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

CONSERVACION DEL PATRIMONIO ARQUITECTONICO Re is a de Edi icación. RE • Nº 15 • Sep iemb e 1993 37 Es udio de los lad illos u ilizados du an e la época omana en Ca mona (Se illa): es udio mine alógico, é mico y ísico ALFONSO GUIRAUM PEREZ, DR. EN CiENCIAS QUIMICAS lESUS BARRIOS SEVILLA, DR. EN CiENCIAS QUIMICAS VICENTE FLORES ALES, QUIMICO RESUMEN. El p esen e abajo se engloba den o de un p oyec o amplio en el que se p e ende el es udio compa a- i o de los lad illos y los mo e os, de época omana, u ili- zados en las dis in as coma cas de la p o incia de Se illa. Dicho p oyec o incluye los análisis mine alógico, y é - mico y de los ensayos isicos de las mues as es udiadas co espondien es a la ciudad de Ca mona. Los esul a- dos de los análisis químicos se án obje o de una segun- da publicación. . SUMMARY. This epo comp ises a Ja ge p ojec whe e a compa a i e s udy is pe o med o b ick and mo a used in Roman imes in di e en a eas o he p o ince o Se illa. The p ojec includes a mine aJogicaJ and he mic anaJy- sis o he physicaJ es s o he sampJes which co es- pond o he chemicaJ anaJysis will be discussed in a Ja- e publica ion. INDICE GENERAL O. An eceden es 1. In oducción 2. Nomencla u a y elación de mues as 3. Técnicas u ilizadas 4. Resul ados 5. Conclusiones 6. Ag adecimien os 7. Bibliog a ía O. ANTECEDENTES C a mona se encuen a localizada en la zona de los Aleo es, en la ega del io Co bones, den o de la coma ca de la p o incia de Se illa denomina- da La Campiña. Li ológicamen e es á ubicada en- e una zona de a cillas y una de calea eni as si ua- da al bo de de Sie a Mo ena 1. Su p i ilegiada si uación geog á ica ha hecho de ella una ciudad que ha es ado habi ada desde la p ehis o ia. Las p ime as e e encias que se ienen de Ca mona como encla e del Impe io Romano son del año 206 a.c., denominándose en onces Ca mona. Con e ida desde es e momen o en uno de los p inci- pales núcleos u banos de la Bé ica, llegó a ene 3,6 km de pe íme o y una ex ensión de 49,9 HaZ, y apa ece ci ada a ias eces en ex os elacionados con con lic os bélicos. La ciudad amu allada, conse - ándose en la ac ualidad pa e de la mu alla con e- o mas y añadidos á abes y c is ianos, siendo la pue a de Se illa el en o no mejo conse ado; la ci - cuns ancia de que Ca mona es é si uada sob e una mese a ha hechos que los esca pes hayan podido se la causa de la desapa ición de pa es de la mu alla. Son nume osos los hallazgos a queológicos de o igen omano, pudiéndose des aca la Nec ópolis, echada en el siglo I a.c., y descubie a en 1868; el acueduc o, que se conse ó en uso has a 1504, o su an i ea o del siglo 1 a.O. 1. INTRODUCCION Las a cillas o man pa e, jun o al humus, del g upo de compues os coloidales pe enecien es a la CONSERVACION DEL PATRIMONIO ARQUITECTONICO 38 ase sólida del suelo. Las a cillas comunes son ge- ne almen e ma e iales sedimen a ios, compues os de mine ales de o igen secunda io o mados a pa - i de la al e ación química de la oca. Es os ma e- iales, en pa ículas de amaño coloidal, se ca ac e- izan po es a ex emadamen e di ididos, po su o ma aplanada ( ilosilica os), po es a do ados de p opiedades plás icas y abso ben es, y po goza de g an ac i idad isicoquímica. En la ac ualidad, del o al de a cillas comunes explo adas en el mundo, 2/3 se dedican a la ab i- cación de p oduc os ce ámicos de cons ucción y al- a e ía4. En lo que espec a a la cons ucción, del ma e ial que se ex ae del ba e o, el con enido en a cilla pu a debe oscila en e un 25% y