RESUMEN

En este artículo se trata de hacer una descripción de las herramientas y técnicas que se utilizan, o están disponibles, en todas las fases de trabajo anteriores a la propia restauración de un edificio histórico, desde la toma de datos inicial hasta la ejecución de la obra, pasando por la redacción del proyecto correspondiente.

INTRODUCCIÓN

Hablar de la tecnología en la restauración de edificios históricos tiene un doble peligro, por un lado intentar convertirse en una abanderado que cante las excelencias de las nuevas herramientas, o bien, por otro lado, hacer una alabanza pormenorizada de los métodos tradicionales, como los más acordes con a intervención en edificios de cierta antigüedad.

Sin dejar de lado la parte útil de ambos extremos, hubiera sido muy sugerente titular este artículo como: "NUEVAS TÉCNICAS PARA VIEJAS CONSTRUCCIONES", pero nuestra intención no es hacer descripciones exhaustivas de todas las posibilidades que hoy nos proporcionan mercado, sociedad y profesionales especialistas, sino de hacer un viaje, a la luz de nuestra dilatada experiencia de más de veinte años realizando obras de restauración y conservación, sobre las técnicas que en cada situación, en cada circunstancia, hemos podido utilizar. Al fin y al cabo, ésta es la más sincera realidad: la única tecnología realmente disponible es la que a la postre se acaba utilizando.

En cualquier caso, el factor económico siempre será uno de los más determinantes y, en muchos casos, el mayor o menor ingenio en los medios utilizados o en la solución adoptada va a depender en modo inverso de la cantidad de presupuesto disponible.

Para ordenar mínimamente este artículo, vamos a hablar de las técnicas dividiéndolas en cuatro grandes grupos: los estudios previos, la monitorización, la realización del proyecto y la ejecución de la restauración.

Los dos primeros apartados están en muchos casos incluidos en el tercero, es decir, los pocos medios puestos a disposición de determinados encargos, hacen que sea directamente la realización del proyecto la primera de las fases. Es excesivamente frecuente que el propio redactor del proyecto no disponga de ningún estudio previo y que, si quiere hacer alguna monitorización, él mismo deba intentar convencer a alguien para poner un trozo de yeso que sirva como testigo de posibles movimientos en tal o cual fisura, cuando no es él mismo el que la marca con un lápiz para inspeccionar su posible progresión.

1.- LOS ESTUDIOS PREVIOS

La importancia de los estudios previos es obvia cuando queremos conocer a fondo el edificio que vamos a restaurar y cuando queremos tener una diagnosis acertada de los problemas que padece e intentamos resolver.

Podemos clasificarlos de distintas maneras, quizás la más clara sea aquélla que atiende a la distinta casuística que abordan.

Dicha clasificación puede ser la siguiente:

CLASIFICACIÓN DE LOS ESTUDIOS PREVIOS

1.a) HISTÓRICOS Documentales

Planimétricos

Grabados y Fotografías

1.b) AMBIENTALES Contaminación, higrotermia y otros

Estudios microbiológicos

1.c) GEOMÉTRICOS Topografía

Fotogrametría

1.d) ENSAYOS DE MATERIALES De caracterización

Mecánicos

De comportamiento ante productos químicos

1.e) INVESTIGACIONES IN SITU Catas informativas

Catas arqueológicas

Catas y sondeos geotécnicos

Estudios geofísicos Georádar

Resistividad eléctrica

Medición de vibraciones

Auscultación dinámica

Velocidad ultrasónica

En este apartado poca es la tecnología que hemos tenido ocasión de conocer y emplear en los trabajos que hemos realizado. Sin embargo, no hay que desdeñar la gran importancia que pueden tener las investigaciones históricas, sobre todo atendiendo a los aspectos constructivos del edificio, para conocer la evolución que ha tenido a lo largo del tiempo.

En la evolución de los aspectos patológicos, quizás lo más interesante de nuestra experiencia haya sido, en las investigaciones previas a la restauración del acueducto romano de Segovia, la comparación entre fotografías de finales del siglo pasado y la situación actual, lo cual nos permitió observar el acelerado desgaste que los sillares graníticos han tenido en el último siglo comparando con sus otros 18 siglos de vida anterior.

Los estudios ambientales tienen más relevancia en la medida en que se hayan venido desarrollando durante más tiempo, de modo que la comparación entre distintas situaciones y momentos es la que puede determinar las variables significativas.

