificios.
Por tanto, abordar la restauración y conservación de edificios de interés histórico-artístico implica necesariamente la consideración de los morteros que forman parte de los mismos. No es exagerado decir que una parte importante de la estabilidad estructural de los edificios y de su aspecto estético descansan, en mayor o menor grado, en la salud de estos materiales artificiales.
Pero además, el conocimiento de la naturaleza de los morteros y de sus propiedades es imprescindible para el restaurador de edificios históricos ya que, en no pocos caso, los materiales pétreos deteriorados de estos edificios necesitan de reintegraciones con morteros. Independientemente de criterios estéticos (i.e., similitud de textura, entonación cromática, etc.), estos morteros deben ser diseñados de manera específica para reproducir las propiedades de la piedra a intervenir, teniendo además en cuenta la función constructiva de misma y su localización en la obra, así como los procesos de deterioro a que será sometido el sistema piedra-mortero. Como se ejemplifica más adelante, en bastantes casos se han llevado a cabo labores de restauración con morteros de reintegración fabricados a base de cemento hidráulicos de tipo Portland y similares que no han conseguido sino acelerar el deterioro de la piedra original. Esto es debido a la escasa porosidad y permeabilidad de estos morteros, a la presencia de sales en su constitución, y a sus elevadas resistencia mecánica y conductividad térmica por comparación con piedras porosas comúnmente utilizadas en construcciones históricas. Si algo debe garantizar un mortero de restauración es que no introduzca problemas adicionales a los ya existentes en la obra, y que en caso de sufrir el ataque de los agentes de deterioro, sea él mismo el que altere, y no los materiales originales de la misma (cf. Rosi-Doria, 1986).
1.2.Origen y Usos de los Morteros
Las características de los morteros con fines estructurales y estéticos dependen de la naturaleza y dosificaciones de sus partes constitutivas, i.e., áridos, aglomerantes y aditivos. Dado que pueden fabricarse mezclas muy variadas entre todos estos materiales, sus características son también muy variadas. No obstante, éstas dependen esencialmente de la naturaleza del agente aglomerante. Por tanto,
el desarrollo histórico de
los morteros está ligado al descubrimiento y perfeccionamiento de agentes
aglomerantes naturales o artificiales.
El origen de los morteros hay que buscarlo en el origen de la arquitectura, esto es, de la civilización misma, resultantes del asentamiento en ciudades de grupos humanos dedicados a la agricultura y la artesanía durante el neolítico.
En este contexto, es interesante recurrir a las fuentes clásicas. Vitrubio, en el primer capítulo de su segundo libro de Arquitectura, trata el origen de la arquitectura, y con toda lógica lo relaciona con el origen de la civilización misma. Estimando que, como resultado del descubrimiento del fuego por el hombre primitivo, se facilitó el desarrollo del lenguaje, Vitrubio indica que “habían surgido las asambleas y la convivencia, precisamente por el descubrimiento del fuego” (pg. 95, Alianza Editorial, Madrid, 1995; traducción de José Luís Oliver Domingo). Según Vitrubio, esto facilitó la agrupación de humanos en comunidades, y “dotados por la naturaleza de un gran privilegio respecto a resto de los animales, como es el que caminaran erectos y no inclinados hacia adelante, observaron las maravillas del universo y de todos los cuerpos celestes, e igualmente manipularon los objetos que querían con toda facilidad con sus manos y sus dedos y, así, unos construyeron techumbres con follaje, en aquellas primitivas agrupaciones humanas; otros excavaron cuevas al pie de la montaña, e incluso otros, fijándose en los nidos construidos por las golondrinas, imitándolos, prepararon habitáculos donde guarecerse, con barro y con ramitas” (op. cit., pg. 95). Podemos deducir de estas palabras que Vitrubio considera pues, que los primeros materiales de construcción fueron, además de las maderas, los morteros. De hecho, la utilización de otros materiales como piedra o ladrillo es asignada por Vitrubio a una etapa ulterior en el desarrollo de la arquitectura: “En un primer momento, levantaron paredes entrelazando pequeñas ramas con barro...”, “Otros levantaban las paredes, después de secar terrones de tierra arcillosa, uniéndolos y asegurándolos con maderos atravesados”, y finalmente, “fueron potenciando su habilidad en sus obras y se consiguió que, quienes fueron más diligentes y constantes, profesaran ser artesanos. Por tanto, como realmente fue así en un primer momento y como la naturaleza ha concedido a los humanos no sólo los sentidos - como, en cierto modo, al resto de los animales - sino también le ha proporcionado la facultad de pensar, de reflexionar, de deliberar, ... fueron haciendo progresos paso a paso en la construcción de sus edificios;... construyendo viviendas cimentadas; levantaron paredes de ladrillo o bien, con piedra y con diversas clases de madera y cubrieron sus techumbres con tejas.
No le falta razón a Vitrubio, ya que parece claro que la utilización de los
morteros se remonta a épocas prehistóricas, cuando mezclas de barro, áridos y
materia vegetal se utilizaban como base en la construcción de viviendas o
defensas. Este tipo de morteros
presenta como aglomerante esencial material silicatado
arcilloso más o menos refinado, además de componentes de Ca
naturales (carbonatos, sulfatos) o artificiales (cal, yeso) y oxihidróxidos de Fe. En general, el aglomerante responde a
una composición natural o débilmente modificada por la adición de otros
componentes, si exceptuamos maderas, paja, etc.
No obstante, los morteros también se utilizaron desde un primer momento para cumplir otra de las necesidades constructivas básicas, consistente en conferir sentido estético a la obra al ser aplicado como revestimiento de paredes y otros elementos constructivos. Este último aspecto no debe menospreciarse en lo que se refiere a su influencia sobre el origen y desarrollo de los morteros, dado la decoración de interiores de espacios habilitados para el cobijo, la religión y la magia es anterior a la arquitectura. Este origen lo encontramos en la decoración mural prehistórica de cavernas, en el Paleolítico, como respuesta a una necesidad artística, religiosa o social del Homo Sapiens. El escaso desarrollo tecnológico del momento, y el hecho de tener cubiertas las necesidades de vivienda en las cavernas, imponen una técnica pictórica directa, esto es, la pintura mural se obtiene al aplicar pigmentos directamente sobre la piedra de las cavernas. De hecho, en estas pinturas se encuentra cal como aglomerante de pigmentos y como pigmento mismo.
