‘Escuchar’ el interior de la piedra ornamental para conocer su estado

Investigadores de la Universidad de Jaén han creado una herramienta que analiza este material por dentro sin necesidad de romperlo o manipularlo con el fin de conocer sus características físicas y su viabilidad. La novedad de este sistema radica en el uso del eco emitido por un golpe controlado e intencionado como indicador de la durabilidad y resistencia de la roca.

Autoría: Amalia Rodríguez / Fundación Descubre


Jaén |
28 de octubre de 2019

Históricamente, los canteros daban golpes secos a las piedras recién extraídas de los yacimientos para comprobar su estado y saber si el bloque que tenían entre manos era sólido, contenía grietas internas que desembocarían en roturas y por tanto no era apto para su uso en construcción. Algo parecido a la práctica habitual que usan en las fruterías para darnos a entender si un melón o una sandía están en su mejor momento para comerlas.

Los ciclos de congelación y descongelación a los que se sometieron a las piedras sirvieron para comprobar su capacidad de resistencia y validar esta herramienta como indicador de control de calidad.

Esa técnica tradicional tiene ahora una versión científica, basada en hechos probados y sobre todo con una metodología aplicada. Se trata de un método no invasivo diseñado por un equipo multidisciplinar formado por investigadores de Ingeniería de Telecomunicaciones y Geología de la Universidad de Jaén. Este sistema permite analizar el estado interno de la piedra ornamental y detectar posibles fracturas o deterioros provocados por las condiciones ambientales a las que se expone.

De este modo, aplicando la técnica del impacto-eco, esta herramienta utiliza el sonido para alertar de la existencia de una rotura en la roca y, por tanto, sirve como medida preventiva ante futuras alteraciones. Recurriendo a símiles médicos, sería como auscultar a la piedra pidiéndole que tosa y con esa respuesta, comprobar sus condiciones físicas con el fin de descartar posibles problemas de salud.

Las altas temperaturas, las heladas del invierno, la contaminación exterior… Todo afecta y todo suma. Estos cambios bruscos y continuados a los que se expone la piedra ornamental le pasan factura por fuera y también por dentro. Su desgaste es lento y en ocasiones no se aprecia a la vista, pero esas alteraciones están ahí y, entre otras consecuencias, van aumentando su porosidad y su resistencia. “El daño interno de una piedra es difícil de determinar una vez que las piezas, que se pueden cortar y tallar en diferentes formas y tamaños, se colocan en edificios o en revestimientos exteriores. Por ello, este método que aplica técnicas para evaluar la calidad interna de materiales de piedra ornamentales en una etapa temprana podría ser muy útil para el sector”, garantiza a la Fundación Descubre Pedro Vera Candeas, investigador de la Universidad de Jaén y responsable de este estudio.

De izquierda a derecha, María José Campos, Pedro Vera-Candeas y Francisco Cañadas, investigadores de la Universidad de Jaén que han trabajado en este estudio.

El funcionamiento de esta nueva herramienta, publicado en la revista Applied Acoustics, se basa en la medición y estimación de la velocidad de propagación de las ondas acústicas que produce el golpe dirigido con pequeñas bolas de acero sobre la piedra. De esta forma, se genera una vibración en el interior que emite una frecuencia de sonido y que según las condiciones físicas de la roca será mayor o menor. “Si la señal acústica tiene una frecuencia de resonancia mayor, significa que la resistencia de la piedra es menor o que presenta algún deterioro. En cambio, si el impacto del eco recogido con este sistema manifiesta una frecuencia inferior, estamos ante un material que presenta un estado óptimo”, explica este experto.

Pruebas de ‘envejecimiento’ a las piedras

Durante el estudio, los expertos utilizaron seis bloques de piedra ornamental de dos tipos de roca: unas procedentes de Gilena y Pedrera, en la Sierra Sur de Sevilla, y roca metamórfica y mármol de la localidad almeriense de Macael. A cada bloque de piedra le realizaron pruebas de envejecimiento basadas en ciclos de congelación-descongelación para generar tensiones en su interior y comprobar su resistencia.

Para realizar el estudio, los expertos han empleado rocas de una cantera situada entre Gilena y Pedrera, en la Sierra Sur de Sevilla, y mármol de la localidad almeriense de Macael.

Las conclusiones de este trabajo ofrecen también información de control de calidad de las piedras, claves para garantizar su mantenimiento, sobre todo en revestimientos exteriores de edificios y monumentos emblemáticos. Un paso más para la conservación del patrimonio, testigo del avance del tiempo y del progreso de la ciencia.

Más información en #CienciaDirecta: Diseñan un método que evalúa con sonidos el estado de la piedra ornamental y detecta posibles fracturas.


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