DATOS TÉCNICOS FILITA DE BERNARDOS

2. Las canteras y los materiales


A unos tres kilómetros de la localidad segoviana de Bernardos, se encuentran localizadas las dos canteras de pizarra, propiedad de la empresa Naturpiedra Jbernardos, entidad esta última que explota, elabora, controla y comercializa la piedra que extrae de estos yacimientos históricos.

En dicha localidad la empresa dispone de amplias instalaciones, una maquinaria adecuada, así como un personal muy experimentado, para así poder cumplir con las exigencias de calidad y durabilidad que, hoy en día, se requieren para los materiales pétreos en los mercados internacionales (Imagen II-4).

Imagen II-4. Instalaciones y maquinaria para la elaboración de la piedra.
Imagen II-4. Instalaciones y maquinaria para la elaboración de la piedra.

La conjunción de todas estas circunstancias conlleva la obtención de las más altas calificaciones de los mercados más exigentes, establecidas a partir de ensayos de laboratorio como son:

Según normativa europea UNE EN.

La pizarra de Bernardos responde a las máximas clases de calidad según la normativa vigente definidas por los siguientes códigos de clasificación: W1, T1, S1 y A1, y cuyos significados son los siguientes:

• W1: absorción de agua muy reducida, (< 0,6), que indica un excelente resistencia a las heladas y muy baja susceptibilidad de degradación
• T1: sin oxidaciones ni cambios de aspecto estructural en ensayo de ciclo térmico
• S1: sin alteraciones estructurales ni cambios de color a la exposición al SO2
• A1: comportamiento a la reacción al fuego, se considera que cumple

Según normativa de los Estados Unidos ASTM.

La pizarra de Bernardos responde a la máxima clase de calidad S1 segun la normativa ASTM C-406. Dicha norma es el estándar utilizado para la pizarra de tejado. Se compone de tres tipos de pruebas como siguen:

Test ASTM - C121 Water Absorption : calculando la absorción de agua (se considera S1 si el máximo no supera el 0.25%) – La pizarra de Bernardos ha obtenido el 0.091%.

Test ASTM - C120 Flexure (Breaking Load): calculando la resistencia a la flexión (se considera S1 si la resistencia es superior a 575 lbs) – La pizarra de Bernardos ha obtenido 991 lbs.

Test ASTM - C217 Weather Resistance (Depth of Softening): calculando la resistencia a la intemperie (se considera S1 si el máximo no supera 0.002 in) - La pizarra de Bernardos ha obtenido 0.0002 in.

Así que de acuerdo con los criterios de la Norma americana ASTM C406, la pizarra de Bernardos ha obtenido la más alta calificación otorgando una vida útil al material de mínimo 75 años.

Para una mejor comprensión del significado de esta calificación de la Pizarra de Bernardos, es importante señalar que la vida útil de la pizarra para las otras clasificaciones es de 40 a 75 años para la S2 y de 20 a 40 años para la S3.

La combinación de un producto natural excepcional con la experiencia y profesionalidad del equipo Naturpiedra Jbernardos hace que más del 80% de la producción sea para exportación, estando presentes en más de 25 países de los 5 continentes.

 

2.1 Las Canteras de Bernardos

En el término de Bernardos, además de las canteras actualmente activas, existen numerosos vestigios de explotaciones antiguas desparramadas por las laderas del río Eresma, como evidencia de una actividad minera que se inició con cierta continuidad ya a mediados del S XVI.

Entre estos merece destacarse, por mostrar ya una cierta entidad, la explotación iniciada a principios del S. XX, por la sociedad constituida en Londres, en 1909, “The Bernardos Slate Quarries Ltd”, (ver parte 1 de la publicación) lo que demuestra la proyección internacional que, ya en aquella época, tenían la pizarras de Bernardos.

En la actualidad, Naturpiedra Jbernardos posee la titularidad de varias canteras de la zona, con distintos tipos de materiales, en dos de ellas, se extrae la filita, que figuran registradas oficialmente bajo las siguientes denominaciones:

• Cantera El Castillo
• Cantera Engorduro

Cantera el Castillo: El conjunto de parcelas que lo integra totaliza una superficie, según planos de labores, de 10 hectáreas. Las reservas seguras en un estudio geológico reciente elevan al menos a 500.000 Tm de filita de óptima calidad para su utilización en cubierta.