La necesidad humana de decorar y acondicionar
interiores se mantiene una vez inventada la arquitectura. Así, la práctica de
pavimentar suelos y enlucir muros con morteros es común a pueblos neolíticos
del Mediterráneo Oriental y Europa. Por ejemplo, en las ciudades fortificadas
neolíticas más antiguas excavadas, como las de Jericó (9000 al
A pesar del antiguo conocimiento de la cal aérea, las primeras grandes culturas de la edad antigua, i.e., en Mesopotamia y Egipto, desarrolladas en las riberas de los grandes ríos del Medio Oriente, no hacen un uso extensivo de este material para sus construcciones. La escasez de materiales pétreos en algunas de estas áreas, y la abundancia de limo en los lechos de los ríos Eúfrates, Tigris y Nilo, condicionó una arquitectura inicial entroncada con las formas constructivas neolíticas, esto es, basada en el barro mezclado con productos naturales y/o artificiales variados, conformado en pasta fluida soportada o no por estructuras de ramas y juncos entrelazados (i.e., tapial), o como piezas independientes, i.e., ladrillos, inicialmente no cocidos (de ya sea secados al sol, i.e., adobe, o conformados en la propia obra, i.e., ladrillos crudos) y posteriormente cocidos y vitrificados. Las tendencias constructivas de Mesopotamia y Egipto se desvían entre sí desde un primer momento en lo referente a los materiales utilizados en las grandes construcciones como templos, palacios y tumbas. Mientras en Egipto se construyeron con piedra, en Mesopotamia se siguió utilizando durante bastante tiempo el barro y ladrillo. Así, la utilización originariamente sumeria del ladrillo se transfirió a todo el área de influencia de las culturas mesopotámicas, llegando a su etapa más evolucionada durante los distintos períodos del imperio Persa, y de ahí al imperio islámico.
La estabilidad estructural de estas construcciones de adobe y ladrillo se debe en gran parte a la utilización de morteros de unión a base de arcilla fluida mezclada con tierra o arena y otros materiales naturales como sustancias bituminosas de tipo asfáltico. Por tanto, puede excluirse al ladrillo de la calificación de mortero, al conformarse como elementos pétreos artificiales independientes, pero el barro mezclado con tierra o arena y otros componentes utilizado para tapiales y para unir piezas sí debe considerarse como tal.
Las construcciones a base de sillería de
piedra del antiguo Egipto se realizaban uniendo las piezas pétreas a
hueso, esto es, sin material de unión, aunque sí mediante anclajes
metálicos y encajes (entre rehundidos y partes sobresalientes) para generar un
fábrica trabada. Los restos de yeso encontrados entre los sillares de estas
grandes edificaciones no ejercen función alguna de unión entre los bloques,
sino que más bien corresponden a las pastas de escayola que se adicionaban para
lubrificar las superficies y mejorar el deslizamiento
y ajuste de los mismos. La ausencia de morteros de unión en estas
construcciones se justifica, entre otras razones, por el hecho de que las
estructuras son arquitrabadas, esto es, los empujes
son verticales, y las piezas son de gran envergadura. Esta tradición de
construcción a hueso se transmitió o influyó en las técnicas constructivas de
otras culturas posteriores, como la persa, cretense, micénica y griega, que en
su mayoría hacen uso de estructuras arquitrabadas y
de falsa bóveda (los palacios persas de Persépolis,
cretenses como el de Cnossos, de Micenas,
y de
Figura 1. Materiales aglomerantes utilizados en morteros de construcción
Al desarrollarse de las técnicas constructivas en estas culturas de la antigüedad con el uso de tapial, ladrillo, sillería o mampostería de piedra, las técnicas de revestimiento también se sofistican. Las paredes de los edificios se recubren con capas de mortero, cuyo fin era proteger de la intemperie y, al mismo tiempo, embellecer la pared. En el caso de paredes exteriores, el trabajo de revestimiento era más basto, aunque en paredes interiores las paredes se alisaban y nivelaban con capas finales de estuco más fino. Estos trabajos se realizaban con morteros de yeso (sobre todo en interiores) y de cal (particularmente en exteriores). La decoración de estas paredes con pigmentos es sólo cuestión de sensibilidad artística o religiosa o de disponibilidad de recursos financieros por parte del encargante de la obra. Aunque existen superficies decoradas directamente sobre los muros de piedra (e.g., algunas tumbas subterráneas etruscas), estos ejemplos no dejan de ser en cierto modo anecdóticos. Así, la escayola, mezclada o no con arcilla y otros aditivos como pelo animal o paja molida, constituye la base de los estucados que sustentan las pinturas murales más antiguas, i.e., al temple, egipcias[1] y de otras culturas de la antigüedad, mientras que la cal aérea constituye la base de las pintura al fresco[1], que quizás pueda calificarse como la revolución más importante en el desarrollo de las técnicas de la pintura mural.
La utilización de los morteros como material de unión entre las piezas de piedra o ladrillo para garantizar la estabilidad del edificio se convirtió, con el paso del tiempo, en práctica más habitual. El aglomerante más utilizado era la cal aérea, que experimentó un importante desarrollo con la civilización romana. A esta última se debe, sino la invención del mortero de cal hidráulica o mortero pozzolánico que posiblemente se deba a los griegos o etruscos, si su desarrollo y utilización masiva en todo tipo de construcciones, tanto como para asegurar la unión o fijación de piezas en paredes y otros elementos constructivos como en revestimientos y como elemento de base para la fabricación de hormigones. Las características esenciales de este tipo de mortero, que consta de mezclas cal aérea y polvo de rocas volcánicas y de cerámica, es que su fraguado se verifica en contacto con agua y que presenta unas propiedades mecánicas más aptas que las de los morteros de cal aérea y/o yeso para funciones estructurales.
El resultado de esta extensa utilización es el desarrollo de una gran variedad de fábricas (“opus”) constructivas, que no impidieron, no obstante, una gran uniformidad en la arquitectura romana, resultado, en gran parte, en la utilización de este material, de fácil obtención y manejo.
