Consolidar pedres argiloses?

Aquesta és una qüestió que ens ha amoïnat des de fa temps, sempre en el convenciment que no en sabíem prou com per valorar si cal o no cal, si és convenient (útil) o no, si pot arribar a ser perillós per a la conservació de la pedra. Be, ara ja en sabem una mica més i ho volem compatir urbi et orbe.

Comencem pel començament: Hi ha roques sedimentàries que incorporen argiles en la matriu de la pedra (el material que hi ha entre els grans que formen la roca). Les argiles són minerals silicats que es caracteritzen per tenir una disposició dels àtoms formada per capes, els àtoms de les quals s’uneixen amb enllaços covalents i iònics (d’elevada energia), mentre que les capes estan unides entre elles per enllaços de baixa energia (normalment, de Van der Waals). Es tracta de minerals de mida de cristall molt petita (típicament per sota de les 5 micres) i que per tant, presenten una elevada superfície específica de reacció (superfície dels grans per unitat de volum).

Les pedres argiloses tenen un comportament en condicions d’humitat-sequedat que condiciona la seva durabilitat i dóna lloc a un patró de degradació comú en la majoria dels casos. Normalment aquestes pedres són relativament poroses, de forma que quan es mullen (imaginem l’escolament d’aigua de pluja) part de l’aigua és absorbida per capil·laritat a través del sistema porós i una part superficial de la pedra resta mullada: les argiles que conté adsobeixen aigua (vegeu aqui per ampliació) i augmenten de volum, creant tensions entre la zona que dilata (externa, mullada) i la seca, la qual cosa dóna lloc al desenvolupament d’un sistema de microfissures paral·leles a la superfície, sigui quina sigui la forma de la superfície (plana o corbada). Aquestes, alhora, faciliten el despreniment d’escates de diversos gruixos. La forma, mida, gruix i quantitat de les escates despreses depèn de la  textura de la pedra i del regim dels processos mullat-assecat.  Similar procés es pot imaginar amb aigua de capil·laritat, aquesta mulla tota la massa de la pedra, però les fissures apareixen només en la superfície perquè a l’interior no es poden desenvolupar a causa de la mateixa cohesió de la pedra, que no existeix en les superfícies.

Dos exemples de pedres amb escamació produida per la presència

 d'argiles a la matriu

Làmina prima d'una pedra de Folgueroles afectada per aquest procés: observació en microscopi óptic

Escamació causada després de consolidar (setmanes)

Si es planteja la restauració d’un element amb aquest tipus de danys, el més probable és que es proposi un sanejat (suau) de la superfície desprenent allò que no és recuperable fins assolir la pedra “sana”, seguit d’una consolidació adequadament aplicada i, potser, d’una hidrofugació per evitar que de nou s’iniciïn els processos que han donat lloc al dany. En aquestes circumstàncies existeix la possibilitat que al cap de poc temps es desprenguin escates d’entre 3-4 a 10 mm de gruix i s’arribi a la conclusió que alguna cosa no s’ha fet correctament. 

Que ha passat?

El problema rau en que el sistema de microfissures paral·leles a la superfície que forma el procés de degradació pot assolir gruixos significatius (alguns centímetres), amb densitat de fissures decreixent en profunditat (més i més amples prop de la superfície i menys i més fines en profunditat). Quan es saneja la superfície de la pedra no es solen assolir centímetres de pèrdua, sinó –lògicament- alguns mil·límetres; de forma que queden fissures que no apreciem en la zona “sana” de pedra.

La consolidació assoleix uns pocs mil·límetres (diguin el que digui el fabricant i els seus comercials), de tal forma que el tractament modifica les característiques (porositat, propietats mecàniques, dilatació tèrmica, comportament hídric...) de la zona afectada per la consolidació. Aquesta, per tant, es comporta de forma diferent del interior i per això, en alguns casos, s’acaba desprenent la zona consolidada del substrat de pedra “sana”.

Esquema d'una pedra amb aquest problema (esquerra), després d'un sanejat, s'ha eliminat la capa exterior més danyada (dreta) i la consolidació afecta una zona (més fosca en l'esquema), les propietats de la qual han variat a causa de la introducció d'un producte diferent de la pedra (vegeu imatges següents)

Imatges de microscòpia electrònica de rastreig de la part consolidada de la pedra (esquerra) i la interior no afectada pel tractament: es pot veure que els espais entre grans (porus) estan plens de consolidant, mentre que en l'interior estan oberts.

I que es pot fer? 

Si això ha passat, desprendre les escates que es formin i deixar la superfície “sana” de la pedra. Si no ha passat però hom pensa que podria passar (previ un estudi detallat del comportament i danys que presenta pedra), el suggeriment general –sempre hi ha casos particulars- és no aplicar consolidant i si les observacions ho recomanen, aplicar hidrofugant (o no, recordeu el post sobre el tema) i confiar en el past performance de la pedra: si en el decurs de segles transcorreguts ha perdut alguns mil·límetres i en la nostra intervenció hem millorat les condicions geomètriques i hídriques de la zona, és d’esperar que en els proper segles es comporti millor.

El problema important es genera quan aquest procés afecta escultures o elements decorats, es perden les formen treballades i aquestes ja no són recuperables. Si les escates parcialment despreses conserven evidències del treball escultòric original, no es pot suggerir el sanejat i la seva eliminació, sinó la seva adhesió al substrat.