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MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN I E. Arilla Agórriz, R. Calabuig Pastor, V. López Toledo, A. Martínez Corral MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN I CERÁMICOS ELÍAS ARILLA AGÓRRIZ RAFAEL CALABUIG PASTOR VICTOR MANUEL LÓPEZ TOLEDO AURORA MARTINEZ CORRAL ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA DE LA EDIFICACION 1 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN I E. Arilla Agórriz, R. Calabuig Pastor, V. López Toledo, A. Martínez Corral Cerámica es la denominación común de todos los artículos que tiene su origen en la arcilla cocida. "La cerámica primicia del hombre, necesita de los cuatro elementos "elementales" citados por el sabio griego Empédocles, -tierra, agua, aire y fuego-: La tierra como materia prima, el agua para modelarla, el aire para secarla y el fuego para cocerla. No es pues nada extraño que los objetos cerámicos, en toda la variedad de formas y al igual que los cuatro elementos, nos hipnoticen, nos enamoren y nos acompañen: En ellos han quedado prisioneros permanentemente la tierra y el fuego". Prof. Álvarez-Estrada. Debido a sus particulares propiedades se emplean en construcción en diversas aplicaciones: cerramientos, cubiertas, pavimentos, productos sanitarios, refractarios, ácidos-resistentes, etc. Las materias primas para la fabricación de productos cerámicos se agrupan como sigue: Materias primas PLASTICAS Materias primas DESENGRASANTES Materias primas FUNDENTES Materias primas REFRACTARIAS Las materias primas PLÁSTICAS: Las ARCILLAS El valor de la arcilla radica en: 1) su capacidad para retener agua y convertirse en un material plástico, fácilmente moldeable. 2) su capacidad de transformarse en un material rígido, cuando se seca, y pétreo, de gran resistencia mecánica, cuando se cuece. Las arcillas están compuestas por silicatos alumínicos acuosos, procedentes de la meteorización de los feldespatos. En su forma más pura recibe el nombre de caolín (2SiO2.Al2O3.2H2O), tiene estructura laminar, no posee una buena plasticidad, es rica en aluminio y desarrolla propiedades refractarias. Físicamente se considera un coloide, de partículas extremadamente pequeñas y superficie lisa. El diámetro de las partículas de la arcilla es inferior a 0,002 mm. Se emplean para la fabricación de productos moldeados blancos, como la porcelana o el gres sanitario, así como en la obtención de productos refractarios. Normalmente, las arcillas suelen acompañarse de compuestos como la sílice, la caliza, o compuestos de hierro, dan tonalidades entre rojizas y amarillentas y son más plásticas. Se emplean en la fabricación de productos torneados o moldeados, como ladrillos, tejas o similares. Propiedades físicas de las arcillas Las propiedades físicas de las arcillas son potenciales y sólo se ponen de manifiesto cuando se mezclan con agua. 1. Capacidad de retención de agua: Viene determinada por la capacidad a dejarse humedecer y a retener la humedad. El agua añadida para la obtención de una pasta arcillosa (arcilla + agua) puede estar presente de tres formas: - Agua absorbida por las partículas. - Agua de plasticidad: la que rodea a las partículas. - Agua intersticial: el agua sobrante que ocupa los poros intersticiales. Esta captación de agua produce un aumento del volumen de la pasta arcillosa, que cuando la pierda se contraerá. Ello hace que el material presente gran inestabilidad volumétrica. 2 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN I E. Arilla Agórriz, R. Calabuig Pastor, V. López Toledo, A. Martínez Corral 2. Plasticidad de las arcillas: Propiedad que tiene los cuerpos a deformarse por la acción de una fuerza y a mantener la deformación a pesar del cesar la fuerza. Es fundamental por cuanto permite la moldeabilidad de las masas arcillosas en las formas de los diferentes productos cerámicos. La plasticidad es una propiedad física muy compleja. Es necesario que exista una cohesión entre las partículas arcillosas y el agua formando una masa uniforme, en la que el agua actúa de lubricante favoreciendo el rozamiento entre las partículas arcillosas y evitando, a su vez, que éstas se separen. Para obtener esta masa uniforme y coherente es necesario que no se separen sus componentes y la suspensión de la arcilla en el agua no flocule, es decir que exista un equilibrio entre las fuerzas internas que tienden a la dispersión entre sus partículas. A este tipo de suspensiones se le conoce como "coloidales". Bajo este punto de vista se distinguen entre: - Arcillas GRASAS: desarrollan plenamente las propiedades plásticas. - Arcillas MAGRAS: presentan en menor grado las propiedades plásticas. En cualquier caso se puede actuar sobre las arcillas al objeto de hacerlas más plásticas, de esta manera: El aumento de agua de amasado implica el aumento de agua intersticial con el consiguiente aumento del volumen de la pasta arcillosa, favoreciendo el fenómeno de la contracción cuando se evapore el agua. El almacenamiento prolongado y un amasado adecuado favorecen la plasticidad. Mediante el empleo de plastificantes: Con la adición de álcalis se aumenta la plasticidad, por el contrario los ácidos precipitan los coloides y las pastas se vuelven más secas. 