El presente trabajo se engloba dentro de un proyecto amplio en el que se pretende el estudio comparativo de los ladrillos y los morteros, de época romana, utilizados en las distintas comarcas de la provincia de Sevilla. Dicho proyecto incluye los análisis mineralógico, y térmico y de los ensayos físicos de las muestras estudiadas correspondientes a la ciudad de Carmona. Los resultados de los análisis químicos serán objeto de una segunda publicación.This report comprises a large project where a comparative study is performed of brick and mortar used in Roman times in different areas of the province of Sevilla. The project includes a mineralogical and thermic analysis of the physical tests of the samples which correspond to the chemical analysis will be discussed in a later publication

Barrios, J. (Jesús)

Flores-Alés, V. (Vicente)

Guiraum, A. (Alfonso)

Universidad de Navarra

Estudio de los ladrillos utilizados durante la época romana en Carmona (Sevilla): estudio químico

Guiraum Pérez, Alfonso

Barrios Sevilla, Jesús

Flores Alés, Vicente

idUS. Depósito de Investigación Universidad de Sevilla

Estudio de los ladrillos utilizados durante la época romana en Carmona (Sevilla): estudio mineralógico, térmico y físico

Dadun, University of Navarra

CONSERVACION DEL PATRIMONIO ARQUITECTONICO Revista de Edificación. RE • Nº 18 • Octubre 1994 35 Estudio de los ladrillos utilizados durante la época romana en Carmona (Sevilla): estudio químico ALFONSO GUIRAUM PÉREZ, DR. EN CIENCIAS QUIMICAS JESUS BARRIOS SEVILLA, DR. EN CIENCIAS QUIMICAS VICENTE FLORES ALÉS, LCDO. EN QUIMICA RESUMEN. Un grupo de piezas cerámicas de cons-trucción de origen romano, procedentes de Carmona (Sevilla), destinadas a diversos usos, han sido estudiados a fin de establecer sus propie-dades. Tras haber sido publicados los análisis mi-neralógico, térmico y físico (RE 15), se completa el estudio con los resultados de los análisis quími-cos. Las conclusiones expuestas se explican tenien-do en cuenta los valores obtenidos en los análisis anteriores. SUMMARY. A group of building ceramics pieces, from the roman site of Carmona (Seville), destinated for se-veral uses, have been studied in order to know their pro-perties. Mineralogical, termic and physical analysis da-ta have been previously published (RE 15), and the study has been completed with the chemical analysis results. Conclussions exposed has been obtained consi-derating the former analysis results. INDICE GENERAL O. Antecedentes 1. Introducción 2. Nomenclatura y relación de muestras 3. Técnicas utilizadas 4. Resultados 5. Conclusiones 6. Agradecimientos 7. Bibliografía (RE 15) 1. Introducción 2. Técnicas analíticas 3. Análisis de resultados 4. Agradecimiento 5. Bibliografía (RE 18) 1. INTRODUCCION En una publicación anterior1 se exponían los re-sultados de los análisis mineralógico, térmico y físico de ladrillos de época romana procedentes de la ciudad de Carmo (Carmona). Como se indicaba, la zona de la cual proceden los ladrillos está en la vega del río Corbones, en la comarca de La Campiña de la provincia de Sevilla. Esta zona es rica en arcillas y calcaren itas, lo cual influye de forma determinante en la com-posición, tanto mineralógica como química de los materiales analizados. Los análisis químicos que en esta publicación se exponen comprenden la de-terminación porcentual en peso de los componen-tes mayoritarios. A partir de los resultados obtenidos se han esta-blecido relaciones entre las composiciones minera-lógica y química de las muestras. De otra parte se presentan las relaciones existentes entre los diver-sos componentes químicos, así como las deduccio-nes correspondientes que permiten establecer las di-versas combinaciones que puede plantear un ele-mento, como por ejemplo el calcio, presente como C03Ca y S04Ca. Dado que el fin de este trabajo no es el de esta-blecer la procedencia de las piezas, no se ha acome-tido el análisis de los elementos trazas; ello sería in-teresante en el caso de estudiarse la composición de las arcillas crudas de la zona en cuestión o de tra-tarse de un número considerable de piezas que per-mitiera un estudio estadístico que las agrupase en CONSERVACION DEL PATRIMONIO ARQUITECTONICO 36 posibles grupos de similar procedencia, tema que puede ser tratado en el futuro. La nomenclatura es la misma que se utilizó en los análisis publicados con anterioridad1, habiendo quedado descritas las características y procedencia de los materiales. 