Propiedades higrotérmicas y comportamiento de morteros, yesos y revocos históricos: análisis técnico para la conservación del patrimonio

Los morteros, yesos y revocos históricos son componentes esenciales de las fachadas y estructuras tradicionales de edificios patrimoniales. Su comportamiento frente a las variaciones de humedad y temperatura —es decir, sus propiedades higrotérmicas— influye decisivamente en la durabilidad, desempeño y riesgos de deterioro de los paramentos. Comprender cómo estos materiales responden a condiciones ambientales reales es fundamental para tomar decisiones técnicas informadas en rehabilitación, restauración y mantenimiento arquitectónico.

El estudio analizado en el artículo publicado en Sciencedirect por los investigadores Rosanne Walker, Anna Hofheinz, Carolina Engel Purcell y Oliver Kinnane, mide directamente las propiedades higrotérmicas de muestras extraídas de edificios históricos irlandeses anteriores a 1900, lo que lo convierte en una aportación empírica valiosa para profesionales y técnicos.

Objetivos del estudio

Los objetivos principales del estudio son:

1. Medir experimentalmente las propiedades higrotérmicas (como porosidad, absorción capilar y transferencia de vapor) de morteros, yesos y revocos históricos originales.
2. Comparar estas propiedades con materiales del banco de datos del software de simulación WUFI, utilizado ampliamente en análisis higrotérmico numérico.
3. Evaluar la implicación de estas propiedades en el comportamiento higrotérmico de muros completos mediante simulaciones numéricas.
4. Extraer conclusiones aplicables a intervenciones de conservación y selección de morteros compatibles con tejidos históricos.

Método

Selección de muestras

Mediciones higrotérmicas experimentales

Se evaluaron parámetros claves como:

• Porosidad y densidad
• Absorción capilar del agua
• Permeabilidad al vapor de agua
• Comportamiento frente a cambios de humedad relativa y temperatura

Estas mediciones se realizaron adaptando métodos estándar a la naturaleza frágil de las muestras históricas.

Simulación numérica

Con los datos experimentales, se empleó el software WUFI —herramienta de simulación higrotérmica ampliamente utilizada en investigación y práctica técnica— para modelar el comportamiento de muros con estos materiales. Las simulaciones compararon:

• Muros con morteros históricos auténticos
• Muros con morteros del banco de datos estándar

Este contraste permite evaluar si los materiales del banco de datos representan con fidelidad los morteros tradicionales.

Resultados principale1. Propiedades higrotérmicas de morteros históricos

Los materiales históricos presentaron un comportamiento higrotérmico consistente con las condiciones de los edificios originalesdel

• Sus propiedades de absorción capilar y transferencia de vapor se encontraron dentro de rangos comparables con las de los materiales del banco de datos de WUFI, aunque con variaciones específicas según composición y estado de conservación.
• La similaridad general entre los materiales históricos y los del banco de datos sugiere que muchos modelos estándar pueden ser útiles como aproximación inicial, aunque no sustituyen mediciones empíricas.

2. Diferencias frente a materiales estándar

Cuando se analizaron parámetros de forma aislada, las propiedades de los morteros históricos diferían de ciertos materiales genéricos de WUFI. Sin embargo, en un ensamble completo de muro (ladrillo-mortero-ladrillo) esas diferencias se atenuaron, situándose dentro del rango esperado de comportamiento higrotérmico general.

Este hallazgo subraya la compleja interacción entre materiales y su contexto constructivo: la respuesta higrotérmica de un muro no puede deducirse simplemente sumando las propiedades individuales de sus componentes.

3. Comportamiento en sistemas aislados vs. ensamblados

Las simulaciones destacaron que:

• La variación de humedad relativa dentro del muro depende tanto de la permeabilidad al vapor como de la interacción entre fibras capilares y ciclos de condensación/evaporación.
• Las diferencias individuales en parámetros higrotérmicos no siempre se traducen en diferencias significativas cuando los materiales forman parte de un sistema constructivo completo.

Discusión técnica

Importar

La evidencia empírica sugiere que los morteros históricos poseen un comportamiento higrotérmico específico, influido por su composición, envejecimiento y procesos microestructurales. Esto tiene implicaciones directas para la selección de materiales en conservación:

No basta con imitar la composición química de los morteros tradicionales —como a veces se hace en rehabilitación—; es crucial replicar o aproximar las propiedades higrotérmicas reales para asegurar compatibilidad funcional.

Simulaciones como herramienta de evaluación

Las simulaciones numéricas, aunque dependientes de modelos y datos de entrada, resultan imprescindibles para evaluar comportamientos no directamente medibles in situ. Utilizar datos experimentales históricos mejora la fidelidad de estas simulaciones.

Compatibilidad funcional vs. composición

Un hallazgo clave del estudio es que la compatibilidad funcional (propiedades higrotérmicas reales) puede ser más relevante para la conservación que la simple réplica de proporciones de mezcla tradicionales. Esto tiene consecuencias concretas para la práctica de restauración arquitectónica: priorizar el rendimiento real del mortero sobre la fidelidad de receta puede reducir riesgos de deterioro.

Implicaciones para la conservación y rehabilitación

Selección de morteros compatibles

• Los datos sugieren que medir propiedades higrotérmicas de morteros originales antes de intervenir un edificio patrimonial puede orientar una selección de materiales compatibles y reducir el riesgo de daños por humedad.
• Herramientas de simulación deben usarse complementariamente, nunca como único criterio.

Evaluación multidisciplinaria

Las decisiones deben integrar:

• Técnica experimental
• Simulación higrotérmica
• Conocimiento histórico y constructivo del edificio

Conclusiones

El estudio proporciona un aporte esencial para la práctica técnica de conservación del patrimonio construido, demostrando que:

1. Los morteros, yesos y revocos históricos poseen propiedades higrotérmicas diferenciadas que pueden medirse y modelarse con precisión.
2. La interacción de estos materiales en ensamblajes constructivos complejos modula su comportamiento más allá de lo que sugieren parámetros individuales.
3. La compatibilidad funcional (higrotérmica) debe ser un criterio prioritario en selección de morteros para intervenciones, complementando —no sustituyendo— los enfoques composicionales tradicionales.

Para la comunidad técnica e institucional implicada en la rehabilitación del patrimonio, estos resultados aportan criterios cuantitativos y metodológicos confiables para decisiones constructivas y de gestión técnica.

Artículo original: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0950061825052262

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