Nuestra experiencia en este apartado se circunscribe casi exclusivamente a los estudios realizados para el ya mencionado Acueducto de Segovia, con el problema de que, hasta el comienzo de nuestros trabajos, no se habían realizado estudios con los que pudiésemos comparar. De hecho, los estudios microbiológicos arrojaron una cantidad anormal de microorganismos sobre la superficie de la piedra, sin embargo aún está por comprobarse el efecto biocida de la restauración actual y hasta qué punto se volverá a la situación anterior. Sin embargo, en lo que respecta a las medidas que se pudieron realizar sobre niveles atmosféricos de contaminación, se pudo comprobar cómo, una vez cortado el tráfico bajo el Acueducto, seguían existiendo importantes variaciones debidas a la puesta en marcha de las calefacciones o a la masiva influencia de vehículos a las cercanías de la construcción romana en días festivos.

La determinación de la geometría de la construcción que estamos estudiando, el llamado levantamiento (se entiende que de los planos del edificio), es uno de los pilares fundamentales en los que se basa el conocimiento del mismo así como la interpretación constructiva e incluso histórica, evolutivamente hablando.

Con la palabra topografía hemos querido incluir desde las medidas directas con cinta métrica hasta la utilización de niveles, taquímetros o lo que hoy en día se llama estación total.

En el apartado fotogrametría incluimos todo tipo de lectura o medida geométrica realizada a partir de cualquier clase de fotografía: medidas directas en fotografías más o menos frontales, medidas en fotos con perspectivas acusadas utilizando proporciones o series matemáticas simples, fotogrametrías aéreas existentes habitualmente sobre el territorio y las poblaciones, restituciones fotogramétricas a partir de pares estereoscópicos realizados ad hoc, ya sean en dibujos planos o en tres dimensiones sobre formato electrónico (habitualmente llamado CAD).

Aquí es donde la tecnología nos ha proporcionado más avances, pero también más pérdida de control por parte del futuro autor del proyecto de estauración, el más interesado en el conocimiento directo de la construcción. No olvidemos nunca que la fotogrametría mide sólo aquello que puede fotografiarse (en muchos casos lo más frontalmente posible) y que la verdadera información de la geometría que necesitamos es mucha veces la interior, la que no se ve, la que hay que obtener cotejando y comparando otras medidas, metiéndose por huecos inverosímiles, llenándose de polvo y suciedad en excursiones a las "tripas" del edificio, o jugándose el físico para llegar los más cerca posible de sitios inaccesibles... Pero la recompensa nos espera ahí: todas las medidas llegan a casar y de súbito entendemos gruesos de muros, huecos tapados y desplomes de paramentos.

En muchos casos podemos acudir a laboratorios que pueden identificarnos determinados materiales o componentes utilizando distintas técnicas: lámina delgada, espectrografía de rayos X, análisis químicos, etc.

Pero mi experiencia particular ha obtenido más conclusiones de los ensayos mecánicos, habitualmente la tensión de rotura del material ante determinado tipo de esfuerzo, lo cual nos ha permitido estar seguros de la estabilidad de una estructura al cotejar los valores de rotura con la situación de servicio (situación resultado de análisis sobre modelos de cálculo más o menos ajustados).

Los ensayos de comportamiento ante determinados productos químicos o tratamientos son también fundamentales si queremos estar seguros de que no va ser peor el remedio que la enfermedad. Para ello disponemos de la posibilidad de hacer ensayos de envejecimiento acelerado, verificación de posibles variaciones de comportamientos higrotérmicos, mecánicos o, sencillamente, de aspecto externo, etc., toda una serie de técnicas que, en muchos casos con costes razonables, pueden proporcionarnos laboratorios especializados.

De todos modos, suele ser más concluyente el conocimiento de experiencias o tratamientos similares que lleven mucho tiempo sometidos a condiciones similares a nuestro caso.

La realización de catas es muchas veces el único método para conocer un aspecto constructivo o un síntoma patológico. Cuando contamos con la colaboración de arqueólogos el conocimiento constructivo se ve sensiblemente ampliado en su vertiente histórica. Cuando el estudio es geotécnico, suele atenderse más a problemas de estabilidad afectados por el subsuelo.

Para mí ha sido de mucho interés la utilización de métodos geofísicos no destructivos para auscultar el interior de construcciones antiguas, no solamente a efectos de detectar oquedades o cambios de composición, sino también para detectar concentraciones de humedad o la calidad y estado de deterioro del material.

Se de la utilización del georádar para detectar estructuras ocultas sin levantar el suelo, para lo que también se utiliza las medidas de resistividad eléctrica. Nosotros, sin embargo, hemos utilizado este método para detectar la compacidad interior de un muro, el contenido de humedad e incluso el grado de contaminación superficial que posee la fábrica.

