La façana de l'església EarthCache

L'Església de la Santa Creu a Torrefarrera és d'estil neoclàssic. Està construïda amb roca arenosa. A la façana es pot apreciar l'efecte de la malaltia de la pedra. Es coneix per aquest nom a la descomposició superficial de la pedra en forma de exfoliacions, sorra i despreniment de les capes externes.

Les arenoses han estat àmpliament utilitzades en el passat com elements arquitectònics, tant en carreuat com en maçoneria. No obstant això, en l'actualitat el seu ús està molt limitat, ja que presenten greus problemes d'estabilitat (s’alteren amb gran facilitat). Això es fonamentalment perquè la major part de les arenoses estan formades per dos components clarament diferenciats, amb comportaments físic-químics molt diferents: la carcassa de grans de mida sorra, formats fonamentalment per quars, i la matriu o ciment que els empasta, formada en general, per minerals d'argila (en el cas de la matriu) o per calcita (en el cas del ciment). Aquesta carcassa, de ser sotmesa a càrregues estructurals, actua de manera destructiva per al conjunt, ja que els grans tendeixen a clavar-se en la matriu o ciment generant tensions que afavoreixen els processos de disgregació física i química.

Els minerals problemàtics en el cas de les arenoses són els següents:

• Feldspats. La presència de feldspats entre els clastos (sorra-llim) representa un risc de transformació en minerals argilosos que ja coneixem. No sol ser un problema tan gros com en d’altres roques, perquè en general, no són abundants.
• Matriu argilosa. La matriu argilosa de les arenoses representa un factor de debilitat molt important, pel contrast de duresa respecte la carcassa de clastos, i perquè es disgrega amb molta més facilitat que aquests.
• Matriu carbonatada. Representa també un factor d'inestabilitat del conjunt de la roca, a causa també d’una menor duresa, i al fet que s'hidrolitza i dissol amb facilitat.
• Matriu ferruginosa. Sol ser un ciment molt efectiu, però confereix a la roca un color vermell que no sempre resulta estètic. D'altra banda, aquest tipus de ciment no sol ser tan continu i generalitzat com la matriu argilosa o el ciment carbonatat, és a dir, es pot trobar en un volum limitat de materials, limitant l'interès de l'explotació de pedrera.

Els principals efectes que podem descriure com a integrants, del fenomen definit com a "malaltia de la pedra" es poden agrupar en tres grans grups:

1. Efectes que impliquen pèrdua del material constructiu. Poden ser dels següents tipus:

• Alveolització. Consisteix en l'aparició d'una xarxa bastant contínua de cavitats alveolars, que poden estar originades per la dissolució, o hidròlisi seguida de dissolució, de determinats minerals com poden ser calcita o guix, o per l'acció del vent carregat de partícules, o per la acció de les arrels de plantes. És relativament comú en calcàries, gresos amb ciment en carbonatat, o en roques poroses en general.
• Excavacions i cavernes. Consisteix en l'aparició de buits individualitzats, de certes dimensions (centimètriques com a mínim). Poden tenir el mateix origen que l’alveolització, però sol ocórrer en roques fonamentalment no poroses, que malgrat tot tenen nòduls de minerals solubles. 
• Erosions superficials. Són pèrdues de material rocós centrades fonamentalment en la superfície exposada, que poden tenir les mateixes causes que les anteriors, però solen ocórrer sobre roques de caràcter massiu.
• Arenització i disgregació. Es tracta de processos pel general superficials, per culpa de la perduda diferencial de algun component mineralògic, amb el que els demés queden disponibles per a ser alliberats. La arenització és característica dels granits, per a la meteorització dels feldspats per donar minerals argilosos, que són eliminats amb facilitat, quedant solts els grans de quars; la disgregació és típica de les arenoses, per dissolució del ciment carbonatat o pèrdua de la matriu argilosa, cosa que allibera els grans.
• Pèrdues de material. En alguns casos arriben a ser generalitzades, perdent-se completament determinades peces arquitectòniques, normalment per evolució d'algun dels efectes anteriors.