un 70%, si se encuen a po debajo del 25% se án a cillas poco plás icas, siendo di ícil su moldeado, mien as que si es supe io al 70% se án excesi amen e plás icas y di íciles de manipula 5. Un ac o impo an e a ene en cuen a a la ho a de u iliza una a cilla como ma e ia p ima pa a la ab icación de lad illos es el con enido en CaC0 3 que, dependiendo del ipo de maquina ia de que se disponga pa a la molienda, pod á a ia en e un 15% y un 20%. Es más, una ez e minado el lad i- llo es necesa io ealiza el con ol de nódulos cali- zos, ya que un núme o ele ado puede da luga a ag ie amien os po hid a ación. Así mismo, las a cillas pueden se g asas, aque- llas que di icul an la en ada de agua en su in e- io , o a enosas, de e ec o con a io; en ambos casos apa ecen una se ie de incon enien es que se a an de e i a con la adición de impu ezas. El caso más común pa a las a cillas g asas, es la adición de a e- nas, se ín ... que ac úan como deseng asan es o - mando in e s icios que pe mi en la en ada de agua, acili ando así el moldeado, y pa a las a eno- sas se adicionan Na Z C0 3, aninos, NaOH, . .. . con el in de mejo a la plas icidad. O o p oblema es la exis encia de impu ezas no deseadas, ales como yeso, pi i as, álcalis o sales, que puedan da luga a e lo escencias o o u as, y que hay que elimina p e iamen e 5. El uso de la a cilla cocida como ma e ial de cons- ucción es an iquísimo; así se conse an piezas da- adas de 1539 -1514 a.c., con los nomb es de los e- yes egipcios de la decimoc a a dinas ía 6, más ce ca- no al pe iodo omano se ienen no icias que indican la u ilización del lad illo en el siglo III a.c., en el Palacio Nippu , en Mesopo amia7. Se in odujo en el mundo g eco omano a a és de Sicilia, ex endién- dose su uso du an e el Impe io Romano, mayo - men e como ma e ial secunda io, sal o en algunas zonas, en las que po las ca ac e ís icas del e eno se u ilizó como ma e ial base en cons ucciones, al es el caso del su de España. En las cons ucciones hispanomusulmanas en gene al, el lad illo es un ma e ial ampliamen e u ilizado. A lo la go de las dis in as épocas el lad illo ha sido un ma e ial que Re is a de Edi icación. RE • NQ 15 • Sep iemb e 1993 no ha dejado de u iliza se en odo ipo de edi icacio- nes, dándose la ci cuns ancia añadida de que se p esen a una magní ica esis encia al paso del iem- po, po lo que has a nues os días han llegado pie- zas ce ámicas de cons ucción en pe ec o es ado. En la Hispania omana se u iliza on di e sos i- pos de piezas ce ámicas como ma e iales de cons- ucción, lad illos, ejas cu as, ejas planas, an e i- jas, ... 8 Todos ellos ealizadas en ba o cocido y ela- bo adas con moldes de e aco a, que además solí- an se e ocadas o ado nadas con algún ipo de po- lic omía una ez cocidas las piezas9. El lad illo cocido ue u ilizado con di e sas o - mas, inicialmen e e an iangula es y más a de con o ma de pa alelepípedo. Lo no mal es que ue- an de g an amaño, y po lo gene al de buena ac- u a y calidad, p esen ando un buen amasado, buena cocción y esis encia. 