2 cruz-como conservar la madera de edificios historicos

6 al 8 de diciembre 2006. Morelia, Michoacán, México

Como conservar la madera en edificios históricos

J. Cruz de León DES: Ingenierías y Arquitectura

Resumen: La madera está presente en los edificios históricos formando aprox. un 30 % del sistema constructivo estructural. Se encuentra como vigas, arrastres, tirantes, gualdras y en bienes muebles. Sin embargo, por falta de mantenimiento se ha ido deteriorando por diversas causas bióticas y abióticas. Se presenta una metodología adecuada a las condiciones de los edificios históricos de México y la cual se ha probado en 4 edificios del centro histórico de Morelia con relativo éxito. Los resultados lograron iniciar una planoteca digital de la ubicación de la viguería en planos arquitectónicos y se conocen actualmente el tipo de termitas y carcomas encontrados. También se encontraron hongos, los cuales se encuentran en proceso de crecimiento e identificación.

Introducción Los edificios históricos coloniales presentan dos tipos de madera: la madera estructural y la madera de los bienes muebles. La primera es aquella que forma parte del inmueble y del sistema constructivo y esta constituida por vigas, arrastres (vigas de cerramiento), gualdras y columnas principalmente. La madera estructural de un edificio histórico es la que ha estado y esta expuesta al deterioro por diversos agentes, tales como exceso de humedad, hongos, insectos, agentes climáticos, etc.

Sin embargo, la causa de deterioro más frecuente y más perjudicial es el ser humano, ya que no realiza acciones de mantenimiento, con lo cual se evitaría el 99 % del deterioro de la madera tanto del tipo estructural como de la de bienes muebles.

Por esta razón, gran parte de la madera estructural y de los edificios históricos ha ido deteriorándose a través del tiempo, por lo que es necesario saber que hacer para seguir conservándola. De lo contrario, la falta de conocimiento causará que la madera se cambie por otros materiales contemporáneos, perdiéndose así la identidad, arquitectura e historia del edificio.

Este daño de “sustitución de la madera por otros materiales” ya es evidente en edificios del centro histórico de Morelia o en la iglesia de Quiroga, Michoacán.

La falta de conocimiento ha provocado que se presenten otras nuevas causas de deterioro, tales como: uso de especies no adecuadas, mala selección y/o clasificación de la madera estructural al momento de comprarla, falta de un calculo estructural, mala colocación, número adecuado de madera estructural, uso ignorante de sustancias


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químicas, tiempo equivocado de aplicación de sustancias químicas, etc.

El presente trabajo se basa en el diagnóstico, evaluación y aplicación de medidas de control del deterioro de la madera estructural y de bienes muebles de 7 edificios históricos de Michoacán, dos de Guanajuato y uno de San Luis Potosí.

Objetivo Dar a conocer conocimientos y técnicas sencillas que permitan la conservación de la madera en edificios históricos.

Metodología En términos generales se siguió la metodología propuesta por Sotomayor y Cruz [1] y el manual para la conservación y preservación de madera estructural en edificios históricos (Cruz) [2] así como los criterios del ICOMOS (International Council on Monuments and Sites) [3].

Para la identificación de los insectos xilófagos y los síntomas del deterioro por los mismos, se siguió la metodología propuesta por (Geberg) [4] y Jurado [5].

Para los hongos, simplemente se indicó la presencia del mismo y su grado de deterioro.

Esta metodología se puede resumir en los siguientes 5 aspectos:

1. Evaluación del deterioro,

2. Identificación de agente deteriorante,

3. Identificación de especie de madera,

4. Análisis y aplicación de medidas de protección más adecuadas,

5. Mantenimiento.

1) Evaluación de deterioro La evaluación del deterioro es un proceso que debe ser continuo, por lo menos debería realizarse una vez al año. La evaluación es importante para prevenir un mayor deterioro y aplicar a tiempo las medidas de protección más adecuadas (Figura 1).

La evaluación se basa en una inspección general o puntual de la madera, ya sea estructural o de bienes muebles. Para la inspección se utilizan diferentes métodos de acuerdo a la situación y deterioro de la pieza de madera. Los métodos se pueden dividir en:

a) tradicionales y

b) no tradicionales o especiales.