2. TECNICAS ANALITICAS Los análisis químicos de muestras cerámicas se pueden realizar mediante diversas técnicas, bien utilizando un mismo método para todos los compo-nentes o bien variando la técnica dependiendo del analito. Entre las técnicas que se encuentran más extendidas, al margen de los métodos clásicos de análisis, se pueden reseñar la espectroscopía de ab-sorción atómica, fluorescencia de rayos X, micros-copía electrónica de barrido, activación neutrónica, espectroscopía de emisión ICP, ... Las características y composición de las muestras influyen en las ven-tajas y desventajas que una técnica pueda ofrecer frente a otraz. Para la realización de estos análisis se han utili-zado diversas técnicas, en función de los analitos a determinar. Mayormente se han seguido las técni-cas descritas por el profesor Martín Pérez3, que se concretan a continuación. - La determinación de sílice se ha realizado gravi-métricamente tras ser atacada la muestra con una disolución de HC!. - Una vez separada la fracción de sílice fueron de-terminados los sesquióxidos metálicos de aluminio, hierro y titanio; de ellos, el análisis por colorimetría de TiOz resultó negativo para los valores que se han considerado como límite. - Por otra parte las muestras fueron sometidas a ataque triácido en caliente, tras el cual se realiza-ron las determinaciones de óxidos de calcio y mag-nesio por valoración con AEDT. - Los análisis de sodio y potasio se realizaron por espectroscopía de emisión atómica, y el de manga-SIOz Alz03 FeZ03 CaO MgO C1 54,93 11,63 6,97 17,61 2,11 C21 48,09 15,30 1,23 17,86 1,43 C2z 47,78 13,70 3,88 16,93 1,57 C31 54,24 15,19 5,73 12,69 1,12 C3z 53,44 15,22 5,23 14,31 0,11 C4 51,43 8,56 5,81 19,30 1,33 C5 44,62 10,61 3,07 21,17 -C6 49,62 10,67 5,53 15,81 2,24 Revista de Edificación. RE • Nº 18 • Octubre 1994 neso por absorción con lámpara de cátodo hueco Perkin Elmer; todos ellos con llama de aire-acetileno en espectofotómetro Perkin Elmer modelo 3100. - La determinacion de sulfatos se realizó por turbi-dimetría, en espectofotómetro Philips modelo PU8725 W/vis, a partir de soluciones de concentra-ción conocida, expresándose los resultados en con-tenido en S03. - Por último, la pérdidas al fuego se llevaron a ca-bo por calcinación a 1000°C. 3. ANALISIS DE RESULTADOS De los resultados obtenidos, (figura 1), se pueden reseñar inicialmente como interesantes las notables diferencias que presentan algunos de los paráme-tros para determinadas muestras. El ejemplo más significativo es la muestra de adobe (C5), en la que se puede apreciar como al no estar cocida la pieza no se ha producido la descom-posición de la calcita, por lo que el valor de las pér-didas al fuego es sensiblemente mayor que en el resto de las muestras. De otra parte se ha obtenido un valor más elevado de CaO, lo cual tendría su explicación en una adición de cal con el fin de que esta actuara como conglomerante en las arcillas sin cocer. En general, los contenidos en calcio resultan ele-vados para piezas de arcilla cocida. La zona es rica en calcarenitas lo cual confirma la procedencia a partir de las materias primas originales, igualmen-te indica una buena molienda de dichos materiales ya que de lo contrario habría sido difícil la conser-vación en buen estado de los ladrillos, pues la car-bonatación de los nódulos calizos habría sido cau-sa de agrietamientos y posibles fracturas4 . De he-cho, los caliches observados, descritos en la relación de piezas1, son de pequeño tamaño. Analizando en conjunto los distintos resultados de cada componente se observan algunas desvia-S03 NazO MnO KzO PF CaO/COz 0,79 0,44 - 1,52 3,21 5,49 -0,33 1,58 0,026 1,56 12,35 1,51 0,34 1,52 0,018 1,62 12,48 1,41 0,31 0,61 0,022 1,76 7,98 1,59 0,35 0,58 0,022 1,90 8,93 1,60 0,33 0,86 - 1,86 10,37 1,86 0,25 0,34 0,019 1,20 19,00 1,11 0,29 0,59 0,023 1,70 12,83 1,23 Figura 1 CONSERVACION DEL PATRIMONIO ARQUITECTONICO Revista de Edificación. RE • Nº 18 • Octubre 1994 ciones como son: el contenido en A1z03 de la muestra C4, el contenido en FeZ03 de la pieza C2¡ y el contenido en S03 y pérdidas al fuego de la muestra Cl. De estas desviaciones, la