2. TOMA DE MUESTRAS Y NOMENCLATURA Todas las mues as es udiadas co esponden a piezas ce ámicas, lad illos, p oceden es de p ospec- ciones a queológicas ealizadas en el núcleo u bano de Ca mona , y pe enecen a dis in os usos de alla- dos en la desc ipción de cada una de las mues as. La nomencla u a u ilizada cons a de dos é minos, una le a co espondien e a la ciudad de Ca mona, y Figu a 1 CONSERVACION DEL PATRIMONIO ARQUITECTONICO Re is a de Edi icación. RE • NQ 15 • Sep iemb e 1993 un núme o co espondien e a la zona de la que p o- cede. En aquellos casos en que hay más de una pieza de la misma ca a se ha u ilizado un subíndice. Relación de piezas es udiadas: • el: Ubicación: e/ An onio Quin anilla NQ 5; época: siglo 1 a.e.; colo : ojizo; peso: 239 g; medi- das: 9,2 x 7,3 x 2,9 cm; di e encias de al u a en las ablas: 0,15/0,22 cm. Lad illo ipo é culli de pe- queño amaño, u ilizado en la deco ación de sue- los. P esen a pequeños caliches. • e2 1: Ubicación: e/ Enmedio nQ 26; época: siglo 1 a.e.; colo : ojizo y ama illen o; peso: 1219 g; medi- das: ( o o) 15,2 x 14,2 x 4,6 (can o mayo ), 3,2 (can o meno ) cm. Lad illo en o ma de cuña, pe enecien e a la apa de una cuppa ( umba). P esen a nume osos calichas en la zona in e io , Se ap ecia una supe icie ex e io en la que el lad illo p esen a un colo ojizo, siendo el in e io de colo ama illen o, al ez debido al habe sido some ido a algún ipo de i ual une a- io. Se ha ealizado análisis mine alógico po di ac- ción de ayos X de las dos zonas, así se les asignan las denominaciones e2 1 (in e io ) y e2 1 (ex e io ). • e2 2: Ubicación: e/ Enmedio nQ 26; época: siglo 1 a.e.; colo : ojizo con manchas ama illen as, pe- so: 3150 g; medidas: 23,4 x 14,9 x 4,7 cm; di e en- cias de al u a en las ablas: 0,50 / 0,28 cm. Lad illo pe enecien e a una cuppa. P esen a algunos cali- ches. Es e lad illo ue some ido a un i ual del mis- mo ipo que el e2 1. • e3 1: Ubicación: Plazuela de Lasso; época: siglo 1 a.e.; colo : ojizo; peso: 1635 g; medidas: ( o o) 12,4 x 23,2 x 4,0 cm; di e encias de al u a en las a- blas: 0,97/1,49 cm. Lad illo muy i egula , o o, p esen a ma cas hechas con la mano, apa en e- men e pa a log a una mejo adhesión del mo e o, del que quedan pequeños esos adhe idos. Una ca- pa muy ina apa ece desp endida en algunas zo- nas, posiblemen e debido a los caliches ( igu a 1). • e3 2: Ubicación: Plazuela de Lasso; época: si- glo 1 a.e.; colo : pjizo; peso: 2413 g; medidas: ( o o) 18,5 x 23,9 x 3,9 cm. • e4: Ubicación: e/ San Felipe nQ 35-A; época: si- glo 1 a.e.; colo : ojizo; peso: 159 g; medidas: o ma i egula . T ozo de un lad illo de o ma i egula , con bo des edondeados. • es: Ubicación: CI Mon ánchez nQ 4; época: siglo 1 a.e.; colo : ojizo; peso: 302 g; pieza de o ma i e- gula pe enecien e a un lad illo de adobe u ilizado en el ecub imien o de las pa edes de un ho no. Al con ac o con agua la pieza a disg ega se comienza. • e6: Ubicación: e/ Mon ánchez nQ 4; época: si- glo 11 d.e.; colo : pa do ojizo; peso: 589 g; medi- das: 9,8 x 11,1 x 3,9 cm; di e encias de al u a en las ablas: 0,36/0,42 cm. T ozo de un lad illo, que p e- sen a los bo des muy i egula es y es ías en el in e- io o mando lascas. Es a pieza pe enece al con- jun o de la illos con el que debió ellena se el ho no de la calle Mon ánchez nQ 4, al que pe enece am- bién la mues a es, una ez que se dejó de usa . 39 3. TECNICAS UTILIZADAS Las écnicas u ilizadas pa a la ealización de los dis in os análisis son las siguien es: Análisis mine alógico cuali a i o y semicuan i- a i o, po di acción de ayos X, median e mé o- do de pol o con mues a o al.. La mues a ue molida en mo e o de ága a, una ez compac ada se analizó en un di ac óme o Phillips PW 1130 / 90, do ado de endija au omá ica, empleando la adiación Ka del eu, con il o de Ni, en un in e - alo de 3°-70°, a una elocidad de 2° 2e/min. Análisis é mico di e encial (ATO) y e mog a i- mé ico (TG). Los diag amas de análisis TG, pé dida de peso en unción de la empe a u a, y ATO, medi- da de la di e encia de lujo de calo espec o de una e e encia o ine e, en es e caso se ha usado alúmi- na calcinada, se han ob enido simul áneamen e en un equipo é mico de al a empe a u a Se a am 92, las mues as ue on a adas al ai e has a 1000° e, empleando c isoles de pla ino, la elocidad lineal de calen amien o ue de 12° e po minu o. Los ensayos ísicos ealizados a los lad illos se han ealizado según las no ma i as de calidad i- gen es, UNE 67-027 pa a de e mina la abso ción y UNE 67-031 pa a la succión. 