El método tradicional consiste básicamente en una inspección visual complementada con una inspección de contacto. Para la inspección visual aparte de la observación directa se puede auxiliar de espejos, cámaras fotográficas, linternas o focos portátiles, etc. Para la inspección de contacto se utilizan herramientas sencillas como son: martillo, desarmador, punzón, lupas, bolsas de plástico, cámara fotográfica, higrómetro, taladro de batería, etc.

El proceso de contacto, consiste en golpear cada viga a cada lado visible y a todo lo largo de la misma (técnicamente se denomina método de resonancia): un sonido


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hueco o blando nos indica que la parte que se está evaluando está deteriorada, un sonido fuerte y metálico indica que la parte evaluada está sana. En el caso de que se tenga duda se puede utilizar el desarmador para golpear suavemente la viga; si el desarmador penetra

fácilmente o resquebraja la parte de la viga, indica una parte de viga deteriorada, si la madera opone resistencia a penetrar por parte del desarmador entonces la parte evaluada está sana.

Figura 1. Métodos de evaluación

Los métodos no tradicionales se basan en el uso de otros aparatos más sofisticados para evaluar el grado de deterioro de una viga.

Estos aparatos se basan en diferentes principios de funcionamiento. Los principios más conocidos hasta ahora son los siguientes:

a) Ultrasonidos, b) Vibraciones, c) Densidad de la madera (resistógrafo), d) Acústica, e) Termográficos.

La utilización de éstas técnicas no evita la inspección visual y la utilización de herramientas tradicionales junto con la

experiencia del técnico y de hecho la mayoría de las investigaciones prácticas aconsejan esta técnicas como una herramienta auxiliar o complementaria de la experiencia [6].

Ultrasonidos [6] Es una técnica que se utiliza comúnmente en la inspección de deterioros en el acero y en el concreto.

Su objetivo principal es la determinación del modulo de elasticidad dinámico deducido a partir de la velocidad de propagación de las ondas y de la densidad de la madera. A partir


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de este módulo se puede deducir el módulo de elasticidad estático y estimar la resistencia.

Algunos aparatos disponibles en el mercado son: Sylvatest y PUNDIT (Portable Ultrasonic Non Destructive Digital Indicating Tester).

Vibraciones [6] Se basa en los mismos principios que la técnica de los ultrasonidos. Relaciona la velocidad de propagación de una onda provocada por un impacto con el módulo de elasticidad y la densidad. Entre los dispositivos que existen en el mercado se pueden mencionar: Metriguard 239A, Metriguard 340.

Estos dos métodos basados en la velocidad de transmisión de las ondas tienen como fundamento la fórmula [7]:

DEC =

donde:

C: Velocidad de la onda

E: Módulo de elasticidad de la madera

D: Densidad de la madera

Resistógrafo [6] Consiste en un aparato mecánico que realiza una perforación de 3 mm de diámetro en la dirección radial de la pieza y que evalúa la resistencia que ofrece a la perforación. La resistencia que ofrece a su avance se relaciona con la densidad de la madera.

Detección acústica

Se desarrolló con el objetivo de detectar los insectos xilófagos, especialmente a la detección de termitas subterráneas.

Tiene como objetivo la detección de la presencia de insectos xilófagos dentro de la madera en fases iniciales en ls que todavía no existen signos externos visibles. Consiste en la colocación de captadores acústicos que funcionan en el dominio audible (100 HZ-25 kHz). Que transmiten la señal a un módulo de recepción amplificación y filtrado que limitan la banda a frecuencias entre 1 kHz y 20 kHz [7] .

Termografía axial computarizada (T.A.C.) Reconstruyen por medio de una computadora planos tomográficos de la madera, en los que se observan las zonas dañadas. En el caso de detectarse un ataque actual (vivo) conviene extender el área de detección al entorno próximo a la madera, para poder aplicar medidas de mayor eficacia posteriormente.

Entre las zonas más frecuentes de daño se presentan las siguientes [6]:

1.- Piezas de madera próximas o en contacto con el suelo.

2.- Lugares de encuentro de vigas con muros.

3.- Forjados de galerías.

4.- Lugares de paso de conducciones de agua, en baños y cocinas. Condensaciones o fugas de agua.

5.- Aleros y encuentro de la cubierta con el muro.