3. Pérdida de agua de las pastas arcillosas: Las arcillas para formar una masa plástica admiten de un 15 a un 50 % de agua según el tipo de arcilla, que deberán perder durante el secado y finalmente en la cocción. En primer lugar, se eliminará el agua intersticial, a continuación el agua de plasticidad y por último se elimina el agua absorbida. Esta pérdida progresiva de agua produce consecutivamente una aproximación de las partículas arcillosas y un vacio entre ellas, sufriendo la masa arcillosa una contracción que puede evaluarse linealmente entre el 3-23 %, dependiendo de diversos factores como puedes ser: La cantidad de agua aportada inicialmente: a mayor cantidad mayor será la contracción posterior. La composición mineral: el caolín se presta a menores contracciones que las micáceas. Al grado de cristalización de los minerales arcillosos: cuanto peor y más desordenados estén los cristales mayores serán las contracciones. Tamaño de la partícula: la contracción aumenta a medida que disminuye el tamaño de la partícula. La presencia de materiales no arcillosos: tienden a reducir la contracción. La cesión de agua da lugar a una aproximación de las partículas proporcionando cohesión, rigidez y resistencia mecánica tanto más alta cuanto mayor sea la contracción. Es decir se origina un producto pétreo, ya que adquiere una cierta resistencia en seco, pero de estructura inestable, por cuanto todo el proceso es reversible (sin más que añadirle agua y amasarlo enérgicamente). 4. Acción de las altas temperaturas en las arcillas. LA CERÁMICA: Para que la arcilla se transforme en un producto cerámico es necesario someterla a la acción de altas temperaturas. Es el último proceso en la fabricación de los productos cerámicos y en él se van a producir 3 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN I E. Arilla Agórriz, R. Calabuig Pastor, V. López Toledo, A. Martínez Corral profundas transformaciones, tanto en su composición como en su estructura, aportando a los productos cerámicos nuevas propiedades: productos más estables y duraderos, así como altas resistencias mecánicas. Los cambio químicos que ocurren en la arcilla, cuando se eleva la temperatura, depende, entre otros factores de su composición mineral. A continuación se describen los procesos que ocurren en el caolín: 1. En primer lugar se va a producir la pérdida total del agua retenida, lo que va a ocurrir progresivamente hasta los 400 ºC aproximadamente, eliminándose, con ello, las materias orgánicas. No se producen cambios químicos ni estructurales. 2. Por encima de los 400 ºC comienza a eliminarse el agua combinada: 450 ºC Al2O3.SiO2.2H2O Al2O3.2SiO2 + H2O (caolinita) (metacaolín) El metacaolín formado a estas temperaturas es muy inestable siendo muy higroscópico. En el caso de otros minerales de la arcilla, silicatos magnésicos (talco, crisolito), alumínicos- potásicos (mica moscovita), la pérdida del agua se produce a los 900 ºC. A estas temperaturas la arcilla adquiere nuevas propiedades, la plasticidad se pierde y se torna frágil, la contracción es máxima y se produce un aumento de la porosidad. 3. Hacia 900 ºC, se constituyen distintas formas alotrópicas de silicatos alumínicos (SiO2.Al2O3, la sílice reacciona con la alúmina). 4. Por encima de los 1000 ºC, el SiO2.Al2O3 se transforma en 3Al2O3.2SiO2 (mullita), producto estable y de alta dureza) y sílice liberada (que se transformará en cristobalita). 5. A 800 ºC se produce la fusión Cambios de volumen: Hasta los 500 ºC la masa sufre una dilatación lenta y progresiva, entre los 500-700 ºC se contrae la masa, al deshidratarse la caolinita y formarse metacaolín. Entre los 800 y 900 ºC, se produce una mayor contracción al formarse la espinela de sílice. Entre los 950 y 1.060 ºC se produce una pequeña contracción al formarse la mullita primaria. Por último, a 1.060 ºC se produce una nueva contracción debido a la formación del vidrio y al ablandamiento de la masa. Todo ello conlleva una disminución de la porosidad. Materias primas NO PLÁSTICAS Desengrasantes: Tienen como misión paliar los inconvenientes derivados de una plasticidad excesiva de las arcillas (caso de las arcillas muy grasas), ayudan al secado y disminuyen la contracción al actuar como estabilizadores de volumen. Los materiales más utilizados para estos fines son las arenas silíceas y la "chamota" (restos pulverizados de productos cerámicos) los cuales presentan un coeficiente de contracción muy pequeño. Fundentes: Son productos capaces de aumentar el margen de vitrificación, disminuyendo el punto de vitrificación de las arcillas sin bajar el de fusión. Se encargan de constituir el vidrio que enlazará los componentes cristalinos del producto cerámico. Los materiales más comúnmente empleados son las los portadores de óxidos vitrificante, oxisales tales como los feldespatos (silicatos de calcio, sodio y potasio) y el carbonato cálcico finamente molido; así como materias de síntesis (subproductos de origen industrial, residuos industriales), como cenizas volantes o escorias siderúrgicas. 