Guía docente de Técnicas de Análisis de Materiales (M80/56/1/8)

Curso 2021/2022
Fecha de aprobación por la Comisión Académica 15/07/2021

Máster

Máster Universitario en Ciencia y Tecnología en Patrimonio Arquitectónico

Módulo

Módulo 4: Técnicas y Procedimientos Aplicados en Patrimonio Arquitectónico

Rama

Ciencias

Centro Responsable del título

International School for Postgraduate Studies

Semestre

Primero

Créditos

10

Tipo

Obligatorio

Tipo de enseñanza

Presencial

Profesorado

  • Kerstin Elert
  • Inés Martín Sánchez
  • Fernando Nieto García
  • Carlos Manuel Rodríguez Navarro
  • Encarnación Ruiz Agudo
  • Nicolás Velilla Sánchez
  • Javier Alonso Rodriguez
  • David Benavente García
  • Maria Angeles Garcia Del Cura

Tutorías

Kerstin Elert

Email
No hay tutorías asignadas para el curso académico.

Inés Martín Sánchez

Email
No hay tutorías asignadas para el curso académico.

Fernando Nieto García

Email
No hay tutorías asignadas para el curso académico.

Carlos Manuel Rodríguez Navarro

Email
No hay tutorías asignadas para el curso académico.

Encarnación Ruiz Agudo

Email
No hay tutorías asignadas para el curso académico.

Nicolás Velilla Sánchez

Email
No hay tutorías asignadas para el curso académico.

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)

  • Técnicas de reconocimiento y estudio de la alteración de los materiales de construcción. Técnicas de documentación. Técnicas de análisis gráfico en el Patrimonio Arquitectónico. Metodología analítica de materiales. Técnicas de muestreo. Correlación entre: cantera (fábrica), laboratorio, monumento (edificio histórico). Métodos preventivos. Métodos físicos. Métodos químicos. Métodos biológicos. Caracterización de los materiales de los edificios: aspectos composicionales y texturales. Las anisotropías a diferentes escalas. Técnicas de estudio. Determinación de parámetros físico-mecánicos: ensayos y procedimientos de estudio.
  • Correlación entre petrografía y propiedades físicas de los materiales: Petrofísica. Técnicas y procedimientos no destructivos aplicados a materiales y estructuras constructivas. El uso de ultrasonidos e infrarrojos.
  • El color en el Patrimonio Arquitectónico. Tecnología del color. Espectrofotometría y colorimetría. Biodeterioro de materiales naturales. Biodeterioro de capas pictóricas. Biocorrosión.

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

Ninguno/a

Competencias

Competencias Básicas

  • CB6. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
  • CB7. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
  • CB8. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
  • CB9. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
  • CB10. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Competencias Generales

  • CG01. Que los estudiantes sean capaces de evaluar y criticar los resultados de las investigaciones y priorizar las actuaciones en base a razonamientos objetivos 
  • CG04. Que los estudiantes sean capaces de adquirir una formación avanzada en el ámbito de la conservación del Patrimonio Arquitectónico, que les permita renovar y ampliar sus conocimientos, y atender las exigencias del mundo académico y profesional 

Competencias Específicas

  • CE03. Seleccionar las técnicas de análisis más idóneas para una correcta caracterización del material de construcción, y la valoración de las morfologías y grado de deterioro 
  • CE04. Adquirir destreza en el manejo de técnicas instrumentales destructivas y no destructivas aplicadas a la caracterización de los materiales de construcción 

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

El alumno sabrá/comprenderá:

  • Conocer las diversas técnicas y equipos que permiten caracterizar petrofísicamente un material de construcción.
  • Capacitar para realizar la toma de muestras de forma racional y válida en bienes culturales.
  • Saber los diversos procesos químicos, fiscos o biológicos que degradan los materiales de un edificio o monumento histórico.
  • Dominar la valoración e interpretación de datos obtenidos con las técnicas y procedimientos científicos.
  • Conocer los ensayos de valoración de la eficacia de los productos de tratamiento de protección o consolidación.
  • Dominar las técnicas y los métodos de estudio no destructivos.