2. Canvis en la coloració.
- Pàtines. Són primes pel·lícules superficials, que poden tenir diverses causes i tipologies:

• Pàtines d'envelliment: causades pel propi pas del temps i exposició a la intempèrie.
• Pàtines de brutícia: ennegriment causat per contaminació ambiental induïda pels sutges residuals deixats per la combustió incompleta de carbons (calefaccions) o del dièsel de camions o autobusos.
• pàtines de rentat: produïdes per vessament diferencial de l'aigua.

- Pàtina de rentat Sobre maçoneria.

• Pàtines de decoloració: Varia la tonalitat natural de la pedra, és l'anomenada "noble pàtina".
• Pàtines biogèniques: la superfície de la roca està recoberta per organismes, com poden ser els líquens.

- Eflorescències. Són taques blanques produïdes per la precipitació de sals solubles al migrar i evaporar-se l'aigua a la superfície de roques poroses. La procedència de les sals és molt diversa; la font pot estar a terra, en aigües subterrànies, excrements d'aus, tractaments antics, morters utilitzats o procedir de la roca original, la proximitat al mar, etc. Les sals més comuns en les roques dels monuments són els sulfats, clorurs, carbonats i nitrats. Si la formació d’aquestes sals té lloc sota la superfície de la pedra reben del de nom de subeflorescències, i si es formen al seu  interiors criptoeflorescencias. El seu efecte destructor és funció de:

• Tipus de sal formada i lloc de cristal·lització de la mateixa.
• Condicions ambientals, la humitat i temperatura controlen els processos de evaporació, dissolució i precipitació.
• Presència de fractures o cavitats a la roca, ja que la cristal·lització de les sals en aquestes implica un augment de volum que tendeix a augmentar el grau de fracturació o de mida de les cavitats.

- Crostes. Són làmines de material de endurit resultat de la transformació superficial del substrat petri. Aquestes crostes es desenvolupen en capes, presentant una morfologia, duresa i color determinats i la seva naturalesa fisicoquímica res té que veure amb la del substrat.
- Dipòsits superficials. Són acumulacions de material estrany a la roca sobre la seva superfície. Poden ser excrements, o simplement pols sobre la que hi pot créixer molsa.

3. Fracturacions. Poden ser de diversos tipus:

• Fragmentació. La presència de fractures no visibles i l'acció de càrregues estructurals pot fer que els  elements arquitectònics quedin fragmentats longitudinalment o transversal.
• Exfoliació. És una fissura de la roca, característica de les roques que presenten esquistositat o foliació metamòrfica, consistent en la separació a l'escala mil·limètrica i menor, normalment afavorida per la pròpia naturalesa de la roca.
• Separació en plaques. És un fenomen d'exfoliació grollera, normalment paral·lela a la superfície d'exposició, que pot tenir el seu origen a una meteorització diferencial, de manera que la part més externa s'altera més ràpidament, i arriba separar-se físicament de la resta de la roca.

 
Un estudi sobre l'anisotropia textural de les arenoses a les Catedrals de Salamanca, molt similars a aquesta església, va concloure el següent:

La microfabrica de les arenoses té una microtextura granular i una altra laminar, que corresponen a direccions diferents del pla respecte a l'assentament dels blocs. Una o altra d’aquestes situacions coincideixen amb la superfície de la pedra exposada a l'exterior a l'edifici, i afecten al seu deteriorament superficial de forma diferent. Les capes externes a les que hi predomina argila tenen menys resistència als agents d’alteració.

L’alteració a  la pedra està vinculada amb la velocitat d'absorció d'aigua i el procés posterior d'assecat per evaporació. L’evaporació des de la superfície d’un material porós està determinada per factors externs, com les condicions ambientals, així com per factors interns, com el moviment de l'aigua a l'interior de la pedra fins a arribar a la superfície. En quant als primers: temperatura, humitat relativa de l'atmosfera i velocitat de circulació de l'aire, afecten per igual a les pedres que ocupen posicions semblants al mur. Els factors interns responen a l'estructura de la pedra, terme que descriu l'efecte combinat de fàbrica, composició i forces entre partícules. Aquesta estructura pot tenir un cert grau d'anisotropia. Si és el cas, el comportament de la pedra estarà condicionat pel seu assentament a l'edifici. Les imatges del microscopi electrònic de rastreig dels talls en els pedres deteriorades es van comparar amb els dels pedres no deteriorades, i ambdós en direccions diferents respecte a l'assentament del carreu, deduint conservació que la posició donada al bloc de pedra a l'edifici és important per a la seva conservació.

