Evaluación No Destructiva Aplicada a la Conservación del Patrimonio Arquitectónico en los Estados Unidos de América

Abstract

This thesis investigation, approached from theoretical and practical perspectives, analyzes the most common nondestructive methods and techniques (NDE) applied in the field of architectural preservation in the United States of America. The research covers the study of the performance and common applications of the different nondestructive techniques, to compare them and recognize their possibilities and limitations, both individually and in combination with others. Most of the north American architectural heritage shares two characteristics: it was built after 1850 and it was built in height. Despite real estate speculation and the fact that preservationist movements are relatively young and weak, there is still a vast standing architectural heritage, especially in large cities such as Chicago or New York. This aging architectural heritage requires conservation, adaptation and restoration processes, which constitute an important market. Condition assessment surveys of the architectural element are the first step in those processes. Nondestructive evaluation is an important, when not essential, part of those condition assessment campaigns. There are two other cases in which the US market demands nondestructive evaluation applied to architectural heritage: gathering information about the existing building for real estate investors and confirming the effectiveness of restoration interventions (quality control). The practical research focuses on the Guastavino vault, a construction technique common in the United States; more precisely, it focuses on the detection of delamination in between layers of brick. Rafael Guastavino Moreno was a Spanish architect that emigrated to America with his son, Rafael Guastavino Expósito, in 1881. They imported and patented the timbrel vault; the company that they founded built tiled-vaulted spaces in more than 1,000 buildings in the United States, most of which are part of the current north American architectural heritage. In this thesis, the first block analyzes different techniques and includes examples of real applications. A second block covers five in situ case studies showing combinations of different techniques. The third block consists of an experimental application of NDE to a Guastavino vault built in a laboratory; the objective of this research path and the basis of this pilot study was to evaluate the capabilities of different NDE methods to detect delamination between layers of brick in timbrel vaults. The ultimate goal of this research is to answer two questions: Which of the most common NDE methods used in the United States is most appropriate for which cases, in the field of preservation? And, is it possible to detect delamination between brick layers in Guastavino vaults with access exclusively from above?

La presente tesis doctoral recoge un trabajo de investigación teórico-práctico que analiza las técnicas y métodos de reconocimiento y evaluación no destructivos (END) más utilizados en el campo de la conservación del patrimonio arquitectónico en Estados Unidos. La investigación abarca el estudio del funcionamiento y aplicaciones de las diferentes técnicas y métodos, con el fin de compararlos para reconocer sus posibilidades y limitaciones, individualmente y en conjunto. La mayor parte del patrimonio arquitectónico estadounidense comparte dos características: fue construido después de 1850 y fue construido en altura. Pese a la especulación inmobiliaria y a que los movimientos pro-conservación son relativamente jóvenes y débiles, existe todavía un vasto patrimonio arquitectónico, especialmente en las grandes ciudades como Chicago o Nueva York. Ese patrimonio envejece y requiere de procesos de conservación, adaptación y restauración, que constituyen un importante mercado. Los estudios previos para determinar el estado real del elemento arquitectónico, son el primer capítulo de dichos procesos. La evaluación no destructiva se incluye dentro de los estudios previos y constituye una parte significativa y habitualmente imprescindible. Existen otros dos casos en los que el mercado demanda evaluación no destructiva aplicada al patrimonio arquitectónico: conocer el estado real del edificio en la compraventa de inmuebles y confirmar la efectividad de las intervenciones de restauración. Dentro de las tipologías constructivas estadunidenses, la investigación se focaliza en la técnica constructiva de la bóveda tabicada de Guastavino, concretamente en la detección de pérdida de adherencia entre capas de ladrillo. Rafael Guastavino Moreno fue un arquitecto español que emigró a Estados Unidos junto a su hijo Rafael Guastavino Expósito en 1881 e importó y patentó la bóveda tabicada. La compañía que fundaron, participó en la construcción de espacios abovedados en más de 1.000 edificios en Estados Unidos, muchos de los cuales constituyen una parte del patrimonio arquitectónico estadounidense actual. La tesis consta de un primer bloque teórico, en el que se analizan las diferentes técnicas de END ejemplificándolas con aplicaciones reales. Un segundo bloque incluye cinco casos de estudio in situ en los que se muestran combinaciones de técnicas. El tercer bloque consiste en la aplicación experimental de END a una bóveda tabicada de Guastavino construida en laboratorio, con el fin de determinar la capacidad de diferentes métodos, para detectar la pérdida de adherencia entre capas de ladrillo. En definitiva, objetivo principal de esta tesis es contestar dos cuestiones: ¿qué método de END es más apropiado para qué casos en el patrimonio arquitectónico estadounidense? Y, ¿es posible detectar mediante los métodos de END utilizados en Estados Unidos, la pérdida de adherencia entre hojas de ladrillo en bóvedas tabicadas con acceso únicamente por el trasdós de las bóvedas?

