VALENTÍN BARROSO CRUZ Utilización de poliuretano expandido para la extracción de restos humanos en excavaciones arqueológicas I. INTRODUCCIÓN Esta propiedad nos hizo iniciar toda una serie de pruebas con el fin de comprobar si era posible utilizarlo para extraer los restos óseos humanos que estaban apareciendo en la excavación del yacimiento arqueológico denominado "Necrópolis de Maspalomas" (T.M. de San Bartolomé de Tirajana, Isla de Gran Canaria), dirigida por José Juan Benítez Yánez, y aparecida con las obras de ampliación de uno de los tramos de la autopista del Sur de la Isla, en septiembre de 1988. La excavación de estos restos venía marcada por una serie de circunstancias: 1. El yacimiento tenía que ser trasladado íntegramente para su reconstrucción a otro espacio no afecta do por las obras. 2. El número de esqueletos superaba el centenar, dándose el caso de que muchos estaban en contacto o superpuestos. 3. Los restos óseos, en la mayoría de los casos, se encontraban en muy mal estado de conservación. 4. Existía unos plazos de ejecución impuestos por los organismos implicados en la construcción de la autopista. La técnica de extracción y traslado con el sistema del poliuretano expandido, una vez estudiadas otras posibles alternativas, se presentaba como la única capaz de hacer frente a los retos planteados. No entraremos en detalles y conclusiones acerca del yacimiento, pues esto es tarea que le corresponde al director de los trabajos de excavación, sólo nos limitaremos a exponer aquellos datos necesarios para poder explicar con detalle el método empleado en la extracción y traslado de los restos arqueológicos. Así pues, nos encontrábamos ante una gran necrópolis con restos de esqueletos humanos que se encontraban inhumados en su gran mayoría directamente en contacto con la tierra, mientras que unos pocos cuerpos eran enterrados en fosas delimitadas con hiladas de piedras, formando cistas. II. DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO EMPLEADO 1. El primer paso es la localización del cuerpo o resto arqueológico a extraer. No es necesario en el caso de un cuerpo, excavar la totalidad del esqueleto, pensando en una reducción del peso a levantar, pues como veremos más adelante, la consistencia del poliuretano es enorme, además de que así, se protegen los restos óseos al no quedar descubiertos; basta con que se localice la parte superior del cráneo y los huesos del pie, para delimitar El método se basa en las propiedades del poliuretano expandido, producto resultante de la mezcla de poliol e isocianato que al reaccionar, es capaz de pasar de estado líquido a sólido, aumentando su volumen 35 veces, por lo que el resultado final es un cuerpo de ligereza y consistencia, que adopta la forma del hueco que rellena. 149 VALENTÍN BARROSO CRUZ el largo del paquete a extraer. También se puede identificar la fosa donde se supone que hay un cuerpo, y no necesitar de llegar a él, extrayéndose en este caso el cuerpo y la fosa en un mismo bloque (figura 1). 2. Una vez delimitado el paquete a extraer, se excava un pequeño canal de unos 15 cm. de ancho y de profundidad alrededor de todo el bloque. Este servirá para contener el poliuretano líquido mezclado al 50% que se verterá en él, y funcionará una vez consolidado, a modo de cinturón, evitando pequeños desprendimientos del paquete de tierra según vayamos profundizando a los lados de éste para poder practicar los agujeros transversales que permitirán construir la plancha de poliuretano sobre la que descansará el enterramiento. Para conseguir una mayor solidez en este "cinturón", se colocará una cuerda de 2 a 3 cm. de diámetro, antes de proceder al vertido del poliuretano, que quede en el interior del producto ya consolidado a modo de armazón interno (figura 2). 