La tàpia: com funciona i perquè

El 15% de la població mundial viu en edificis de tàpia i una construcció tant singular com la Gran muralla xinesa està feta, en gran part del seu recorregut, de tàpia. En aquest post hem volgut presentar el paper que tots i cada un dels seus components té en l’estabilitat dels murs de tàpia i trencar una modesta llança en la seva defensa sobre la base del seu coneixement. En altres completarem informacions sobre aquest magnífic material que sol ser una de les primeres víctimes de moltes intervencions de restauració sota l’absurda afirmació estructural que “no aguanta res”

Blocs de terra disposats de dos formen ben diverses: entre elements
de fusta, o sobre una base de carreus formant una fàbrica regural

La tàpia i les toves estan formades per “terra”, accepció genèrica d’un ampli ventall de composicions consistents en una acumulació no cohesionada de minerals de diversa mida, des de graves fins a llims i argiles. Petrològicament, els components d’un sediment no cohesionat es classifiquen en funció de la seva mida, si be els límits entre grups varien segons la font bibliogràfica: argila: inferior a 5 micres; llim: entre 5 a 500 micres; sorra: entre 0,5 i 5 mm; grava: superior a 5 mm.

Així dons, la terra usada per a construcció no és altre cosa que una barreja de grans de mides i composicions diverses que formen un material que, en certes condicions, pot mantenir la forma que se li doni artificialment. Cal esmentar que la composició mineral de la tàpia no és rellevant pel que fa al seu bon funcionament com a material de construcció, sinó que la granulometria (distribució de mides), resulta molt més significant.

Com que l’arquitectura de tàpia consisteix en construir amb la terra de les immediacions de l’edifici, la variabilitat de composicions i granulometries dels edificis fets d’aquesta manera és enorme. Tradicionalment, s’accepta que la composició d’una terra utilitzable per a construcció de tàpia ha de tenir una composició granulomètrica entre els següents límits: argila del 5 al 25%; llim del 10 al 30%; sorra del 40 al 50%; i grava entre el 0 i el 15%. La qual cosa mostra uns marges molt amplis, però indica la necessitat que contingui, al menys, argila, llim i sorra, com es comentarà més endavant.

Tàpia amb un revestiment de terra argilosa amb palla

Aquesta barreja (que pot ser natural o preparada expressament), pot contenir altres components afegits per a millorar-ne les propietats, com calç (fins un 15%), fibres, palla o branquillons, etc. En construccions actual de tàpia o toves es mencionen també additius ciment per millorar les propietats mecàniques, però limitadament recomanable pels problemes de lixiviació d’alcalins i la conseqüent formació de sals; o silicat sòdic o potàssic, que augmenten la cohesió entre partícules i per tant, les propietats mecàniques (especialment, la resistència a compressió). En aquest text no es consideraran aquests additius en tant que tracta de construcció tradicional i per tant, amb els additius històricament emprats.

Nivells irregulars de morter de calç entre llits de
tapia

En alguns casos, entre els llits de terra es disposen de forma irregular llits de morter de calç que s’aboquen sobre cada nivell de tàpia formant una capa sense regularitzar: es tracta d’una capa no plàstica (encara que es mulli) que aporta consistència i estabilitat als murs, com es discutirà més endavant.

En el nostre entorn geogràfic (un clima semiàrid amb pluges relativament freqüents), la quasi totalitat de les construccions de terra presenten un doble revestiment, normalment de morter de calç: una capa de regularització (que de vegades forma part del procés de construcció), i una d’acabat.