La medida de vibraciones mediante colocación de acelerómetros es un método clásico para determinar el grado de afección ante vibraciones del tráfico o acciones dinámicas, como el viento o el sismo. Sin embargo, la auscultación dinámica la hemos utilizado para determinar el grado de conectividad de los elementos de una fábrica y, al mismo tiempo, para obtener el módulo de elasticidad de la misma, con resultados satisfactorios.

Por último, la medida de velocidad de transmisión de ultrasonidos, se ha revelado como el mejor método para determinar la calidad del granito, de modo que es el primer factor que se anota en la base de datos que estamos realizando, sillar por sillar, en la restauración del acueducto romano de Segovia. Dicha velocidad nos permite realizar un seguimiento objetivo del grado de meteorización del granito y también nos puede indicar la oportunidad de consolidar o no.

2.- LA MONITORIZACIÓN

Por monitorización entendemos el conjunto de medidas que pueden realizarse para controlar un proceso que varía o puede variar con el tiempo. En este caso, refiriéndonos a una restauración, nos interesará controlar aspectos relacionados con movimientos o deformaciones de la construcción o variables que puedan incidir en su conservación (temperatura, grado de humedad, etc.)

Las labores de monitorización pueden ser clasificadas con distintos criterios. Con el convencimiento de que no vamos a ser exhaustivos, ya que solo pretendemos reflejar aquellos procedimientos que alguna vez hemos utilizado, podemos establecer una posible clasificación como la siguiente:

CLASIFICACIÓN DE LOS TRABAJOS DE MONITORIZACIÓN

2.a) CONTROL DE DEFORMACIONES Gran longitud Mecómeter

Topografía de precisión

Longitud media Medidas de convergencia

Pequeña longitud Extensómetro

Cuerda vibrante

Flexímetros

Desplazamientos del terreno Inclinómetro

Medidas de inclinaciones Clinómetro

Péndulos, dianas, etc.

2.b) CONTROL DE VIBRACIONES Acelerómetros y osciloscopios

2.c) CONTROL DE TENSIONES Células de carga

Gatos planos

2.d) OTROS CONTROLES Mediciones de temperatura, humedad, etc.

Mediante topografía de precisión con correcciones utilizando algoritmos matemáticos puede llegarse a precisión de milímetros midiendo a distancias de unos 100 metros. Con instrumentos más sofisticados, como el mecómeter la precisión es aún mayor, pero es necesario personal altamente especializado para su manejo, pues hasta el grado de humedad del aire influye en la medición. En todos estos casos suele combinarse la medición angular (triangulaciones) con la interferometría de rayo láser, que permite la medida de distancias directamente mediante reflexión del haz de luz en un prisma. Todas estas técnicas pueden ser útiles cuando se pretende medir desplomes, hundimientos o cualquier tipo de movimientos globales de paramentos o paños de una construcción.

En pequeñas longitudes (hasta unos 60 cm) se pueden manejar instrumentos de medida más precisos (hasta la milésima de milímetro), ya sea manualmente, con extensómetros, ya sea de un modo automático, con cuerda vibrante, por ejemplo, enviando periódicamente lecturas a un ordenador. Estas técnicas son imprescindibles si se quiere medir las variaciones en la apertura de fisuras o movimientos relativos entre dos elementos constructivos.

Los flexímetros o "relojes" habitualmente utilizados para medir flechas en pruebas de carga pueden ser instrumentos adecuados para comprobar deformaciones en pequeños períodos de tiempo.

Acoplando extensómetros a cintas metálicas, se pueden realizar medidas de convergencia, es decir, comprobaciones, con precisiones de fracciones de milímetro, de distancias entre 1 y 30 metros.

Para medir desplomes o inclinaciones pueden utilizarse péndulos inversos, dianas con visores aplomados, o clinómetros de precisión, estos últimos incluso conectados con un sistema de almacenamiento informático.

El inclinómetro sin embargo es una especie de "topo" que puede ser introducido en perforaciones entubadas de pequeño diámetro efectuadas en el terreno, pudiéndose detectar variaciones en la verticalidad y, por tanto, desplazamientos relativos de capas del terreno entre sí.

Para el control de vibraciones es necesario colocar acelerómetros o sensores direccionales en los puntos donde se quiere detectar el grado de vibración, la cual puede ser capturada en osciloscopios donde la onda puede ser procesada en función del período y amplitud que posea. La fuente de producción de ondas puede ser natural (viento, acción sísmica, tráfico de vehículos...) o bien artificial (golpes, vibración normalizada...) para cotejar los valores que se obtienen en distintos casos o las posibles resonancias.