3. Se sitúan y topografían una serie de puntos de referencia que harán posible su ubicación una vez comience la reconstrucción total del yacimiento (en el caso que nos ocupa). Estos puntos los situábamos con clavos de acero en dos zonas: a) Dentro del paquete a extraer, es decir en la tierra de la fosa. b) Sobre el poliuretano que servía de "cinturón", a la altura de las extremidades inferiores y del cráneo del individuo. En este caso los clavos además de ser introducidos por presión en el poliuretano, eran fijados a éste con fibra de vidrio y resina sintética, para protegerlos de posibles daños que modificasen la situación en que fueron registrados (figura 3). 4. A continuación procedemos a proteger el contenido del paquete para que no sufra desperfectos durante el resto del proceso, sobre todo si el esqueleto tiene partes visibles ya que estarían expuestas a sufrir algún tipo de accidente como consecuencia de los trabajos, o de los agentes atmosféricos. El sistema de cierre es muy simple y consiste en clavar por presión en el poliuretano del "cinturón" una serie de alambres galvanizados (radio de 4 mm.) que cruzan de forma parabólica de uno a otro lado del bloque, distanciados unos de otros no más de 30 cm., con el fin de que sirvan de estructura rígida para mantener 150 la cubierta de plástico que se une mediante grapas al borde exterior del "cinturón"; para mejor sellado, verteremos un poco de poliuretano en la unión de uno y otro elemento (figura 4). 5. Una vez asegurado el contenido del bloque a extraer, procederemos a desmontar los alrededores del mismo, hasta que se consiga dejar resaltado el paquete, aconsejándose que siempre quede una altura, medida desde la base hasta el inicio del "cinturón" de poliuretano, nunca inferior a 40 cm. excepto en aquellos casos en que la constitución geológica del suelo, no permita alcanzar estas medidas que asegurarían la correcta y más cómoda extracción. Cuanto más ancho sea el bloque a extraer, mucho más profundo ha de ser el desmonte, puesto que los huecos transversales que se han de practicar para introducir el poliuretano, tienen que permitir en ocasiones que el técnico se introduzca bajo el bloque para trabajar de forma más cómoda (figura 5). 6. El siguiente paso, consiste en consolidar los extremos del paquete con poliuretano, para que cuando se empiece a realizar los huecos bajo el mismo y lleguemos a estas zonas, no se derrumbe por falta de sustentación (figuras 6 y 7). 7. La operación que describimos a continuación es la más complicada y delicada y también la que más tiempo ocupa, y es aquella en la que se comienza a perforar los paquetes a extraer de uno a otro lado, para ir introduciendo el poliuretano líquido y que éste vaya formando una plancha compacta que servirá de base al cuerpo o resto extraído (figuras 8, 9, lOyll). Las características de los huecos varían mucho dependiendo del tamaño del paquete a extraer, así como de la geología sobre la que se asienta el cuerpo: a) Dimensiones de los huecos: En el yacimiento que nos ocupa, el ancho medio de éstos, oscilaba entre los 20 y los 30 cm.; no obstante, podemos encontrar paquetes con huecos de menos de 12 cm., así como aquellos que permitían introducir el cuerpo del técnico, de unos 40 cm. En cuanto a la altura de estos huecos, también están en torno a los 20-25 cm., pudiéndose llegar en los paquetes de grandes dimensiones a los 40-50 cm. b) Grosor del paquete de tierra a extraer: En saber determinarlo adecuadamente, se basa una pro- UTILIZACIÓN DE POLIURETANO EXPANDIDO PARA LA EXTRACCIÓN DE RESTOS HUMANOS EN EXCAVACIONES ARQUEOLÓGICAS 151 VALENTÍN BARROSO CRUZ porción bastante alta del éxito de los trabajos de extracción. Cuando iniciamos las primeras extracciones tuvimos algún que otro problema en este sentido, puesto que no confiamos en la solidez y resistencia del poliuretano; su aspecto ligero y frágil, nos llevó a eliminar la mayor cantidad de tierra entre el cuerpo y la parte superior del hueco, para de esta forma aligerar el