 

El alumno será capaz de:

  • Capacitar para realizar la toma de muestras de forma racional y válida en bienes culturales.
  • Capacidad para planificar y desarrollar un programa analítico para identificar materiales y productos de alteración, las causas y mecanismos de dicha alteración, y definir el estado de conservación.

Programa de contenidos Teóricos y Prácticos

Teórico

  • TEMA 1. Estudio de la alteración y conservación del patrimonio histórico artístico. Mecanismos de alteración. Muestreo de materiales y productos de alteración. Técnicas analíticas. El espectro electromagnético y técnicas de análisis asociadas. Espectroscopia de infrarrojos, Raman, visible y ultravioleta.
  • TEMA 2. Los rayos X. Generación y características. La difracción de los rayos X. Métodos de difracción de rayos X. El método de polvo. Preparación de muestras, análisis, e interpretación de resultados. Análisis químico por fluorescencia de rayos X.  Análisis por dispersión de longitud de onda. Microsonda electrónica. Análisis por dispersión de energía.
  • TEMA 3. Interacción de la luz con la materia. Materiales isótropos y anisótropos. Microscopía de luz polarizada. El microscopio óptico. Estudio de minerales, rocas y materiales de construcción artificiales en lámina delgada.
  • TEMA 4. Introducción a la microscopía electrónica. Interacción de los electrones con la materia. Resolución y magnificación. Microscopía electrónica de barrido (SEM). Imágenes de electrones secundarios. Imágenes de electrones retrodispersados. Aplicaciones en Ciencia de Conservación y Restauración del Patrimonio. Microscopía electrónica de transmisión (TEM). Preparación de muestras. Geometría e intensidad de la difracción. Origen del contraste. Microscopía electrónica de alta resolución. Aplicaciones en Ciencia de Conservación y Restauración del Patrimonio. Microscopía de barrido por sondas (SPM): principios básicos. Microscopía de fuerza atómica (AFM): ventajas y limitaciones. Diseño e instrumentación. Modos de operación en AFM. Aplicaciones en Ciencia de Conservación y Restauración del Patrimonio. Fundamentos de la microscopía confocal. Captación de la imagen en microscopía confocal. Instrumentación del microscopio confocal.
  • TEMA 5. La porosidad en los materiales pétreos. La porosidad: conceptos generales, interés de su estudio. La porosidad como característica petrográfica. Modelos del espacio vacío: sistema poroso y red de fisuras. Elementos: tamaño, forma, grado de comunicación y distribución de los vacíos. Tipos de espacios vacíos: aspectos descriptivos, genéticos y aplicados. Procedimiento de estudio: métodos directos. Técnicas de observación. Métodos de cuantificación. La porosidad como propiedad física: volumen poroso. Relación densidad - porosidad. Tipos de porosidad: total, abierta, efectiva. Técnicas para la determinación de los distintos tipos de porosidad: Métodos indirectos. Cuantificación de elementos del sistema poroso: tamaño de los poros. Ensayos de sorción de agua. Porosimetría por inyección de mercurio. Absorción de gases.
  • TEMA 6. Determinación de parámetros físico-mecánicos: ensayos y procedimientos de estudio. Porosidad y sistema poroso. Densidad. Transporte de fluidos: permeabilidad, capilaridad, difusión de gases, evaporación y condensación. Propiedades elásticas. Comportamiento tensión – deformación estático de las rocas. Resistencia mecánica: compresión uniaxial, flexo-tracción; ensayo Brasileño. Otros. Propiedades térmicas: dilatación térmica. Propiedades de superficie: rugosidad, deslizamiento, desgaste, impacto, microdureza Knoop. Ensayos: Normativos y de caracterización.
  • TEMA 7. Correlación entre petrografía y propiedades físicas de los materiales: Petrofísica. Relación entre petrografía y propiedades petrofísicas: Influencia de la estructura, textura y mineralogía. Parámetros físico - mecánicos característicos de los diferentes tipos de rocas. Acabados de producto: características y propiedades. Adecuación de los parámetros a los diferentes usos de las rocas. Normativas de producto. Piedra de fábrica. Pavimentos, aplacados, pizarras de techar. Durabilidad: Ensayos para determinación de durabilidad: Hielo-deshielo, cristalización de sales, humedad sequedad. Relación entre características petrográficas y durabilidad.
  • TEMA 8. Técnicas y procedimientos no destructivos aplicados a materiales y estructuras                   constructivas. El uso de ultrasonidos e infrarrojos. Ultrasonidos: Trasmisión-recepción directa e indirecta; pulso-eco; impacto; emisión acústica. Tratamiento de la señal. Termografía de infrarrojos: pasiva y activa. Métodos semi-destructivos: esclerómetro; microdrilling, etc. Otras: conductividad eléctrica.
  • TEMA 9. El color en el Patrimonio Arquitectónico. Tecnología del color. Espectrofotometría y colorimetría. Espacios de color. El espacio CIE La*b*. Luminosidad, croma y saturación. Aplicaciones en el control de la eficacia de tratamientos de protección y consolidación.
  • TEMA 10. Definición y tipos de Biodeterioro. Organismos deterioradores. Biopelículas y Bioensuciamiento. Biodeterioro de materiales naturales. Biodeterioro de capas pictóricas. Biocorrosión. Toma de muestras e identificación de los microorganismos implicados.  Biodeterioro de edificios y del Patrimonio Histórico. Control del Biodeterioro. Métodos preventivos.  Métodos físicos. Métodos químicos: Biocidas. Áreas de aplicación. Métodos biológicos.