Sin embargo, el mortero de cal hidráulica, no
fue utilizado con posterioridad a la civilización romana, hecho asignable al
retroceso cultural y tecnológico general que acaeció a partir de su decadencia,
particularmente en los restos del Imperio Romano de Occidente. Durante toda
En este tema, se tratará la naturaleza de los principales materiales aglomerantes utilizados históricamente: escayola, cal aérea, cales hidráulicas y cementos (Figura 1). Respecto a los aditivos, introducen también una gran variabilidad en las características de los morteros. Sus funciones más comunes, mencionado sólo los aditivos utilizados con anterioridad al siglo XIX, son:
Ø facilitar el fraguado del aglomerante por absorción de agua (e.g., estiércol, turba, fragmentos de ladrillo poroso),
Ø retardar el fraguado del aglomerante al reducir el agua (e.g., azúcares),
Ø introducir una cierta capacidad hidrorrepelente del mortero (e.g., ceras, sebo animal, aceites naturales, particularmente de linaza),
Ø permitir el fraguado en ambientes muy húmedos (ríos, pantanos) o bajo el agua:
û por reacción con el aglomerante s.s. (e.g., polvo de cerámica, vidrio volcánico o puzzolana),
û por su naturaleza hidrófoba (e.g., materia asfáltica, betún)
Ø mantener la humedad durante más tiempo para facilitar la carbonatación de la cal (e.g., paja, estopa, cáñamo, cerda animal), particularmente utilizados en el caso revoques y enlucidos de pinturas al fresco,
Ø como oclusores del aire, lo que aumenta su porosidad y permeabilidad (e.g., cerveza, orín),
Ø reforzar el mortero (e.g., pelo, paja, caña) y ejercer una acción consolidante (e.g., proteinas como la albúmina del huevo, la caseina de la leche, la gelatina de la grasa animal, la keratina de cuernos y pezuñas animales), aunque estos últimos también han sido utilizados como aglutinantes de pigmentos,
Ø puramente estético (pigmentos).
2.Morteros de Yeso
La escayola, pura o mezclada con cal (morteros mixtos de cal y yeso), es un material abundante en los revestimientos de edificios. Bajo el término escayola denominamos a un aglomerante de yeso, o sulfato de calcio bihidratado (CaSO4·2H2O). Aunque posiblemente en su desarrollo inicial fuese utilizado como material puro en el enlucido de superficies y como material ornamental, su desarrollo posterior y su utilización como mortero de unión (e.g., de material ornamental, azulejos, etc) supuso la adición de cal para modificar los tiempos de fraguado (muy escasos en el caso de la escayola) y la dureza y resistencia mecánica del mortero. Actualmente, se fabrican morteros mixtos a base de escayola (yeso) y resinas sintéticas denominadas comúnmente "plasters".
2.1.Fuente del Yeso
La escayola se ha obtenido históricamente a
partir del yeso natural. Mayoritariamente, el yeso se encuentra en la
naturaleza en rocas sedimentarias de origen es evaporítico,
esto es, producida por la precipitación de sales a partir de soluciones acuosas
saturadas, como las de lagos o mares cerrados de áreas cálidas y desérticas.
Este origen condiciona que, junto con el yeso, coexistan otros minerales
(sales) como calcita (CaCO3), halita (NaCl) o anhidrita (CaSO4) en las rocas evaporíticas.
El yeso aparece en formas variadas, como agregados de grano fino masivos (albastro),
fibrosos, o en grandes cristales transparentes (selenita). En Granada, por ejemplo, existen depósitos de yeso en
las cercanías de
2.2.Producción, Aplicaciones y Modalidades de Morteros de Yeso
El yeso natural se deshidrata a
Figura
2. Ciclo del yeso: cocción, hidratación y
fraguado de escayola. Nótese que la temperatura de cocción controla el tipo de
escayola, ya que a <160º se forma hemihidrita (yeso
de París) que fragua rápidamente y a >
Los morteros de yeso presentan grandes
inconvenientes respecto de los de cal, particularmente en los exteriores, ya
que el yeso es un compuesto relativamente soluble en agua (»2000 mg/l vs. »80 mg/l para la calcita, a
La temperatura requerida para la cocción del yeso es bastante menor que la requerida para obtener cal aérea a partir de la cocción de calizas. Por ello, los morteros a base de yeso fueron más atractivos que los morteros de cal en paises como Egipto o Grecia, con abundantes yacimientos naturales tanto de yeso como de calizas pero con escasez de madera (combustible para los hornos). El clima seco de ambos paises permite la utilización de morteros de yeso en exteriores.
El rápido fraguado del yeso de París impide que los revestimientos de escayola puedan pintarse al fresco. En cambio, los colores de las pinturas murales se aplican sobre la superficie enlucida endurecida, esto es, al temple, mezclados simplemente con agua o aglutinados con goma, colas y huevo. Por ello, la capa pictórica es en extremo delicada, de forma que un simple lavado con agua puede disolverla completamente. De hecho, la preservación de las pinturas murales egipcias es el resultado de un clima extremadamente seco y de su aislamiento de la intemperie. El fraguado puede retardarse algo si se adiciona cal. Estos morteros mixtos de cal y yeso son muy comunes en los revestimientos pintados o no de edificios históricos.
Además de cal, los morteros de yeso se han
fabricado históricamente mezclando otros materiales aditivos. Quizás el más
común sea pelo, que actúa como reforzante. El mejor
pelo es el largo y fuerte, libre de grasa y otras impurezas. Se han utilizado
pelo de buey, caballo, cabra, e incluso humano, aunque este es raro por ser muy
fino y poco resistente. Las cantidades de pelo añadido son variables, aunque
entre 4 y
Los morteros de yeso, ya sean puros o mixtos, han sido utilizados para decoraciones interiores con técnicas muy variadas. La scagliola es un mortero a base de yeso coloreado con pigmentos mezclado con fragmentos gruesos de calizas coloreadas o mármoles, que imita rocas naturales como brechas calizas o de mármol y pórfidos. Se prepara en piezas que se aplican a un substrato, se pulen y se recubren con aceite de linaza. El mármol marezzo es similar al mortero anterior, aunque se basa exclusivamente en pigmentos y no en fragmentos de piedra para obtener los efectos deseados. El marezzo ha sido utilizado a veces en revestimientos exteriores. En exteriores se han utilizado también morteros de yeso en relieve y tallados. Los materiales son mezclas de yeso de París con pasta de cal aérea y arena bien tamizada (en la proporción 1:1:6), pelo largo y fuerte y a veces grasa animal. La superficie se cubría con capas protectivas de aceite de linaza, cera o, más a menudo, lechadas de cal. Estos relieves podían decorarse con la técnica del sgraffito.