Cantera El Castillo.
Imagen II-5. Cantera El Castillo.

Cantera Engorduro: Es de las explotaciones mineras más antiguas de Segovia. La superficie disponible es de más de 90 hectáreas entre explotación, escombreras, usos auxiliares y fábrica. Las reservas seguras superan los 2.00.00 de Tm.

NOTA.- las reservas probables del macizo pizarroso de Bernardos pueden multiplicar, como mínimo, por 10 estas cifras.

Cantera Engorduro
Imagen II-6. Cantera Engorduro

 

2.2 El valor histórico como herramienta para la restauración.

Si se tuviera que destacar alguna propiedad relevante de las pizarras de Bernardos, además de sus propiedades técnicas habría que señalar, sin duda, su plena adaptación a la edificación histórica, como material adecuado para los trabajos de restauración.

En efecto, en el recorrido histórico desarrollado en la primera parte de esta publicación se citan numerosas y emblemáticas referencias de estas pizarras, que se remontan al S. XVI, por haber sido elegidas por el Rey Felipe II para la construcción de las cubiertas de diversas obras reales, que se inician con el Palacio del Bosque de Valsaín, y cuya actividad continuó durante el siglo XVII hasta culminar su obra más emblemática como fue el Monasterio de San Lorenzo del Escorial.

La calidad, durabilidad y valor estético de los materiales utilizados impulsaron, a la institución real, a declarar Canteras Reales a los yacimientos de Bernardos, lo que favoreció el uso de esta pizarra en numerosas edificaciones.

Pero, además, esta relevancia histórica se ve complementada por las recomendaciones de grandes expertos de organismos internacionales encargados de la conservación del patrimonio histórico y cultural de la humanidad. En este ámbito se pueden destacar dos importantes documentos como son la Carta de Atenas de 1933 y la de Venecia en 1964, como continuidad de la primera.

La carta de Atenas es el primer documento que marca recomendaciones y principios generales para la conservación de Monumentos Artísticos e Históricos, y fue desarrollada por un grupo de expertos a través de la Comisión Internacional de la Cooperación Intelectual de la, en aquel entonces, Sociedad de Naciones.

Carta de Atenas.
Imagen II-7. Carta de Atenas.

Los principios para la conservación de monumentos que de ella surgieron permanecen actuales y han sido las bases de todos los documentos posteriores que ampliaron el campo de las recomendaciones, como respetar la obra histórica y artística del pasado sin menospreciar el estilo de ninguna época, o que los materiales nuevos necesarios utilizados deberán siempre ser reconocibles.

La Carta de Venecia se desarrolla en el marco de ICOM-UNESCO en 1964. La conferencia contiene una serie de artículos entre los que cabe destacar, por su relación con la restauración, los siguientes:

ART 1. La noción de monumento comprende la creación arquitectónica aislada así como también el sitio urbano o rural que nos ofrece el testimonio de una civilización particular, de una fase representativa de la evolución o progreso, o de un suceso histórico. Se refiere no sólo a las grandes creaciones sino igualmente a las obras maestras que han adquirido con el tiempo un significado cultural.

ART 2. La conservación y la restauración de los monumentos constituyen una disciplina que reclama la colaboración con todas las ciencias y con todas las técnicas que pueden contribuir al estudio y a la protección del patrimonio monumental.

ART 3. La conservación y la restauración de los monumentos tienen como fin salvaguardar tanto la obra de arte como el testimonio histórico.

ART 7. El monumento es inseparable de la historia de la cual es testigo, y también del medio en el cual está situado. El desplazamiento de todo o parte de un monumento no puede ser pues tolerado sino en el caso en que la conservación del mismo lo exija o bien cuando razones de un gran interés nacional o internacional lo justifiquen.

ART 9. La restauración es una operación que debe tener un carácter excepcional. Tiene como fin conservar y revelar los valores estéticos e históricos de un monumento y se fundamenta en el respeto hacia la substancia antigua y los documentos auténticos.

ART 16. Los trabajos de conservación, de restauración y de excavación estarán siempre acompañados por informes y reportes analíticos. Esta documentación se depositará en los archivos de un organismo público y estará a disposición de los investigadores.

