Kitabı oxu: «Preparación de los trabajos y replanteo de elementos singulares de piedra natural. IEXD0409»

Capítulo 1
Elementos singulares de piedra natural: tipos, características y técnicas de colocación
1. Introducción

La piedra como material de construcción ha sido utilizada por el hombre a lo largo de toda su historia. Tiene buenas características como material resistente y, al mismo tiempo, es un elemento decorativo muy apreciado. La piedra natural se integra fácilmente en las construcciones, tanto en sus exteriores como en sus interiores, ya que produce una sensación de contacto con la naturaleza que aporta sensación de confort y seguridad y es un motivo de distinción y categoría que ofrece un sin fin de soluciones y posibilidades tanto en lo decorativo como en lo funcional.

La piedra natural es un elemento del pasado, del presente y del futuro, ya que, a pesar de la tecnología y de las continuas innovaciones, sigue siendo un material de confianza para la arquitectura y la ingeniería.

La piedra natural es un material resistente y duradero. Se ha usado y se usa en todo tipo de construcciones, tanto en obras de edificación como en obras civiles, y puede encontrarse en las calzadas, acueductos y teatros romanos, en los distintos edificios monumentales de ayer y hoy, como son las catedrales, o en infinidad de plazas y espacios abiertos urbanos. También es muy apropiada para el arte funerario.

En este capítulo, se verán principalmente los grandes grupos de piedras, sus propiedades y las técnicas habituales de colocación, así como los elementos singulares en los que son utilizadas. También se tratarán los aspectos relacionados con su calidad, las normas de seguridad que están relacionadas con su ejecución y otros detalles importantes, tales como las medidas de protección medioambiental.

2. Tipos de piedra natural: propiedades y aplicaciones

Existe en el mercado una gama amplía de tipologías de piedras naturales, cada una con características propias relacionadas con su naturaleza y formación. En España, hay canteras de extracción de todo tipo de piedra ornamental repartidas entre todas sus Comunidades Autónomas. Una buena parte de la extracción se destina a la exportación.

Ejemplo

Un ejemplo de edificio singular revestido en piedra procedente de España es el complejo cultural Grand Ship, en Shizuoka (Japón), con una superficie construida de 13.291 m², sobre una parcela de 60.630 m². Para el revestimiento del edificio, se utilizaron 59.657 piezas de pizarra verde española.

Las piedras naturales se extraen de la naturaleza y se manipulan según su posterior uso. Son creadas por los ciclos geológicos naturales y se presentan en distintos tipos de estructuras. Según su proceso de formación, pueden ser, por ejemplo, porosas o estar formadas en láminas o en granos. Según su naturaleza u origen, se pueden dividir las piedras en general (rocas) en:

1 Ígneas: se forman al enfriarse y solidificarse el magma volcánico.

2 Sedimentarias: se forman debido la presión de las capas superiores sobre los sedimentos que se han ido acumulando a lo largo del tiempo en capas de miles de metros de espesor.

3 Metamórficas: se trata de rocas ígneas o sedimentarias ya formadas que vuelven a cambiar sus propiedades por el efecto de nuevas presiones y temperaturas.

En España, se pueden encontrar principalmente cuatro grupos o tipos de piedras naturales usadas como piezas ornamentales, que son:

1 Granitos: se considera granito ornamental el conjunto de rocas ígneas cortadas en bloque con fines decorativos, incluyendo la piedra de granito, entre otras. Se elaboran con procedimientos como el aserrado, pulido o abujardado.

2 Mármoles: se trata de las distintas rocas metamórficas, incluidos los mármoles.

3 Pizarras: rocas metamórficas que contienen sus minerales en planos.

4 Otras: areniscas, cuarcitas, calizas no pulimentadas.

Las piedras ornamentales se preparan tras su corte con fines principalmente decorativos, como pueden ser solados, revestimientos o elementos más singulares, tales como fuentes o escudos. Los usos más indicados de las piedras naturales son:

1 Pavimentos exteriores e interiores.

2 Revestimientos exteriores e interiores.

3 Cubiertas y techos.

4 Elementos singulares.

Pavimento exterior de lajas de pizarra gris con bordillo perimetral de granito macizo. El pavimento de pizarra se coloca con mortero de agarre sobre una solera de al menos 10 o 12 cm de espesor. El terreno debe estar compactado.

Las principales propiedades a valorar a la hora de elegir el tipo de piedra a emplear son:

1 Aspecto o apariencia visual: color, acabado, textura y veteados.

2 Absorción de agua a presión atmosférica: se expresa en % y es obligatoria su declaración por parte del fabricante.

3 Dureza: resistencia que tiene el mineral a ser rayado.

4 Módulo elástico: relación entre la carga y la deformación unitaria dentro del periodo elástico, es decir, cuánto estira el material al aplicarle una fuerza determinada.

5 Resistencia al desgaste por rozamiento.

6 Resistencia a las heladas y a los cambios de temperatura.

7 Resistencia a la compresión: se presiona (comprime) la probeta de ensayo hasta que se rompe y se mide la carga máxima por unidad de superficie que es capaz de soportar.

8 Resistencia a la flexión (Rf) obtenida mediante ensayo normalizado: consiste en conocer la carga máxima que puede soportar una probeta apoyada en los extremos hasta que se rompe.

9 Capacidad de agarre y resistencia a los anclajes.

10 Resistencia al choque (caída en altura).

11 Higiene.

Nota

Bancada higiénica es la que no favorece la proliferación de bacterias, hongos o microorganismos.

3. Tipos de elementos singulares. Características

Dentro de los elementos singulares de piedra natural, es posible encontrar encimeras, chimeneas, columnas y dinteles, balaustradas y balconadas, escaleras macizas, figuras, esculturas y fuentes, mobiliario urbano, el arte fúnebre y hasta una gran variedad de mosaicos y puzles.

3.1. Encimeras

Las encimeras sirven como tapa o cierre superior de muebles. También sirven como mesa de trabajo y están expuestas a golpes, rayados y altas temperaturas, especialmente cuando se trata de encimeras de cocina. Suelen tener un canto (espesor) de 2,3 o incluso 4 cm. En cantos especiales, puede llegar a 6 cm. Para elegir una encimera, hay que tener en cuenta su ubicación, el gusto personal y la higiene.

Encimera y frente de granito rojo

Ejemplo

Ejemplo de terminaciones de los cantos de las encimeras

El canto inclinado se hace en encimeras de 2 a 3 cm, inclinando ligeramente el canto visto, y el canto a inglete se usa en encimeras con gruesos de 5 o 6 cm.

3.2. Chimeneas

La piedra natural es muy empleada en el forrado de conductos exteriores y en el revestido de frentes interiores de chimeneas. En la elaboración de la chimenea en sí, se debe disponer de aislante térmico para que el calor no afecte a la piedra y evitar que rompa o se suelte por fallo del agarre. Se pueden utilizar piedras que soportan altas temperaturas y con un buen grado de adherencia a la masa. En ocasiones, se colocan lajas o anclajes en su sujeción para aumentar la durabilidad del revestido.

Chimenea con cajón de fundición revestida de piedra caliza. Se ejecutó hace más de veinte años y aún se conserva intacta. También se puede observar que el solado es un mármol anaranjado (las juntas son milimétricas).

3.3. Columnas, dinteles

Las columnas de piedra originalmente son elementos estructurales de sección cuadrada o circular para la sujeción de cargas, aunque desde los tiempos de la arquitectura clásica se han utilizado también como motivo decorativo, por lo que han ido apareciendo distintos tipos según su órdenes o estilos y sus posteriores evoluciones. En general, se pueden encontrar columnas monolíticas (de una pieza) o columnas formadas en tres partes diferenciadas (basa, fuste y capitel). El dintel es una viga que apoya sobre dos columnas en su parte superior y que descarga sobre las mismas. Sirve para formar pórticos y para dejar huecos en ventanas y puertas.

Pórtico de granito recto formado por dinteles rectos y columnas torneadas.

3.4. Escudos, gárgolas

En edificios monumentales y especialmente en los históricos, se pueden encontrar todo tipo de relieves y decoraciones e incluso escudos tallados en piedra y gárgolas. Las gárgolas son figuras de piedra con forma monstruosa y con fines decorativos que sirven además para desaguar las cubiertas y supuestamente ahuyentan a los malos espíritus.

Definición

Gárgola Parte final, por lo común vistosamente adornada, del caño o canal por donde se vierte el agua de los tejados o de las fuentes.

Escudo tallado en piedra de la Real Carolina. Palacio del Intendente Pablo de Olavide. La Carolina (Jaén).

3.5. Balaustradas, balconadas

Una balaustrada de piedra es un conjunto de balaustres de piedra que forman una barandilla, es decir, una barandilla hecha con balaustres que se apoyan sobre un zócalo o una barandilla inferior y soportan unos pasamanos o una barandilla superior. Una balconada de piedra es un balcón o mirador en voladizo construido con piedra, tanto el balcón como sus defensas, ya sean balaustradas o no.

Balaustrada de granito flameado (técnica donde se somete al granito a llama de alta temperatura para conseguir un aspecto con cierto relieve y rugoso).

Sabía que...

En las balaustradas, se intercalan pequeñas pilastras cada 4 o 5 balaustres para darle fortaleza al conjunto.

3.6. Escaleras macizas

Las escaleras macizas consisten en la colocación de peldaños macizos de piedra cortados en bloques de forma consecutiva, ascendiendo en nivel la altura de un peldaño. Es conveniente que tengan algún acabado que impida el deslizamiento.

Escalera formada con peldaños de granito macizo sobre suelo compactado

Actividades

1. Medir un peldaño de las escaleras de una vivienda. Comprobar las medidas de la tabica y la huella.

2. Averiguar lo que pesa un 1 m3 de volumen de granito y calcular lo que pesaría un peldaño macizo de las dimensiones tomadas anteriormente.

3.7. Figuras. Esculturas. Fuentes

Dentro de los posibles elementos singulares que se pueden encontrar en piedra natural, están las figuras, las esculturas y las fuentes. Pueden estar aisladas o formando conjuntos monumentales y sus diseños obedecen normalmente a motivos históricos y del entorno. También pueden encontrarse integradas en todo tipo de edificios monumentales y pueden ser parte de fincas particulares. Se trata de elementos decorativos de diversas formas y dimensiones elaborados con piedra natural.

Monumento en conmemoración de la Batalla de las Navas de Tolosa (figuras talladas sobre piedra).

3.8. Mobiliario urbano: fuentes, bancos, pedestales, jardineras

El mobiliario urbano aparece en las ciudades para satisfacer las necesidades de las sociedades o comunidades urbanas. Sirve para complementar las zonas abiertas de pueblos y ciudades, tales como plazas o parques, zonas peatonales e incluso viales y, al mismo tiempo, es un elemento de adorno. Es de uso público y suele ser suministrado por los propios Ayuntamientos. Entre el mobiliario urbano, se pueden encontrar bancos, pedestales, jardineras y fuentes. Pueden ser elementos macizos, pero, en otras ocasiones, se trata de fábricas revestidas de piedra.

Los bancos macizos tienen forma de prisma y sirven como asiento. Las piezas que se emplean para formar los bancos no deben presentar defectos visibles, ni esportillamientos ni fisuras. La cara superior debe ser plana y puede estar pulida, aunque admite otros acabados, como puede ser el apomazado.

Banco con asiento y patas macizas de granito gris

Farola para iluminación urbana sobre pedestal de mármol blanco. A la derecha, se ve una jardinera revestida en el mismo mármol.

Los pedestales pueden ser del tipo baja maciza o de fábrica forrados con piedra. Sirven como base de otros elementos urbanos, como pueden ser mástiles o farolas, columnas de madera y todo tipo de elementos verticales.

3.9. Arte funerario: lápidas, panteones, capillas y mausoleos

Se consideran arte funerario las obras ubicadas donde se depositan los restos mortales de las personas. En los cementerios, se pueden encontrar lápidas, panteones, capillas (iglesias pequeñas) y esculturas y adornos de piedra, como cruces.

Las lápidas son piedras llanas donde se inscriben epitafios o alguna nota en memoria de la persona difunta. Suelen ser de mármol o granito principalmente.

Los panteones son pabellones donde los familiares o amigos entierran a varias personas. Pueden estar hechos de piedras en su totalidad y dentro contienen las lápidas. Cuando se trata de un edifico lujoso, se llaman mausoleos.

Conjunto de nichos con lápidas

3.10. Piezas especiales: mosaicos, puzles

Los mosaicos son piezas pequeñas de piedras llamadas teselas que se colocan sobre un fondo de cemento y pueden ser de diferentes colores. Pueden usarse para hacer desde cenefas y pequeños elementos decorativos hasta puzles bien definidos. El mosaico es una técnica de arte muy utilizada en la antigüedad y que aún se conserva y surge de la idea de crear imágenes o dibujos en superficies tanto verticales como horizontales. El mosaico puede colocarse en cualquier superficie seca que sea estable y que pueda soportar el peso del mismo.

Mosaico de piedra natural

Actividades

3. Hacer un esquema con los usos principales de la piedra natural.

4. Hacer un segundo esquema con los distintos tipos de elementos singulares de piedra natural.

5. Escoger 5 elementos de piedra natural del mobiliario urbano cercano e identificar el tipo de piedra y su origen.

4. Requisitos de calidad de los elementos de piedra natural. Principales defectos. Rechazo de piezas: procedimiento a seguir

Las piedras naturales deben cumplir las características exigidas en las diferentes normas. Lo primero que se debe comprobar es si la piedra tiene marcado CE, ya que, cuando un fabricante identifica su producto con dicho marcado, indica que este es conforme a las normas armonizadas y que cumple con las directivas europeas.

Las normas armonizadas derivadas de las directivas europeas en España afectan al tipo de material en concreto al que se refieren y son las siguientes:

Los requisitos que han de cumplir están relacionados con las propiedades de los materiales (del listado que se ha hecho anteriormente).

Ejemplo

Para la calificación como apto en el uso higiénico, la absorción de agua de la piedra debe ser menor del 0,5% y debe a su vez ser resistente a las agresiones químicas y a las manchas.

En la recepción del material, hay que centrarse en las siguientes cuestiones:

1 El material es el designado en proyecto.

2 El material tiene la documentación exigida (marcado CE). El marcado CE es obligatorio para algunos materiales, como baldosas, adoquines y bordillos. Se debe comprobar la obligatoriedad o no del marcado y, en caso de que sea así, si lo tiene en el propio producto o en el envase.

3 El material ha sido ensayado según el Plan de control de la obra.

4 El aspecto visual es adecuado. Se deben comprobar las dimensiones del producto y su estado.

Los principales defectos que se pueden encontrar en los materiales de piedra son:

1 Pelos o grietas.

2 Coqueras (huecos).

3 Nódulos (elementos incrustados difíciles de tallar).

4 Manchas.

5 Exfoliaciones.

6 Variación en las dimensiones.

7 Variaciones en la tonalidad.

En caso de no haya conformidad, se reflejará en el acta de recepción correspondiente y se rechazará el material. El jefe de obra emitirá un informe donde refleje los motivos de rechazo y comunicará su decisión a la empresa suministradora.

Recuerde

Los requisitos de calidad de los elementos de piedra están relacionados con sus propiedades y los parámetros que indica la normativa sobre las mismas.

5. Compatibilidad entre materiales pétreos y demás materiales de la obra

El contacto con distintos tipos de materiales puede producir variaciones físico-químicas a corto o largo plazo, especialmente cuando el contacto entre ellos es directo y sobre todo cuando se trata de un tratamiento sobre el material (por ejemplo un barniz sobre la piedra). Por eso, hay que asegurarse mediante las fichas técnicas o ensayos de laboratorio de que los materiales son plenamente compatibles. En el caso contrario, podría afectar a su durabilidad.

Cuando se trabaja en obra con los materiales y distintos elementos constructivos, se procura comprobar con especial atención todos los parámetros establecidos en el control de calidad de la obra (plan de control) y se pone especial atención a los puntos singulares. Cabe decir que las zonas donde interaccionan materiales de distinta naturaleza son puntos clave del control de su compatibilidad.

Para ayudar a controlar la obra, un elemento, un material o su ficha técnica, se puede realizar un listado de comprobación (en inglés check list) sobre la idoneidad del material u otros aspectos relacionados con la calidad de la obra. El listado de comprobación consiste en preparar en una columna un listado de las partes o conceptos a comprobar y por ejemplo dos columnas sencillas donde se pueda marcar Sí o No. También se puede incluir una última columna de observaciones para anotar zonas, incidencias, peculiaridades o cualquier otro dato. Se trata de una especie de encuesta sencilla sobre un producto o una solución determinada.

En los ensayos normalizados de laboratorio, se comprueba dicha compatibilidad entre los materiales, así como la eficacia cuando se trata de tratamientos. Normalmente, se hacen pruebas de envejecimiento acelerado para averiguar cómo se van a comportar los materiales en contacto a lo largo del tiempo.

Aplicación práctica

Realice un check list (listado de comprobación) para la recepción de una partida de encimeras de granito rojo.

SOLUCIÓN

6. Técnicas de colocación de elementos singulares

Las técnicas de colocación de los elementos singulares vendrán definidas en el proyecto de la obra y tendrán en cuenta el tipo de piedra, sus dimensiones, su ubicación, los medios auxiliares necesarios para su transporte y puesta en obra y las características del soporte sobre el que se va a colocar, así como el tipo de uniones entre el elemento y el soporte. Normalmente, se utilizan ligamentos del tipo mortero y adherentes combinados con sistemas de fijación mecánica.

6.1. Morteros y adherentes

El material de agarre de la piedra puede clasificarse en dos grupos fundamentalmente:

1 Morteros de capa gruesa.

2 Materiales adherentes o adhesivos de capa fina.

Los morteros de agarre de capa gruesa de cemento son más empleados para la colocación de elementos sobre superficies horizontales rígidas o el propio terreno, aunque, en ocasiones, son completados con capas finas de adhesivos aplicadas en la base del elemento a colocar. Se trata de un sistema económico que se adapta a las posibles irregularidades del material y es apto para elementos de peso, como pueden ser bancos o bordillos.

Los adhesivos ofrecen una gran adherencia y son aptos para cualquier soporte, pero son más corrientes para formatos más ligeros tipo baldosa o mosaico.

Nota

El doble encolado es una técnica de unión muy empleada en los revestimientos verticales para formatos de plaqueta, piedra de gran tamaño y poco espesor. Consiste en aplicar el adhesivo en el soporte donde se va a adherir la plaqueta y en la parte de atrás de la plaqueta.

7. Anclajes metálicos

El anclaje metálico consiste en sujetar de forma puntual o continua con elementos metálicos la parte trasera de la pieza al soporte. Existe un gran número de sistemas de fijación mediante anclajes mecánicos. Los sistemas de fijación pueden ser vistos u ocultos. Para asegurarse de que la fijación es correcta, hay que comprobar la resistencia a flexión, de impacto y de arrancamiento del sistema. En caso de que la piedra esté en el exterior, también se deben considerar las acciones del viento.

8. Proceso general de colocación de elementos singulares: fases y procesos, principales actividades, secuencia de los trabajos. Recursos materiales. Recursos humanos

Para establecer un proceso general en la colocación de los elementos singulares de piedras, se va a distinguir entres sus fases y procesos, las actividades principales de dichas fases, la secuencia de los trabajos y los recursos materiales y humanos que son necesarios para la colocación de los mismos:

1 Fases y procesos: en general, se puede hablar de tres fases, la fase de replanteo, la fase de preparación del soporte y la fase de colocación del elemento.

2 Principales actividades: en la fase de replanteo, se marcan las posiciones de los elementos a colocar mediante utensilios topográficos y similares. En la fase de preparación del soporte, se realizan las operaciones previas de limpieza y secado. Además, se realizan las distintas capas de regularización y nivelado e incluso se pueden dejar elementos de fijación ya embutidos en el soporte. En la fase de colocación, se preparan las masas de unión del elemento y sus anclajes y se coloca el elemento, cuidando sus niveles y plomos.

3 Secuencia de los trabajos: la secuencia de los trabajos puede variar, pero en general puede ser: limpieza general, replanteo, preparación del soporte, preparación de anclajes, preparación de las masas y colocación del elemento.

4 Recursos materiales: los materiales deben ser conforme a la memoria, los planos y el pliego de condiciones del proyecto.

5 Recursos humanos: la mano de obra debe ser cualificada para la tarea concreta a realizar.

Actividades

6. ¿Qué grosores de capa se emplean en los productos adherentes?

