Construcciones de tierra. El tapial. Nuevo sistema para construcción y restauración mediante la técnica de "tierra proyectada"

Resumen

Qué duda cabe que la tierra es el material más pobre de los utilizados en construcción, y debe entenderse que tal catalogación alcanza su máxima justificación cuando se hace uso de ella para levantar elementos estructurales en edificación. No obstante, estas realidades no justifican el olvido, abandono,..., de aquellas obras de tierra que nos legaron nuestros antepasados, pues a bien seguro que estaban muy orgullosos de ellas. Es cuestión de cultura y, como no, de sensibilidad, transmitir en el mejor estado posible este Patrimonio a futuras generaciones. Por otra parte, no se puede olvidar que la construcción con tierra sigue siendo la técnica constructiva usual en muchos países, generalmente en el ámbito rural y que puede ser la solución para dar una vivienda digna a las personas del Tercer Mundo, siendo un factor decisivo el bajo coste para el desarrollo de esta técnica de construcción alternativa. Es obvio, por tanto, que la tierra debe tenerse presente como un material de construcción más y, al igual que otros, debe estudiarse y ser objeto de investigación con el fin de mejorar sus cualidades a través de los avances tecnológicos. Aunque la tierra tiene sus limitaciones en cuanto a sus propiedades mecánicas, nadie pone en duda sus excelentes cualidades como material de construcción, sistema constructivo muy utilizado en la antigüedad, hoy relegado especialmente a países del Tercer Mundo y a determinadas áreas rurales. En los países desarrollados resurge el interés, centrado en el estudio e investigación como mecanismo para abordar la conservación de este Patrimonio. Las construcciones de tierra ofrecen una excelente relación calidad/coste en comparación con otros materiales de construcción, siendo destacables sus cualidades térmicas y su durabilidad. A ello hay que añadir el importante papel que este material puede desarrollar en el respeto al medioambiente desde la bioarquitectura o arquitectura sostenible. Aspectos etnológicos, culturales, económicos y medioambientales justifican plenamente su uso. El uso de este material, aplicado con las técnicas constructivas adecuadas, fue muy abundante en Mesopotamia y el Egipto de los faraones; en Europa, África y en Medio Oriente, las civilizaciones romanas y los musulmanes .Con la tierra se han edificado ciudades de las que quedan vestigios elocuentes. Tal es el caso de Jericó, construida hace más de 100 siglos y sin duda la primera ciudad de la historia. En nuestros días existen aún testimonios del uso ancestral de la tierra en muchas ciudades, debiéndose destacar, en nuestro caso, por su proximidad, el barrio del Albayzín, lienzos de murallas de Alcazabas y arrabales y el monumento emblemático de la Alhambra, todo ello en Granada. Pese a que existen vestigios muy antiguos de construcciones de tapial, muchos de ellos con un estado de conservación aceptable, debido a las características texturales, composicionales y heterogeneidad del material, éste es muy susceptible a su degradación por distintas acciones. Este problema no es de ahora sino que siempre ha estado ligado a este tipo de construcción, de tal manera que históricamente se ha tratado de evitar o al menos paliar mediante la adición de productos como sangre, alumbre, excrementos, huesos, grasas animales o vegetales, asfalto o cal, aditivos que en gran medida otorgaban una mayor cohesión al material y, en algunos casos le conferían una cierta hidrofobicidad (Lunt, 1980). En particular, la cal ha sido utilizada desde la antigüedad como ligante y estabilizante de adobes y de tapiales (Salas, 1987; Houben and Guillaud, 1994), así como el aglomerante esencial para las reparaciones de elementos arquitectónicos de tapial, actuaciones que han logrado que hoy tengamos un legado de esta arquitectura de gran variedad y riqueza. Actualmente, se observa un renacimiento y un interés por esta arquitectura, y organismos de prestigio internacional, como el Centro Pompidou de Francia o The Getty Conservation Institute en California, entre otros, han publicado numerosos estudios y organizan congresos internacionales que actúan como punto de encuentro de especialistas en la materia. Pese a ello, aún parte del Patrimonio de tierra sigue muy degradado, encontrándose así en una situación muy precaria para hacer frente a los agentes destructivos, con el consiguiente peligro incluso de desaparecer. Esto deriva de que aún resulta insuficiente la atención que se le presta a la tierra en el ámbito de la tecnología de los materiales y consecuentemente los logros alcanzados. Hasta la fecha, las modificaciones más significativas se han encaminado a lograr una mayor capacidad portante en la Tierra densificada, mediante mejora del proceso de compactación sustituyendo el pisón por pequeñas máquinas compactadoras (sistema de aplicación únicamente para construcciones nuevas de Tapial), utilizando consolidantes, y materiales de refuerzo a base de fibras naturales o artificiales. Refiriéndonos