En el siglo XIX se introdujeron innovaciones
técnicas para hacer la escayola más trabajable,
versátil y duradera. Así, se añadió queratina para retardar el fraguado (escayola
de hemihidrita retardada). Además, se
desarrolló el yeso anhidro, obtenido por cocción del yeso a temperaturas
mayores de
3.Cal Aerea
La cal aérea es el principal material aglomerante de los morteros tradicionales, tanto de unión como de revestimiento, aunque actualmente no se usa excepto como lechadas de cal en el enlucido de paredes y techos. Bajo el término de cal aérea denominamos a un aglomerante de portlandita, hidróxido de calcio (Ca(OH)2), también denominada cal apagada o hidratada, que con el tiempo acaba por transformarse en calcita, carbonato de calcio (CaCO3), por carbonatación. La cal se ha obtenido históricamente a partir de las rocas carbonatadas naturales, que son muy abundantes en la superficie de la corteza continental terrestre.
3.1.Producción, Aplicaciones y Modalidades de Morteros de Cal Aerea
La cal se obtiene por cocción en horno de fragmentos de rocas carbonatadas. Aunque Vitrubio indica que la cal “se obtiene por calcinación de piedra blanca o sílice” (pg. 107, Alianza Editorial, Madrid, 1995; traducción de José Luís Oliver Domingo), hace alusión, lógicamente a rocas carbonatadas, no silíceas. El carbonato cálcico se descompone para dar óxido de Ca (CaO) y CO2, que se libera a la atmósfera (Figura 3). Vitrubio hace notar que “...cuando las piedras se colocan en el horno, al cabo de un tiempo no mantienen el mismo peso y cuando las volvemos a pesar, sacándolas del horno, aún manteniendo sus propias dimensiones, descubrimos que han perdido casi una tercera parte de su peso, pues su elemento líquido ha quedado depurado por el fuego” (op. cit., pg 107). Es evidente que Vitrubio hace notar la pérdida de masa debido a la volatilización del CO2 producto de descomposición del carbonato de Ca.
La temperatura mínima a la que se produce la
descomposición del carbonato cálcico es de
Para obtener un mortero de cal, la cal viva debe apagarse, esto es, mezclarla con agua. Ambas sustancias reaccionan de forma que el óxido de Ca se rehidrata formando hidróxido de calcio o cal apagada o hidratada (Figura 3). Para conseguir un buen apagado de la cal viva, ésta debe haber sido almacenada en un lugar seco y estar lo mas fresca posible.
En el proceso de rehidratación se libera una
gran cantidad de energía calorífica (15500 calorías/mol
de CaO, i.e., por
Se necesitan
Figura 3. Ciclo de la cal aérea: cocción, apagado y endurecimiento de cal.
Durante el apagado hay que remover y
rastrillar la pasta para favorecer la reacción de hidratación y evitar la
coagulación de partículas, lo que reduce su plasticidad. Para evitar la
presencia de restos de cal no apagados completamente y de estos grómulos, la pasta puede tamizarse con cribas
de
El añejamiento de la cal debe hacerse de
forma que esté protegida de las heladas, que harían perder su plasticidad, y
del aire, para evitar su carbonatación (ver más
adelante) en los depósitos. Por ello, el apagado tradicional de la cal se solía
hacer en hoyos o fosos practicados en la tierra (2-
Cuando el mortero de cal se deja expuesto a
la atmósfera, fragua, esto es, se compacta, seca y endurece por un proceso de
precipitación y decantación del Ca(OH)
La naturaleza del árido es muy variable. Generalmente es arena de río, que está formada por granos de rocas cuarzosas, cuarzo-feldespáticas, carbonatadas, mármoles, volcánicas, etc. No debe contener fracción arcillosa (Vitrubio indica que la arena más idónea es la que “al frotarla fuertemente con las manos, produce un crujido; este efecto no se consigue con la arena mezclada con tierra, pues no tiene aspereza”; pg. 105, Alianza Editorial, Madrid, 1995; traducción de Jose Luís Oliver Domingo), y cuando esto no es posible, debe tamizarse. Este mismo tipo de árido se encuentra en las arenas de playa, aunque han sido menos utilizadas ya que contienen sales nocivas para el mortero. En caso de utilizarse, deben ser lavadas concienzudamente con agua. Vitrubio ya indica que este tipo de arena es poco adecuada, ya que “cuando se tiende el enlucido sobre las paredes, al eliminar el salitre, se va deshaciendo” (op. cit., pg. 105). En cualquier caso en que sea necesario lavar el árido, es conveniente esperar a que se seque para mezclarlo con la cal, para favorecer la bañabilidad de la emulsión de cal. Otros tipos de árido son fragmentos de canteras, fundamentalmente de caliza, mármol y rocas volcánicas (e.g., pozzolana), y fragmentos de cerámica y tejas. Al respecto del árido de cantera, Vitrubio indica que “se seca con rapidez, mantiene largo tiempo el enlucido y permite sobreponer bóvedas, pero únicamente si son recién extraídas de los arenales. Si durante largo tiempo permanece al aire libre, se ablandan por el sol, la luna y los hielos, se resquebrajan y se hacen terrosas. Y así, cuando se utilizan en mampostería, no pueden mantener unidas las piedras sino que se desmoronan y las paredes son incapaces de soportar la carga” (op. cit., pg. 105).
En función de grosor de la arena se tienen
morteros s.s (granos con diámetro <
Un procedimiento tradicional de apagado de la cal consistía en mezclar la cal viva con el árido de arena de río, fragmentos de calizas o mármoles y/o fragmentos de cerámica que serviría para obtener el mortero. Las cantidades de cal que pueden apagarse con este método son menores ya que deben calcularse bien las proporciones volumétricas de cal apagada y árido. Sin embargo, este método tiene la ventaja de que se favorece enormemente la adhesión de la cal que se va apagando a los granos de árido, en un grado que no es posible obtenerlo al mezclar la cal ya apagada con el árido. Este efecto es en gran medida el resultado del tiempo durante el cual estan en contacto la pasta y el árido antes del fraguado (meses o años en un caso vs. días en el otro). Una alternativa es mezclar la pasta de cal ya apagada con el árido y dejar envejecer la mezcla durante el mayor tiempo posible. También en este caso es necesario añadir sólo pequeñas cantidades de agua para garantizar el paso de estado rígido a plástico de la mezcla y garantizar su trabajabilidad en el momento deseado. Este tipo de mezclas son recomendadas para trabajos de restauración, incluso si se añaden sustancias hidráulicas más tarde a la hora de aplicar el mortero.