más signifi-cativa es el bajo valor de las pérdidas al fuego que se da en el (3,21%), lo cual, en principio, se contradice con los valores obtenidos para el con-tenido en CaO en el análisis químico. Una posible explicación es la existencia de calcio presente co-mo silicato detectada en la DRX, así como el ma-yor contenido en S03, que implica una mayor cantidad de calcio presente en forma de sulfato, disminuyendo por tanto el calcio presente como carbonato. Por otro lado se pueden estudiar multitud de combinaciones entre los porcentajes de cada com-ponente y sus pesos moleculares, de manera que se puedan ir estableciendo las formas en que se en-cuentran asociadas las distintas fracciones de cada elemento. El ejemplo más explícito de este tipo de combinaciones son las determinaciones que se pue-den hacer a partir del cociente entre los pesos mole-culares de CaO Y COz. Caso de que en las muestras analizadas todo el calcio presente estuviera como carbonato la rela-ción entre el contenido en CaO y las pérdidas al fuego, que se asocia a la descomposición de los car-%PF 37 bonatos y liberación de COz, debería valer 1,27. Dependiendo de la cantidad de calcio que exista en forma de carbonato que exista el valor de dicho co-ciente estará por encima o por debajo de 1,27 (figu-ra 1). Valores bajos indican que el valor del conte-nido en S03, y por tanto de yeso, es bajo, para las relaciones más altas, la presencia de calcio es supe-rior a la que corresponde a los carbonatos, por ello el tanto por ciento de S03 es mayor, asociándose es-te hecho a una mayor cantidad de yeso presente. Se establece por tanto una posible tendencia que re-sulta difícil de confirmar debido al bajo número de muestras. El yeso puede tener dos orígenes, bien puede proceder de las materias primas originales o bien puede deberse a filtraciones procedentes de los morteros o del propio suelo. Al margen de estas combinaciones, se ponen de manifiesto de manera algo más clara otras tenden-cias en las relaciones entre componentes. Así, las sumas de los contenidos en A1 3+, MgZ+,Na+ y K+, cationes presentes en los feldespatos, aumentan con el contenido en estos 1, de manera que las muestras más ricas en los citados cationes los son también en feldespatos. Se advierte también una tendencia proporcional-mente inversa entre los contenidos de SiOz y las pérdidas al fuego (COz) (figura 2). La presencia de 25,----------------------------------------------------------------, 20 - --• • 10 - - __ - - - - - _ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -5 • O 43 44 45 46 47 48 49 50 5 1 52 53 54 55 56 % Sílice Figura 2 CONSERVACION DEL PATRIMONIO ARQUITECTONICO 38 sílice en elevada cantidad facilita la formación de silicatos cálcicos a alta temperatura (diópsido, geh-lenita, kilchoanita, .. . ),como así muestran los resul-tados del análisis mineralógico1. Al tiempo que se produce esta formación de nuevos silicatos se pro-duce la descomposición de la calcita y la consi-guiente liberación de COz. Los resultados de estos análisis aportan los datos necesarios para explicar ciertos comportamientos de los ladrillos así como de su conservación, te-niendo en cuenta el largo período de tiempo trans-currido; y conjuntamente con el resto de análisis permiten una aproximación a los procesos de fa-bricación que seguidos para su elaboración y pues-ta en obra. 4. AGRADECIMIENTO Los autores de este artículo quieren manifestar su agradecimiento a Vorsevi S.A. Ingeniería y Control de Calidad, por la colaboración prestada. Revista de Edificación. RE • Nº 18 • Octubre 1994 5. BIBLIOGRAFIA 1. GUIRAUM, A., BARRIOS, J., FLORES, V., 1993: Estudio de los ladrillos utilizados durante la época romana en Carmona (Sevilla): Estudio mineraló-gico, térmico y fisico . Revista de Edificación RE, N°IS, Septiembre 1993; pp 37-42. 2. CASTILLO, J.R., M IR, J.M .. , MARTINEZ, M.C., GOMEZ, T., 1988: Study of the composition of si-liceous materials by AAS. Atomic Spectroscopy, Vo1.9 NQ1; p 9. 3. MARTIN, A., 1990: Ensayos y experiencias de al-teración en la conservación de obras de piedra de interés histórico artístico. Fundación Ramón Areces. Madrid; pp 300-307. 4. ARREDONDO, F.: Estudio de Materiales VI: Cerámica y vidrio, (2º Ed.) Instituto. E. Torroja de la construcción y del cemento . Madrid 1961; pp 11-17. 

