Catálogos de litotipos empleados en el patrimonio inmueble andaluz

61 Catálogos de litotipos empleados en el Patrimonio Inmueble Andaluz a piedra es un material empleado con profusión en el Patrimonio Inmueble, en general, y en nuestra comunidad en particular. El estado de alteración de los edificios depende en gran parte de las características de los materiales utilizados, lo que se denomina factores de alteración intrínsecos. Cuando se acomete una intervención de conservación-restauración, es imprescindible conocer los materiales sobre los que se va a actuar, sus propiedades, las alteraciones que presentan y su posible respuesta a los tratamientos que se vayan a realizar. En un edificio se encuentran dos grupos de materiales inorgánicos diferentes; aquéllos manufacturados: ladrillos y otras cerámicas, morteros, revestimientos, etc, y los no preparados, la piedra. En el caso de los primeros, su composición y, por tanto, sus características pueden variar apreciablemente de un edificio a otro e incluso en distintas zonas de un mismo edificio, por lo que deben ser estudiados específicamente en cada caso. Por el contrario, la piedra de una determinada cantera mantiene similares características (dentro de ciertos límites) en todos los edificios donde se haya utilizado; es- L Rosario Villegas Sánchez Departamento de análisis Instituto Andaluz del Patrimonio Histórico 62 PH Boletín18 tas características contribuyen a explicar, en gran medida, su comportamiento y el estado de conservación y los indicadores de alteración que presenta. Por ello, sí que es posible utilizar los datos obtenidos en un edificio o en la propia cantera como información de partida para aquellos otros donde se encuentren los mismos litotipos. Diversos equipos de investigación, especialmente de las Universidades y más recientemente del I.A.P.H., se vienen dedicando desde hace bastantes años, a estudiar los distintos materiales pétreos empleados en el Patrimonio Inmueble andaluz, cubriendo entre todos ellos prácticamente todas las provincias de la Comunidad y una gran parte de los monumentos existentes. Sin embargo, los resultados de estas investigaciones se difunden en círculos científicos relativamente restringidos y muchas veces no llegan a los que deberían ser sus usuarios principales, los arquitectos y restauradores encargados de llevar a cabo proyectos de conservación-restauración de los edificios. De esta forma, cuando se va a llevar a cabo la intervención, en ocasiones se duplican los estudios analíticos de los materiales y otras veces no se llegan a realizar estos análisis. Para intentar paliar, al menos en parte, esta situación, el I.A.P.H. ha tomado la iniciativa de recopilar y publicar todos los datos disponibles de materiales pétreos empleados en nuestra comunidad y procedentes, la mayoría de ellos, también de canteras de la región. Se ha elaborado una ficha, lo más amplia posible, en la que se recogen las características más significativas de cada litotipo, además de su procedencia y algunos ejemplos de edificios donde se haya utilizado. En la primera parte se ha utilizado la propuesta de descripción petrográfica que aparece en este mismo número; los métodos usados para la determinación de las restantes características se irán publicando dentro del Programa de Normalización de Estudios Previos que tiene en marcha el I.A.P.H. En esta fase han participado activamente, junto con el Departamento de Análisis del Centro de Intervención, el Departamento de Mineralogía y Petrología de la Universidad de Granada y el Departamento de Ingeniería Química y Ambiental de la Universidad de Sevilla. Los materiales pétreos cuyas características se van a ir publicando periódicamente