Realmente no se puede medir tensiones si no es de un modo indirecto, es decir, controlando las deformaciones que producen. En este sentido todas las técnicas de utilización de gatos planos ("flat jacks") pasan por el uso conjunto de extensometrías. Del mismo modo, la colocación de células de carga, habituales en cabezas de anclaje de postensados, se basan en la medida de la variación de la resistividad eléctrica que tienen pequeñas resistencias ante deformaciones longitudinales.

Evidentemente, todas los controles de temperatura, presión, humedad, etc. pueden ser también automatizados y almacenados periódicamente en soporte informático, para su estudio y seguimiento posterior.

Queda claro, para cualquier lector especializado, que nos dejamos muchos instrumentos sin mencionar, puesto que los laboratorios de control e instrumentación poseen, además de los mencionados, gran variedad de instrumentos especializados en medidas de alta precisión, pero hemos mencionado aquéllos que alguna vez hemos tenido la ocasión de utilizar.

3.- LA REALIZACIÓN DEL PROYECTO

Decimos realización y no redacción con una clara intención: abarcar también los trabajos que hay que realizar antes de hacer propiamente la redacción del proyecto.

En este sentido, vamos a hablar de tecnologías al alcance de casi todos lo estudios de arquitectura hoy en día, con la clasificación que establecemos a continuación.

CLASIFICACIÓN DE LA TECNOLOGÍA UTILIZADA EN LA PROYECTACIÓN

3.a) TOMA DE DATOS GEOMÉTRICOS Cinta métrica

Nivel, taquímetro y estación total

3.b) RESTITUCIONES Y REPRESENTACIÓN Ortogonalización fotográfica

CAD en 2D

CAD en 3D

3.c) SIMULACIONES CON ORDENADOR Simulaciones volumétricas

Montajes fotorrealísticos

Simulaciones higro-térmicas

Simulaciones acústicas, de iluminación,...

Modelos estructurales Elementos finitos

Cálculos vectoriales

3. d) MAQUETAS Artesanales

Plotter tridimensional

La toma de datos es una de las fases fundamentales en el conocimiento de cualquier construcción cuya restauración va a ser abordada. Por supuesto, en ella quedaría incluida la fase de estudios previos si éstos se realizan. En concreto, la toma de datos geométricos es siempre una de las labores que ayuda a entender de un modo más directo el objeto de la restauración. Para ello, la cinta métrica ha sido siempre un instrumento común e imprescindible, las medidas trianguladas, a ser posible con redundancias que nos permitan verificar errores, son la base más sólida para una fiel representación en planta.

Estas medidas pueden ser auxiliadas, sin grandes conocimientos topográficos, de instrumentos como el nivel (que sólo nos permite medir ángulos horizontales, aunque también diferencias de cotas ayudados por la típica regla de aluminio) y el taquímetro o teodolito (con el que podemos medir ángulos horizontales y verticales).

Recientemente ha aparecido la llamada estación total, taquímetro que permite capturar los datos digitalmente e introducirlos en un ordenador para su posterior manipulación con programas de CAD. Si este instrumento se complementa con un distanciómetro, basta prácticamente hacer una "estación" (un punto desde donde se realizan las lecturas y mediciones) para poder tener situados espacialmente todos los puntos que vemos y queremos "levantar".

Además de las técnicas de restitución fotogramétrica a partir de pares estereoscópicos, ya reseñadas en párrafos anteriores, la información geométrica medible que puede suministrar una fotografía aislada es siempre asombrosa, basta conocer ligeramente las leyes de la perspectiva. Teniendo algunos "puntos de apoyo" (puntos de los que conocemos su posición real) existen técnicas para ortogonalizar fotografías, es decir, para corregir las deformaciones perspectivas introduciendo deformaciones opuestas, muy útil en el caso de la representación de elementos fundamentalmente planos, como fachadas de un edificio, por ejemplo.

El dibujo mediante ordenador representa en los últimos años uno de los medios de representación más extendidos y ya casi obligatorios en la oficina del proyectista. La facilidad con la que un dibujo o parte del mismo puede ser copiada, deformada, escalada, etc. permite hacer más asequibles las labores de restitución, el encaje sobre una geometría coherente de todos los datos que se tomaron previamente. El dibujo en tres dimensiones (3D) rara vez presenta utilidad adicional salvo para preparar representaciones virtuales o modelos volumétricos ("renderizaciones").