CONSERVACION DEL PATRIMONIO ARQUITECTONICO Revista de Edificación. RE • Nº 15 • Septiembre 1993 37 Estudio de los ladrillos utilizados durante la época romana en Carmona (Sevilla): estudio mineralógico, térmico y físico ALFONSO GUIRAUM PEREZ, DR. EN CiENCIAS QUIMICAS lESUS BARRIOS SEVILLA, DR. EN CiENCIAS QUIMICAS VICENTE FLORES ALES, QUIMICO RESUMEN. El presente trabajo se engloba dentro de un proyecto amplio en el que se pretende el estudio compara-tivo de los ladrillos y los morteros, de época romana, utili-zados en las distintas comarcas de la provincia de Sevilla. Dicho proyecto incluye los análisis mineralógico, y tér-mico y de los ensayos fisicos de las muestras estudiadas correspondientes a la ciudad de Carmona. Los resulta-dos de los análisis químicos serán objeto de una segun-da publicación. . SUMMARY. This report comprises a Jarge project where a comparative study is performed of brick and mortar used in Roman times in different areas of the province of Sevilla. The project includes a mineraJogicaJ and thermic anaJy-sis of the physicaJ tests of the sampJes which corres-pond to the chemicaJ anaJysis will be discussed in a Ja-ter publication. INDICE GENERAL O. Antecedentes 1. Introducción 2. Nomenclatura y relación de muestras 3. Técnicas utilizadas 4. Resultados 5. Conclusiones 6. Agradecimientos 7. Bibliografía O. ANTECEDENTES Carmona se encuentra localizada en la zona de los Aleores, en la vega del rio Corbones, dentro de la comarca de la provincia de Sevilla denomina-da La Campiña. Litológicamente está ubicada en-tre una zona de arcillas y una de calearenitas situa-da al borde de Sierra Morena 1. Su privilegiada situación geográfica ha hecho de ella una ciudad que ha estado habitada desde la prehistoria. Las primeras referencias que se tienen de Carmona como enclave del Imperio Romano son del año 206 a.c., denominándose entonces Carmona. Convertida desde este momento en uno de los princi-pales núcleos urbanos de la Bética, llegó a tener 3,6 km de perímetro y una extensión de 49,9 HaZ, y aparece citada varias veces en textos relacionados con conflictos bélicos. La ciudad amurallada, conser-vándose en la actualidad parte de la muralla con re-formas y añadidos árabes y cristianos, siendo la puerta de Sevilla el entorno mejor conservado; la cir-cunstancia de que Carmona esté situada sobre una meseta ha hechos que los escarpes hayan podido ser la causa de la desaparición de partes de la muralla. Son numerosos los hallazgos arqueológicos de origen romano, pudiéndose destacar la Necrópolis, fechada en el siglo I a.c., y descubierta en 1868; el acueducto, que se conservó en uso hasta 1504, o su anfiteatro del siglo 1 a.O. 1. INTRODUCCION Las arcillas forman parte, junto al humus, del grupo de compuestos coloidales pertenecientes a la CONSERVACION DEL PATRIMONIO ARQUITECTONICO 38 fase sólida del suelo. Las arcillas comunes son ge-neralmente materiales sedimentarios, compuestos de minerales de origen secundario formados a par-tir de la alteración química de la roca. Estos mate-riales, en partículas de tamaño coloidal, se caracte-rizan por estar extremadamente divididos, por su forma aplanada (filosilicatos), por estar dotados de propiedades plásticas y absorbentes, y por gozar de gran actividad fisicoquímica. En la actualidad, del total de arcillas comunes explotadas en el mundo, 2/3 se dedican a la fabri-cación de productos cerámicos de construcción y al-farería 4 . En lo que respecta a la construcción, del material que se extrae del barrero, el contenido en arcilla pura debe oscilar entre un 25% y un 70%, si se encuentra por debajo del 25% serán arcillas poco plásticas, siendo difícil su moldeado, mientras que si es superior al 70% serán excesivamente plásticas y difíciles de manipular5. Un factor importante a tener en cuenta a la hora de utilizar