Práctico

PRÁCTICAS DE LABORATORIO

  • Práctica 1. Manejo de técnicas instrumentales (microscopia óptica, ultrasonidos, termografía, colorimetría). Realización de ensayos en el Laboratorio. Ejercicios de cálculo e interpretación crítica de resultados obtenidos con las distintas técnicas y ensayos.
  • Práctica 2 (seminario): Análisis de las características de algunas  rocas ornamentales representativas comercializadas en España.  Observación de ejemplos petrografía MOP y SEM.

PRÁCTICAS DE CAMPO

  • Práctica 3. Visitas de estudio: Centro de Instrumentación Científica (CIC) de la Universidad de Granada.

Bibliografía

Bibliografía fundamental

  • AAVV. (Eds. R. VILLEGAS y E. SEBASTIÁN). Metodología de diagnóstico y evaluación de tratamientos para la conservación de los edificios históricos. Cuadernos Técnicos nº 8. IAPH, Consejería de Cultura-Junta de Andalucía. Ed. Comares, 2003.
  • AAVV. Programa de normalización de estudios previos aplicado a bienes inmuebles. PH Cuadernos, nº 19. IAPH. (Ed. Junta de Andalucía. Consejería de Culturas), 2006.
  • J. ASHURST & F.G. DIMES [Ed.] (1990). Conservation of Building & Decorative Stone. Part 1 y 2. Butterworth-Heinemann, 193 + 254 p.
  • R.S. BERNS. Billmeyer and Saltzmann's Principles of Color Technology. Wiley Insterscience, 2000.
  • A. DENNOS, S. KENNETH, CH. GAYLARDE. Introducción al biodeterioro. Editorial   Acribia 2008.
  • E. DOEHNE & C.A. PRICE (2010). Stone Conservation: An Overview of Current Research (2nd Edition). The Getty Conservation Institute, 175 p. (www.getty.edu/conservation/publications_resources/pdf_publications/stoneconservation.pdf)
  • R.M. ESBERT, J. ORDAZ,  F.J. ALONSO,  M. MONTOTO, T. GONZÁLEZ LIMÓN, M. ÁLVAREZ DE BUERGO. Manual de diagnosis y tratamiento de materiales pétreos y cerámicos. Collegi d’Aparelladors i Arquitectes Tècnics de Barcelona, 1997.
  • M. MATTEINI, A, MOLES. Ciencia y Restauración. Método de Investigación. NEREA, Nardini Editores. IAPH Junta de Andalucía, 2001.
  • E. SEBASTIÁN PARDO (Ed.). Técnicas de diagnóstico aplicadas a la conservación de los materiales de constricción en los edificios históricos. Cuadernos Técnicos nº 2. IAPH, Consejería de Cultura – Junta de Andalucía, 1996.
  • S. SIEGESMUND & R. SNETHLAGE (Eds.) Stone in Architecture: Properties and Durability. 4th Ed. Springer. 2011.
  • G. TORRACA (2009) Lectures on Materials Science for Architectural Conservation. The Getty Conservation Institute, 206 p. (www.getty.edu/conservation/publications_resources/pdf_publications/torraca.pdf)
  • V. VALGAÑÓN. Biología aplicada a la conservación y restauración. Editorial Síntesis, 2008.
  • E.M. WINKLER (1997, 3ª Ed.). Stone in architecture. Properties. Durability. Springer Verlang, Berlin, 313 p.