Per poder fer el log cal que envieu les respostes i que siguin correctes. Per exemple:ABC. En cas contrari el log serà esborrat.

Quin tipus de perduda de material constructiu es troba a la façana de l'església de la Santa Creu?
A. Alveolització
B. Excavacions i cavernes
C. Erosions superficials
D. Arenització i disgregació
E. Pèrdues de materials

Quins canvis de coloració es donen a la part inferior dreta de la façana de l'església?
A. Pàtines
B. Pàtina de rentat sobre maçoneria
C. Eflorescències
D. Crostes
E. Dipòsits superficials

Quin tipus de roques de formen el carreuat d’aquesta església?
A. Plutòniques
B. Sedimentàries
C. Metamòrfiques
D. Volcàniques

Agraïm a pioletdefusta el seu bon assessorament

 
La iglesia de la Santa Creu en Torrefarrera es de estilo neoclásico. Está construida con roca arenisca. En su fachada se puede apreciar el efecto del mal de la piedra. Se conoce por este nombre a la descomposición superficial de la piedra en forma de exfoliaciones, arenilla y desprendimiento de las capas externas.

Las areniscas han sido ampliamente utilizadas en el pasado como elementos arquitectónicos, tanto en sillería como en mampostería. Sin embargo en la actualidad su empleo está muy limitado, debido a que presentan graves problemas de estabilidad (se alteran con gran facilidad). Ello se debe fundamentalmente a que la mayor parte de las areniscas están formadas por dos componentes claramente diferenciados, con comportamientos físico-químicos muy diferentes: el armazón de granos de tamaño arena, formados fundamentalmente por cuarzo, y la matriz o cemento que los empasta, formada por lo general por minerales de la arcilla (en el caso de la matriz) o por calcita (en el caso del cemento). Este armazón, al ser sometido a cargas estructurales, actúa de forma destructiva para el conjunto, pues los granos tienden a clavarse en la matriz o cemento generando tensiones que favorecen a los procesos de disgregación física y química.

Los minerales problemáticos en el caso de las areniscas son los siguientes:

• Feldespatos. La presencia de feldespatos entre los clastos (arena-limo) representa un riesgo de transformación en minerales arcillosos que ya conocemos. No suele ser un problema tan grave como en otras rocas, porque por lo general no son abundantes.
• Matriz arcillosa. La matriz arcillosa de las areniscas representa un factor de debilidad muy importante, por el contraste de dureza respecto al armazón de clastos, y porque se disgrega con mucha mayor facilidad que éstos.
• Matriz carbonatada. Representa también un factor de inestabilidad del conjunto de la roca, debido también a su menor dureza, y al hecho de que se hidroliza y disuelve con facilidad.
• Matriz ferruginosa. Suele ser un cemento muy efectivo, pero confiere a la roca un color rojo que no siempre resulta estético. Por otra parte, este tipo de cemento no suele ser tan continuo y generalizado como la matriz arcillosa o el cemento carbonatado, es decir, puede encontrarse en un volumen limitado de materiales, limitando el interés de la explotación canteril.

Los principales efectos que podemos describir como integrantes del fenómeno definido como “mal de la piedra” se pueden agrupar en tres grandes grupos:

1. Efectos que implican pérdida del material constructivo. Pueden ser de los siguientes tipos:

• Alveolización. Consiste en la aparición de una red bastante continua de cavidades alveolares, que pueden estar originadas por la disolución, o hidrólisis seguida de disolución, de determinados minerales como pueden ser calcita o yeso, o por la acción del viento cargado de partículas, o por la acción de las raíces de plantas. Es relativamente común en calizas, en areniscas con cemento carbonatado, o en rocas porosas en general. 
• Excavaciones y cavernas. Consiste en la aparición de huecos individualizados, de ciertas dimensiones (centimétricas como mínimo). Pueden tener el mismo origen que la alveolización, pero suele ocurrir en rocas fundamentalmente no porosas, que sin embargo poseen nódulos de minerales solubles.
• Erosiones superficiales. Son pérdidas de material rocoso centradas fundamentalmente en la superficie expuesta, que pueden tener las mismas causas que las anteriores, pero suelen ocurrir sobre rocas de carácter masivo.
•  Arenización y disgregación. Se trata de procesos por lo general superficiales, debidos a la pérdida diferencial de algún componente mineralógico, con lo que los demás quedan disponibles para ser liberados. La arenización es característica de los granitos, y se debe a la meteorización de los feldespatos para dar minerales arcillosos, que son eliminados con facilidad, quedando sueltos los granos de cuarzo; la disgregación es típica de las areniscas, por disolución del cemento carbonatado o pérdida de la matriz arcillosa, lo que libera los granos.
• Pérdidas de material. En algunos casos llegan a ser generalizadas, perdiéndose completamente determinadas piezas arquitectónicas, normalmente por evolución de alguno de los efectos anteriores.
  

- Pátinas. Son delgadas películas superficiales, que pueden tener diversas causas y tipologías:

• Pátinas de envejecimiento: causadas por el propio paso del tiempo y exposición a la intemperie.
• Pátinas de suciedad: ennegrecimiento causado por contaminación ambiental inducida por los hollines residuales dejados por la combustión incompleta de carbones (calefacciones) o del diesel de camiones u autobuses.
• Pátinas de lavado: producidas por escorrentía diferencial del agua.

- Pátina de lavado sobre ladrillería.

• Pátinas de decoloración: varía la tonalidad natural de la piedra, es la llamada "noble pátina".
• Pátinas biogénicas: la superficie de la roca está recubierta por organismos, como pueden ser líquenes.

- Eflorescencias. Son manchas blancas producidas por la precipitación de sales solubles al migrar y evaporarse el agua en la superficie de rocas porosas. La procedencia de las sales es muy diversa; la fuente puede estar en el suelo, en aguas subterráneas, excrementos de aves, antiguos tratamientos, en morteros utilizados o proceder de la roca original, la cercanía al mar, etc. Las sales más comunes en las rocas de los monumentos son los sulfatos, cloruros, carbonatos y nitratos. Si la formación de estas sales tiene lugar bajo la superficie de la piedra reciben el nombre de subeflorescencias, y si se forman en el interior criptoeflorescencias. Su efecto destructor es función de:

• Tipo de sal formada y lugar de cristalización de la misma.
• Condiciones ambientales, la humedad y temperatura controlan los procesos de evaporación, disolución y precipitación.
• Presencia de fracturas o cavidades en la roca, ya que la cristalización de las sales en éstas implica un aumento de volumen que tiende a aumentar el grado de fracturación o del tamaño de las cavidades.

- Costras. Son láminas de material endurecido resultado de la transformación superficial del sustrato pétreo. Estas costras se desarrollan en capas, presentando una morfología, dureza y color determinados y su naturaleza físico-química nada tiene que ver con la del sustrato.

- Depósitos superficiales. Son acumulaciones de material extraño a la roca sobre su superficie. Pueden ser excrementos, o simplemente polvo sobre el que a su vez puede crecer musgo.

3. Fracturaciones. Pueden ser de diversos tipos:

-  Fragmentación. La presencia de fracturas no visibles y la acción de cargas estructurales puede hacer que los elementos arquitectónicos queden fragmentados longitudinal o transversalmente.

- Exfoliación. Es una fisuración de la roca, característica de las rocas que presentan esquistosidad o foliación metamórfica, consistente en la separación a la escala milimétrica y menor, normalmente favorecida por la propia naturaleza de la roca.

-  Separación en placas. Es un fenómeno de exfoliación grosera, normalmente paralela a la superficie de exposición, que puede tener su origen en una meteorización diferencial, de forma que la parte más externa se altera más rápidamente, y llega a separarse físicamente del resto de la roca.