Independientemente de cuando se realice la mezcla de cal y árido, es necesario un trabajo adicional de mezcla a la hora de aplicar el mortero. Esta mezcla adicional, llevada a cabo con pala o algún otro utensilio adicional, mejora la trabajabilidad y las características del mortero. La antigua tradición de desmenuzar, batir y apisonar la mezcla se ha perdido, pero existen claras evidencias de que estas operaciones mejoran el producto final ya que tienen como función de incrementar la adhesión superficial entre la cal y los granos de árido y de facilitar la evacuación de agua por compactación de la masa.
Una vez fraguado el mortero por secado, se produce el proceso de carbonatación o endurecimiento (Figura 3) En este proceso, el hidróxido cálcico del mortero reacciona con el CO2 disuelto en la atmósfera, cuya concentración es de 0.034 % en peso en atmósferas no contaminadas y hasta mas del 1 % en atmósferas contaminadas, o el disuelto en el agua que entra en contacto con el mortero. El producto de reacción es carbonato cálcico, que constituye el producto sólido final de la cal aérea, y agua, que se libera por evaporación (Figura 3). Este proceso es muy lento, se inicia tímidamente después del apagado de la cal viva, y dura años una vez aplicado el mortero. Estudios llevados a cabo por el ICCROM de Roma (Perini et al., 1981) sobre cubos de mortero de cal muestran que sólo una película externa de unos mm de grosor se carbonata tras periodos estándar de 60 días. Esta carbonatación superficial puede ralentizar la carbonatación del interior del mortero, ya que en el proceso de transformación del hidróxido cálcico a carbonato cálcico se produce un aumento de volumen del 10%, lo cual lleva a una compactación superficial que implica una obturación parcial de poros y conductos por los que debe circular el CO2 disuelto en el aire o en el agua. De hecho, se encuentran morteros de cal romanos que presentan cal no carbonatada en el interior.
Además, la tasa de carbonatación es, dentro de la lentidud, muy variable, ya que depende de un gran número de factores como:
· Concentración de CO2 en la atmósfera, en el agua de lluvia y en el agua de infiltración.
· Temperatura y humedad del ambiente y del muro.
· Grosor, porosidad y permeabilidad del mortero y del sustrato pétreo, arcilloso o de ladrillo.
Un rápido secado del mortero, que puede tener lugar en climas secos y calurosos como el nuestro, limita el proceso de carbonatación. El mortero resultante estaría compuesto en una proporción elevada de hidróxido de Ca no carbonatado, por lo que puede presentar escasa resistencia mecánica y ser vulnerable a la escorrentía de agua de lluvia. Es por tanto recomendable regar los morteros periódicamente una vez aplicados, durante un tiempo (unos días hasta unas semanas) y frecuencia (inicialmente cada hora o par de horas y pasar progresivamente un riego diario) que dependerán de las condiciones locales. En trabajos de restauración, puede favorecerse la carbonatación utilizando agua con CO2 disuelto. Para caracterizar la composición de los morteros puede recurrirse a ensayos muy simples y rápidos como los análisis por DRX y los ensayos químicos de medición del pH, con indicadores como una disolución acuosa de fenolftalenina, que permanece incolora para pH<8.3 (i.e., disolución en contacto con carbonato cálcico) y se torna roja para pH>10 (i.e., disolución en contacto con hidróxido cálcico).
La naturaleza de la cal hace que su fraguado sea lento, por lo que el color (pigmentos minerales, carbón,...) puede aplicarse sobre la superficie enlucida fresca (i.e., húmeda). En la pintura al fresco, el color se absorbe y fija durante el proceso de fraguado y carbonatación del enlucido de cal, lo que resulta en una luminosidad y frescura difícilmente obtenibles por otras técnicas. De hecho, el fresco incluye algunas de las obras de arte más hermosas e impresionantes de todas las épocas históricas (e.g., Capilla Sixtina,...). No obstante, los pigmentos que pueden utilizarse son sólo aquellos que resisten la acción caústica de la cal, lo cual constituye una limitación respecto de otras técnicas.
Sin embargo, desde el punto de vista conservativo, las pinturas al fresco presentan ventajas, ya que tienen una buena resistencia a los agentes de deterioro, particularmente al agua, debido a que los colores se encuentran atrapados entre los granos de calcita (carbonato cálcico) del enlucido, y la solubilidad de este compuesto en agua es baja. Por contra, la pintura aplicada en seco, como es el caso del fresco seco y la pintura al temple, se deteriora con mayor rapidez. Esto es claro en las pinturas murales en las que las partes pintadas al fresco están bien conservadas y los retoques en seco, por ejemplo a la cal, han desaparecido.
Parece ser que la primera aplicación de la técnica del fresco, utilizando cal como soporte de pinturas murales, se debe a la cultura minoica, hacia mediados del segundo milenio a.C. No obstante, la cal aérea ha constituido el agente aglomerante típico de los morteros de construcción y de revestimiento no pintados desde épocas anteriores (se conocía en Mesopotamia al menos a partir de la segunda mitad del tercer milenio a.C., aunque no en Egipto, donde fue introducida por los romanos; Figura 1). La técnica del fresco cretense era esencialmente la misma que la que luego se utilizó en Grecia, Roma, Bizancio, Europa medieval y el Renacimiento. Aunque la forma de trabajar y los materiales (aglutinantes y pigmentos) han variado a lo largo de la historia, la técnica básica ha permanecido invariable.
En esencia la técnica consistiría en picar la
pared del edificio para que adquiriera rugosidad y pudiera recibir el
revestimiento, que consistía en una o varias capas de mortero de cal y árido
(arena de río, polvo de mármol, fragmentos de cerámica molida, etc). El grosor de estas capas podían llegar hasta
Figura
4. Sección idealizada de un muro con pintura
mural, e imagen de detalle de la fachada mural (deteriorada) de
4.Cales Hidráulicas y Cementos
Actualmente puede obtenerse cal muy pura. Sin embargo, en el pasado se disponía de cales más deficientes debido a las deficiencias técnicas de los hornos, que hacían que las cales contuviesen escorias y cenizas. Pero más importante es que se utilizaban rocas carbonatadas impuras, esto es, constituidas esencialmente por calcita, pero con proporciones variables de otros minerales como dolomita (CaMg(CO3)2,), óxidos e hidróxidos de Fe, y arcillas. Estos minerales se descomponen durante la cocción de los carbonatos en los hornos, produciéndose óxido de Mg (MgO) y silicatos, aluminatos y ferritos de calcio y además del óxido de Ca producto de descomposición de la calcita. La cal se denomina cal grasa o cal no hidráulica tradicional, cuando las cantidades de estos componentes no exceden de 5 %, y cal magra en caso contrario.
