Deterioration in XI–XIV century arab ramparts (Granada, Spain)

The causes and mechanisms of degradation in the ramparts of Granada, erected in the XIth to XIVth centuries, have been studied via XRD, XRF, ICP, SEM, optical microscopy, and Hg-intrusion porosimetry. We have analysed structures from different periods, including inner material and outer surfaces, ornamentation, and possible source quarries. The technique employed in these ramparts was packed-earth construction, which we have divided into three different types depending on the proportions and layering or mixing of the binder with earth. The use of these distinct methods seems to be linked to diverse historical periods, also conditioned by the economic prosperity of the Kingdom of Granada at the time. The main weathering agent is water, in different states and compositions. It ruins the poorly compacted rendering mortar by provoking the loss by dissolution of calcite, which constitutes the cementing agent, with consequent disgregation. The water also facilitates the circulation of salts and binder-alkali reactions, thus leading to changes in volume. It is therefore essential to protect such walls against the action of water in order to conserve them. Other factors to be taken into consideration include destruction or alteration due to urban development, inappropriate restorations, earthquakes, and environmental pollution.

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Résumé Nous avons étudié les causes et les mécanismes de la détérioration des murailles de Grenade, construites du XI^e au XIV^e siècles par différentes techniques: DRX, FRX, PCI, MEB, microscope optique et porosimètre à mercure. L'étude couvre des structures de différentes périodes, incluant le matériau interne, les surfaces externes, l'ornementation et les carrières d'origines probables. Pour ces murailles, on a utilisé une construction à base de terre. Il a été identifié trois types différents selon les proportions et les mélanges du liant et de la terre. L'emploi de ces différentes méthodes semble être lié aux diverses époques historiques, en fonction de la prospérité économique du Royaume de Grenade selon l'époque. L'eau constitue le principal facteur de vieillissement. Elle est à l'origine de la dégradation de l'enduit faiblement compacté, en provoquant une perte de calcite, agent de cimentation, par une dissolution induisant une désagrégation de l'enduit. L'eau facilite aussi la circulation des sels et induisant les réactions du type liant-alcali et des changements de volume. Il est donc essentiel de protéger ce type de murs de l'action de l'eau pour mieux les préserver. D'autres éléments à prendre en considération sont la destruction ou altération à cause du développement urbain, les restaurations inadaptées, les tremblements de terre et la pollution de l'environnement.