En este ámbito, la pizarra de Bernardos es un producto perfectamente identificable en su origen que viene siendo utilizada desde hace cerca de 500 años formando parte esencial de muchas obras emblemáticas del patrimonio arquitectónico español, por lo que resulta fundamental protegerlo para así poder desarrollar las actuaciones de restauración conforme a las recomendaciones que en este sentido se vienen haciendo a nivel internacional.

Buena prueba de la importancia que tienen las pizarras de Bernardos como material histórico se refleja en la amplia y bien documentada relación de obras, citadas en la Parte I de esta publicación, que abarca desde mediados del siglo XVI hasta los inicios del XlX.

 

2.3 Propiedades tecnológicas de las pizarras

Las propiedades de las Pizarras de Bernardos, se declaran de acuerdo con la utilización que se les va dar como material de construcción, de acuerdo con la estructura normativa desarrollada por los comités europeos de normalización.

Con este criterio la tipología de los ensayos de caracterización se dividen en dos grupos.

Conviene señalar que los resultados que se indican en esta publicación son los estimados como más representativos del material tomando como base los ensayos que Naturpiedra Jbernardos ha venido solicitando a distintos laboratorios, nacionales e internacionales, a lo largo de los años. Estos son:

 

2.3.1 Ensayos de características de la pizarra utilizada para cubiertas según UNE EN 12326-2, definidos en el Subcomité CEN TC128/SC8.

Análisis petrográfico

• Descripción macroscópica.

Color: Gris medio, N5, según Rock Color Chart, Munsell 2009.

Roca de marcada esquistosidad, con tamaño de grano muy fino. La muestra es compacta, si bien tiende a desgajarse bajo presión en láminas subparalelas. Al ser atacada en frío con HCl diluido al 10% no presenta efervescencia. Los abundantes minerales micáceos le confieren un característico brillo satinado que permite apreciar un bandeado perpendicular a la esquistosidad cuando se la balancea ligeramente.

Se han elaborado dos láminas trasparentes:

- Según un plano perpendicular a la cara vista y paralela a la dirección longitudinal.

- Según un plano perpendicular a la cara vista y perpendicular a la dirección longitudinal.

• Estudio microscópico.

Composición mineral:

- Componentes principales: Cuarzo, minerales sericitico-arcillosos (sericita-fengita), moscovita, opacos.

- Componentes accesorios: Biotita, turmalina.

Textura: Metalimolítica con esporádicas bandas metasamíticas tamaño arena muy fina.

Observaciones:

Roca metamórfica de tipo regional, de grado muy bajo, dentro de la facies de los esquistos verdes. Con biotita como mineral índice de metamorfismo.

La muestra contiene abundante cuarzo, de formas subredondeadas (con índice de redondeamiento I.R. entre 0,3 y 0,5), apareciendo los cristales con sus ejes mayores orientados según una misma dirección que corresponde a la esquistosidad principal S1.

Los cuarzos aparecen irregularmente distribuido por la lámina y suelen presentar extinción ondulante, claros indicios de procesos de deformación.

Sus tamaños de grano quedan comprendidos dentro de la fracción granulométrica limo y en menor medida arena muy fina, rango de tamaño propio de las filitas.Los componentes más abundantes de la muestra son microlitos de minerales sericitico-arcillosos, orientados subparalelamente y definiendo la esquistosidad principal S1. Con toda probabilidad se trataría de sericita-fengita.

Completan la composición opacos granulares dispersos, probablemente óxidos y/o hidróxidos de hierro que pueden formar vetillas de escaso recorrido y en cantidades accesorias biotita de escaso grado de cristalinidad y una posible turmalina (difícil de determinar por su escaso tamaño).

La roca parece derivar de un sedimento muy fino de tamaño limo de composición cuarzo/arcilloso preservándose en parte una estratificación debida a pequeñas variaciones en las condiciones deposicionales y que se traducen en ciertas acumulaciones de cuarzo.