Dichos modelos volumétrícos asociados a montajes fotográficos pueden ser una simulación muy real del resultado previsto en una intervención sobre un conjunto edificado.

Posiblemente sea la capacidad de realizar simulaciones la ventaja más aprovechable del ordenador. No hablamos solamente de recrear espacios arquitectónicos, sino de estudiar modelos de comportamiento estructural, realizar simulaciones de comportamiento térmico, de funcionamiento acústico, o de la evolución de cualquier variable que pueda ser descrita con funciones matemáticas.

Las simulaciones de iluminación pueden ser también muy útiles a la hora de intervenir en un edificio histórico. Pero, por supuesto, siempre es necesaria una calibración previa del modelo volumétrico (en lo que respecta a materiales y su capacidad de reflexión) y de los distintos tipos de luz que se introducen (respecto a su intensidad, temperatura de color y cono de luz) para ser conscientes de su parecido con la futura realidad.

A pesar de la potente herramienta que supone el ordenador, hoy por hoy sigue siendo la maqueta la mejor manera de visualizar previamente el resultado volumétrico de una intervención. Desde la propia realización de maquetas totalmente artesanales de trabajo, con papel, "cartón pluma" o cualquier material de fácil corte, hasta las técnicas más profesionales utilizadas por los maquetistas especializados, que llegan a utilizar resinas y metales.

Aunque también en este campo, el ordenador va introduciendo posibilidades cada vez más sofisticadas, desde el control de plotter de corte hasta el "tallado" completo de un volumen, transcrito directamente de su representación virtual informática.

4.- LA EJECUCIÓN DE LA RESTAURACIÓN

Aunque ya se sale del contenido previsto en este artículo, puesto que lo haría excesivamente extenso, vamos a plantear una clasificación de las técnicas más habituales utilizadas en la propia obra.

CLASIFICACIÓN DE LAS TÉCNICAS UTILIZADAS EN OBRAS DE RESTAURACIÓN

4.a) RECALCES DE CIMENTACIONES Micropilotaje

Jet grouting

4.b) LIMPIEZA DE PARAMENTOS Manual, mecánica o química

Proyecciones de distintos micromateriales

4.c) INYECCIONES Y COSIDOS Inyecciones de cal hidráulica, morteros especiales, resinas, etc.

Cosidos estáticos con aceros, fibras de vidrio, etc.

Tensados con aceros especiales

4.d) TECNICAS TRADICIONALES Ladrillos y bóvedas tabicadas

Cantería

Cerámica, azulejería y vidriados

Vitralistas

Tapiales

Morteros de cal y agua de cal

Estucos y Revocos

Forja y metalistería

Carpintería y ebanistería

Pinturas especiales (pan de oro) y patinados (oxalatos)

4.e) MOLDEADOS Y REPRODUCCIONES Moldes de silicona, poliéster, escayola, etc.

Prefabricados con piedra artificial, con resinas, etc.

4.f) MEDIOS AUXILIARES Instrumentos Colorímetros

Pachómetros (detección de metales ocultos)

Esclerómetro (medida dureza superficial)

Maquinaria Grúas móviles

Compresores para hidrodemolición

Hilo de corte continuo

Prácticamente cada uno de los apartados anteriores puede ser objeto de una publicación específica. De hecho, la bibliografía existente en nuestro país sobre distintos oficios es tan extensa que sobrepasa el objeto de este artículo su mera cita.

Quizás, en una próxima ocasión podríamos desarrollar de un modo más pormenorizado cada uno de los puntos anteriores, siempre bajo nuestra punto de vista y nuestra experiencia en obras de restauración y conservación.

A MODO DE CONCLUSIÓN

Como las antiguas fábulas con sus moralejas, no hemos podido resistirnos a la tentación de exponer unas reflexiones finales, reflexiones que también pueden quedar como propuestas lanzadas al aire para quien proceda o las quiera recoger.

Si de lo que se trata es de conservar, utilicemos la técnica para minimizar la intervención y no, como ocurre demasiado frecuentemente, para justificar restauraciones más duras, más destructivas, menos conservadoras.

El ordenador no es más que una calculadora, que hace lo que su usuario es capaz de resolver por sí mismo.

Para fomentar el uso ingenioso de la tecnología los técnicos responsables de una restauración deberían percibir sus honorarios proporcionalmente al dinero que han ahorrado y no a la cuantía de presupuesto invertida, puesto que con mucho presupuesto cualquiera puede encontrar una solución.

Tan malo es pecar de omisión como de exceso, por lo que la mejor técnica será siempre la más precisa, la justa y necesaria.

Madrid, octubre de 1998

El autor: