LA INTERVENCIÓ DE MAPEI DURANT LES OBRES DE REHABILITACIÓ DE LA CASA PUIG I CADAFALCH D’ARGENTONA
Declarada monument d’interès nacional el 1993, la Casa Puig i Cadafalch es troba al municipi d’Argentona (Barcelona). Construïda entre 1897 i 1905 per l’arquitecte modernista Josep Puig i Cadafalch, i dissenyada com a residència d’estiu per a la seva família, la vila destaca per les seves formes sinuoses i la façana ornamentada amb merlets, gàrgoles, torretes i el moviment creat pels seus alers coberts.
Després d’anys d’abandonament, el 2012 l’Ajuntament d’Argentona va aconseguir comprar la vila als hereus de Josep Puig i Cadafalch amb la idea de convertir-la en una casa-museu per exposar tot el treball realitzat per l’arquitecte català. Una vegada que es van obtenir els fons en 2015, va ser possible començar amb el treball de rehabilitació. En el següent article, els autors del projecte de rehabilitació relaten el procés previ d’anàlisi i investigació, així com la posada en obra de les solucions finalment dissenyades.
L’objectiu compartit era recuperar l’edifici i el jardí, com a casa-museu, conservant tots els seus valors patrimonials, però també buscant que fos un lloc viu de reflexió que dinamitzés el futur de l’entorn a partir del coneixement del passat.
Aquest objectiu va ser un estímul des de l’inici per cercar la sostenibilitat i l’excel·lència en tot el procés de rehabilitació. Les actuacions de l’equip multidisciplinari en cadascuna de les etapes seguien els objectius plantejats sense perdre la visió global i de futur, establint, a més, complicitats amb l’Ajuntament (Patrimoni, Cultura i Educació) i altres institucions.
La metodologia seguida va ser la següent:
- Compartir i consensuar els objectius proposats amb els agents implicats.
- Observar, preguntar, escoltar i recollir informació per aprofundir en el coneixement global de la casa i el jardí. Detectar els problemes i necessitats des de les diferents mirades transversals de l’equip interdisciplinari.
- Analitzar les causes dels problemes detectats, fent els estudis necessaris, per elaborar un bon diagnòstic de cada un dels problemes.
- Proposar solucions o millores innovadores, sostenibles i participatives que s’han d’adaptar en el procés de la posada en obra.
- Compartir i avaluar els resultats des de diferents perspectives, per seguir millorant.
L’estat de conservació de l’edifici, i concretament el dels merlets abans de la intervenció, era d’una elevada degradació. Particularment els merlets de coronament s’havien desmuntat totalment per una caiguda de les mateixes sobre la coberta, provocant el trencament d’aquesta i afavorint l’entrada d’aigua a l’interior de la casa, situació que va accelerar la degradació del conjunt. Els merlets situats sobre la terrassa de la segona planta, menys exposats a les accions del vent, es van mantenir en la seva posició i es van apuntalar els que presentaven lesions més importants.
INVESTIGACIÓ DE LES PROPIETATS DELS MATERIALS
L’estudi de la casa Puig i Cadafalch ha incorporat una anàlisi detallada de les propietats mecàniques dels materials que componen l’estructura muraria i els merlets. Donat el valor patrimonial de l’edifici, l’anàlisi mecànic dels materials ha estat realitzat mitjançant Tècniques no Destructives (NDT) i Tècniques Moderadament Destructives (MDT) per tal de causar els mínims danys possibles durant el procés d’inspecció. Per a l’anàlisi dels morters es van emprar les tècniques anomenades “Helix Pull-out”, basada en l’extracció d’una petita hèlix inserida en el morter, i “Double Punch Test”, consistent en l’assaig a compressió de petites mostres de juntes de morter. L’anàlisi dels maons es va realitzar també mitjançant la tècnica “Helix Pull-out” en combinació amb assaigs mecànics a compressió i flexió realitzats en laboratori sobre mostres cúbiques o prismàtiques. En el cas dels maons, l’anàlisi de la resistència a compressió es va realitzar segons les tres dimensions principals del maó per caracteritzar la possible anisotropia del material. Es van realitzar 6 assaigs “Helix Pull-out” en maons i 12 assajos similars en juntes de morter. Cada un d’aquests assajos requereix un mínim de 6 repeticions per obtenir un resultat estadísticament representatiu. Es van realitzar 21 assajos “Double Punch Test” sobre juntes de morter i 18 assajos sobre mostres de maó. Els assajos empleats han permès caracteritzar la resistència dels diferents materials emprats en la construcció i en reparacions posteriors.
LA INTERVENCIÓ EN ELS MERLETS COM INNOVACIÓ
El procés de recerca i investigació per part de l’equip multidisciplinari per trobar una solució per al reforç dels merlets va passar, novament, per una visió global i de conjunt de tota la casa, per fer col·laborar en l’estabilització dels merlets no només a ells mateixos sinó també als altres elements de la coberta (que eren l’objecte de la primera fase d’actuacions), donant, d’aquesta manera, més entitat i estabilitat a l’actuació de reforç.
Analitzant les diferents zones on es trobaven ubicats originalment els merlets, així com el seu grau d’exposició, es va observar que van ser reforçats anteriorment amb solucions que milloraven la seva estabilitat però que eren insuficients.
En aquest procés de conceptualització hi ha dos temes fonamentals que van ser decisius:
– Compatibilitat amb els materials utilitzats.
– Durabilitat dels materials, buscant que fossin estables per si mateixos en el temps i no introduïssin patologies que acceleressin la seva degradació ni puguin ocasionar desperfectes.
En rehabilitació, utilitzar els mateixos materials que els existents és important, ja que, el comportament pel que fa a rigideses i combinacions químiques que puguin aparèixer són coneguts. Per això hem considerat que el material més adequat a emprar era un aglomerant de calç hidràulica baix en argila, entre el 15 i el 25%.
La recuperació de la casa Puig i Cadafalch es realitzarà en diferents fases, en la primera, es va preveure la rehabilitació de la coberta, en la qual es contempla, a més de garantir la seva estanquitat, l’estudi de l’estabilitat enfront de les accions horitzontals tant de manera global (pla de coberta com diafragma) com a local (en el cas de la bolcada dels merlets).
Aquest tipus de rehabilitacions, atenent a l’estructura, es concreten en increments de càrrega vertical segons el nou ús en els forjats, que deriven en increments de tensions i deformacions; el modelatge ens pot donar una aproximació abstracta a l’estructura i, en qualsevol cas, en aquestes situacions es pot fer un seguiment atenent a deformacions i patologies que se’n derivin. Però el cas que ens ocupa és un tema d’inestabilitat, és a dir, un problema de col·lapse local per bolcada dels merlets i atès que una vegada realitzada l’operació de rehabilitació d’aquestes, difícilment es poden verificar els moviments que aquestes hagin pogut patir, els autors d’aquest projecte de rehabilitació considerem adequat i prudent tenir en compte les accions de vent que es defineixen en la reglamentació vigent (Codi Tècnic de l’Edificació). La nostra intervenció ha d’assegurar, i si és possible millorar, les condicions d’estabilitat de l’edifici, i tenint en compte que la coberta es trobava en condicions precàries, es va preveure la substitució de tots els elements que la definien, projectant una nova coberta que havia de garantir les condicions de confort actuals sense deteriorar o modificar el seu aspecte. Per aquest motiu es va optar per refer-la amb els mateixos materials, fusta i ceràmica, però de manera que aquest conjunt pogués tenir un comportament monolític i amb la creació d’aquest diafragma aconseguir connectar totes les façanes de manera que la seva estabilitat enfront de les accions horitzontals es garantís per la transmissió dels esforços derivats fins a elements que tinguessin la suficient rigidesa i estabilitat.