Bibliografía complementaria

  • R. FORT, M. ÁLVAREZ DE BUERGO, M. GOMEZ-HERAS, C. VÁZQUEZ-CALVO (Eds). Heritage, Weathering and Conservation. Volume II. Taylor & Francis, London.2006.
  • LOPEZ JIMENO  Ed. Manual de Rocas Ornamentales. ETSIM. Madrid 1995.
  • A. MARTÍN PÉREZ. Ensayos y experiencias de alteración en la conservación de Obras de piedra de interés histórico artístico. Editorial Fundación Ramón Acreces, 1990.
  • J.L. PÉREZ BERNAL, M.A. BELLO LÓPEZ. Dióxido de azufre. Química atmosférica y destrucción del Patrimonio. Ed. Fundación El Monte, 2004.

Enlaces recomendados

Metodología docente

  • MD01 La Metodología Docente propuesta combina diferentes técnicas (clases teóricas, de prácticas y seminarios monográficos, trabajos individuales y grupales tutorizados, ...), propiciando en todo momento la implicación del estudiante en su proceso formativo. Para facilitar la formación del estudiante, la organización docente tiene estructura modular, alternando los periodos de impartición teórica con los de prácticas. La consulta de Bibliografía y fuentes documentales por el alumno se considera una parte fundamental e imprescindible del aprendizaje. Para ello dispone en el propio Centro de una Biblioteca y varias aulas de Informática con acceso a Internet. La tutorización de la enseñanza es fundamental en el proceso del aprendizaje, por lo que los profesores del Máster tendrán establecido un horario de atención al estudiante para poder atender las consultas y resolver dudas en relación con las diferentes materias. 

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final.)

Evaluación Ordinaria

El artículo 17 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que la convocatoria ordinaria estará basada preferentemente en la evaluación continua del estudiante, excepto para quienes se les haya reconocido el derecho a la evaluación única final.

  • Examenes prácticos y teóricos: 65%
  • Asistencia: 10%
  • Ejercicios: 25%

CRITERIOS DE EVALUACION

  • Se valorarán los conocimientos mediante pruebas teóricas escritas y pruebas prácticas, así como la realización de trabajos e informes en grupos reducidos sobre los contenidos de la asignatura y la asistencia a clase.
  • Para superar la asignatura será necesario tener una calificación mínima de 5 puntos sobre 10 en los exámenes de teoría y/o de prácticas.

Evaluación Extraordinaria

El artículo 19 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que los estudiantes que no hayan superado la asignatura en la convocatoria ordinaria dispondrán de una convocatoria extraordinaria. A ella podrán concurrir todos los estudiantes, con independencia de haber seguido o no un proceso de evaluación continua. De esta forma, el estudiante que no haya realizado la evaluación continua tendrá la posibilidad de obtener el 100% de la calificación mediante la realización de una prueba y/o trabajo.

 

  • Examen oral/escrito: 100%

 

CRITERIOS DE EVALUACION

Se valorarán los conocimientos mediante una prueba teórico/práctica escrita.

 

Para superar la asignatura será necesario tener una calificación mínima de 5 puntos sobre 10.

Evaluación única final

El artículo 8 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que podrán acogerse a la evaluación única final, el estudiante que no pueda cumplir con el método de evaluación continua por causas justificadas.

