Reforzar los arcos para preservar nuestra historia de piedra

La solución propuesta se basa, concretamente, en un material compuesto denominado BTRM (Basalt Textile-Reinforced Mortar). Se trata de una serie de tejidos de basalto embebido en una matriz inorgánica (concretamente, mortero libre de cemento y modificado con polímeros). Con su investigación, Garmendia ha tratado de aportar un mayor conocimiento sobre el comportamiento de los arcos de piedra, así como sobre la efectividad del sistema BTRM aplicado a dichos arcos.

La investigadora ha podido demostrar que, gracias a las características físico-químicas de los componentes del BTRM (resistencia a altas temperaturas, permeabilidad al vapor de agua, flexibilidad), este material compuesto resulta compatible con los elementos a reforzar en los arcos. Además, se trata de una tecnología de fácil aplicación para las obras de fábrica y, en especial, para aquellas con geometrías complejas como arcos o bóvedas. Asimismo, cabe destacar su coste competitivo en comparación con los métodos de refuerzo más habituales empleados hasta la fecha.

Los trabajos desarrollados para llegar a las conclusiones arriba mencionadas se han planteado desde un enfoque integral, con esta solución de refuerzo aplicada a una fábrica de piedra y, más concretamente, a su sillería. Primeramente, se han llevado a cabo ensayos de caracterización mineralógica y mecánica de los materiales que componen la fábrica, tanto de cada material constituyente como del conjunto. Para esto último, además, se han construido 24 probetas prismáticas a media escala, variando el tipo de material (mortero y piedra) y su aparejo. A continuación, se ha profundizado en el sistema de refuerzo planteado, realizando ensayos físico-químicos sobre el tejido de basalto, la matriz inorgánica y el compuesto tejido-matriz.

En una tercera etapa, se ha ensayado sobre doce arcos mediante técnicas de control por desplazamiento hasta alcanzar el colapso. Dichos arcos han sido construidos y reforzados según diversas variantes, tanto para la tipología (sillería con o sin mortero entre dovelas), como para el refuerzo (sin BTRM, por intradós o superficie inferior del arco, por trasdós o superficie superior del arco, y por ambos). Finalmente, se han empleado diversos métodos de cálculo para evaluar, matemáticamente, el efecto de la solución de refuerzo propuesta.

En conclusión, los resultados experimentales alcanzados durante la tesis doctoral han mostrado la compatibilidad físico-química entre el sistema BTRM y el sustrato correspondiente de la fábrica de piedra a reforzar, además de validarse su efectividad mecánica en el refuerzo de estructuras arqueadas. Por lo tanto, se ha verificado que esta solución de refuerzo puede ser una alternativa óptima a los métodos más tradicionales.

Sobre la autora

Leire Garmendia Arrieta (Mungia, Bizkaia, 1982) es ingeniera industrial. Ha presentado su tesis en el Departamento de Ingeniería Minera y Metalúrgica y Ciencia de los Materiales de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao (UPV/EHU). La ha redactado bajo la dirección del doctor José Tomás San José Lombera, profesor titular de dicho departamento y gerente investigador de la Unidad de Construcción de Tecnalia.

Para llevar a cabo su investigación, ha colaborado principalmente con la Universidad de Pádova (Italia), la Universidad Politécnica de Cataluña, la Universidad de Minho (Portugal), y la Universidad de Roma Tre (Italia).