Estudio de clavos metálicos ferrosos de la reducción jesuítica Santa Ana, Misiones

Por: Adrián Ángel Pifferetti
Centro de Estudio de Materiales Arqueológicos y Tecnologías Históricas, U.T.N., F.R. Rosario.
E-maill: apiffere@gmail.com

Introducción

Se presenta a continuación un informe sobre el estudio, medición y clasificación de un conjunto de clavos metálicos ferrosos de la reducción Jesuítica Santa Ana, Misiones, realizado en dos etapas: la primera en el Laboratorio de Estudio de Materiales y Tecnologías que funciona en la Escuela de Antropología de la Facultad de Humanidades y Artes de la Universidad Nacional de Rosario, y la segunda como parte de las actividades del Centro de Estudios de Materiales Arqueológicos y Tecnologías Históricas del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Facultad Regional Rosario de la Universidad Tecnológica Nacional. El trabajo se inscribe en el marco de un convenio firmado entre ambos centros universitarios.

Consisten en una colección de cincuenta y cuatro clavos encontrados en trabajos de campo realizados conjuntamente entre las Universidades Nacionales de Misiones y Rosario y uno adicional recuperado en nuestra presencia. en la campaña del año 2006 realizada conjuntamente por la Universidad Nacional de Misiones y la Universidad Nacional de Rosario bajo la dirección del Dr. A. Austral (UNLP) Y R. A. Poujade (UNaM) y la dirección arqueológica de A. M. Rocchietti (UNR).

Una presentación parcial de los resultados, junto a los de otros materiales, se efectuó en el XV Congreso Nacional de Arqueología Argentina de Río Cuarto en 2004 (Pifferetti et al., 2009a) y publicado como Anexo en Aproximaciones a la Reducción de Santa Ana y su contexto - ARSA - Misiones – Argentina (R. A. Poujade y equipo, 2009)

Trabajo experimental

Los clavos se analizaron en forma similar a lo efectuado con los provenientes de Santos Mártires del Japón (Pifferetti et al. 2009b). Se realizó un estudio macroscópico de las superficies primeramente por inspección visual a ojo desnudo y luego un análisis más detallado utilizando una lupa binocular de hasta 25x. La medición de las distintas dimensiones se realizó empleando calibres y micrómetros. La caracterización mediante estudios macro y micrográficos utilizando microscopía estereográfica, óptica y electrónica, con y sin ataque químico. Este último se efectuó utilizando solución de ácido clorhídrico al 50 % para las macrografías y solución alcohólica de ácido nítrico (Nital) al 2 %  para las micrografías.

Las magnitudes registradas en los clavos fueron largo total, altura y dimensiones de la cabeza, y medidas del vástago cuadrangular. Este último por ser de dimensión variable fue medido en tres secciones: A) próxima a la cabeza, B) aproximadamente en mitad de la longitud y  C) en la punta. En todos los casos las medidas están expresadas en milímetros.

En el caso de las muestras que no se presentan rectas (clavos curvos) las medidas del largo total se han obtenido efectuando la sumatoria de los distintos tramos rectos.

Una de las muestras, la “SA 37b”, no es un clavo sino un tornillo de tuerca cuadrangular. Como lo acordado era un estudio de clavos, se procedió a su medición dado que integraba la colección enviada, pero se evitó cualquier tipio de determinación de tipo destructivo. 

Resultados

En la Tabla I se transcriben los resultados obtenidos en la medición del conjunto de la colección remitida. Asimismo se reportan todas las observaciones sobre las piezas, su estado de conservación y los procesos corrosivos observados.

La superficie se presenta, en general, totalmente recubierta de una capa de óxidos oscuros predominantemente negros pero con algunas manchas marrones especialmente en la punta. En algunas zonas se observan fisuraciones superficiales con desprendimiento de escamas y laminillas. Por supuesto algunas muestras se encuentran poco atacadas mientras que otras están mucho más oxidadas.

El material es de características marcadamente ferromagnéticas, aunque la atracción magnética se atenúa en  los puntos de mayor oxidación.