És per aquest motiu que aquest sostre constituït per biguetes de fusta que estan suportant un enrajolat de ceràmica, i que són paral·leles entre elles, s’han afegit uns capçals perpendiculars i uns taulers de OSB que connectats tots ells (bigues-cabirons-taulers) donen lloc al pla monolític o diafragma que unit a les façanes actua com a element estabilitzador enfront de les accions horitzontals. Aquest nou element serà capaç de minimitzar les deformacions en el front dels murs de façana i transmetre els esforços fins a elements que tenen la suficient rigidesa, assegurant la seva estabilitat i garantint la seva transmissió fins als suports (fonaments).
En totes les solucions proposades per garantir l’estabilitat dels merlets (elements de poc pes i secció), s’ha treballat amb dos models matemàtics estructuralment estables sotmesos a unes accions de vent que provoquen esforços de flexió, que únicament troben resistència pels esforços de compressió derivats del seu pes propi, els quals són insuficients per garantir la seva estabilitat; entesa amb els criteris de les reglamentacions actuals i el criteri de seguretat d’elements exposat a la via pública.
Els models matemàtics considerats en el procés de disseny, un cop analitzat el problema d’estabilitat, eren dos i es detallen tot seguit:
- Considerar els mateixos encastats en els murs del nivell immediatament inferior i definir una articulació amb la trobada amb la coberta.
- Considerar una relació rígida entre merlet i coberta i una articulació amb els murs inferiors.
De les opcions descrites anteriorment per a l’estabilitat dels merlets, finalment es va considerar que la més adequada, per la seva major facilitat constructiva, per assegurar la seva correcta execució i per aconseguir la rigidesa que ens dóna la geometria dels angles en les trobades entre façanes, era la de garantir un encastament entre el pla dels merlets i el pla de la coberta.
Per aconseguir l’estabilitat dels merlets i la possibilitat d’obtenir el comportament bidireccional i no incrementar significativament la secció ni el seu pes, la solució va consistir a introduir un element capaç de suportar esforços a flexió en dues direccions, un corresponent al moment vertical de bolcada i l’altre al transversal, atesos els importants canvis de rigidesa que es produeixen en tots els plecs i trobades de les parets amb les façanes.
Per aconseguir aquests efectes, i mantenir els criteris inicials de compatibilitat i durabilitat s’ha introduït un material capaç de suportar els esforços de flexió en les dues direccions, principalment on els merlets són més altes. És per això que hem estat treballant amb formigons on l’aglomerant és la calç hidràulica, material compatible amb la resta de materials existents i barres o malles de fibra de vidre, els elements que han de suportar les traccions i garantir la seva durabilitat. Segons hem estat treballant, conjuntament amb el laboratori de materials de la UPC, aquest formigó de calç armat amb fibres és compatible amb els esforços a què estan sotmesos aquestes merlets.
Aquesta combinació del formigó de calç armat amb fibra, creiem que té un llarg recorregut en intervencions de rehabilitació, atenent a:
– El seu bon comportament en l’adherència entre ells.
– El seu cost respecte a altres materials (acer inoxidable, fibra de carboni, fibra d’aramida, etc.).
– La rigidesa i resistència que ofereix la fibra de vidre, resistent als alcalins, embeguda en el formigó de calç.
La fibra de vidre és un material industrial compost de filaments molt fins de vidre aglomerats amb resines que, al entrellaçar donen lloc a una estructura resistent. El component de resina fa que aquest material sigui resistent a l’erosió química del medi ambient.
EL FORMIGÓ DE CALÇ
El formigó de calç ha estat el primer formigó “romà” fins a l’aparició del ciment Portland. Les millors propietats mecàniques dels ciments respecte de la calç o els guixos van generalitzar l’ús del formigó de ciment. No obstant això, ens sembla que el formigó de calç pot tenir un paper destacat en la nova arquitectura més compromesa en aspectes de sostenibilitat i, per descomptat, en la restauració, on el seu caràcter de material compatible amb les edificacions històriques és evident. Però per utilitzar el formigó de calç amb certes responsabilitats estructurals hem de re-aprendre algunes coses.