6.- Paso de chimeneas en cubierta


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7.- Forjados con cubierta plana

Además de estos puntos también se encuentra la carpintería exterior de puertas y ventanas.

2) Identificación del agente deteriorante

Madera instalada

Hongos: manchas irregulares en las vigas indican que las vigas han estado expuestas a una excesiva humedad. Es posible que se presente deterioro por hongos. En algunos casos ya se puede observar el micelio de los hongos y puede ser por lo general en pinos de un color blanco (Figura 3). Los hongos pueden deteriorar a la madera a tal grado que su resistencia mecánica se disminuye considerablemente, por lo que las vigas pueden quebrarse y caer en cualquier momento.

Insectos: Los insectos son la causa de deterioro más frecuente en madera estructural y en bienes muebles en el Estado de Michoacán y en todo México. Un ataque severo disminuye considerablemente la resistencia mecánica de una madera. Es recomendable estarla revisando continuamente. Pequeñas perforaciones circulares u ovales indican presencia de insectos. Entre mayor sea el número de perforaciones por área, mayor deterioro habrá.

Madera derribada o caída

En ésta madera es más fácil identificar el agente deteriorante ya que se pueden tomar muestras adecuadas para realizar una investigación en laboratorio (Figura 5). Piezas

grandes de unos 20 a 30 cm de largo son adecuadas para analizar en laboratorio. Se colectan las muestras colocándolas en bolsas de plástico para evitar la salida de los insectos. Se registran los datos de colección en un papel o una etiqueta y se identifica cada muestra o bolsa. Se llevan las muestras a un laboratorio especializado para su análisis.

El laboratorio analizará el grado de deterioro, el tipo de hongo u hongos ó el tipo de insecto o insectos presentes.

3) Identificación de especie Se obtienen muestras (astillas) de madera del tamaño de un cerillo o un poco mayores. En maderas ya derribadas se pueden obtener muestras mayores de unos 2 x 2 x 3 cm.

Es necesario obtener cortes transversales de la muestra con una navaja o cuchillo bien afilados, de tal manera que podamos observar bien los anillos de crecimiento. Sin embargo, es mejor que un laboratorio certificado pueda realizar la identificación de la madera que se utilizó o que se esta utilizando.

4) Análisis y Aplicación de medidas de protección adecuadas Las medidas de aplicación permiten sólo la conservación de la madera tratando de disminuir o controlar el daño por agentes bióticos y abióticos, sin llegar a ser una preservación duradera de la madera.

Estas medidas deben ser continuas (realizar mínimo una por año), de lo contrario no se logrará el objetivo de conservación de la madera.

Es necesario analizar las condiciones de uso de cada una de las piezas por ejemplo:


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cercanía a fuentes de humedad, altas condiciones de temperatura y humedad relativa, poca ventilación, falta de mantenimiento, presencia frecuente de personas, hincamiento en muros o en el suelo, etc.

La aplicación de las medidas de protección implica considerar las condiciones anteriores para cada pieza con el fin de consolidarla, restaurarla o cambiarla. Para ello sin embargo, también es necesario realizar un cálculo estructural de cada pieza de madera considerando todas las posibles variables que la afecten y que puedan disminuir su resistencia mecánica.

Las sustancias que se pueden aplicar son las sales de Boro y el Oxido Tributil de Estaño (OZ), por los métodos de aspersión, inyección y/o brocha.

Una medida preventiva muy eficaz para disminuir la población de insectos es la colocación de lámparas. Estas lámparas están diseñadas para que los insectos al chocar con el foco (luz), caigan dentro de un frasco que contiene alcohol al 70 %.

Otra medida puede ser la colocación de trampas con feromonas sexuales o cebos específicos.

5) Mantenimiento

Una vez que una madera se ha preservado, consolidado, restaurado o cambiado se debe de darle mantenimiento para prevenir un mayor deterioro. El hecho de que una viga sea tratada con algún preservante contra el deterioro, no implica que no tenga mantenimiento. La madera, al igual que cualquier otro material, requiere siempre de mantenimiento para evitar su deterioro.

El mantenimiento significa la mitad de la vida útil de la madera

Si se usa madera tratada, en realidad el mantenimiento es mínimo, pero debe hacerse para prolongar todavía más la vida útil de una viga.

El objetivo de todo este proceso antes descrito y especialmente del mantenimiento es tener las vigas en perfectas y óptimas condiciones de uso.