son fundamentalmente los estudiados por estos tres grupos, pero nos gustaría recibir aportaciones de otros investigadores con los datos correspondientes a las piedras sobre las cuales hayan trabajado. La ficha se estructura en forma de tablas, que pueden utilizarse para una o más variedades de un mismo litotipo. En la primera parte se recogen las características mineralógico-petrográficas y la composición química; a continuación las propiedades físicas y mecánicas; en tercer lugar el comportamiento hídrico en forma de gráficas de absorción y desorción de agua, junto con los valores numéricos. Por último, se incluyen unas consideraciones muy resumidas sobre el comportamiento del material (o de las diversas variedades), y fotografías de microscopía óptica y del aspecto macroscópico y alteraciones características de la piedra. Los datos recogidos en las fichas que se publican en este número y posteriores proceden de trabajos de investigación y/o Tesis doctorales en los que han participado los siguientes investigadores: UNIVERSIDAD DE GRANADA Eduardo Sebastián Pardo Carlos Rodríguez Navarro Mª José de la Torre López Olga Cazalla Vázquez UNIVERSIDAD DE SEVILLA José Francisco Vale Parapar Manuel Alcalde Moreno Miguel Angel Bello López Juan Luis Pérez Bernal INSTITUTO ANDALUZ DEL PATRIMONIO HISTÓRICO Rosario Villegas Sánchez Jesús Espinosa Gaitán Esther Ontiveros Ortega Francisco Gutiérrez Montero Lourdes Martín García Agradecemos su participación en la preparación del presente Catálogo. IDEA PH Boletín18 63 PIEDRA DE ALMERÍA ASPECTOS GENERALES LITOTIPO Dolomítico. NOMBRE Y SITUACIÓN DE LA CANTERA San Marcos, al noreste de Almería. Existe otra posible cantera de extracción en el denominado Rincón de San Roque, tras el cerrillo del hombre. FORMACIÓN GEOLÓGICA Mantos Inferiores del Complejo Alpujárride AMBIENTE DEPOSICIONAL Cuenca Marina EDAD Trías EJEMPLOS EN EDIFICIOS Catedral de Almería. MORFOLOGÍAS DE ALTERACIÓN Picados, alveolización y cavernizaciones en casos extremos NOMBRE COMERCIAL Piedra de Almería DESCRIPCIÓN MACROSCÓPICA COLOR Dos tipos, desde crema claro hasta amarillo, depende del contenido en óxidos de hierro. ESTRUCTURA Homogénea TAMAÑO MEDIO DE GRANO Fino TEXTURA GLOBAL Mixta: Bioclástica-Cristalina. FRACTURAS/FISURAS No observadas OBSERVACIONES Aparecen inclusiones muy oscuras, casi negras distribuidas heterogéneamente por toda la roca. DESCRIPCIÓN TEXTURAL-MICROSCÓPICA MINERALOGÍA (%) Dolomita (90%), Cuarzo (8 %), Calcita (<5%). Resultados obtenidos mediante Difracción de Rayos X y Microscopía óptica. ALOQUÍMICOS (%) <10% del total de los componentes. Al tratarse de una dolomía de sustitución lo que se observan son las "sombras" de ciertos aloquímicos, que probablemente en su origen aparecerían en mayor proporción. De los identificables la mayoría son Bioclastos: Foraminíferos (globijerinas y miliolidos), Briozoos, Algas, y escasos Lamelibranquios. ORTOQUÍMICOS (%) >75%, considerando la dolomitización en nódulos de tamaño micrítico. Micrita (>70%): distribuida fundamentalmente como nódulos de distribución heterogénea . Cemento (<5%): sintaxial, muy escaso, bordeando las sombras y nódulos de micrita TERRIGENOS (%) < 10% del total de los componentes Cuarzo en su totalidad ASPECTOS TEXTURALES A. Granulometría Roca cristalina afanítica micrítica. Cemento microesparítico. Terrígenos de tamaño arena fina. B. Morfologías Terrígenos (Cuarzo): angulosos o subangulosos. C. Empaquetamiento. Flotantes los terrígenos; completo y tangentes los aloquímicos ESPACIOS VACÍOS POROS Porosidad: alta >20% Tipos morfológicos: Intergranular, Intragranular, Móldica (escasa)y canalizada. Relleno poros: ocasionalmente yeso, y en la mayoría una fina