La present tesi doctoral recull un treball de recerca teoricopràctic que analitza les tècniques i mètodes de reconeixement i avaluació no destructiva (END) més utilitzats en el camp de la conservació del patrimoni arquitectònic a Estats Units. La investigació comprèn l'estudi del funcionament i aplicacions de les diferents tècniques, per tal de comparar-los i reconèixer les seves possibilitats i limitacions, individualment i en conjunt. La major part del patrimoni arquitectònic nord-americà comparteix dues característiques: va ser construït després de 1850 i va ser construït en alçada. Malgrat l'especulació immobiliària i el fet que els moviments pro-conservació són relativament joves i febles, hi ha encara un vast patrimoni arquitectònic, especialment a les grans ciutats com Chicago o Nova York. Aquest patrimoni envelleix i requereix de processos de conservació, adaptació i restauració, que constitueixen un important mercat. Els estudis previs es realitzen abans de un projecte de restauració per a determinar l'estat real de l'element arquitectònic. Les tècniques d'avaluació no destructiva s'inclouen dins dels estudis previs i constitueix una part significativa i habitualment imprescindible. Hi ha altres dos casos en els que el mercat demanda avaluació no destructiva aplicada al patrimoni arquitectònic: per una banda, conèixer l'estat real de l'edifici en la compravenda d'immobles, i per l'altra banda, confirmar l'efectivitat de les intervencions de restauració. Dins de les tipologies constructives nord-americanes, aquesta investigació es focalitza en la tècnica constructiva de la volta de Guastavino o volta catalana, i concretament en la detecció de pèrdua d'adherència entre les capes de rajoles, una lesió comú en aquestes voltes. Rafael Guastavino Moreno va ser un arquitecte espanyol que va emigrar als Estats Units al costat del seu fill Rafael Guastavino Expósito en 1881, important la tècnica mediterrània de la volta catalana. Van fundar una companyia que va participar en la construcció d'espais de volta en més de 1.000 edificis als Estats Units, molts dels quals constitueixen una part del patrimoni arquitectònic nord-americà actual. La tesi consta d'un primer bloc teòric, en el qual s'analitzen les diferents tècniques d'avaluació no destructiva exemplificant-les amb aplicacions reals. Un segon bloc inclou cinc casos d'estudi in situ en els quals es mostren combinacions d'aquestes tècniques. El tercer bloc consisteix en l'aplicació experimental de END a una volta de Guastavino construïda en laboratori, amb la finalitat de determinar la capacitat de diferents mètodes per detectar la pèrdua d'adherència entre capes de rajoles.

En definitiva, l'objectiu principal d'aquesta tesi és contestar dues qüestions: ¿Quin mètode de END és més apropiat per a quins casos en el patrimoni arquitectònic nord-americà? I, ¿Es possible detectar mitjançant els mètodes de END, la pèrdua d'adherència entre capes de rajoles en voltes de Guastavino amb accés únicament per l'extradós?