exclusivamente a restauración, las últimas tendencias se centran en la aplicación de nuevos tratamientos de consolidación «in situ» de este tipo de materiales (Palumbo et al, 1999) fundamentándolos en el hecho de que en el campo de la ingeniería la estabilización y/o consolidación de suelos con un porcentaje elevado de arcilla es necesaria para evitar los problemas que se derivan de los cambios de humedad, fundamentalmente en carreteras y cimentaciones. Para ello, el material más utilizado tradicionalmente ha sido la cal (las prescripciones técnicas generales al respecto quedan recogidas por Instrucción RCA-92 «Instrucción para la recepción de cales en obras de estabilización de suelos». Orden 28570 de 18 de diciembre de 1992). No obstante, existen evaluaciones mediante la aplicación de otros productos, tales como las llevadas a cabo con emulsiones de asfalto, carboximetil, acetato de polivinilo, celulosa, alcohol de polivinilo, yeso, poliacrilamida, emulsiones de caucho y distintas resinas orgánicas (Armbrust and Dickerson, 1971). La aplicación de estos consolidantes y de otros, entre los que destacamos las lechadas de cemento (Chiari, 1987; Houben and Guillaud,1994), no dan resultados totalmente satisfactorios e incluso algunos de ellos agravan el problema, sin olvidar que la heterogeneidad textural que presentan los diferentes tapiales no siempre permiten el uso de tales productos para consolidaciones «in situ», ni incluso la propia cal por la escasa solubilidad del Ca(OH)2 (Rodríguez Navarro, 1999). A tal efecto, tal autor presenta como una propuesta alternativa para la eficaz consolidación de estructuras arquitectónicas de tierra la formación de geopolímeros como producto cementante. Consideramos que estos sistemas pueden ser procedimientos eficaces para consolidar la masa de tierra de los elementos estructurales en las construcciones de tapial, no obstante, entendemos que su aplicación pudiera ser poco eficiente cuando se trate de aplicar in situ en tapiales cuya textura y estado de compactación dificulten el acceso al sistema poroso; por el contrario, con carácter general, sí puede ser un magnifico procedimiento para aumentar la durabilidad de las actuaciones llevadas a cabo con morteros de restauración, utilizados como aportación de masa o como simples revestimientos protectores. Sin embargo, esta investigación, sin menospreciar las encaminadas a consolidaciones in situ, ha apostado por buscar alternativas al sistema de puesta en obra del material en procesos de restauración, especialmente cuando las pérdidas por degradación de éste han sido importantes, por entender que si se logra una íntima unión entre el material del soporte y el aportado, la consolidación alcanzada será óptima. Lo anterior conduce a los investigadores a desarrollar nuevas metodologías para la consolidación «in situ» de este tipo de arquitectura dirigiendo la estabilización a través de la transformación de sus componentes arcillosos en materiales cementantes induciendo la formación «in situ», en el seno poroso de la estructura de la tierra, de compuestos del tipo de los aluminosilicatos con capacidad ligante y consolidante, actuando sobre las causas y no sobre los efectos (Rodríguez Navarro, 2000). La información acumulada desde el año 1989 sobre construcciones de tierra en general, y en particular en la arquitectura granadina (tapiales asociados a viviendas y tapias del barrio del Albayzín, murallas de Alcazabas y de Arrabales), proyecto de investigación que se inició con ayudas del CICYT y de la Dirección General de Arquitectura y Vivienda de la Junta de Andalucía y que hemos continuado mediante convenios firmados con la empresa VORSEVI, S.A. a través de la Fundación Empresa Universidad de Granada, ha permitido tener un exhaustivo conocimiento del material madre, de los tratamientos a los que se sometió para su puesta en obra, de la tipificación de los diferentes sistemas constructivos y de los agentes causantes de la degradación. Sin embargo, a la vista del alto grado de deterioro de la mayoría de los restos de lienzos de murallas existentes, todas ellas datadas entre los siglos IX y XV, se decide realizar, en el contexto de este trabajo, un reconocimiento previo de las intervenciones llevadas a cabo en épocas pasadas y otras actuales, desgraciadamente escasas. Respecto a las primeras, consistentes esencialmente en la reposición de la pátina o encostramiento protector de la superficie del tapial, en general no han sido durables ya que la mayoría de ellas se han desprendido o se encuentran altamente deterioradas; es más, algunas de estas intervenciones fueron tan desafortunadas que han propiciado la degeneración en la totalidad de la masa del tapial constatado por el mejor estado que presentan los lienzos del mismo tramo de muralla que no fueron restaurados. El análisis de las más recientes indica que algunas intervenciones ya han fracasado absolutamente e incluso han empeorado las condiciones de durabilidad, y otras, que hasta el momento aparentan resultados aceptables, previsiblemente también estén condenadas