4. RESULTADOS 4.1 Análisis mine alógico La iden i icación de los di ac og amas se ha ea- lizado según el mé odo de B indley y B own10, ea- lizándose la cuan i icación sob e los picos de más in ensidad de los dis in os mine ales ( igu a 2). Los esul ados se exp esan en an o po cien o en peso; aquellos en los que apa ece Ne son los mine ales que han sido iden i icados en el di ac og ama, pe- o con señales que no pe mi en su cuan i icación. Los alo es ob enidos se pueden cali ica de ípicos, sin exis i des iaciones llama i as pa a ninguno de los mine ales p esen es. Los mine ales iden i icados son: Q: cua zo, Si0 2; C: calci a, ca bona o de calcio; F: eldespa os, sili- ca os de sodio, aluminio; H: hema i es, óxido de hie o; O: diópsido, silica o cálcico-magnésico; G: gehleni a, silica o de calcio y aluminio; K: kilchoa- ni a, silica o de calcio (ea3Si07); W: wollas oni a, silica o de calcio (eaSi03). 4.2 Análisis é mico ( igu a 3) El análisis TG y ATO han sido e ec uados con mues as en o no a los 50 mg de peso, p esen ando odas las piezas es udiadas compo amien os bas- an e simila es. Así, en el análisis TG se obse a una pé dida p og esi a de peso debido inicialmen- CONSERVACION DEL PATRIMONIO ARQUITECTONICO 40 e al agua mecánicamen e e enida, con inuando la pé dida po la eliminación del agua de composi- ción de los mine ales p esen es y po la combus ión de la ma e ia o gánica, llegándose a un alo cons- an e del peso una ez que se p oduce la descompo - TG ( ng) 0.5 -2.5 -3.0 -3.5 -4.0 100 ATG ATO 200 300 400 500 Re is a de Edi icación. RE • Nº 15 • Sep ie mb e 1993 sición y consiguien e eliminación del. CaC0 3, lo que compo a una impo an e pé dida . En el es udio de las cu as de ATO se han obse - ado e ec os endo é micos a baja empe a u a «300 ° C) debidos a la pé dida inicial de agua . 600 700 n ic oV) Exo 5 o -5 - 10 -15 -20 -25 TEMPERATURE (C) 800 900 - 30 Figu a 3 CONSERVACION DEL PATRIMONIO ARQUITECTONICO Re is a de Edi icación. RE • Nº 15 • Sep iemb e 1993 Algunas mues as p esen an indicios bas an e p o- bables de exis encia de ma e ia o gánica, que se eli- mina a los 300°-400° C, lo que p o oca un e ec o exo é mico debido a la combus ión de la misma. En odas las mues as apa ece cua zo c is alizado, de- ec ándose el ca ac e ís ico e ec o endo é mico de in e sión de las ases a= ~ en o no a los 574°- 576° C. Una ez alcanzadas empe a u as en e 770°-780° C, se p oduce un e ec o endo é mico debido a la p esen- cia de ca bona os (calci a), que se descomponen. En la mues a C21 in . la descomposición no se p oduce has a los 792° C, lo cual pod ía asocia se a una di e- encia en el amaño de g ano. A pa i de los 800° C sólo se de ec an e ec os exo é micos de baja in ensi- dad, asociados a la posible o mación o c is aliza- ción de nue as ases, es o es de los mine ales sin é i- cos (diópsido, gehlenica, kilchoani a, ... ) debido al a amien o é mico. Todos es os e ec os son obse - ables en el diag ama co espondien e a la mues a C21 in . 