una arcilla como materia prima para la fabricación de ladrillos es el contenido en CaC03 que, dependiendo del tipo de maquinaria de que se disponga para la molienda, podrá variar entre un 15% y un 20%. Es más, una vez terminado el ladri-llo es necesario realizar el control de nódulos cali-zos, ya que un número elevado puede dar lugar a agrietamientos por hidratación. Así mismo, las arcillas pueden ser grasas, aque-llas que dificultan la entrada de agua en su inte-rior, o arenosas, de efecto contrario; en ambos casos aparecen una serie de inconvenientes que se tratan de evitar con la adición de impurezas. El caso más común para las arcillas grasas, es la adición de are-nas, serrín ... que actúan como desengrasan tes for-mando intersticios que permiten la entrada de agua, facilitando así el moldeado, y para las areno-sas se adicionan NaZC03, taninos, NaOH, ... . con el fin de mejorar la plasticidad. Otro problema es la existencia de impurezas no deseadas, tales como yeso, piritas, álcalis o sales, que puedan dar lugar a eflorescencias o roturas, y que hay que eliminar previamente5 . El uso de la arcilla cocida como material de cons-trucción es antiquísimo; así se conservan piezas da-tadas de 1539 -1514 a.c., con los nombres de los re-yes egipcios de la decimoctava dinastía6, más cerca-no al periodo romano se tienen noticias que indican la utilización del ladrillo en el siglo III a.c., en el Palacio Nippur, en Mesopotamia7. Se introdujo en el mundo grecorromano a través de Sicilia, extendién-dose su uso durante el Imperio Romano, mayor-mente como material secundario, salvo en algunas zonas, en las que por las características del terreno se utilizó como material base en construcciones, tal es el caso del sur de España. En las construcciones hispanomusulmanas en general, el ladrillo es un material ampliamente utilizado. A lo largo de las distintas épocas el ladrillo ha sido un material que Revista de Edificación. RE • NQ 15 • Septiembre 1993 no ha dejado de utilizarse en todo tipo de edificacio-nes, dándose la circunstancia añadida de que se presenta una magnífica resistencia al paso del tiem-po, por lo que hasta nuestros días han llegado pie-zas cerámicas de construcción en perfecto estado. En la Hispania romana se utilizaron diversos ti-pos de piezas cerámicas como materiales de cons-trucción, ladrillos, tejas curvas, tejas planas, antefi-jas, ... 8 Todos ellos realizadas en barro cocido y ela-boradas con moldes de terracota, que además solí-an ser retocadas o adornadas con algún tipo de po-licromía una vez cocidas las piezas9. El ladrillo cocido fue utilizado con diversas for-mas, inicialmente eran triangulares y más tarde con forma de paralelepípedo. Lo normal es que fue-ran de gran tamaño, y por lo general de buena fac-tura y calidad, presentando un buen amasado, buena cocción y resistencia. 2. TOMA DE MUESTRAS Y NOMENCLATURA Todas las muestras estudiadas corresponden a piezas cerámicas, ladrillos, procedentes de prospec-ciones arqueológicas realizadas en el núcleo urbano de Carmona, y pertenecen a distintos usos detalla-dos en la descripción de cada una de las muestras. La nomenclatura utilizada consta de dos términos, una letra correspondiente a la ciudad de Carmona, y Figura 1 CONSERVACION DEL PATRIMONIO ARQUITECTONICO Revista de Edificación. RE • NQ 15 • Septiembre 1993 un número correspondiente a la zona de la que pro-cede. En aquellos casos en que hay más de una pieza de la misma cata se ha utilizado un subíndice. Relación de piezas estudiadas: • el: Ubicación: e/ Antonio Quintanilla NQ 5; época: siglo 1 a.e.; color: rojizo; peso: 239 g; medi-das: 9,2 x 7,3 x 2,9 cm; diferencias de altura en las tablas: 0,15/0,22 cm. Ladrillo tipo térculli de pe-queño tamaño, utilizado en la decoración de sue-los. Presenta pequeños caliches. • e21: Ubicación: e/ Enmedio