Dentro del mantenimiento es importante ubicar la madera y sus daños en planos arquitectónicos así como las fuentes de humedad como tinacos, tanques de gas, domos, plantas, etc. Con ello se podrá darle seguimiento a la conservación de la madera en el edificio.

Resultados Se evaluaron 4 edificios del centro histórico de Morelia, Mich.,: 1) Edificio de la calle Morelos 282, 2) de la calle Madero 657, 3) de las calles Corregidora y Galeana y 4) el Museo del Estado.

Se encontró que el sistema constructivo es a base de muros de cantera y techos de terrado soportados sobre vigas de madera.

Se ubicaron todas las vigas en planos arquitectónicos, los cuales forman parte de la base de datos (planoteca digital) de edificios históricos con madera del Laboratorio de Conservación y Preservación de la Madera de la FITECMA.


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La causa principal es la humedad proveniente de la lluvia y la cual ha sido absorbida por la madera a través de los años.

Los insectos encontrados en orden de importancia fueron: termita (Incisitermes marginipennis), carcoma (Calymmaderus oblongus) en maderas de coníferas y rictus (Lyctus planicollis) en maderas de latifoliadas.

Se colectaron hongos los cuales se encuentran en proceso de crecimiento e identificación.

Discusión La sustitución de una madera estructural (viga, arrastre, gualdra, etc.), sólo se justifica cuando ya no se pudiera conseguirla con las dimensiones originales. Aún así, siempre hay forma de encontrar la solución más adecuada y acorde a la identidad y arquitectura del edificio.

En México existe una gran cantidad de estados que presentan varias ciudades con edificios históricos con madera antigua, la cual se debe seguir conservando. Entre estos estados podemos mencionar el Distrito Federal, Michoacán, Guanajuato, San Luis Potosí, Zacatecas, Puebla, Queretaro, Oaxaca, entre muchas otros. Lo que hace falta es personal calificado para realizar las obras de conservación de la madera, por lo que es importante seguir formando profesionistas en ésta área.

Recomendaciones • Las vigas de madera deben ser

controladas periódicamente, al menos una vez cada 2 años, con el fin de tener bajo control el estado fitosanitario y actuar cuando ello se haga necesario. El costo comparado con los beneficios que esto reportaría, sería mínimo.

• Utilizar madera tratada contra insectos, de preferencia madera preservada con métodos a presión y vacío.

• Medidas adecuadas, sobre todo en la manera de sustituir la madera deteriorada por nueva, ya que muchas veces se hace sin bases tecnológicas lo que provoca que no se tenga éxito.

• Implementar un manual de mantenimiento para cada edificio.

Referencias [1] Sotomayor C., J. R. y Cruz de L., J. (2003).

Ancient Wood Structures Evaluation Methodology. CIC-UMSNH. Morelia, Mich.

[2] Cruz (2006). Manual para la Conservación y Preservación de madera estructural en edificios históricos. CONACYT. En prensa.

[3] ICOMOS (International Council on Monuments and Sites). http://www.international.icomos.org/madera.htm.

[4] Geberg, E.J. 1956. A Revision of the New World species of powder- post beetles belonging to the family Lyctidae. Technical Bulletin Nº. 1157. USDA

[5] Jurado Vargas C. M. A. 2003. Insectos que Deterioran la Madera en 2 Monumentos Históricos de la Rivera Oeste del Lago de Pátzcuaro, Michoacán. Tesis maestría. FITECMA-UMSNH. Morelia, Mich.,

[6] Arriaga F., Peraza F., Esteban M., Bobadilla I y García F. 2002. Intervención en estructuras de madera. AITIIM, Madrid España.

[7] Rodríguez B., J. A. 1998. Tratado de rehabilitación, Departamento de construcción y tecnología arquitectónicas, Universidad Politécnica de Madrid,

José Cruz de León. Doctorado en la Universidad de Göttinegen. Alemania, en 1991. profesor investigador desde 1994 en la


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FITECMA de la UMSNH. Desde 2003 jefe del LACOPREMA.

Laboratorio de Conservación y Preservación de la Madera (LACOPREMA) Facultad de Ingeniería en Tecnología de la Madera, Edificio D., Planta alta. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo

[email protected]; [email protected]

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