paquete al máximo pensando que el peso del cuerpo más la tierra, presionaría y fracturaría el poliuretano hasta provocar hundimientos diferenciales que destrozarían los restos. De esta forma, el techo del hueco quedaba a veces con un grosor de no más de 5 cm.; la consecuencia inmediata fue el desplome de algunos de los techos, quedando los restos humanos visibles por la parte inferior. Ante esta situación empezamos a aumentar el grosor de esta capa de tierra hasta llegar a los 15-20 cm. que se convirtieron en el mínimo indispensable para hacer desaparecer cualquier posibilidad de desplome. Ante este aumento considerable de peso, el poliuretano cumplió su función sin problema, no observándose en ninguno de los casos, un vencimiento estructural del mismo. c) Número de huecos a realizar: Depende del tamaño del paquete a extraer, pero generalmente y en cuerpos de aproximadamente 170 cm. de estatura, el número de huecos suelen ser seis o siete. d) Orden de apertura de huecos: Es aconsejable empezar por uno de los extremos, pero no continuar en un sentido correlativo, es decir, no podemos abrir un hueco, rellenarlo con poliuretano, y comenzar a realizar la misma operación justo al lado del recién hecho, porque si bien el producto endurece al tacto en 110 +/- 5 seg., el tiempo de curado es de 24 horas. Por ello, pasaremos a pre parar, no el segundo hueco, sino el tercero, y así sucesivamente, dejando para más adelante, las zonas que han quedado sin vaciar de tierra. Al vaciarlos obtendremos un hueco cuyas paredes son de poliuretano de los anteriores rellenos, y un techo y piso de tierra; antes de proceder al relleno de éstos, hemos de prestar especial cuidado en quitar toda la tierra y piedras que han quedado pegadas al poliuretano vertido en anteriores rellenos, pues de quedar alguna piedra, corremos el riesgo de que se interponga en el corte de la sierra cuando vayamos a desprender el paquete, impidiéndonos separarlo del piso. 152 e) Relleno con poliuretano: Una vez regularizadas todas las paredes del hueco, procedemos a colocar una lámina de papel de aluminio en el piso del mismo, procurando que en el centro de éste, se forme una pequeña concavidad capaz de mantener durante aproximadamente 13 segundos el poliuretano líquido que hemos vertido por una de las bocas del hueco, tiempo a partir del cual, empezará la espumación a lo largo de todo el espacio oradado. Una de las bocas permanecerá tapada con papel de aluminio, mientras que la otra, se tapará una vez hayamos vertido la totalidad del producto en su interior, apoyándose por el exterior de ambas una plancha de madera de dimensiones un poco mayores que el hueco de las bocas; éstas evitarán su salida al exterior, consiguiéndose de esta manera una mayor densidad del producto resultante, lo que redundará en una mayor capacidad para mantener el peso del paquete; estas planchas se retirarán una vez transcurridos los 110 segundos de secado. No obstante, es conveniente que estas planchas de madera puedan ceder si la presión del producto (por haber vertido mucho más poliuretano del necesario en el hueco) es excesiva, puesto que de no habilitar una vía de escape puede romper el paquete hacia el lado del cuerpo. La cantidad de poliuretano a usar en cada uno de estos huecos, depende exclusivamente del tamaño del mismo; así, para uno de 30 por 30 cm. y una longitud de 60 cm. bastará con una mezcla de dos litros de cada uno de los dos productos. Es aconsejable, una vez que ya se controle por medio de la práctica las cantidades exactas a preparar para rellenar determinados huecos, que siempre se añada un poco por encima de la medida, puesto que es preferible que rebose el poliuretano por las bocas, a que se quede aparentemente justo; si rebosa nos está indicando que todo el espacio en el interior ha sido ocupado y que la presión lo está obligando a salir, mientras que si se queda justo, es imposible saber si todo el espacio esta relleno, sobre todo el que tiene que mantener el techo del hueco. Se nos dio un caso de este tipo, en el que al mover el paquete, se desplomó una parte, y fue precisamente porque el poliuretano en el interior del hueco, no había llegado a ponerse en contacto con el techo del hueco, aunque en las bocas este ocupaba la totalidad de las mismas. 