Evaluación de los efectos derivados de las intervenciones de restauración realizadas sobre material pétreo :Teatro romano y Casa del Mitreo de Mérida
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2017
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E.T.S. Arquitectura (UPM)
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Las intervenciones de restauración son, en la mayoría de los casos, actuaciones decisivas que pueden modificar, alterar e incluso dañar irreversiblemente, el material original que compone un bien cultural. Cuando nos referimos al patrimonio arqueológico construido, tanto la evaluación previa como el seguimiento posterior a las intervenciones de restauración son actuaciones que raramente se dan de forma integral y sistemática. Gran parte de los trabajos publicados en este sentido se realizan en laboratorio, valorando aspectos puntuales y utilizando ensayos de envejecimiento artificial acelerado. Pocos son los trabajos que evalúen de forma global los efectos de las intervenciones de restauración en su contexto original, en yacimientos arqueológicos, donde las variables ambientales son numerosas y fluctuantes. La tesis doctoral contenida en este volumen presenta una evaluación sistemática e integral de los efectos derivados de la aplicación de diversos tratamientos de consolidación (superficial y estructural) y protección (hidrofugantes). Los casos de estudios seleccionados, el Teatro romano y la Casa del Mitreo, forman parte del conjunto monumental arqueológico de Augusta Emerita, una de las ciudades romanas más importantes de la Península Ibérica, reconocido por la UNESCO como Patrimonio de la Humanidad. La investigación se centra en material pétreo natural (mármol y granito), y artificial (morteros de restauración y pintura mural), presentes en ambos conjuntos arqueológicos. Se han evaluado, por un lado, nuevos tratamientos aplicados ad hoc, tanto en laboratorio como in situ; por otro, antiguas intervenciones documentadas en ambos casos de estudios. Los tratamientos de restauración analizados son los siguientes: ???Consolidante Estel©1000 (silicato de etilo) ???Hidrofugante Tegosivin©HL100 (siloxano) ???Doble aplicación de Estel©1000 + Tegosivin©HL100 ???Nanoproducto experimental UCAT-10P© (síntesis basada en el silicato de etilo), con propiedades consolidantes e hidrofugantes. ??Para valorar la efectividad de dichos tratamientos en términos de eficacia, durabilidad y posibles alteraciones negativas, se han utilizado diversas técnicas de análisis (privilegiando el uso de técnicas portátiles y no destructivas), agrupadas en cuatro bloques: ?1) Caracterización y detección de tratamientos: ?- Fluorescencia de Rayos X - Espectroscopia de plasma inducido por láser (LIBS) ?- Espectroscopia Infrarroja (MIR) - Microscopía electrónica de barrido - Difracción de Rayos X - Cromatografía iónica 2) Evaluación de los cambios en las propiedades superficiales: ?- Espectrofotometría - Rugosimetría óptica 3) Evaluación de los cambios en las propiedades físico-mecánicas: ?- Dureza superficial - Velocidad de propagación de ultrasonidos ?- Densidad y compacidad 4) Evaluación de los cambios en las propiedades hídricas: ?- Ensayo de capilaridad - Termografía infrarroja - Resonancia magnética nuclear - Ensayo de saturación de agua al vacío ?- Ángulo de contacto estático - Pipeta de Karsten Los resultados muestran que los tratamientos de consolidación tienen una eficacia moderada, mientras los tratamientos protectores son, en general, más efectivos. En ambos casos la durabilidad de los mismos está limitada a medio plazo, decreciendo a partir del segundo año tras su aplicación. Excepcionalmente, los tratamientos a base de resinas acrílicas aplicados sobre las pinturas murales de la Casa del Mitreo muestran mayor durabilidad. Todos los tratamientos estudiados implican, en mayor o menor medida, efectos indeseables, siendo el nanoproducto experimental el que ofrece un mejor comportamiento final. Las alteraciones más importantes hacen referencia al cambio en la apariencia original del material (oscurecimiento y amarilleamiento) y aumento de la rugosidad superficial en el caso de los consolidantes (lo que implica una mayor alterabilidad de la superficie). Pero también destacan alteraciones en las propiedades hídricas del material tanto por la trasformación del sistema poroso como por la creación de barreras hídricas que impiden la evaporación del agua retenida en el interior de los materiales tratados. Se han analizado, complementariamente, la idoneidad, ventajas y limitaciones en el uso de técnicas portátiles y no destructivas para el establecimiento de un protocolo metodológico que facilite la evaluación, previa y posterior, de las intervenciones