Para acogerse a la evaluación única final, el estudiante, en las dos primeras semanas de impartición de la asignatura o en las dos semanas siguientes a su matriculación si ésta se ha producido con posterioridad al inicio de las clases o por causa sobrevenidas. Lo solicitará, a través del procedimiento electrónico, a la Coordinación del Máster, quien dará traslado al profesorado correspondiente, alegando y acreditando las razones que le asisten para no poder seguir el sistema de evaluación continua.

 

La evaluación en tal caso consistirá en:

 

  • Examen oral/escrito: 100%

 

CRITERIOS DE EVALUACION

Se valorarán los conocimientos mediante una prueba teórico/práctica escrita.

 

Para superar la asignatura será necesario tener una calificación mínima de 5 puntos sobre 10.

Información adicional

Ninguna

Escenario A (Enseñanza-Aprendizaje presencial y tele-presencial)

Horario (Según lo establecido en el POD)

Horario habitual (Ver página web del máster: http://masteres.ugr.es/citpa/pages/info_academica )

 

Herramientas para la atención tutorial (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

Se realizan por videoconferencia (vía skype, o google.meet).  Si por alguna razón se necesita contactar con el profesorado fuera de este horario, el alumnado puede hacerlo por skype o google.meet (previa cita concertada por email) o directamente por email.

Medidas de adaptación de la metodología docente

Para la docencia teórica: impartición de docencia a través de la plataforma Google Meet, con complemento puntual de diapositivas Power Points con audio, cargadas en Prado.

Para la docencia práctica: se mantendría la docencia presencial en el aula. En el caso de que las circunstancias sanitarias hicieran inviable su impartición, se adaptaría su impartición, como sigue: se aportará material en formato transparencias comentadas mediante voz, así como material en formato videoconferencia (Google Meet) con entraga de ejercicios/problemes mediante e-mail.

Evaluación Ordinaria

Los criterios y porcentajes no varían. En cuanto a la forma de realización de la evaluación, en caso de que no se pueda realizar evaluación presencial, se utilizará la plataforma PRADOEXAMEN -o google.meet- como alternativa de evaluación no presencial.
 

Evaluación Extraordinaria

Los criterios y porcentajes no varían. En cuanto a la forma de realización de la evaluación, en caso de que no se pueda realizar evaluación presencial, se utilizará la plataforma PRADOEXAMEN -o google.meet- como alternativa de evaluación no presencial.

Evaluación única final

Los criterios y porcentajes no varían. En cuanto a la forma de realización de la evaluación, en caso de que no se pueda realizar evaluación presencial, se utilizará la plataforma PRADOEXAMEN -o google.meet- como alternativa de evaluación no presencial.

Escenario B (Suspensión de la actividad presencial)

Horario (Según lo establecido en el POD)

Horario habitual (Ver página web del máster: http://masteres.ugr.es/citpa/pages/info_academica )

Herramientas para la atención tutorial (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

Se realizan por videoconferencia (vía skype, o google.meet).  Si por alguna razón se necesita contactar con el profesorado fuera de este horario, el alumnado puede hacerlo por skype o google.meet (previa cita concertada por email) o directamente por email.

Medidas de adaptación de la metodología docente

Para la docencia teórica: impartición de docencia a través de la plataforma Google Meet, con complemento puntual de diapositivas Power Points con audio, cargadas en Prado.

Para la docencia práctica: se aportará material en formato transparencias comentadas mediante voz, así como material en formato videoconferencia (Google Meet) con entrega de ejercicios/problemes mediante e-mail.

Evaluación Ordinaria

Los criterios y porcentajes no varían. En cuanto a la forma de realización de la evaluación, en caso de que no se pueda realizar evaluación presencial, se utilizará la plataforma PRADOEXAMEN -o google.meet- como alternativa de evaluación no presencial.

Evaluación Extraordinaria

Los criterios y porcentajes no varían. En cuanto a la forma de realización de la evaluación, en caso de que no se pueda realizar evaluación presencial, se utilizará la plataforma PRADOEXAMEN -o google.meet- como alternativa de evaluación no presencial.

Evaluación única final

Los criterios y porcentajes no varían. En cuanto a la forma de realización de la evaluación, en caso de que no se pueda realizar evaluación presencial, se utilizará la plataforma PRADOEXAMEN -o google.meet- como alternativa de evaluación no presencial.