El estudio se efectuó sobre dos muestras, una el clavo “SA N° 18” elegido para su destrucción por el mal estado de conservación que presentaba. Para ello en una de las caras se eliminó el material que tendía a desprenderse y luego se desbasto la superficie buscando el metal no meteorizado. Lamentablemente sólo se pudo pulir, atacar y observar parcialmente la sección en un área próxima a la cabeza, ya que el resto del material se encontraba totalmente mineralizado. (Imagen 1)

Para determinar las características mecánicas se efectuó una determinación de la dureza del material por microdureza  Vickers con carga de 1 Kg. El resultado dio una dureza:

HV1 = 152-168

La importancia de la caracterización metalográfica ya la hemos destacado en trabajos anteriores: “El estudio metalográfico realizado mediante la observación microscópica de superficies adecuadamente pulidas y atacadas por medio de reactivos químicos, permite determinar la naturaleza, morfología, dimensiones, cantidad y distribución de las fases constituyentes del material brindando una importante información sobre sus características, trabajado mecánico e historia metalúrgica” Pifferetti 1996:115).

En este caso el análisis macrográfico, en la zona en que pudo efectuarse la observación, muestra un fibrado o estructura estratificada longitudinal al eje del vástago consistente en fases metálicas alternadas con inclusiones y otras impurezas alineadas.

Micrográficamente se observan numerosas inclusiones de tamaño y forma variados, tanto alargadas como redondeadas estando las primeras orientadas preferentemente en dirección paralela al eje del clavo que es la de máxima deformación. (Imagen 2)

Luego del ataque se observa una estructura eminentemente ferrítica de granos de crecimiento equiaxial de tamaños muy irregulares tanto en sección longitudinal como en transversal. En esta última no se observa direccionalidad en las inclusiones predominando las redondeadas. En algunas zonas más alejadas de la superficie subsisten algunas áreas de perlita, pero son mínimas (Imagen 2). Estas inclusiones, algunas de gran tamaño, se presentan dentro y fuera de los granos metálicos (Imagen 3). La corrosión superficial es no uniforme y progresa hacia el interior en forma selectiva.

Para poder efectuar un estudio sobre la totalidad de la sección en distintas zonas se estudió el clavo sin identificación de la campaña 2006.

En este el análisis macrográfico muestra un fibrado o estructura estratificada longitudinal al eje del vástago consistente en fases metálicas alternadas con inclusiones y otras impurezas alineadas, salvo en la zona de la cabeza, que se ha conformado a golpes. 

También micrográficamente se observó que la totalidad de la sección tanto en el vástago como cerca de la cabeza una estructura similar a la del clavo anterior. En la sección longitudinal se observan numerosas inclusiones de tamaño variable, principalmente alargadas en dirección paralela al eje del clavo que es la de máxima deformación (Imagen 4). En la sección transversal, en cambio, estas se observan tanto alargadas como redondeadas, predominando estas últimas. (Imagen 5)

Luego del ataque se observa una estructura eminentemente ferrifica de granos de crecimiento poligonal de tamaños muy irregulares tanto en sección longitudinal (Imagen 4) como en la transversal (Imagen 5). Las inclusiones son del tipo de silicatos metálicos complejos, algunas de gran tamaño, y se presentan dentro y fuera de los granos o cristales (Imagen 6). La corrosión superficial es no uniforme y progresa hacia el interior en forma selectiva por los bordes de grano y otras áreas más energizadas.

Conclusiones

  1. Los clavos estudiados han sido elaborados a mano por deformación plástica en caliente (forjado), empleando procesos artesanales o pre-industriales, propios del período de existencia de las reducciones jesuíticas.
  2. La estructura se ha recristalizado por la acción del calor, lo que indica deformación en caliente (forja).
  3. Este calentamiento ha producido la de carburación del material que presenta una estructura claramente ferrítica.
  4. No se efectuaron tratamientos térmicos durante el proceso o posteriormente a la forja, para reponer el carbono que se oxidaba.
  5. Sus características metalográficas y estructurales son similares a las de otros clavos de origen jesuíticos y coloniales (Pifferetti et al., 2002, 2004; Pifferetti, 1997-99; Palacios et al., 1997-99; Pifferetti et al., 2009b; Pifferetti y Bolmaro, 2011).
  6. La tecnología de fabricación es la utilizada en el siglo XVIII, por lo que presumiblemente podemos adscribir su fabricación al período de funcionamiento de la reducción.