nQ 26; época: siglo 1 a.e.; color: rojizo y amarillento; peso: 1219 g; medi-das: (roto) 15,2 x 14,2 x 4,6 (canto mayor), 3,2 (canto menor) cm. Ladrillo en forma de cuña, perteneciente a la tapa de una cuppa (tumba). Presenta numerosos calichas en la zona interior, Se aprecia una superficie exterior en la que el ladrillo presenta un color rojizo, siendo el interior de color amarillento, tal vez debido al haber sido sometido a algún tipo de ritual funera-rio. Se ha realizado análisis mineralógico por difrac-ción de rayos X de las dos zonas, así se les asignan las denominaciones e21 (interior) y e21 (exterior). • e22: Ubicación: e/ Enmedio nQ 26; época: siglo 1 a.e.; color: rojizo con manchas amarillentas, pe-so: 3150 g; medidas: 23,4 x 14,9 x 4,7 cm; diferen-cias de altura en las tablas: 0,50 / 0,28 cm. Ladrillo perteneciente a una cuppa. Presenta algunos cali-ches. Este ladrillo fue sometido a un ritual del mis-mo tipo que el e21. • e31: Ubicación: Plazuela de Lasso; época: siglo 1 a.e.; color: rojizo; peso: 1635 g; medidas: (roto) 12,4 x 23,2 x 4,0 cm; diferencias de altura en las ta-blas: 0,97/1,49 cm. Ladrillo muy irregular, roto, presenta marcas hechas con la mano, aparente-mente para lograr una mejor adhesión del mortero, del que quedan pequeños resos adheridos. Una ca-pa muy fina aparece desprendida en algunas zo-nas, posiblemente debido a los caliches (figura 1). • e32: Ubicación: Plazuela de Lasso; época: si-glo 1 a.e.; color: rpjizo; peso: 2413 g; medidas: (roto) 18,5 x 23,9 x 3,9 cm. • e4: Ubicación: e/ San Felipe nQ 35-A; época: si-glo 1 a.e.; color: rojizo; peso: 159 g; medidas: forma irregular. Trozo de un ladrillo de forma irregular, con bordes redondeados. • es: Ubicación: CI Montánchez nQ 4; época: siglo 1 a.e.; color: rojizo; peso: 302 g; pieza de forma irre-gular perteneciente a un ladrillo de adobe utilizado en el recubrimiento de las paredes de un horno. Al contacto con agua la pieza a disgregarse comienza. • e6: Ubicación: e/ Montánchez nQ 4; época: si-glo 11 d.e.; color: pardo rojizo; peso: 589 g; medi-das: 9,8 x 11,1 x 3,9 cm; diferencias de altura en las tablas: 0,36/0,42 cm. Trozo de un ladrillo, que pre-senta los bordes muy irregulares y estrías en el inte-rior formando lascas. Esta pieza pertenece al con-junto de larillos con el que debió rellenarse el horno de la calle Montánchez nQ 4, al que pertenece tam-bién la muestra es, una vez que se dejó de usar. 39 3. TECNICAS UTILIZADAS Las técnicas utilizadas para la realización de los distintos análisis son las siguientes: Análisis mineralógico cualitativo y semicuanti-tativo, por difracción de rayos X, mediante méto-do de polvo con muestra total.. La muestra fue molida en mortero de ágata, una vez compactada se analizó en un difractómetro Phillips PW 1130 / 90, dotado de rendija automática, empleando la radiación Ka del eu, con filtro de Ni, en un inter-valo de 3°-70°, a una velocidad de 2° 2e/min. Análisis térmico diferencial (ATO) y termogravi-métrico (TG). Los diagramas de análisis TG, pérdida de peso en función de la temperatura, y ATO, medi-da de la diferencia de flujo de calor respecto de una referencia o inerte, en este caso se ha usado alúmi-na calcinada, se han obtenido simultáneamente en un equipo térmico de alta temperatura Setaram 92, las muestras fueron tratadas al aire hasta 1000° e, empleando crisoles de platino, la velocidad lineal de calentamiento fue de 12° e por minuto. Los ensayos físicos realizados a los ladrillos se han realizado según las normativas de calidad vi-gentes, UNE 67-027 para determinar la absorción y UNE 67-031 para la succión. 