Un estudio sobre la anisotropía textural de las areniscas en las Catedrales de Salamanca, muy similares a esta iglesia, concluyó lo siguiente.

La microfábrica de las areniscas tiene una microtextura granular y otra laminar, que corresponden a direcciones diferentes del plano respecto al asiento del sillar. Una u otra de estas situaciones coincide con la superficie de la piedra expuesta al exterior en el edificio, y Afectan a su deterioro superficial de forma diferente. Las capas externas en las que predomina la arcilla tienen menos resistencia a los agentes de alteración.

La alteración en la piedra está vinculada con la velocidad de absorción de agua y el proceso posterior de secado por evaporación. La evaporación desde la superficie de un material poroso está determinada por factores externos, tales como las condiciones ambientales, así como por factores internos, tales como el movimiento del agua en el interior de la piedra hasta llegar a la superficie. En cuanto a los primeros: temperatura, humedad relativa de la atmósfera y velocidad de circulación del aire, afectan por igual a las piedras que ocupan posiciones semejantes en el muro. Los factores internos responden a la estructura de la piedra, término que describe el efecto combinado de fábrica, composición y fuerzas entre partículas. Esta estructura puede tener un cierto grado de anisotropía. Si tal es el caso, el comportamiento de la piedra estará condicionado por su asentamiento en el edificio. Las imágenes del microscopio electrónico de barrido de los cortes en piedras deterioradas se compararon con los de piedras no deterioradas, y ambos en direcciones diferentes respecto al asiento del sillar, deduciendo que la posición dada al bloque de piedra en el edificio es importante para su conservación.

Para poder hacer el log es necesario enviar las respuestas y que sean correctas. Por ejemplo: ABC. En caso contrario el log será borrado.

¿Qué tipo de pérdida de material constructivo se da en la fachada de la iglesia de la Santa Creu?

A.    Alveolización

B.    Excavaciones y cavernas

C.   Erosiones superficiales

D.   Arenización y disgregación

E.    Pérdidas de material

 ¿Qué cambios de coloración se dan en la parte inferior derecha de la fachada de la iglesia?

A.    Pátinas

B.    Pátina de lavado sobre ladrillería

C.   Eflorescencias

D.   Costras

E.    Depósitos superficiales

¿Qué tipo de rocas forman la sillería de esta iglesia?

A.     Plutónicas

B.    Sedimentarias

C.   Metamórficas

D.   Vulcánicas

Agradecemos a pioletdefusta su buen asesoramiento.

The Church of the Holy Cross in Torrefarrera is neoclassical. It is built with sandstone. On the façade you can see the effect of evil stone. It is known by this name to surface decomposition of the stone in the form of peels, grit and detachment of the outer layers.

The sandstones have been widely used in the past as architectural elements, both masonry and masonry. However at present its use is very limited, because they have serious problems of stability (are altered very easily). This is mainly because most of the sandstones are composed of two distinct components, physicochemical very different behaviors: the shell of grains of sand size, mainly composed of quartz, and the matrix or cement pastes them, usually formed by clay minerals (in the case of the matrix) or calcite (in the case of cement). This framework, when subjected to structural loads, acts destructively for all, because the grains tend to dig into the cement matrix or generating tensions that favor physical and chemical processes of disintegration.
Minerals problematic in the case of sandstones are:

• Feldspar. The presence of feldspar between the clasts (sand-silt) represents a risk of transformation into clay minerals that we know. Not usually a as severe as in other rocks problem, because they usually are not abundant.
• Clayey matrix. The clayey sandstone matrix represents a very important factor of weakness, by contrast hardness relative to the frame of clasts, and because disintegrates much more easily than these.
• Carbonated matrix. Also it represents a factor of instability of the whole rock, also because of lower hardness, and the fact that hydrolyzes and dissolves easily.
• Ferruginous matrix. Usually a very effective cement, but gives the rock a red color that is not always aesthetic. Moreover, this type of cement is usually not as continuous and widespread as clay or carbonate cement matrix, ie, can be found in a limited volume of materials, limiting the interest of canteril exploitation.