Tabla 1

Largo

Cabeza

Cuerpo

Informe

STA ANA

14

 

7,9 x 11,0

esp. = 2,3

A = 6,5 x 3,7

B = 3,9 x 2,9

C = 2,6 x 2,5

Doblado y roto, falta la punta. Conservación muy buena. Cabeza plana.

STA ANA

17

 

9,0 x 10,5

esp. = 2,5

A = 4,0 x 4,1

B = 3,2 x 3,2

C = 2,2 x 2,2

Entero doblado. Conservación muy buena, leve pátina terrosa. Cabeza plana, se aprecia el recalcado.

STA ANA

37

 

9,0 x 10,0

esp. = 3,5

A = 5,0 x 5,3

B = 6,3 x 5,5

C = 3,0 x 3,0

Entero doblado. Líneas de fractura, con pérdida de escamas. Manchas amarillas. Cabeza informe.

STA ANA

40 b

 

16,0 x 16,5

esp. = 4,0

A = 5,5 x 5,2

B = 4,2 x 4,1

C = 3,0 x 3,1

Doblado entero. Conservación mala. Cabeza plana.

STA ANA

41 b

 

12,0 x 12,0

esp. = 3,6

A = 7,0 x 6,3

B = 4,0 x 3,7

C = 2,2 x 2,2

Doblado. Conservación buena. Cabeza plana.

STA ANA

42 b

 

20,0 x 18,0

esp. = 5,7

A = 9,2 x 9,6

B = 8,0 x 9,0

C = 5,2 x 6,4

Doblado entero. Conservación regular, líneas de fractura con desprendimiento de escamas. Cabeza plana.

STA ANA

44 a

 

9,2 x 10,0

esp. = 2,2

A = 5,5 x 4,0

B = 5,1 x 4,0

C = 2,1 x 3,0

Entero doblado. Conservación regular. Líneas de fractura con pérdida de escamas. Cabeza diamante.

STA ANA

45 b

98

18,0 x 17,4

esp. = 2,6

A = 7,0 x 7,5

B = 6,2 x 6,3

C = 3,0 x 4,0

Entero doblado. Conservación despareja, se divide en dos mitades de igual tamaño (49 mm). La mitad de la punta presenta una conservación regular con pérdida de material, el resto conservación buena. Cabeza plana.

STA ANA

46 b

 

7,4 x 9,4

esp. = 3,3

A = 4,3 x 5,0

B = 4,3 x 4,2

C = 2,25 x 2,6

Entero doblado.

STA ANA

47 a

 

 

A = 5,4 x 4,1

B = 5,3 x 5,0

C = 4,0 x 3,5

Fragmento doblado, sin cabeza. Mala conservación líneas de fractura.

STA ANA

47 b

 

25,0 x 22,2

esp. = 5,2

A = 8,5 x 8,0

B = 6,5 x 8,0

C = 4,0 x 3,4

Entero doblado. Conservación mala. Pérdida de escamas.

STA ANA

48 a

 

6,1 x 11,0

esp. = 5,6

A = 4,3 x 6,2

B = 5,3 x 3,3

C = 3,0 x 2,0

 

STA ANA

49 b

 

16,5 x 15,7

esp. = 2,5

A = 7,0 x 7,0

B = 6,5 x 5,8

C = 4,0 x 3,3

Entero doblado. Conservación buena. Manchas blancas cerca de la punta parecen restos del material donde estuvo inserto el clavo (¿mampostería?). Cabeza plana.

STA ANA

15

55,0

12,6 x 8,8

esp. = 3,6

A = 5,9 x 4,3

B = 4,4 x 4,3

C = 2,0 x 3,6

Doblado entero. Conservación despareja, divide al clavo en tres zonas: desde la cabeza a los 22 mm es de mala a regular, desde ese punto por otros 22 mm  buena y desde allí a la punta nuevamente mala a regular. Líneas de fractura en la zona de mala conservación. Cabeza diamante con recalcado prominente.

STA ANA

16

56,0

10,4 x 7,9

esp. = 1,6

A = 4,7 x 3,6

B = 4,0 x 3,1

C = 2,6 x 1,3

Recto. Conservación buena, recubierto de pátina terrosa. Cabeza diamante, recalcado visible.

