Mechanical and Compositional Characterization of Ancient Yemeni Qadhad Mortar for Sustainable Heritage Conservation
Este estudio caracteriza las propiedades mecánicas y las proporciones de composición del mortero antiguo de Qadhad de Yemen mediante un análisis experimental, proporcionando una base científica para la reproducción de este material duradero y sostenible para la conservación del patrimonio y la construcción ecológica moderna.
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Imagina que eres un detective, pero en lugar de resolver crímenes, resuelves el misterio de por qué algunos edificios antiguos han permanecido en pie durante cientos de años mientras que otros se desmoronaron décadas después. Este trabajo de detective ocurre en el mundo de la ciencia de materiales, donde los científicos actúan como chefs culinarios para las rocas y la tierra. Estudian cómo diferentes ingredientes —como la arena, la cal y la ceniza volcánica— se mezclan para crear "mortero", el pegamento pegajoso que mantiene unidos los ladrillos y las piedras en su lugar. La gran pregunta aquí es: ¿cómo crearon los constructores antiguos un pegamento que no solo fuera fuerte, sino también completamente impermeable, manteniendo el agua fuera de sus cisternas y piscinas durante siglos? Comprender esto no es solo una cuestión de historia; se trata de encontrar una "receta secreta" que los constructores modernos puedan usar para reparar tesoros antiguos sin romperlos y, quizás, para construir nuevos hogares ecológicos que duren mucho tiempo.
Este artículo trata de descifrar el código de un legendario pegamento antiguo llamado Qadhad, utilizado por los constructores en Yemen. Durante siglos, este material ha mantenido secos y en pie los antiguos tanques de agua y muros de piedra, pero nadie había medido exactamente qué tan fuerte era o cómo era la receta perfecta. Los investigadores trataron los fragmentos antiguos de Qadhad como muestras culinarias, tomándolos de cuatro sitios históricos diferentes (como las Cisternas de Aden y el Fuerte de Seera) para llevarlos al laboratorio. No se limitaron a adivinar; sometieron estas muestras a presión para ver cuánto peso podían soportar, las calentaron para ver de qué estaban hechas y disolvieron partes de ellas en ácido para separar el "pegamento" de las "rocas".
Esto es lo que encontraron: El mortero de Qadhad antiguo es sorprendentemente resistente. Cuando apretaron las muestras, resistieron entre 2.77 y 4.39 MPa de presión antes de romperse. Para ponerlo en perspectiva, es lo suficientemente fuerte como para sostener pesados muros de piedra, pero no tan duro como para agrietar las delicadas piedras que debe proteger. Los científicos también descubrieron la "salsa secreja" de la proporción. Encontraron que los constructores antiguos mezclaban sus ingredientes de una manera muy específica: por cada 1 parte de el aglutinante de cal pegajoso, añadían entre 1.9 y 2.7 partes de agregado (la arena, los guijarros y la ceniza volcánica).
El artículo sugiere que la resistencia del mortero depende en gran medida del "tamaño de grano" de las rocas utilizadas. Las muestras más fuertes (como la de Seera Fort) tenían mucha grava gruesa y pedregosa mezclada, actuando como un esqueleto fuerte dentro del pegamento. Las muestras más débiles tenían principalmente arena fina. Los investigadores también observaron que la mezcla no era aleatoria; era una mezcla sofisticada de ceniza volcánica y arena que reaccionaba con la cal para crear un material denso e impermeable.
Es importante destacar que los autores tienen cuidado al decir que, si bien han encontrado un excelente punto de partida, esto no es una solución mágica que lo resuelve todo instantáneamente. Sugieren que estos hallazgos proporcionan una base científica sólida para recrear el Qadhad hoy en día, pero enfatizan que el proceso sigue siendo laborioso y requiere pruebas cuidadosas. No solo adivinaron la receta; midieron el material antiguo real para demostrar que los antiguos constructores sabían exactamente lo que estaban haciendo. El artículo concluye que, al utilizar estas proporciones medidas —aproximadamente 1 parte de aglutinante por 2.5 partes de agregado—, los conservadores modernos pueden fabricar un material de reparación que sea compatible con la arquitectura antigua de Yemen, asegurando que estas estructuras históricas puedan permanecer en pie por otros cientos de años.
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