al fracaso. Como causas de la falta de éxito de estas actuaciones entendemos que prevalecen la no idoneidad de la preparación de morteros para el material sobre el que han sido aplicados, la mayoría confeccionados bajo criterios estándar, no por ello de mala calidad, sino que son rechazados por el soporte, bien por incompatibilidades químico-mineralógicas, por crear barreras de vapor a causa de su insuficiente permeabilidad o por falta de adherencia debida fundamentalmente al sistema de puesta en obra, si bien pueden existir otros factores coadyuvantes tales como retracciones, creación de sales en la superficie de contacto o el empleo de aglomerantes con alta resistencia mecánica (el mortero nunca será mas fuerte que el soporte de éste, ley centrífuga). Además, se denota que algo falla en los canales de comunicación, pues cuando se inicia una obra de restauración de este Patrimonio, ésta suele tener grandes dosis de desconocimiento técnico e improvisación, y el resultado en bastantes casos deja mucho que desear, por no decir que es un «fracaso», especialmente en lo que a la durabilidad de la intervención se refiere. Pero todo el problema radica en fallos de comunicación?, se puede asegurar que no. ¿Qué ocurre entonces? La respuesta es bien sencilla: se quiere trabajar con la tierra de modo similar a como se hace con otros materiales tradicionales olvidando la gran heterogeneidad que presenta, no sólo de unas zonas a otras, sino también en el ámbito de un yacimiento concreto, a lo que hay que añadir la falta de conocimientos prácticos de los operarios. Esto último es achacable a que se ha roto la vía de comunicación más antigua que se conoce: la transmisión verbal y práctica de generación en generación dentro del ámbito gremial. Otro aspecto sumamente importante se refiere a la escasez de propuestas innovadoras referentes al sistema de puesta en obra, quizás por miedo a abandonar los sistemas antiguos, hecho que suscitaría la crítica de aquellos que preconizan a ultranza las técnicas constructivas tradicionales haciendo «caso omiso» a la durabilidad de la intervención. Desde el respeto a esta Arquitectura Tradicional, con los condicionantes que conlleva, deben abordarse investigaciones que permitan adecuar el material a nuevos sistemas de puesta en obra con el fin de obtener de la Tierra mayores prestaciones. Es por tanto necesario desarrollar nuevos sistemas de puesta en obra y preparar morteros totalmente compatibles con el soporte, es decir, no estándar. En cuanto a la primera cuestión, se aboga por el sistema de proyección equivalente al ya utilizado para proyectar hormigón o incluso el yeso; las ventajas del mismo se fundamentan en: la aportación del material en cualquier dirección evitando con ello las grandes dificultades que se generan cuando las pérdidas de masa no son coincidentes con la coronación del tapial. Respecto a la segunda, abarca dos aspectos sumamente importantes: la idoneidad del material a aportar de forma que se eviten los fenómenos anteriormente indicados, es decir, que sea totalmente admitido por el soporte y que posea propiedades físicas, químicas y mecánicas para conseguir la durabilidad deseada. El objetivo principal se justifica en el alto grado de deterioro de la mayoría de los restos de lienzos de murallas existentes en la localidad de Granada y los resultados con escaso éxito de las restauraciones acometidas (baja durabilidad, colores y texturas inadecuadas,..). Esto hace necesario desarrollar nuevos sistemas de puesta en obra y preparar un material de tierra totalmente compatible con el soporte y con las propiedades requeridas en cada intervención para asegurar el éxito de la misma. En esta Tesis se estudia el adaptar el sistema de proyección, ya utilizado para aglomerante, morteros y hormigones, como método de puesta en obra de la tierra para a consolidación y restauración de tapiales. Se parte de la premisa de utilizar la misma tierra que la del soporte para lograr el objetivo de la masa aportada adquiera unas propiedades físicas, químicas y mecánicas similares a las de éste lo que conlleva a la vez lograr texturas y colores similares. Establecer un protocolo de campo para seleccionar en yacimiento una muestra madre. Ello conlleva el reconocimiento previo del tapial a intervenir determinando sus propiedades más relevantes para posteriormente compararlas con el material MM seleccionado, a fin de asegurar que el elegido es el más adecuado para la intervención. Establecer un protocolo de laboratorio que permita adecuar la MM para ser proyectada y que éste se sea extrapolable a tierras distintas a la empleada en esta investigación (Formación Alhambra). Establecer un protocolo de campo a través de realizar varias pruebas de proyección que permita establecer el sistema y maquinaria de proyección, según la intervención y la magnitud de ésta. Estudio de la durabilidad mediante ensayos de alteración acelerada, y si es posible, a la escala real de tiempo, en proyecciones realizadas. Esta tesis doctoral está recogida por la autora y el director de la tesis bajo patente.