Utilización de poliuretano expandido para la extracción de restos

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