7. ¿Qué significa la expresión mortero M 1:6?

8. ¿Cuál es la unidad de medida de la resistencia de los morteros?

9. Identificación de las características de la obra a partir de documentación técnica

La documentación técnica recoge las características de los elementos de piedra y distintos materiales de la obra, así como sus características y su descripción detallada.

9.1. Características de las piezas de piedra: dimensiones, acabados. Características del soporte

Las piezas de piedra se caracterizan principalmente por sus dimensiones y por sus acabados, aunque también son importantes algunos aspectos visuales, como el color o el tono, y otros relacionados con su naturaleza. En todos los casos, independientemente de sus usos, tendrán que cumplir las prescripciones de las normas UNE (Una Norma Española) que les correspondan. Algunos tipos de acabados son:

1 Abujardado: superficie tratada que presenta pequeños cráteres.

2 Apiconado: se trata la superficie con un cincel.

3 Apomazado: pulido sin brillo.

4 Arenado: la piedra se lava con arena a presión.

5 Natural.

6 Pulido: la superficie se presenta cerrada, plana y lisa.

7 Rayado: tiene acanaladuras semicilíndricas.

8 Serrado: la superficie queda plana, pero áspera y con ligeros surcos y ondulaciones. Suele quedar mate en tono claro.

Características del soporte

Los soportes deben ser estables y garantizar la estabilidad de los elementos a colocar, estar limpios, nivelados y endurecidos. Se puede tener como soporte la tierra natural, soportes directos como las cimentaciones, la capa de nivelación, los forjados y revestimientos, o soportes indirectos, como pequeñas estructuras o sistemas de anclaje.

9.2. Características de morteros, adherentes y/o sistemas de anclaje. Puntos singulares, remates y encuentros

Los morteros de agarre están compuestos de conglomerantes hidráulicos, áridos, agua y opcionalmente algunos aditivos. Suelen designarse con la letra M (mortero) y un número que indica su resistencia.

Ejemplo

M-10 es un mortero con una resistencia de 10 N/mm2 (a los 28 días de su colocación).

Los adherentes pueden ser cementosos, de polímeros (dispersión) o de resinas y ofrecen una gran adherencia por lo general.

Normalmente, los anclajes metálicos consisten en grapas de seguridad adheridas con tacos o morteros. También se pueden emplear tornillos y barras metálicas unidas al soporte con resinas, según el elemento a colocar y las características del soporte que lo recibe.

Puntos singulares, remates y encuentros

Los puntos singulares, remates y encuentros, así como el resto de piezas especiales, deben mantener las mismas calidades y características que el resto de los elementos de la obra.

10. Identificación de omisiones, indefiniciones, errores, etc. Propuesta de soluciones

Cuando se examina un proyecto, es posible encontrarse con que se omiten detalles necesarios en el mismo, faltan partes por definir e incluso puede haber erratas.

Ejemplo

En la colocación de una base de granito que va a soportar un pilar de madera, se pueden encontrar todas las medidas relacionadas con sus dimensiones, pero se omite el tipo de resina a utilizar en el anclaje de la unión basa pilar o el anclaje es una barra de acero corrugado de 20 mm y se produce una errata y se escribe 200.

Para identificar los errores de un proyecto, hay que:

1 Examinar la documentación al detalle.

2 Informarse meticulosamente sobre cada detalle.

3 Utilizar los propios conocimientos.

4 Comprobar que las medidas del proyecto encajan en la realidad junto con el resto de elementos.

Actividades

9. Completar la lista de acabados de la piedra buscando las definiciones de raspado y flameado.

10. ¿De qué otra forma puede denominarse un adhesivo interior además de Ci?

11. ¿Qué es un adhesivo tipo D1? ¿Y uno tipo D2?

10.1. Propuesta de soluciones

En los casos en los que se considere que existe algún error o falta algún dato para la correcta ejecución de la obra, se deben revisar todos los documentos por si quedara definido o aclarado en otra parte de la documentación técnica que no se ha examinado con profundidad. Posteriormente, se debe pensar, buscar soluciones al problema planteado que se ajusten a la naturaleza de la obra y que se esté capacitado para ejecutar. Por último, se comunica el error a la dirección de la obra con una propuesta de soluciones.