Incompatible building materials within the stereotomic Avalos sculptures of the Valley of Fallen (Madrid, Spain)

The examination of the recently open pit in top of head of the La Piety sculpture of Avalos confirms that the external outer of Black Limestone Calatorao (BLC) composite is made by slabs 20 cm thick joined with gypsum mortars without aggregates. The analyses of these mortars samples performed by optical microscopy (OM), X-ray diffraction (XRD) and Environmental Scanning Electron Microscopy with Energies Dispersive Spectrometry (ESEM-EDS) techniques show hydrous admixtures composed by portlandite, mirabilite, ettringite, thaumasite and gypsum, all of them are well-know dangerous phases for a suitable preservation of the architectural heritage. The huge stereotomic structures have open access to the raining waters reaching the internal core of the sculptures made by concrete with weathered alkali-feldspar aggregates providing sodium to the surrounding sulfated environment facilitating the formation of hydrous calcium and sodium sulfates such as ettringite and mirabilite which reduces the inter-grains adherence. El estudio de un boquete abierto recientemente en la cabeza de la escultura de la Piedad de Avalos confirma que está recubierta por placas caliza negra de Calatorao (CNC) de unos 20 cm de espesor sujetas con morteros de yeso sin áridos. El análisis de estas muestras de morteros mediante microscopía óptica (MO), difracción de rayos X (DRX) y Microscopía Electrónica de Barrido Ambiental con Espectroscopia de Dispersión de Energías dispersivas de rayos X (MEBA-EDS) muestra mezclas de portlandita, mirabilita, etringita, taumasita y yeso, es decir, fases hidratadas bien conocidas por ser peligrosas para una adecuada preservación del patrimonio arquitectónico. Las gigantescas estructuras estereotómicas de Avalos están abiertas a las aguas de lluvia llegando a alcanzar sus núcleos de hormigón, que tienen áridos de granitos con feldespatos alcalinos alterados que están aportando sodio al ambiente sulfatado formando nuevos sulfatos cálcicos y sódicos hidratados como etringita y mirabilita que limitan la cohesión de los granos entre sí.