Figura 5.- Pavimentos en la arquitectura romana (tomado de Ortega Andrade).
La presencia de arcillas en los carbonatos es particularmente interesante, ya que confiere cierta hidraulicidad a la cal. Esto significa que el fraguado puede tener lugar, en mayor o menor grado, bajo el agua. Así, mientras que un exceso de agua disgrega la pasta de cal aérea, el agua favorece el fraguado y endurecimiento de las cales hidráulicas y cementos. Este hecho, y las mejores propiedades mecánicas de estos aglomerantes, han condicionado el espectacular desarrollo de la construcción experimentado a partir del siglo XVIII.
En todos los aglomerantes hidráulicos se producen reacciones que finalmente forman silico-aluminatos de Ca hidratados, que son los responsables del fraguado y endurecimiento del mortero. La hidraulicidad de estos aglomerantes resulta del hecho de que los silico-aluminatos de Ca hidratados se forman en presencia de agua.
Las cales hidráulicas y cementos utilizados en el pasado se han obtenido de maneras diversas. A continuación revisaremos las distintas modalidades tradicionales y actuales.
4.1.Producción, Aplicaciones y Modalidades de Morteros de Cales Hidraulicas y Cementos
4.1.1.Mortero Romano Pozzolánico
La forma más sencilla, y a la vez más antigua, de obtener un mortero hidráulico es mezclar cal aérea con polvo de naturaleza alumino-silicatada anhidra, como polvo de rocas volcánicas o de ladrillos, tejas, etc. Esta mezcla fue inventada por los griegos, etruscos o romanos, posiblemente como resultado del azar. Vitrubio menciona esta “clase de polvo que encierra verdaderas maravillas, de un modo natural. Se da en la región de Bayas, en las comarcas de los municipios situados cerca del volcán Vesubio. Mezclado con cal y piedra tosca, ofrece una gran solidez a los edificios e incluso en las construcciones que se hacen bajo el mar, pues se consolida bajo el agua.” (op. cit., pg. 109).
Tanto en las cercanías de Roma, como de otras ciudades italianas como Nápoles, existen amplias áreas volcánicas recientes donde se encuentran depósitos de rocas volcánicas lávicas y piroclásticas. Las primeras son el producto de la solidificación rápida de líquidos magmáticos de composición alumino-silicatada, que al enfriarse forman vidrio volcánico amorfo o criptocristalino (parcialmente cristalizado). Las segundas son el producto de la solidificación y compactación del mismo tipo de material, aunque en este caso expulsado como fragmentos incandescentes de tamaño variado durante explosiones volcánicas violentas. Las rocas volcánicas, como obsidiana, tobas, cenizas, pumitas (piedra pomez), etc, son muy porosas, debido a la liberación de gases durante su enfriamiento (rocas lávicas y pirocláscticas) y de su origen clástico, i.e., por acrección de partículas (rocas piroclásticas).
Aunque las rocas vólcanicas suelen presentar una elevada proporción de material amorfo (i.e., vítreo), en estas rocas pueden existir también cristales, generalmente pequeños, de minerales alumino-silicatados (e.g., olivino, piroxenos, feldespatos, cuarzo,...) que han cristalizado a partir del líquido magmático con anterioridad al vidrio (en el interior de la cámara magmática subterránea). Estos cristales son el producto estable de cristalización del líquido. Por tanto, la naturaleza amorfa del vidrio volcánico alumino-silicatado es intrínsecamente inestable bajo las condiciones ambientales propias de la superficie terrestre, y tiende a transformarse. Esta tendencia a la transformación se acrecienta si, además, estos materiales se someten a condiciones fisico-químicas particulares, como las encontradas en una pasta acuosa de cal apagada. La abundancia de Ca en esta pasta y su naturaleza fuertemente alcalina (pH>10), hacen que el vidrio y los posibles cristales de minerales alumino-silicatados presentes en los fragmentos de árido sean muy inestables, y reaccionen con el hidróxido cálcico y el agua. El resultado es la formación de minerales de tipo silico-aluminatos hidratados de Ca, cuyo crecimiento es el origen del fraguado hidráulico. De forma esquemática podemos escribir estas reacciones como:
SiO2·Al2O3 (roca volc.) + Ca(OH)2 (cal) + H2O = SiO2·Al2O3·CaO·H2O
Todo lo anteriormente expuesto aplica también al caso de utilizar fragmentos de cerámica, ladrillos y tejas como árido, ya que su composición es también alumino-silicatada, y su naturaleza es esencialmente vítrea.
La transformación del material alumino-silicatado del árido suele ser incompleta, ya que las reacciones anteriores ocurren lentamente a temperatura ambiente, y suele existir deficiencia de agua debido a su evaporación una vez aplicado el mortero. En consecuencia, la hidraulicidad es de estos morteros es muy baja, aunque suficiente como para poder ser apreciada. Este fue quizás el caso de los romanos, que apreciaron las mejoras obtenidas en los morteros al utilizar árido de rocas volcánicas o de fragmentos de ladrillos y tejas.
Esta observación condujo a mejoras substanciales en la hidraulicidad de los morteros utilizados en el civilización romana. Los romanos apreciaron que la hidraulicidad de los morteros se incrementaba considerablemente al descender el tamaño de grano del árido de rocas volcánicas y/o fragmentos de cerámica. En consecuencia, llegaron a desarrollar morteros de carácterísticas mecánicas sin igual hasta la fecha. Estos morteros, denominados morteros romanos, constaban de mezclas de cal apagada, polvo molido de rocas volcánicas y/o fragmentos de cerámica y árido del mismo tipo o, alternativamente, de arena de río y más raramente, de playa. El incremento de hidraulicidad se debe al sustancial incremento de la superficie del material alumino-silicatado cuando su tamaño de grano es muy fino (polvo). Esto supone un incremento en la tasa de reacción entre el material alumino-silicatado, la cal y el agua, esto es, un volumen mayor de material, en contacto con la cal, es capaz de reaccionar por unidad de tiempo.