8. Una vez efectuada la operación anterior a lo largo de todo el paquete obtenemos como resultado una plan- UTILIZACIÓN DE POLIURETANO EXPANDIDO PARA LA EXTRACCIÓN DE RESTOS HUMANOS EN EXCAVACIONES ARQUEOLÓGICAS cha compacta de poliuretano que será la que cortaremos en dos partes para poder separar el paquete del suelo y proceder a su traslado. Este corte se realizará con una sierra o serrucho de carpintero, y se procurará efectuarlo lo más cerca al piso, para de esta forma obtener una plataforma de poliuretano lo más gruesa posible, con lo que el paquete ganará en solidez. Este corte si hay posibilidad, se realizará a las 72 horas, período mínimo para el curado completo del poliuretano, aunque siempre existe la posibilidad, sin daños aparentes de realizarlo transcurridas unas 24 horas (figura 12). 9. La última operación en realizarse, consiste en pasar el paquete a una superficie rígida y su fijación a ésta para su traslado. Para ello, utilizaremos una plancha de DM de 19 cm. de grosor y una longitud y anchura en relación al paquete a extraer, procurándose que exceda a éste por todos sus lados en unos 10 o 15 cm., para permitir su fijación por medio de poliuretano una vez haya sido colocado encima. Para evitar el que se produzcan fenómenos de pandeo en la chapa, procederemos a fijar por su parte inferior, unas traviesas de madera o metal. Es ésta otra de las fases más peligrosas, puesto que de no realizarse con el debido cuidado, se corre el riesgo de que el paquete se parta en dos. Para evitarlo, nunca intentaremos levantar el bloque por el lugar del corte y trasladarlo hasta la plancha, sino que incrustaremos uno de los lados de ésta justo donde ha sido efectuado el corte, de manera que se quede apoyada en el poliuretano sobrante en contacto con el piso; a continuación, iremos deslizando el paquete sobre la chapa con la ayuda de tres o cuatro personas procurando ejercer la presión de manera uniforme a lo largo de toda la superficie, evitando los esfuerzos bruscos. Cuando lo tengamos totalmente fuera, lo calzaremos con trozos de poliuretano, para fijarlo inmediatamente a la plancha con este mismo producto pero ahora en estado líquido. El traslado desde el yacimiento al laboratorio, se puede realizar manualmente o con ayuda de un pequeño camión grúa si el peso fuera considerable. III. PROBLEMAS QUE PUEDEN SURGIR DURANTE EL PROCESO Y SUS SOLUCIONES Son diversos los problemas que se nos pueden plantear durante la extracción de un cuerpo humano o cualquier otro resto arqueológico siguiendo el método que planteamos, pero fundamentalmente son los siguientes: 1. Desplome de algunas partes del paquete: Este caso ya lo hemos comentado anteriormente, y se produce al realizar uno de los huecos dejando sólo una fina capa de tierra compactada entre los restos y el techo de éste, por lo que a la menor vibración, cae. La solución es aumentar esta capa de tierra, procurando que nunca sea inferior a los 15 cm. 2. Aparición de grietas en la superficie del paquete: Éstas se deben a la misma causa anterior, es decir, el escaso grosor del nivel de tierra compactada entre el cuerpo y el techo del hueco, sólo que éstas han sido producidas, no por desplomes, sino por la presión que el poliuretano ejerce cuando está en su proceso de espumación, levantando ligeramente el techo debilitado del espacio en el que se encuen tra, dando lugar a los fenómenos de agrietamiento en la zona afectada. La solución es la misma que el caso anterior: aumentar el grosor de la capa de tierra. 