STA ANA

18

 

11,0 x 9,5

esp. = 2,8

A = 6,6 x 4,9

B = 6,4 x 4,6

C = 4,6 x 3,3

Entero doblado. Conservación mala. Capa terrosa superficial poco adherente. Cabeza diamante. Destinado a estudio metalográfico.

STA ANA

19

41,2

3,5 x 11,3

esp. = 3,3

A = 5,0 x 3,3

B = 3,3 x 3,2

C = 2,5 x 3,0

Doblado roto, sin punta. Conservación buena, incipientes líneas de fractura en una  cara. Cabeza plana, solo se conserva la mitad.

STA ANA

20

41,0

 

A = 8,3 x 6,3

B = 6,0 x 6,6

C = 2,6 x 2,3

Doblado roto, sin cabeza. Conservación mala. Capa terrosa y de productos de corrosión

STA ANA

21

43,0

9,2 x 11,1

esp. =  2,5

A =  4,5 x 6,0

B = 5,3 x 6,0

C =  5,5 x 5,0

Recto, sin punta. Conservación mala. Cabeza diamante.

STA ANA

22

54,8

8,0 x 11,0

esp. = 2,2

A = 4,2 x 3,5

B =  4,1 x 3,8

C =  2,5 x 2,0

Recto. Conservación buena, líneas de fractura. Cabeza diamante, recalcado visible.

STA ANA

23

44,1

5,5 x 11,5

esp. = 3,0

A = 5,0 x 4,0

B = 4,5 x 4,0

 C=  2,5 x 3,5

Doblado. Conservación buena  faltan fragmentos en punta y cabeza, fracturas recientes. Cabeza plana.

STA ANA

24

32,5

8,0 x 9,7

esp. = 3,2

A =  5,0 x 4,0

B =  5,3 x 4,4

C =  6,0 x 5,0

Clavo doblado, fragmento sin punta. Líneas de fractura. Desprendimiento de escamas. Manchas amarillas. Cabeza informe.

STA ANA

25

52,0

8,5 x 7,5

esp. = 2,5

A = 6,0 x 5,0

B =  6,5 x 5,5

C =  3,1 x 3,5

Recto entero. Conservación mala. Cabeza plana, rota.

STA ANA

26

50,0

6,1 x 6,3

esp. = 2,0

A = 5,5 x 4,0

B = 5,2 x 4,5

C = 4,0 x 3,8

Recto, roto en la punta. Conservación regular. Cabeza plana.

STA ANA

27

48,1

9,9 x 14,5

esp. = 4,5

A = 5,2 x 4,5

B = 5,0 x 5,0

C = 3,5 x 4,0

Entero doblado. Conservación regular. Pátina terrosa. Cabeza plana.

STA ANA

28

45,0

7,5 x 9,5

esp. = 3,0

A = 5,1 x 4,1

B = 6,3 x 5,0

C = 5,0 x 4,0

Recto sin punta. Conservación mala, con líneas de fractura. Cabeza plana.

STA ANA

29

41,0

9,0 x 9,1

esp. = 3,1

A = 4,5 x 3,3

B = 4,0 x 3,0

C = 3,2 x 2,0

Entero doblado. Conservación buena, tenue coloración rojiza en una cara. Cabeza plana con fisura.

STA ANA

30 a

91,6

19,0 x 17,0

esp. =  6,0

A = 8,0 x 6,5

B = 6,5 x 6,5

C = 5,5 x 5,0

Recto. Conservación mala, líneas de fractura. Cabeza cuadrada plana.

STA ANA

30 b

53,0

8,5 x 10,5

esp. = 2,0

A = 5,0 x 3,6

B = 4,5 x 3,3

C = 3,3 x 2,5

Entero doblado. Conservación buena, leve patina terrosa. Cabeza diamante (dudosa).

STA ANA

31 a

72,5

17,2 x 18,0

esp. = 3,5

A = 7,6 x 7,8

B = 5,6 x 6,5

C = 3,5 x 3,1

Entero doblado. Conservación regular. Cabeza plana.

STA ANA

31 b

46,4

14,4 x 15,0

esp. = 3,2

A = 8,3 x 8,5

B = 6,2 x 6,0

C = 5,2 x 5,2

Recto, falta fragmento punta. Conservación regular con líneas de fractura. Coloración amarillenta. En la superficie de fractura coloración amarilla intensa. Cabeza plana.

STA ANA

32 a

68,0

15,5 x 15,0

esp. = 2,7

A = 7,1 x 6,5

B = 6,2 x 6,5

C = 3,5 x 3,2

Recto. Conservación regular. Pátina terrosa con líneas de fractura y algunos puntos de óxido. Cabeza plana.

STA ANA

32 b

35,0

8,4 x 8,3

esp. = 3,3

A = 3,0 x 4,3

B = 3,3 x 3,5

C = 2,7 x 2,7

Entero doblado. Pátina terrosa en una de sus caras. Cabeza plana con líneas de fractura. Coloración amarilla. Buen estado de conservación. Cabeza tipo L.

STA ANA

33 a

78,2

15,3 x 13,8

esp. = 2,4

A = 8,6 x 8,7

B = 5,5 x 9,6

C = 3,0 x 3,3

Recto entero. Conservación regular. Cabeza plana.

STA ANA

33 b

71,5

17,2 x 14,0

esp. = 3,0

A = 8,0 x 9,0

B = 6,5 x 6,9

C = 4,0 x 4,1

Entero doblado. Conservación regular. Líneas de fractura con pérdida de escamas. Cabeza plana.

STA ANA

34

52,8

14,7 x 14,3

esp. = 4,0

A = 6,0 x 7,7

B = 5,6 x 7,7

C = 6,4 x 4,0

Doblado y roto. Buena conservación. Falta la punta, fractura antigua. Cabeza diamante.

STA ANA

35 b

65,5

10,0 x 6,5

esp. = 2,5

A = 6,0 x 4,0

B = 5,0 x 4,0

C = 3,3 x 3,0

Entero doblado. Pérdida de escamas en una  cara. Líneas de fractura. Cabeza diamante.

STA ANA

36

72,3

18,55 x 16,2

esp. = 5,2

A = 8,6 x 7,8

B = 6,3 x 5,0

C = 2,5 x 2,7

Entero doblado. Conservación regular con desprendimiento de escamas. Coloración amarilla. Cabeza plana.

STA ANA

38 a

35,0

11,4 x 9,0

esp. = 1,3

A = 5,7 x 4,4

B = 5,7 x 4,2

C = 5,0 x 4,0

Fragmento recto, falta la punta. Quebradura antigua con manchas de óxido. Buen estado de conservación. Coloración rojiza en tres  caras. Cabeza plana.

STA ANA

38 b

55,6

5,2 x 11,3

esp. = 3,3

A = 7,0 x 6,4

B = 5,3 x 6,3

C = 3,6 x 3,0

Recto, cabeza rota. Conservación mala.

STA ANA

39 a

51,8

8,3 x 10,4

esp. = 2,3

A = 3,3 x 4,5

B = 3,1 x 4,0

C = 1,3 x 1,8

Doblado. Buena conservación. Con 10x se notan manchas rojizas y anaranjadas en algunas caras. Cabeza diamante, se nota el martillado.

STA ANA

39 b

49,9

8,5 x 7,3

esp. =  1,8

A = 4,6 x 3,3

B = 4,4 x 4,4

C = 3,0 x 2,7

Doblado. Conservación regular con fracturas en la pátina de la zona de la punta. Concreciones superficiales. Cabeza plana.

STA ANA

42 a

49,0

10,0 x 12,0

 

A = 5,5 x 4,0

B = 6,1 x 5,0

C = 2,5 x 2,5

Doblado entero. Conservación regular, líneas de fractura. Cabeza plana.

STA ANA

43 a

52,9

11,0 x 10,0

 esp. = 3,3

A = 5,6 x 4,1

B = 5,7 x 5,0

C = 3,5 x 2,6

Entero recto, roto en la punta. Conservación mala con líneas de fractura. Cabeza plana.

STA ANA

43b

89,4

19,6 x 20,0

 esp. = 5,4

A = 9,6 x 8,0

B = 7,0 x 6,8

C = 5,0 x 5,0

Recto entero. Patina terrosa con manchas amarillas y puntos rojizos. Conservación regular. Cabeza plana.