4. RESULTADOS 4.1 Análisis mineralógico La identificación de los difractogramas se ha rea-lizado según el método de Brindley y Brown10, rea-lizándose la cuantificación sobre los picos de más intensidad de los distintos minerales (figura 2). Los resultados se expresan en tanto por ciento en peso; aquellos en los que aparece Ne son los minerales que han sido identificados en el difractograma, pe-ro con señales que no permiten su cuantificación. Los valores obtenidos se pueden calificar de típicos, sin existir desviaciones llamativas para ninguno de los minerales presentes. Los minerales identificados son: Q: cuarzo, Si02; C: calcita, carbonato de calcio; F: feldespatos, sili-catos de sodio, aluminio; H: hematites, óxido de hierro; O: diópsido, silicato cálcico-magnésico; G: gehlenita, silicato de calcio y aluminio; K: kilchoa-nita, silicato de calcio (ea3Si07); W: wollastonita, silicato de calcio (eaSi03). 4.2 Análisis térmico (figura 3) El análisis TG y ATO han sido efectuados con muestras entorno a los 50 mg de peso, presentando todas las piezas estudiadas comportamientos bas-tante similares. Así, en el análisis TG se observa una pérdida progresiva de peso debido inicialmen-CONSERVACION DEL PATRIMONIO ARQUITECTONICO 40 te al agua mecánicamente retenida, continuando la pérdida por la eliminación del agua de composi-ción de los minerales presentes y por la combustión de la materia orgánica, llegándose a un valor cons-tante del peso una vez que se produce la descompo-TG (rng) 0.5 -2.5 -3.0 -3.5 -4.0 100 ATG ATO 200 300 400 500 Revista de Edificación. RE • Nº 15 • Septiembre 1993 sición y consiguiente eliminación del .CaC03, lo que comporta una importante pérdida. En el estudio de las curvas de ATO se han obser-vado efectos endotérmicos a baja temperatura «300° C) debidos a la pérdida inicial de agua . 600 700 rn icroV) t Exo 5 o -5 -10 -15 -20 -25 TEMPERATURE (C) 800 900 -30 Figura 3 CONSERVACION DEL PATRIMONIO ARQUITECTONICO Revista de Edificación. RE • Nº 15 • Septiembre 1993 Algunas muestras presentan indicios bastante pro-bables de existencia de materia orgánica, que se eli-mina a los 300°-400° C, lo que provoca un efecto exotérmico debido a la combustión de la misma. En todas las muestras aparece cuarzo cristalizado, de-tectándose el característico efecto endotérmico de inversión de las fases a= ~ entorno a los 574°- 576° C. Una vez alcanzadas temperaturas entre 770°-780° C, se produce un efecto endotérmico debido a la presen-cia de carbonatos (calcita), que se descomponen. En la muestra C21 int. la descomposición no se produce hasta los 792° C, lo cual podría asociarse a una dife-rencia en el tamaño de grano. A partir de los 800° C sólo se detectan efectos exotérmicos de baja intensi-dad, asociados a la posible formación o cristaliza-ción de nuevas fases, esto es de los minerales sintéti-cos (diópsido, gehlenica, kilchoanita, ... ) debido al tratamiento térmico. Todos estos efectos son obser-vables en el diagrama correspondiente a la muestra C21 int. 4.3 Ensayos físicos Los ensayos físicos que se han podido realizar, por las características de las muestras, son los de succión y absorción de agua, habiéndose obtenido los resultados que se reflejan en la figura 4. Dichos valores son perfectamente aceptables dentro de las normas actuales de calidad. S. CONCLUSIONES A partir de los datos obtenidos de los análisis por difracción de rayos X, se observa una relación entre los contenidos de cuarzo y de diópsido (silicato cál-cico-magnésico), guardando este último una se-cuencia proporcional al cuarzo. De manera que los contenidos más bajos en cuarzo (C21, C22, C1) co-rresponden a los valores más altos para la cuantifi-Figura 4 41 cación del diópsido; ello se puede asociar a una transformación de la sílice de cuarzo en silicato cál-cico-magnésico por efecto de la temperatura. La presencia de pequeñas cantidades de mineral de origen sintético, tales como diópsido, gehlenita, wollastonita y kilchoanita, dan idea de que las tem-peraturas alcanzadas en la cocción se pueden consi-derar