The main effects that can be described as part of the phenomenon defined as "evil stone" can be grouped into three main groups:

1. Effects involving loss of construction material. They can be of the following types:

• Alveolarization. Is the appearance of a fairly continuous alveolar cavities network, which may be caused by the dissolution, or hydrolysis followed by dissolution of certain minerals such as calcite or chalk, or by wind action charged particles, or by the action of plant roots. It is relatively common in limestones, sandstones with carbonate cement, or porous rocks in general.
• Excavations and caverns. It is the appearance of individualized, certain dimensions of holes (SHF minimum). They may have the same origin as alveolarization, but usually occurs in essentially non-porous rocks, which however have nodules soluble minerals.
• Superficial erosions. They are losses of rocky material focused primarily on the exposed surface, which can have the same reasons as before, but usually occur on rocks of massive character.
• Sandification and disintegration. It is usually superficial processes, due to the differential loss of some mineralogical component, what others are available to be released. The sandification is characteristic of granites, and is due to the weathering of feldspars to give clay minerals, which are easily removed, leaving loose quartz grains; disintegration is typical of sandstones, by dissolution of carbonate cement or loss of the clay matrix, which releases the grains.
• Loss of material. In some cases become widespread, completely lost certain architectural pieces, usually by changing any of the above effects.

2. Changes in coloration.

• Patina. They are thin surface films, which can have various causes and types:

• Patina washing over brickworks.

• Efflorescence. They are white spots produced by the precipitation of soluble salts to migrate and evaporate the water on the surface of porous rocks. The origin of the salts is very diverse; the source may be in the soil, ground water, bird droppings, ancient treatments, mortars used or come from the original rock, proximity to the sea, etc. The most common salts in the rocks of the monuments are sulfates, chlorides, carbonates and nitrates. If the formation of these salts takes place under the surface of the stone are called subeflorescences, and if formed in the inner criptoeflorescences. Its destructive effect is a function of:

3. Fractures. They can be of different types:

• Fragmentation. The presence of fractures not visible action and structural loads can make the architectural elements are fragmented longitudinal or transverse.
• Exfoliation. It's a cracking rock, characteristic of rocks or metamorphic foliation foliation present, consisting of the separation to the millimeter and smaller scale, usually favored by the very nature of the rock.
• Separation plates. It is a phenomenon of rude exfoliation, usually parallel to the exhibition area, which can be caused by differential weathering, so that the outer part is altered more rapidly and become physically separated from the rest of the rock.
  

A study on the textural anisotropy of the sandstones in the Cathedrals of Salamanca, very similar to this church, concluded the following.

Microfabric sandstones having a granular microtexture and a laminar, which correspond to different directions of the plane relative to the seat ashlar. One or other of these situations coincides with the surface of the stone exposed outside the building, and affect their surface deterioration differently. The outer layers predominating clay have less resistance to altering agents.

Alteration in the stone is linked to the rate of water absorption and the subsequent drying process by evaporation. Evaporation from the surface of a porous material is determined by external factors such as environmental conditions factors, as well as internal, such as the movement of water within the stone to reach the surface factors. As for the first temperature, relative atmospheric humidity and air velocity, equally affect stones occupying similar positions on the wall. Internal factors correspond to the structure of the stone, a term that describes the combined effect of plant, composition and forces between particles. This structure can have some degree of anisotropy. If such is the case, the behavior of the stone will be conditioned by its settlement in the building. The images of SEM cuts in deteriorated stones were compared to non-damaged stones and both in different directions relative to the seat ashlar, deducing that repositioning the stone block in the building is important for conservation .

In order to log, please send answers and they are correct. For example: ABC. Otherwise the log will be deleted.

What kind of building material loss occurs on the facade of the church of Santa Creu?
A. Alveolarization
B. Excavations and cave
C. Superficial erosions
D. Sandification and disintegration
E. Losses material

What color changes occur in the lower right part of the facade of the church?
A. Patina
B. Patina washing over brickworks
C. Efflorescence
D. Costras
E. Surface Deposits

What kind of rocks form the masonry of this church?
A. Plutonic
B. Sedimentary
C. Metamorphic
D. Volcánicas

(Translate by google translate)

 
We thank pioletdefusta his good  advice.