3. Aparición de grandes piedras en el interior de los huecos: Se pueden dar varios casos, con diferentes soluciones: a) Piedra que cuelga del techo del hueco: Si ésta se introduce total o parcialmente en la parte supe rior del hueco en dirección hacia el cuerpo, puede ser muy problemático, debido a que no sabemos si está en contacto con los restos, y si no lo está y la quitamos, nos arriesgamos a dejar una zona del techo debilitada, con un grosor mínimo, que con la presión del poliuretano reventaría. Por ello, se ha de tratar siempre de mantenerla en su lugar y embutirla en el paquete de poliuretano, teniendo en cuenta su situación y altura en los momentos de efectuar el corte. Si la piedra es muy grande y susceptible de romperse, podemos intentar disminuir su volumen por medio de precisos golpes de cincel. b) Si es una piedra que imposibilita el continuar perforando, y no está anclada en el techo, procederemos a su destrucción empleando diversos tipos de cinceles, con unos martillos adecuados que no produzcan vibraciones peligrosas para los restos. 4. Extracción de muestras para dotación por C-14: Si el cuerpo a extraer está visible en la superficie del paquete, la muestra se ha de recoger antes de 153 VALENTÍN BARROSO CRUZ 154 UTILIZACIÓN DE POLIURETANO EXPANDIDO PARA LA EXTRACCIÓN DE RESTOS HUMANOS EN EXCAVACIONES ARQUEOLÓGICAS iniciar cualquier operación con el poliuretano, pues el calor y los gases liberados en el momento de la espumación, pueden contaminar las muestras; por el contrario, si el esqueleto permanece enterrado en su fosa, totalmente aislado del exterior, éstas pueden recogerse cuando se excave en el laboratorio. IV. TIPOS DE EXTRACCIONES Podemos establecer los siguientes: 1. Extracciones simples: Son aquellas en las que se extrae un cuerpo o cualquier otro tipo de resto arqueológico, y suelen ser las más fáciles de realizar. El esquema a seguir para tal fin es el descrito en el capítulo anterior. 2. Extracciones de conjunto: En éstas se extrae de una sola vez más de un cuerpo u objeto arqueológico por problemas técnicos que impiden su extracción individual, sobre todo por superposición de los restos. El paquete resultante, por tanto, será mucho más grande y pesado, por lo que es necesario añadir ciertos elementos, que posibiliten una extracción segura. Estos elementos consisten en unas barras de metal o madera que irán introducidas por algunos de los huecos y se fijarán a la estructura final resultante por medio del poliuretano; a su vez éstos van sujetos unos a otros por medio de tornillos o soldadura en el caso del metal, creando en el paquete un armazón interno de gran solidez que permitirá su traslado mediante una grúa. En lo demás el proceso es el mismo que hemos descrito, solo que es mucho más laborioso puesto que se ha de oradar un mayor volumen de tierra tanto en longitud como en profundidad. El ejemplo más significativo en este sentido, fue la extracción que realizamos de tres esqueletos que se enterraron juntos y tenían partes sobrepuestas, por lo que era imposible sacarlos individualmente. El paquete resultante tenía unas dimensiones máximas de 1,25 m. por 2,50 m. y un grosor de 60 cm.; las dimensiones de los huecos permitían introducir el cuerpo del técnico para trabajar con comodidad; y el peso total del mismo era de aproximadamente 500 Kg. (figura 15). 3. Extracciones compuestas: Son las más difíciles y complejas, pues además de extraer los restos humanos, se extrae también la cista de piedras que rodea el cadáver. El paquete resultante es mucho más ancho, alto y pesado que los anteriores tipos, porque se han de extremar las precauciones sobre todo en lo que respecta al grosor de la capa de tierra compactada, que debe ser capaz de soportar, no sólo el peso del cuerpo y la tierra de la fosa, sino también las hiladas de piedra que forman la cista. La primera extracción de este tipo, la efectuamos con una cista que sólo conservaba una de sus dos mitades (figura 16). V. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL POLIURETANO 1. Coeficiente de transmisión de calor muy bajo. 2. Duración indefinida. 3. Excelente adherencia a los materiales. 4. Está calificado como autoextinguible, según la norma UNE 53127. 5. Impermeable al agua. 6. Alta estabilidad dimensional en el intervalo de temperaturas entre -200°C a 100°C. Otras ventajas adicionales son: 1. No facilita el crecimiento de hongos, bacterias, etc. 2. No atrae roedores. 3. Refuerza y protege la superficie aplicada. 4. Alta resistencia al ataque de ácidos y álcalis diluidos, así como de aceites y disolventes. 5. Buena resistencia mecánica en relación con su densidad. El poliuretano se ha utilizado en Estados Unidos desde 1953. Instalaciones que tienen actualmente 25 años se conservan en perfecto estado, prácticamente con propiedades parecidas a las que tenían en el momento de su montaje. Ensayos de envejecimiento acelerado, han dado como resultado una resistencia magnífica, así como una constante de sus propiedades. En cuanto a las dilataciones experimentadas por el poliuretano, éstas son mínimas, del orden del 0,2% al pasar de -20°C a +30°C, pudiéndose utilizar en una gama de temperaturas que oscilan entre -200°C hasta 100°C, pudiendo sufrir puntas incluso de S20°C o 130°C. 155 VALENTÍN BARROSO CRUZ 156 UTILIZACIÓN DE POLIURETANO EXPANDIDO PARA LA EXTRACCIÓN DE RESTOS HUMANOS EN EXCAVACIONES ARQUEOLÓGICAS VI. VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LAS EXTRACCIONES CON POLIURETANO EN ARQUEOLOGÍA Ventajas: 1. No es necesario excavar los restos en el yacimiento, sólo localizar su perímetro para proceder a su extracción, eliminando así riesgos de conservación in situ. 2. Posibilidad de excavarlos en un laboratorio con la comodidad y seguridad que esto conlleva. 3. Ahorro de tiempo en el yacimiento, puesto que la excavación de un esqueleto es siempre mucho más lenta que la extracción por este método, lo que lo hace ideal para su utilización en excavaciones de urgencia. 4. Posibilidad de aplicarlo prácticamente con cualquier resto arqueológico: cerámicas, muros, restos humanos, etc. 5. Capacidad para levantar estructuras de grandes dimensiones y peso. 6. El poliuretano que sustenta a modo de colchón los restos arqueológicos del paquete, tiene unas propiedades de resistencia que permanecen indefinida mente, por lo que si se desea, no es necesario eliminarlo. Inconvenientes: 1. No se puede emplear en suelos excesivamente duros o de rocas. 2. Tampoco en suelos arenosos o poco compactados, puesto que los huecos se desplomarían. 3. Es un producto relativamente caro; el litro de cada componente cuesta aproximadamente 500 pts. si se adquiere en pequeñas cantidades, abaratándose su coste ligeramente si lo adquirimos en bidones de 200 litros. 4. Si no se trabaja con máscara protectora, los gases desprendidos de la reacción pueden resultar tóxicos dependiendo del tiempo de exposición a ellos. VIL BIBLIOGRAFÍA BROTHWELL, D.R.; 1987: Desenterrando huesos. (Fondo de Cultura Económica México). ESCUDERO, C. y ROSELLÓ, M.; 1988: Conservación de materiales en excavaciones arqueológicas (Museo Arqueológico de Valladolid, Valladolid). JONES, J.; 1980: "The use of polyurethane foam in lifting large fragüe objects on site". (Conservator, 4) pp. 31-34. SANZ NÁJERA, ROVIRA, M.; BOTELLA LÓPEZ, M.C.; PADILLA, C. y S.; 1981: "Técnica de consolidación y extracción de estructuras completas en yacimientos arqueológicos". I Jornadas de Metodología de Investigación Prehistórica, Soria (Ministerio de Cultura) pp. 453-457. SEASE, C.; 1990: "Tratamiento de primeros auxilios para los hallazgos excavados". La conservación en excavaciones arqueológicas (ICCROM-Ministerio de Cultura, Madrid) pp. 41-57. SINTHESIA ESPAÑOLA: Espumas rígidas de poliuretano para el aisla- miento térmico. 157