El material volcánico por excelencia utilizado por los romanos es ceniza volcánica de la región de Pozzuoli, cercana a Nápoles. De aquí que a este material se le denomine pozzolana. Otra área explotada por los romanos es la caldera volcánica de Thera, en Santorini, en el archipiélago de las Cícladas. Estos depósitos de rocas volcánicos todavía son explotados por la industria de la construcción, aunque el término pozzolana se ha convertido en un término genérico para describir cualquier producto que reacciona con la cal apagada y confiere hidraulicidad al fraguado. Las proporciones clásicas de cal y árido, sugeridas por Vitruvio (De Architectura), para los morteros romanos son:
· 1:3 (en volumen) cuando el árido es pozzolana,
· 1:2 cuando la arena es de río o mar (junto con cierta proporción de ladrillo triturado), y
· 2:5 cuando se trata de morteros usados en la construcción de cisternas, utilizando árido de pozzolana.
Los romanos utilizaron estos morteros para solucionar problemas constructivos como bloquear infiltraciones de agua en cisternas, canales, cloacas, baños termales, y acueductos, para estucar muros expuestos a la lluvia, para bloquear el ascenso capilar del agua en muros localizados en terrenos húmedos, en pavimentación y en la soldadura de tejas. Soluciones constructivas audaces, como arcos y cúpulas (e.g., Termas de Caracalla, Panteón de Roma), también pudieron llevarse a cabo utilizando este tipo de morteros pozzolánicos, como cementante de un conglomerado de fragmentos gruesos de árido (opus caementicium, o calcestruzzo en la terminología italiana) que constituía el núcleo de los muros revestidos de ladrillo o piedra.
La tecnología de los morteros hidráulicos sobrevivió a la civilización romana sólo en los textos de los clásicos. Las civilizaciones posteriores no aportaron ninguna innovación tecnológica substancial. Por el contrario, la calidad de los morteros es a menudo mediocre, y a veces incluso mala. Esto puede ser atribuido a las condiciones socio-políticas creadas con la caida del Imperio Romano y a la pérdida progresiva de los códigos verbales utilizados por los romanos en la obtención de morteros de alta calidad y su trabajado. Sólo a partir del siglo XVII se puede decir que se alcanzaron morteros de calidad similar a los romanos. A esta fecha corresponde una variedad de mortero hidráulico muy extendida en Europa central, fabricada con escoria volcánica de la región de Andernach en el Rhin (denominada tarras en la literatura de la época) mezclada con cal apagada en la proporción (cal:árido) 1:1 o 1:2. Actualmente se fabrica morteros hidráulicos de cal aérea con aditivos pozzolánicos (en sentido genérico) tales como polvo de ladrillo, polvo de cerámica de alta temperatura, ceniza de combustión pulverizada. No obstante, cuando se necesita un fraguado hidráulico la práctica habitual es utilizar cales hidráulicas s.s. o cementos, mezclados o no con cal aérea.
4.1.2.Cales Hidráulicas y Cementos
4.1.2.1.Cales Hidráulicas y Cemento Romano
Las cales hidráulicas se descubrieron en el siglo XVIII. A lo largo de ese siglo se diseñaron distintos experimentos en países que comenzaban a sentir la revolución industrial (Inglaterra, Francia, Estados Unidos) en busca de morteros con grados de hidraulicidad y propiedades mecánicas más eficientes. Se mezclaron así distintas cales con tierras volcánicas y se descubrió que las cales que daban mejores resultados eran aquellas que se obtenían de calizas impuras, esto es con una cierta proporción de material arcilloso (>5%). Estas rocas no son calizas s.s., por lo que reciben nombre distintos. Cuando la proporción de arcilla es menor del 35%, la roca se denomina caliza margosa, y cuando se encuentra entre el 35 y 65 %, se denomina marga. La composición de estas rocas presenta, por tanto, cantidades variables de carbonato cálcico (calcita) y alumino-silicatos de potasio y sodio hidratados (arcillas), además de impurezas como óxidos de Fe. Sólo las calizas margosas han constituido la materia prima para la producción de cales hidráulicas en el pasado.
Los procedimientos de cocción de las calizas
margosas son los mismos que los apropiados para obtener cal viva a partir de
calizas puras, pero los procesos que tienen lugar durante la cocción su mucho
más complejos (Figura 5). En general, las cales hidráulicas se obtienen a
temperaturas de hasta
Los minerales anhidros producidos durante la cocción de las calizas margosas reaccionan rápidamente con el agua, formando fases minerales hidratadas que son la base del rápido fraguado hidráulico (en general en torno a unas horas), y liberando energía en forma de calor. Las fases minerales formadas en la hidratación, como silicatos de Ca hidratados (Figura 5) son similares a los producidos en los morteros romanos con árido de pozzolana o de cerámica. Sin embargo, el fundamento del fraguado hidráulico es distinto, ya que en este caso el producto obtenido en la cocción es hidráulico, mientras que en los morteros romanos el producto de cocción, hidróxido de Ca (cal aérea apagada), no es hidráulico, aunque éste reacciona posteriormente con el material alumino-silicatado anhidro de la pozzolana o cerámica para formar los alumino-silicatos hidratados.
Figura
5. Ciclo de la cal hidráulica y cementos de tipo Portland: cocción y fraguado. Las reacciones son
indicativas de complejos procesos reaccionales.
Nótese que las cales hidráulicas se obtienen por cocción de calizas margosas
naturales a temperaturas de hasta
Variaciones en las temperaturas de cocción, así como en las proporciones y naturaleza de los componentes de las calizas margosas, producen cales hidráulicas con características muy diferentes. Un parámetro que permite definir las propiedades de las cales hidráulicas es el índice de hidraulicidad, (I):
Así, el tiempo de fraguado y endurecimiento es función del índice de hidraulicidad, como se expresa en la tabla 1.
Tabla 1. Indice de hidraulicidad de cales hidráulicas
Indice de Tipo de cal Tiempo
de
hidraulicidad fraguado
0.10-0.16 Cal débilmente hidráulica 2 semanas - 1 mes
016-0.31 Cal medianamente hidráulica 1 semana - 2 semanas
031-0.42 Cal hidráulica s.s. 4 días - 1 semana
042-0.50 Cal fuertemente hidráulica menos de 4 días
Entre las cales hidráulicas tradicionales utilizadas
en construcción y revestimiento destaca la variedad denominada cemento
romano, que se obtiene a partir de la cocción de calizas margosas con
aproximadamente un 25 % de arcillas bajo temperaturas de 1200-
El cemento romano ha sido fabricado hasta los años 60. Actualmente la producción de cal hidráulica es mínima, aunque puede encontrarse, por ejemplo, en Francia. De hecho, los morteros hidráulicos utilizados en la actualidad se obtienen a partir de cementos.