en torno al margen de los 800° - 850° Cll-12, lo cual resulta acorde con el material utilizado como combustible, madera. Los elevados contenidos en calcita tienen un do-ble origen, de una parte como mineral propio de las arcillas originales que no ha llegado a transformar durante la cocción, y de otra parte como mineral de nueva formación, resultado de la carbonatación del óxido de calcio, producto de la descomposición pre-via de la calcita . Esta descomposición se detecta en el ATO como se ha descrito anteriormente. Por otro lado, en el momento en que se completa la descomposición de la calcita se produce una de-sestabilización del peso de la muestra, detectándose un valor constante en la gráfica del análisis TG has-ta alcanzar los 1000° C, valor máximo considerado. La falta de homogeneidad en el color de los la-drillos puede tener su origen en las diferencias en el contenido de oxígeno de la atmósfera de coc-ción y del proceso de enfriamiento ll , otra causa puede ser la transformación de los óxidos de hie-rro a alta temperatura, variando el color pardo ro-jizo a un color verdoso, ha de considerarse tam-bién la posible falta de homogeneidad en la tem-peratura de cocción. La calidad de los ladrillos de época romana es un hecho contrastado. Ello queda refrendado por los datos obtenidos en los ensayos físicos de absor-ción y de succión, ya que dichos valores se encuen-tran dentro de los límites permitidos en la actuali-dad por las normas de calidad: para la absorción (UNE 67-027) el máximo permitido para ladrillos de este tipo es del 18%, y para la succ~ón (UNE 67-031) es 0,45 g/cm2 mino 6. AGRADECIMIENTOS Los autores desean hacer patente su agradeci-miento al Opto. de Cristalografía y Mineralogía de la Universidad de Sevilla, al Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla yola empresa Vorsevi S.A., por haber facilitado la realización de determinados ensayos. Así como a los arqueólogos municipales de Carmona por su colaboración. 7. BIBLIOGRAFIA GALAN, E. , PEREZ, J.L. y col.: Geología de Sevilla alre-dedores y características de los suelos del área urbana. Ayuntamiento de Sevilla. Sevilla, 1989; pp 95-101. CONSERVACION DEL PATRIMONIO ARQUITECTONICO 42 2 MORALES, A.J., SANZ, M.J., SERRERA, J.M., Valdivieso, E.: Guía artística de Sevilla y su provin-cia. Excma. Diputación Provincial de Sevilla . Sevilla, 1989; pp 361-362. 3 JIMENEZ, A.: La puerta de Sevilla de Carmona. Consejería de Obras Públicas Junta de Andalucía. Sevilla, 1989; pp 35-45. 4 GARCIA, J., MARTINEZ, J.: Recursos minerales de España. (González Díez, l.: Arcillas comunes) . CSIC. Madrid, 1992; pp 95-112. 5 ARREDONDO, F. : Estudio de materiales VI: Cerámica y vidrio, (2º Ed.) Instituto E. Torroja de la construcción y del cemento. Madrid, 1961; pp 11-17. 6 BARAHONA, E.: Arcillas de ladrillería de la pro-vincia de Granada: Evaluación de algunos ensayos de materias primas. Tesis Doctoral. Universidad de Granada, 1974; p 19. 7 ORUS, F.: Materiales de construcción, (7º Ed.). Dossat. Madrid, 1985. Revista de Edificación. RE • Nº 15 • Septiembre 1993 8 GARCIA, R., VIGIL, R., RAMOS, M.L.: Estudio ar-quitectónico de algunos materiales cerámicos de construcción (tejas y antefijas) de la Hispania ro-mana. Bol. Soc. Esp. de Cerámica y Vidrio. NQ 31 , 1992; pp 435-439. 9 ADAM, J.P.: La construction romaine, materiaux et techniques. Masson & Cie. Paris, 1984; p 137. 10 BRINDLEY, G.W., BROWN, G.: Crystal structu-res of cIay minerals and their X ray identifica-tion. London Mineral Society. 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Estudio de los ladrillos utilizados durante la época romana en Carmona (Sevilla): estudio mineralógico, térmico y físico

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Dadun, University of Navarra

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