Paper de cada component

La composició mineral de les terres usades per a la formació dels murs de tàpia no és tant rellevant com la seva granulometria. Cada una de les fases de diferent granulometria i els possibles additius, tenen un paper significatiu en l’estabilitat, la durabilitat i el comportament de la tàpia, que es comenta tot seguit

Argila: Aporta la necessària cohesió de la tàpia. Es tracta de grans de molt petita mida (inferior a 5 micres) i en la seva majoria són minerals del grup de les argiles i per tant, tenen una bona capacitat d’adsorció d’aigua i d’actuar de nexe d’unió entre la resta de grans. L’aigua adsorbida pels grans d’argila forma una capa de molècules que fa de lubricant entre els grans, augmentant la plasticitat de la barreja: per això un excés d’argiles, juntament amb un excés d’aigua, farien un material massa plàstic que no garantiria l’estabilitat de la tàpia, i a més causarien una excessiva retracció en assecar-se. Si es mullés accidentalment una tàpia massa rica en argiles, s’incrementaria la plasticitat i el mur podria col·lapsar per desplaçament horitzontal sota el propi pes. Per tant, cal que la tàpia contingui argiles, però en quantitat limitada.

Llim: Actua de forma similar a les argiles, però amb menor capacitat d’adsorció d’aigua i com que la major part del llim no són argiles, el seu paper cohesionant resulta fortament limitat. En canvi, resulta necessari per formar la massa de terra, omplint els espais que quedarien si només existissin sorres i graves.

Sorra i grava: Són els component no plàstics de la terra, aporten gran part de l’estructura d’aquesta i el seu paper important resulta de la limitació de les línies de plasticitat creades per la presència d’argiles en mullar-se. Limiten la plasticitat de la barreja, com el desgreixant de la ceràmica o l’àrid dels morters.

Calç: L’addició de calç a la terra per a fer la tàpia no és estrictament necessària. Agregar calç viva a la terra redueix la plasticitat, absorbeix part de l’aigua afegida i ajuda a la floculació i aglomeració de la barreja. Percentatges del 1-3% redueixen la plasticitat, la retracció en l’assecat i l’augment de volum de les argiles en adsorbir aigua; percentatges del 3 al 10% (hi ha qui diu fins el 6 al 12%) es consideren suficients per obtenir una bona estabilització química de la tàpia.

Fibres i similars: En tractar-se d’inclusions no plàstiques actuen com la sorra i la grava: limiten la plasticitat i redueixen la retracció al perdre aigua. Addicionalment, poden augmentar la capacitat de tracció del material, si be estructuralment no caldria disposar de tracció en una fàbrica pensada per actuar a compressió simple. Són freqüents les addicions de palla en revestiments de fang (material amb molta argila), que altrament esdevindrien massa plàstics.

Llits de morter de calç: En assecar esdevenen zones no plàstiques intercalades entre els nivells de tàpia, per tant, si accidentalment es mullés el mur i la tàpia esdevingués plàstica, la plasticitat estaria limitada entre els nivells de morter, de forma que difícilment una capa de tàpia d’uns 15 cm (el gruix normal d’aquestes), podria generar empentes laterals per plasticitat. Per tant, l’alternança de llits de tàpia i morter ajuda decisivament en l’estabilitat del mur en cas de mullar-se.

Aigua: Normalment, una bona paret de tàpia ha de contenir entre el 5% i el 10% d’aigua. Aquesta sol ser la quantitat d’aigua espontàniament absorbida pel material, en gran part per les argiles. La seva presència col·labora a la cohesió entre els grans que formen la terra a causa de la polaritat de la seva molècula, igual que entre els grans de sorra per formar escultures a la platja, o les grans dunes dels Ergs del desert del Sàhara. La creença que la tàpia ha d’estar completament seca és una de les tradicionals errades comeses actualment en la conservació d’aquesta arquitectura.

Morters de revestiment: Assumeixen el doble paper de protecció del mur de tàpia en front dels agents externs, especialment del impacte directe i de l’escolament de l’aigua, però alhora contribueixen al confinament del material que forma el mur i per tant, col·laboren al comportament mecànic sota compressió. És possible atribuir altres afectes als morters de revestiment, com per exemple la limitació de les possibles línies de plasticitat en cas que la tàpia es mulli; o la indicació de moviments de compressió de la tàpia, que es posarien de manifest fissurant els revestiments abans que el mur arribi al col·lapse, entre d’altres.

Per això no es convenient revestir murs de tàpia amb morters de ciment: es forma una capa força resistent capaç d’assumir la càrrega del mur en cas de moviments de la tàpia i que aquest col·lapsi espontàniament en cas de superar la capacitat resistent dels revestiments.