STA ANA

44 b

90,9

19,0 x 21,0

 esp. = 2,8

A = 9,1 x 9,0

B = 8,3 x 7,0

C = 2,1 x 2,5

Entero doblado. Conservación despareja, mala en el cuerpo y buena cerca de la Punta. Cabeza plana.

STA ANA

45 a

54,1

8,30 x 11,00

esp. = 3,0

A = 5,0 x 4,0

B = 5,0 x 4,0

C = 2,5 x 2,0

Entero doblado. Conservación regular, donde ésta es buena (cerca de la punta) se observa coloración rojiza.

STA ANA

46

93,0

15,9 x 15,0

esp. = 3,0

A = 6,5 x 6,3

B = 5,3 x 5,2

C = 2,9 x 3,0

Recto entero. Conservación buena. Pátina terrosa con pérdida antigua de escamas. Cabeza plana.

STA ANA

48 b

106,5

16.0 x 17.2

esp. = 5.7

A = 8,5 x 9,7

B = 8,0 x 7,5

C = 5,5 x 4,6

Recto. Conservación buena: Cabeza plana,  falta un fragmento.

STA ANA

49 b

25,6

12,5 x 10,3

A = 5,8 x 4,6

B = 5,0 x 4,3

C = 4,8 x 4,2

Fragmento doblado. Rotura antigua. Regular conservación. Cabeza plana.

STA ANA

50 a

41,6

7,8 x 9,3

esp. = 3,0

A = 6,5 x 5,4

B = 4,7 x 4,8

C = 4,7 x 4,3

 

STA ANA

51 b

38,3

12,4 x 8,5

esp. = 3,3

A = 5,5 x 3,6

B = 3,8 x 2,4

C = 3,6 x 3,00

Roto y doblado. Conservación regular, líneas de fracturas en algunas caras. Coloración amarilla. Cabeza plana.

STA ANA

51 b

17,0

18,6 x 22,4

esp. = 4,0

A = 9,0 x 10,6

B = 7,6 x 6,6

C = 6,3 x 6,0

 

STA ANA

93,0

87,5

12,5 x 9,0

esp. = 3,0

A = 7,0 x 6,2

B = 7,0 x 6,1

C = 5,0 x 5,0

Recto. Conservación mala. Cabeza plana casi sin diferenciación con el cuerpo.

STA

ANA

S/Identific.

2006

46,2

10,3 x 10,6

esp. = 3,8

A = 6,3 x 5,9

B = 6,4 x 5,8

C = 6,1 x 5,7

Recto. Conservación regular. Cabeza diamante (facetada), recalcado visible. Escamado.

STA ANA

37 b

 

Cabeza

Diam. = 11,8

Tuerca = 16,3 x 23,5

Vástago

Long. hasta la tuerca = 6,6

Long. de la tuerca a la punta = 4,4

Tornillo con tuerca: El conjunto se conforma de dos partes: un tornillo de sección circular. Cabeza plana con un esbozo de ranura. La segunda parte es una posible tuerca rectangular.

 

 

Agradecimientos

Agradecemos a Ana María Rocchietti y a Ruth A. Poujade que facilitaron las muestras de Santa Ana, a Noemí E. Walsöe de Reca, Raúl E. Bolmaro y Gustavo E. Lascalea, que realizaron los análisis de microscopía electrónica y difracción de rayos X y a Claudio Martignoni que colaboró en la medición de las piezas y análisis estereoscópicos. 

Referencias bibliográficas

Palacios, T. A.; D. Zalcman; E. D. Cabanillas y D. Torres 1997-99 Estudio metalográfico de un clavo proveniente de las reducciones jesuíticas. XII Congreso Nacional de Arqueología Argentina. Actas Tomo II (C. Diez Marín, ed.): 188-191. U. N. La Plata.

Pifferetti, A. A. 1997-99  Estudio de materiales metálicos de Santa Fe La Vieja, recuperados en ámbitos domésticos, religiosos y de otras áreas de actividad. XII Congreso Nacional de Arqueología Argentina. Actas Tomo III (C. Diez Marín, ed.): 394-399. U. N. La Plata.

Pifferetti, A. A.; L. Nosei, N. E. Walsoe de Reca y G. E. Lascalea 2003 Caracterización de un Clavo de Acero Zincado de la Boca del Monje, Santa Fe, Argentina. Materia 8 (2):155-166. Sao Paulo, Brasil.

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