de restauración en contextos arqueológicos. Existen diversas limitaciones a la hora de realizar mediciones in situ, que a su vez implican ciertas dificultades en la interpretación de resultados. Los estudios en laboratorio permiten complementar los datos con aquellos obtenidos in situ e integrarlos para una mayor comprensión y representatividad de los resultados. ----------ABSTRACT---------- Restoration interventions are, in most cases, decisive actions that can modify, alter and even irreversibly damage the original material that constituent of a heritage site. Regarding archaeological building heritage, both previous evaluation and monitoring post-intervention are actions that rarely take place in an integral and systematic way. Much of the research published in this sense is carried out in the laboratory, assessing punctual aspects and using accelerated aging tests. Few of them evaluate in a global way the effects of the restoration interventions on its original context, archaeological sites, where environmental factors are numerous and fluctuating. This dissertation presents a systematic and comprehensive evaluation of the effects derived from the application of different consolidation (superficial and structural) and protection (water-repellent) treatments. Case studies selected, the Roman Theater and the Mitreo’s House, are part of the roman archaeological ensemble of Augusta Emerita, one of the most important Roman cities in the Iberian Peninsula, listed by UNESCO as a World Heritage Site. The research focuses on natural stone material (marble and granite), and artificial (restoration mortars and mural painting), present in both archaeological sites. The evaluation of treatments has been carried out in two workpackages: on one hand, new treatments applied ad hoc, both in the laboratory and in situ; on the other, old interventions documented in both case studies. The restoration treatments analysed are as follows: ??Consolidant treatment: Estel®1000 (ethyl silicate) ??Water-repellent treatment: Tegosivin©HL (siloxane) ??Double application of Estel©1000 + Tegosivin©HL ??Experimental nanoproduct UCAT-10P© (ethyl silicate based) In order to evaluate the effectiveness of these treatments in terms of efficiency, durability and possible negative alterations, several techniques of analysis have been used (prioritising the use of portable and non-destructive techniques), gathered into four blocks: 1) Characterization and detection of treatments: - X-Ray Fluorescence - Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) - Infrared Spectroscopy (MIR) - Scanning electron microscopy (SEM) - X-ray diffraction - Ion Chromatography 2) Evaluation of changes in surface properties: - Spectrophotometry - Optical roughness-meter 3) Evaluation of changes in physical-mechanical properties: - Surface hardness - Ultrasonic pulse velocity 4) Evaluation of changes in hydric properties: - Capillarity test - Infrared Thermography - Nuclear magnetic resonance - Water saturation test - Static contact angle - Karsten tube The results show that consolidation treatments have a low to moderate efficacy, while protective treatments are generally more effective. In both cases, durability of the effectiveness is limited to the mid-term, decreasing in the second year after the application. Exceptionally, the treatments based on acrylic resins applied on the mural paintings of the House of Mitreo show greater durability. All treatments studied involve, to a greater or lesser extent, undesirable effects, being the experimental nanoproduct the one that offers a better final behaviour. The most important alterations are related to changes in the original appearance of the material (mainly darkening and yellowing), as well as an increase in the superficial roughness (which implies an increment in the alterability of the surface). But also alterations in the hydric properties of the material both by the transformation of the porous system and by the creation of water barriers that hinder the evaporation of the water retained inside the treated materials. The suitability, advantages and limitations in the use of portable and non-destructive techniques has been assessed in order to establish a methodological protocol to facilitate previous and post-evaluation of restoration interventions in archaeological sites. There are several limitations when performing in situ measurements, which involve certain difficulties in the interpretation of results. The laboratory studies allow to complement data gathered with those obtained in situ and integrate them for a greater understanding and representativeness of the results.
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Arquitectura