Es tracta d’un material que comparat amb el formigó de ciment proporciona menys resistència mecànica, major deformabilitat, cap capacitat de protecció dels armats d’acer convencionals, menor velocitat en el creixement de la resistència, major porositat, una capacitat de transferir esforços dels armats al formigó desconeguts, etc.
Alguns d’aquests fets van motivar la necessitat d’una campanya experimental prèvia per aconseguir dissenyar un material amb suficient fiabilitat com per ser emprat en una intervenció com la que ens ocupa. Aquesta investigació s’ha fet al Laboratori de Materials de l’EPSEB.
S’ha partit de morters de calç comercialitzats per l’empresa Mapei, modificant a partir de la variació de la fracció granulomètrica emprada i armant amb barres corrugades d’acer inoxidable i barres llises de fibra de vidre. S’ha estudiat la resistència a compressió i flexotracció, la seva evolució en el temps, la velocitat de carbonatació i el mòdul de Young del formigó. Un dels punts clau és el de l’adherència entre els elements d’armat i el propi formigó de calç, i la pròpia evolució d’aquesta adherència.
Els resultats han mostrat un magnífic comportament mecànic, amb valors de resistència a compressió a 3 mesos de l’ordre de 20 MPa, mentre que la resistència a flexotracció era de 2,6 MPa. També resulta interessant destacar que el mòdul de Young se situa en els 17 GPa, sent notablement inferior al del formigó de ciment, el que comporta una major deformabilitat per uns mateixos esforços mecànics.
En resum, els formigons de calç armats amb barres de fibra de vidre són una alternativa vàlida per a construir elements d’una certa importància estructural, per a obres de restauració de caràcter històric, si bé cal dimensionar correctament els elements en funció de les seves prestacions, que són inferiors a les dels formigons de ciment pòrtland moderns.
Tot i que les barres de fibra de vidre presentin resistències a tracció bastant elevades (760 MPa), el formigó només suportarà la tensió màxima d’adherència, que en els casos estudiats va ser de 7 MPa, el que condiciona les longituds d’ancoratge. D’altra banda, aquests valors són molt similars als dels parells acer-formigó convencionals.
El formigó de calç estudiat presenta valors de deformabilitat força superiors (mòduls de Young de 17 GPa enfront dels 20 o 25 GPa del formigó de ciment pòrtland) per a materials de similars resistències a compressió, el que resulta especialment interessant pel que comporta de major compatibilitat amb les estructures tradicionals.
FITXA TÈCNICA
La Casa Puig i Cadafalch, Casa-Museu – Argentona, Barcelona (Espanya)
Arquitecte: Josep Puig i Cadafalch
Període de construcció: 1897- 1905
Període d’intervenció: 2015- 2016
Intervenció de Mapei: Subministrament de productes per a la consolidació estructural dels merlets de la façana
Client: Patrimoni Cultural
Projectistes: Mercè Zazurca, Oriol Solanes i César Sánchez (Studio Mercè Zazurca), Miquel Àngel Sala, (Masala Consultors SL), Joan Ramon Rosell (Laboratori de Materials, UPC)
Constructor principal: Urcotex Immobiliària, SLO
Distribuïdor Mapei: Bigmat Dorotea S.A.
Coordinador Mapei: Joan Lleal i Toni Catllà (Mapei Spain)
PRODUCTES MAPEI
Consolidació d’elements: MAPE-ANTIQUE COLABILE, MAPENET EM 30 i MAPENET EM CONNECTOR
Per obtenir informació sobre aquests productes visiti www.mapei.es i www.mapei.com
blogimpulsa 