Por su tamaño de grano y grado de metamorfismo, es una roca intermedia entre las pizarras y los esquistos pudiéndose describir como una filita, termino aun en uso comercialmente para rocas ornamentales.
Ahora bien, según los actuales criterios de clasificación petrográfica de rocas metamórficas (British geológical Survey report 1999 nº RR 99-02 Clasification of metamorphic rocks Chapter 9.5 Slate and Phyllite) se aconseja no emplear dicho término pues abarca tanto rocas metasedimentarias (como en nuestro caso), como rocas de metamorfismo dinámico tales como las filonitas, prefiriéndose denominarla a partir del tipo de sedimento del que deriva, por lo que la roca correspondería a una metalimolita.

Dicho criterio de clasificación afirma igualmente que para aquellas rocas con característico brillo satinado y en las que los microlitos arcillosos pueden ser identificados mediante el microscopio óptico (criterios usados antes para las filitas) conviene agregarle el adjetivo filítica.

Proporciones minerales y tamaño de grano medio:

Contenido mineral %Diámetro de las partículas (mm)

Cuarzo 37 % Entre 0,015 y 0,12 mm

Minerales arcillosos 58 %0,01 mm

Opacos 5 % Entre 0,03 y 0,08 mm

Tipo estructural longitudinal: (O) transversal (f)

Índice de apilamiento de micas longitudinal: 65; transversal: 69

CLASIFICACIÓN: Filita (Metalimolita filítica)

Determinación del Módulo de rotura y del Módulo de rotura característico.

Módulo de rotura medio

- Sentido longitudinal: 55 N/mm2

- Sentido transversal: 27N/mm2

Módulo de rotura característico

- Sentido longitudinal: 41 N/mm2

- Sentido transversal: 21 N/mm2

Orientación del módulo de rotura máximo: LONGITUDINAL.

Absorción de agua.

Valor medio: 0,2 %

Código clasificación: A1. (Resistente al hielo).

Resistencia a las heladas.

No necesario al ser una pizarra de clase A1 en absorción.

Determinación del contenido en carbonato cálcico y carbono no carbonatado por descomposición térmica catalítica.

Contenido en Carbonato Cálcico: Cc: 0,2% (<5%, no requiere incrementar el espesor).

Contenido en Carbono no carbonatado: Cnc: 0,08% (<2% de acuerdo con la norma).

Exposición al dióxido de azufre (SO2)

Alteraciones: Sin alteraciones ni cambios de color

Código resultado ensayo: S1 (Resistente al SO2 atmosférico. No requiere incremento de espesor).

Ensayo de ciclo térmico.

Alteraciones: Sin oxidaciones ni cambios de aspecto significativos.

Código resultado ensayo: T1 (Buen comportamiento a los cambios térmicos)

Resistente a los cambios térmicos.

 

2.3.2 Ensayos de características para otros usos como pavimentos, aplacados, mampostería, etc, de acuerdo con los procedimientos desarrollados por el comité CEN TC 246/WG2 y CEN TC 125.

Estudio petrográfico. Ver estudio petrográfico anterior. (Imagen II-8).

Micreografías.
Imagen II-8. Micreografías.

Clasificación petrográfica (Según UNE-EN 12670:2003): FILITA

Absorción de agua a la presión atmosférica (UNE EN 13755).
Valor medio: 0,1 %./p>

Resistencia a la flexión (UNE EN 12372).
Valor medio: 65 N/mm2
Valor inferior esperado: 60 N/mm2

Heladicidad (UNE EN 12371).
Resistencia a flexión después de 144 ciclos de hielo/deshielo
Valor medio: 65N/mm2
Valor inferior esperado: 63 N/mm2 Alteraciones: sin alteraciones

Densidad aparente y porosidad abierta (UNE EN 1936)
Valor medio Densidad aparente: 2750 kg/m3
Valor medio Porosidad abierta: 0,3%

Carga de rotura para anclajes (UNE EN 13364).
Valor medio de la carga de rotura: 3550 ±600 N
Valor inferior esperado: 2700 N

Resistencia al deslizamiento (UNE EN 12633)

Table of results
Tabla de resultados

Resistencia al envejecimiento por choque térmico (UNE EN 14066)
Variación de masa: 0,03%. No relevante
Valor medio variación del módulo de elasticidad dinámico: -0,3%. No relevante

Resistencia al anclaje (UNE EN 13364) 3550N