pelicula microesparítica MICROFISURAS: no observadas. CLASIFICACIÓN FOLK Dolomía de susutitución con "Sombras" de aloquímicos: Dolomía Biogénica Afanocristalina DUNHAM Wackstone CARACTERÍSTICAS MINERALÓGICO-PETROGRÁFICAS Y QUÍMICAS 64 PH Boletín18 COMPOSICIÓN QUÍMICA MEDIA SiO2Al2O3Fe2O3MgO CaO Na2OK 2O P.C. 6÷9 0.8 0.4 16÷19 28÷30 0.8 0.3 42.5 CARACTERÍSTICAS FISICO-MECÁNICAS POROMETRÍA (Valores medios de porosimetría calculados mediante inyección de Hg y saturación de agua en vacío. El tamaño de acceso de poro es unimodal con un máximo de frecuencia de 10µm) DENSIDAD POROSIDAD Hg POROSIDAD H 2 O AREA ESPECÍFICA (gr/cm 3 ) (%) (%) (m 2 /gr) 1.65 35.6 44 6.17 ULTRASONIDO (Intervalo de variación y valor medio de velocidad de propagación de ondas longitudinales, en m/s,de las medidas realizadas en las direcciones ortogonales del espacio) 3274 ÷ 2847 3131 VALORES DE RESISTENCIA MECÁNICA (Intervalo de variación y valores medios de resistencia a la compresión, en Kg/cm2, y dureza superficial, medida como resistencia a la penetración por el ensayo Rockwell) Resistencia a la compresión Dureza supercificial 128÷ 68 44 ÷ -27 COMPORTAMIENTO HÍDRICO (Gráficos de absorción de agua por inmersión expresado en g/cm3 respecto al tiempo, desorción libre de agua expresados en mg/cm2respecto al tiempo, y succión capilar expresada como g/cm2respecto de la raiz cuadrada del tiempo). Datos de velocidad de absorción (Vabs= 11 g/cm3h), velocidad de desorción ( Vdes=4.17 mg/hcm2), contenido crítico de agua (144 mg/cm3), coeficiente de succión capilar ( Vcap= 0.0139 mg/cm2s1/2) CONCLUSIONES: Se trata de una roca compuesta mayoritariamente por dolomita y cuarzo con un pequeño porcentaje de calcita y trazas de yeso y óxidos de hierro, con muy alta porosidad intra e interclástica, velocidad de propagación de pulsos ultrasónicos baja, resistencia a la compresión y dureza superficial medias, con valores relativamente heterogéneso. En cuanto a su comportamiento hídrico, tiene velocidad de absorción libre de agua y de ascenso capilar medias; llega a saturarse en algunos minutos, el secado es lento con un contenido crítico de agua alto. PH Boletín18 65 PIEDRA DE SANTA PUDIA (Granada) CARACTERÍSTICAS MINERALÓGICO-PETROGRÁFICAS Y QUÍMICAS ASPECTOS GENERALES LITOTIPO Calcarenita bioclástica. NOMBRE Y SITUACIÓN DE LA CANTERA La Escribana (subtipos E-1, E-2 y E-3) y las Parideras (subtipo PAR). SW de la depresión de Granada. Término municipal de Escúzar (Cortijo de Sta. Pudia). FORMACIÓN GEOLÓGICA Zonas internas de las Cordilleras Béticas. Cuenca intramontañosa de Granada. AMBIENTE DEPOSICIONAL Medio Marino Somero EDAD Tortoniense Inferior EJEMPLOS EN EDIFICIOS En sillares, pináculos, estatuas, etc en la Catedral, Monasterio de S. Jerónimo, etc. MORFOLOGÍAS DE ALTERACIÓN Arenizaciones, alveolizaciones, desplacados, descamaciones NOMBRE COMERCIAL Bicocalcarenita de Santa Pudia o Piedra Franca. DESCRIPCIÓN MACROSCÓPICA COLOR De blanco a amarillo-naranja ESTRUCTURA Heterogénea TAMAÑO MEDIO DE GRANO Varía de arenita (en los subtipos E-1, E-2, E-3) a rudita (subtipo PAR) Equigranular TEXTURA GLOBAL Organógena FRACTURAS/FISURAS No importantes OBSERVACIONES Bajo grado de cementación DESCRIPCIÓN TEXTURAL-MICROSCÓPICA MINERALOGÍA (%) Calcita (95%); accesorios (5%) = Calcita como mayoritario Cuarzo, Micas (biotita y moscovita) y Feldespatos como minerales accesorios. ALOQUÍMICOS (%) Algas rojas, conchas de bivalvos, serpúlidos, equinodermos, briozoos y foraminíferos bentónico ORTOQUÍMICOS (%) Cemento de dos generaciones: micrítico o microesparítico y eaparítico TERRIGENOS (%) Cuarzo, feldespatos, micas y fragmentos de micaesquistos ASPECTOS TEXTURALES ESPACIOS VACÍOS POROS Porosidad: alta > 20% Tipos morfológicos de poros: Interclástica e intraclástica MICROFISURAS: no observadas. CLASIFICACIÓN FOLK Biocalcarenita (subtipos de la Escribana) y biocalcirudita (subtipo PAR) DUNHAM Wackestone COMPOSICIÓN QUÍMICA MEDIA SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 MgO CaO Na 2 OK 2 OP.C. 2.2 0.4 0.2 0.37 54 0.25 0.08 42.94 VARIEDADES LITOLÓGICAS COLOR COMPOSICIÓN MINERALÓGICA (%) BIOCLASTOS E-1 Blanco Calcita (90-100) Algas rojas, bivalvos, Cuarzo (≤10) foraminiferos bent. Arcillas (≤1) y equinodermos. (Illita, caolinita esmectita) E-2 Blanco-amarillo Calcita (≥95) Serpúlidos, briozoos, Arcillas (3.5) equinodermos, algas y (Illita, caolinita, clorita y foraminiferos bent. esmectita) E-3 Amarillo-naranja Calcita (≥90) Algas rojas, Cuarzo (≤10) foraminiferos bent. Arcillas (2.5) y equinodermos . (Illita, caolinita, clorita y esmectita) PAR Blanco Calcita (≤100) Briozoos, algas rojas Arcillas (≥1.7) y equinodermos (Illita, caolinita, clorita) 66 PH Boletín18 CARACTERÍSTICAS FISICO-MECÁNICAS POROMETRÍA (Valores medios de porosimetría calculados mediante inyección de Hg y saturación de agua en vacío. El tamaño de acceso de poro es unimodal con un máximo de frecuencia de 10µm) DENSIDAD POROSIDAD Hg POROSIDAD H2O AREA ESPECÍFICA (gr/cm 3 ) (%) (%) (m 2 /gr) E-1 2.14 17.7 30 1.26 E-2 1.64 31.2 40 0.87 E-3 1.77 24.6 33 0.94 PAR 1.75 25.2 36 0.53 ULTRASONIDO (Intervalo de variación y valores medios de velocidad de propagación de ondas longitudinales en m/s, según tres direcciones ortogonales del espacio, refereridas al plano de sedimentación "P.S.") VL1 (⊥P.S.) VL2 (||P.S.) VL3 (⊥P.S.) E-1 2957-3643 3130-3938 3013-3805 3328 3566 3441 E-2 2586-2750 2764-2896 2605-2768 2658 2816 2669 E-3 2907-3194 2945-3454 2934-3238 3043 3150 3069 PAR 3054-3542 3564-3699 3420-3617 3324 3645 3537 VALORES DE RESISTENCIA MECÁNICA (Intervalo de variación y valores medios de esfuerzos de compresión, tracción y flexión , segun tres planos ortogonales referidos al plano de sedimentación "P.S.", en Kg/cm2) σc( ⊥ P.S.) σc( || P.S.) σ( || P.S.) σt( ⊥ P.S.) σt( ⊥ P.S.) σt( || P.S.) σf(P.S.) E-1 148-202 128-176 137-165 12.4-21.8 10.9-16.4 10.0-16.1 31.7-63.4 171 156 149 16.0 13.5 12.8 49.2 E-2 91-171 98-146 92-159 9.2-14.5 9.2-14.3 7.6-14.1 25.4-40.4 136 124 122 12.2 11.2 10.8 33.6 E-3 125-200 105-186 108-178 9.7-14.7 9.7-13.5 9.6-12.5 28.5-51.8 160 147 140 12.0 11.6 10.6 49.9 PAR 144-180 95-112 67-84 12.7-23.1 12.5-21.0 8.5-19.5 24.1-44.8 158 101 74 16.7 16.4 11.0 36.8 COMPORTAMIENTO HÍDRICO (Gráficos de absorción libre de agua y desorción libre de agua expresados en Wt (% en peso) respecto a la raiz cuadrada de t en horas y succión capilar expresada como altura en cm respecto de la raiz cuadrada de t en horas). Datos de velocidad de absorción ( V abs = 6.4 %/h 1/2 )), velocidad de desorción ( V des =3.2 %/h 1/2 ), velocidad de capilaridad ( V cap = 19.6 cm/h 1/2 ) y coeficiente de succión capilar (C suc =3.87 gr/cm 2 h 1/2 ); referidos al subtipo E-1. CONCLUSIONES: Se trata de una roca compuesta mayoritariamente por calcita , que contiene mínimas proporciones de cuarzo y minerales de la arcilla; con alta porosidad intra e interclástica, velocidad de propagación de pulsos ultrasónicos baja, indice de anisotropía textural bajo, escasa resistencia mecánica que también confirma una ligera anisotropía. En cuanto a su comportamiento hídrico, tiene alta velocidad de succión , de absorción libre de agua y de ascenso capilar; en pocos minutos pueden llegar a saturarse; el secado es lento. Existen marcadas diferencias entre los diferentes subtipos, se puede concluir diciendo que e l más duradero y compacto es el subtipo E-1 y el más poroso y alterable la E-2.