4.1.2.2.Cemento Portland y otros Cementos
Los cementos propiamente dichos son similares
a las cales hidráulcias, aunque los procedimientos de
obtención y su naturaleza difieren ligeramente. Así, mientras las cales
hidráulicas tradicionales se obtenían de la cocción de calizas margosas
naturales, los cementos se obtienen por cocción de mezclas artificiales de
calizas, margosas o no, arcillas y otros materiales, todos ellos molidos y
mezclados en las proporciones deseadas. Además, esta mezcla artificial se
somete actualmente a temperaturas de hasta
El nacimiento de los cementos es inmediato al de las cales hidráulicas. En 1811 James Frost patentó en Inglaterra un cemento artificial obtenido por calcinación de una mezcla de calizas puras y arcillas molidas. Este método de obtención de cementos hidráulicos fue seguido rápidamente por otros investigadores, ya que permitía diseñar la mezcla que se somete a cocción de forma precisa, y así obtener el producto deseado sin tener que depender de “caprichosas” variaciones en las proporciones de carbonatos, arcillas y óxidos de Fe de las calizas margosas naturales. El tipo de cemento artificial de este tipo más famoso devino en llamarse cemento Portland, debido a su supuesta similitud con un tipo de caliza de la localidad de Portland, en Inglaterra.
El primer cemento de tipo Portland
fue patentado por Joseph Aspdin en Leeds. El procedimiento incluía molido y calcinación de
“caliza dura” (i.e., relativamente pura), mezcla de la cal viva con arcilla,
molido ulterior hasta obtener un polvo que se mezclaba con agua, calcinación de
la mezcla, y finalmente una segunda calcinación del producto obtenido
previamente. A pesar de lo “sofisticado” del método, este tipo de cemento no
llegaba a poseer las características de los cementos actuales ya que las
temperaturas de cocción eran lo suficientemente bajas (<
La hidratación del cemento Portland implica la liberación de energía en forma de calor (70-120 cal/g) y una cierta contracción de volumen. La cantidad de agua que se combina con los compuestos anhidros del clinker es de un 25% aproximadamente del peso del mismo, aunque el agua adicionada debe ser dos o tres veces mayor que esta cantidad (50-80% del peso del cemento).
El uso de cemento Portland en trabajos de restauración no está particularmente recomendado debido a su elevada resistencia mecánica, su escasa porosidad y caracter impermeable. Además, es susceptible al ataque químico de soluciones sulfatadas (particularmente sulfatos de Mg), ya que el aluminato de Ca hidratado del cemento reacciona con los sulfatos y forma sulfoaluminato de calcio hidratado (sal de Candlot, o etteringita), con disgregación de la masa a causa del aumento de volumen que implica la transformación. La formación de sales implica una pérdida de las propiedades mecánicas del mortero, así como un aumento de la porosidad, lo cual tiene como resultado su deterioro y el del substrato pétreo, al que transfiere sales solubles dañinas. De hecho, el uso de este compuesto en morteros de revestimientos sobre muros donde el ascenso de agua por capilaridad es importante suele ser particularmente dañino, tanto para el substrato pétreo como para los revestimientos murales existentes, como más adelante se ilustra.
Existen otros muchos tipos cementos artificiales, con características distintivas respecto del cemento Portland, entre los que cabe destacar por sus posibles utilizaciones como materiales de restauración:
· Cemento Portland blanco: Mezcla de caliza y arcilla de China quemada con combustible líquido, no con carbón. Su resistencia mecánica es menor que la del cemento Portland s.s., por lo que está particularmente indicado para la fabricación de morteros de unión y revestimiento en trabajos de restauración, mezclándolo con cal aérea en las proporciones oportunas (en general, en cantidades menores o iguales que la cal aérea: desde 1:1 hasta 1:1/30).
· Cemento alumínico: Cocción de mezcla de caliza y bauxita (hidróxidos de Al naturales), obteniéndose un compuesto con 40% Al2O3, 40% CaO, 10-15% Fe2O3, 5-10% SiO2. So color es gris oscuro, y su fraguado es más lento que el del cemento Portland (hasta 6 horas). Resiste mejor el ataque de soluciones sulfatadas, aunque no resiste bien el ataque a los álcalis cáusticos. Este cemento ha sido recomendado en trabajos de restauración de pinturas murales sobre revestimientos de cemento Portland y romano, ya que las reintegraciones pueden ser pintadas rápidamente, sin necesitar del uso de imprimaciones y pigmentos especiales. En el caso de caso de utilizar cemento Portland, es necesario utilizar sustancias resistentes al ataque alcalino, y esperar bastante tiempo en la aplicación de la pintura. Sin embargo, la alcalinidad inicial del cemento alumínico (pH=12) no es substancialmente menor que la del cemento Portland (pH=12-13), por lo que en cualquier caso se recomienda el uso de sustancias resistentes al ataque alcalino. Por otra parte, este tipo de cemento pierde resistencia mecánica y sufre un incremento de porosidad con el tiempo debido a la transformación de los aluminatos de calcio hidratados bajo condiciones de humedad. Este problema es crítico en las construcciones modernas, aunque no en el contexto general de la restauración excepto en aquellos casos en que la humedad de los muros no pueda ser evitada tras la intervención.
· Cemento puzzolánico: Mezcla y molienda de cemento Portland ordinario y material puzzolánico (30-40% de material volcánico natural o, más comúnmente, cenizas y escorias de combustión en altos hornos). Fragua y endurece más lentamente, libera menos calor, y resiste bien al ataque químico de sulfatos.
· Cemento resistente a ataque de sulfatos: Este tipo de cementos presentan una concentración menor de aluminato tricálcico (C3A, en torno al 5% respecto del 11% del cemento Portland), lo cual favorece su resistencia al ataque químico de soluciones sulfatadas al existir un menor riesgo de formación de sulfoaluminatos de Ca hidratados.
[1]Esta práctica se identifica en otras culturas, como
[1] Los egipcios no conocían (o al menos no utilizaron) la cal.
[1] Aunque la cal era conocida en Mesopotamia, parece ser que los frescos más antiguos datan de la cultura minoica
Última modificación: 13 febrero 2020 16:58