4.3 Ensayos ísicos Los ensayos ísicos que se han podido ealiza , po las ca ac e ís icas de las mues as, son los de succión y abso ción de agua, habiéndose ob enido los esul ados que se e lejan en la igu a 4. Dichos alo es son pe ec amen e acep ables den o de las no mas ac uales de calidad. S. CONCLUSIONES A pa i de los da os ob enidos de los análisis po di acción de ayos X, se obse a una elación en e los con enidos de cua zo y de diópsido (silica o cál- cico-magnésico), gua dando es e úl imo una se- cuencia p opo cional al cua zo. De mane a que los con enidos más bajos en cua zo (C21, C22, C1) co- esponden a los alo es más al os pa a la cuan i i- Figu a 4 41 cación del diópsido; ello se puede asocia a una ans o mación de la sílice de cua zo en silica o cál- cico-magnésico po e ec o de la empe a u a. La p esencia de pequeñas can idades de mine al de o igen sin é ico, ales como diópsido, gehleni a, wollas oni a y kilchoani a, dan idea de que las em- pe a u as alcanzadas en la cocción se pueden consi- de a en o no al ma gen de los 800° - 850 ° Cll-12, lo cual esul a aco de con el ma e ial u ilizado como combus ible, made a. Los ele ados con enidos en calci a ienen un do- ble o igen, de una pa e como mine al p opio de las a cillas o iginales que no ha llegado a ans o ma du an e la cocción, y de o a pa e como mine al de nue a o mación, esul ado de la ca bona ación del óxido de calcio, p oduc o de la descomposición p e- ia de la calci a. Es a descomposición se de ec a en el ATO como se ha desc i o an e io men e. Po o o lado, en el momen o en que se comple a la descomposición de la calci a se p oduce una de- ses abilización del peso de la mues a, de ec ándose un alo cons an e en la g á ica del análisis TG has- a alcanza los 1000° C, alo máximo conside ado. La al a de homogeneidad en el colo de los la- d illos puede ene su o igen en las di e encias en el con enido de oxígeno de la a mós e a de coc- ción y del p oceso de en iamien o ll , o a causa puede se la ans o mación de los óxidos de hie- o a al a empe a u a, a iando el colo pa do o- jizo a un colo e doso, ha de conside a se am- bién la posible al a de homogeneidad en la em- pe a u a de cocción. La calidad de los lad illos de época omana es un hecho con as ado. Ello queda e endado po los da os ob enidos en los ensayos ísicos de abso - ción y de succión, ya que dichos alo es se encuen- an den o de los lími es pe mi idos en la ac uali- dad po las no mas de calidad: pa a la abso ción (UNE 67-027) el máximo pe mi ido pa a lad illos de es e ipo es del 18%, y pa a la succ~ón (UNE 67- 031) es 0,45 g/cm 2 min o 6. AGRADECIMIENTOS Los au o es desean hace pa en e su ag adeci- mien o al Op o. de C is alog a ía y Mine alogía de la Uni e sidad de Se illa, al Ins i u o de Ciencia de Ma e iales de Se illa yola emp esa Vo se i S.A ., po habe acili ado la ealización de de e minados ensayos. Así como a los a queólogos municipales de Ca mona po su colabo ación. 7. BIBLIOGRAFIA GALAN, E. , PEREZ, J.L. y col.: Geología de Se illa al e- dedo es y ca ac e ís icas de los suelos del á ea u bana . Ayun amien o de Se illa. Se illa, 1989; pp 95-101. CONSERVACION DEL PATRIMONIO ARQUITECTONICO 42 2 MORALES, A.J., SANZ, M.J., SERRERA, J.M., Valdi ieso, E.: Guía a ís ica de Se illa y su p o in- cia. Excma. Dipu ación P o incial de Se illa. Se illa, 1989; pp 361-362. 3 JIMENEZ, A.: La pue a de Se illa de Ca mona. Conseje ía de Ob as Públicas Jun a de Andalucía. Se illa, 1989; pp 35-45. 4 GARCIA, J., MARTINEZ, J.: Recu sos mine ales de España. (González Díez, l.: A cillas comunes) . CSIC. 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