4 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN I E. Arilla Agórriz, R. Calabuig Pastor, V. López Toledo, A. Martínez Corral IMPUREZAS de las arcillas El hierro y sus compuestos: Hacen descender el punto de maduración, reduce el punto de fusión y colorea al producto. Gránulos de carbonato cálcico: El carbonato cálcico en grano grueso en una pasta puede res muy perjudicial. Durante la cocción se transforma en oxido cálcico, que presenta gran avidez por el agua hidratándose con gran aumento de volumen (caliches). Presencia de sales solubles que producen cristalizaciones manchando la superficie de los productos cerámicos (eflorescencias) y expansiones si se precipitan en el interior (subeflorescencias). Presencia de materia orgánica: Se destruirá durante la cocción y creará discontinuidades aumentando la porosidad de los cerámicos. FABRICACIÓN de productos cerámicos Hasta la obtención de un determinado producto cerámico, la arcilla y demás materias primas han de pasar por una serie de procesos: preparar las pastas arcillosas adecuadas, darles la forma que deben tener (proceso de moldeo), eliminar el agua aportada (proceso de secado), someterla a cocción hasta constituir el producto cerámico (proceso de cocción): Si se produce a bajas temperaturas se obtiene la cerámica porosa y si es altas temperaturas los poros se cierran y se conforma la cerámica compacta. 1) Preparación de las pastas arcillosas Una vez extraídas las arcillas por los métodos convenientes y transportadas a fábrica, se procede a mezclar con las materias primas pertinentes (desengrasantes o plastificantes) y a preparar las pastas con el fin de obtener una masa: Depurada de materias no deseables tales como sales solubles o nódulos de cal. Disgregada (desterronada, desmenuzada), ya que la arcilla tiene tendencia a formar terrones, para facilitar los trabajos posteriores. Deben presentar el grado de humedad óptimo. La pasta estará lo más homogeneizada posible, de forma que las materias primas estén amasadas con la mínima cantidad de agua posible. Para ello, según el tipo de producto y el sistema de fabricación, se someten las arcillas a: Una meteorización: someter las arcillas a la acción de los agentes atmosféricos. Se disponen las arcillas en capas de pequeño espesor intercaladas con el desengrasante a fin de eliminar las sales solubles, las piritas por oxidación, y disgregar los terrones. Con ello depuramos y disgregamos la arcilla. En otros casos, se procede a la maduración de las pastas arcillosas: una vez humedecida se deja reposar durante días e incluso meses. Con ello se logra una mayor homogeneidad y un mejor reparto de la humedad, aumentando considerablemente la plasticidad. El podrido: es un método empleado tradicionalmente que hoy es poco frecuente, consiste en almacenar la pasta arcillosa en naves frías con poca luz y sin ventilación, con lo que la pasta fermenta produciendo un gel que actúa como aglomerante y dando una mayor trabazón al conjunto. Levigación por decantación: Se depositan las arcillas en grandes depósitos en suspensión en el agua, al objeto de separar por diferencia de densidad las impurezas (raíces, gravas, arenas, etc.), y se va vertiendo sucesivamente a otros depósitos de manera que en el fondo de ellos se van depositando las impurezas de más densidad, mientras que flotan las de menor densidad. 5 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN I E. Arilla Agórriz, R. Calabuig Pastor, V. López Toledo, A. Martínez Corral Actualmente, en la industria de ladrillos y tejas, la preparación de la pasta se realiza mecánicamente dentro de un proceso industrializado, produciéndose consecutivamente las siguientes operaciones: Tamizado: Para eliminar las partículas más gruesas, no correspondientes a la fracción arcillosa. Lavado: Para eliminar otras impurezas. Molido: Para disgregar las arcillas y triturar los desengrasantes. Mezclado y amasado: Para conseguir toda la homogeneización de la materia prima y el agua. 2) Moldeo Consiste en dar forma a la pasta arcillosa según el producto que se desee obtener. El moldeo es una fase importante para garantizar la geometría de la pieza y la constancia de las dimensiones, ya que estas pueden sufrir contracciones durante el secado y la cocción. Esta operación, según el tipo de producto, se puede realizar según los siguientes procedimientos: a) Moldeo “a mano”: Se realiza a través de moldes de madera denominadas "gradillas" que se rellenan de pasta y se comprimen con la mano. Debido a ello se utilizan pastas blandas (25 % de agua) que requieren más agua para su amasado con el consiguiente aumento de la contracción y de la porosidad del producto, por el contrario presentan superficie más rugosas ganando en adherencia. Con este procedimiento se obtienen aún hoy en día ciertos ladrillos macizos. b) Moldeo a máquina (galleteras): Estos sistemas tratan de obtener productos seriados de mayor calidad. Permiten disminuir el agua de amasado y trabajar con plastas duras (15 % de agua) o trabajar con arcillas poco plásticas (magras), presentarán menores problemas de contracción y siendo los productos acabados mejores características geométricas, sin embargo su adherencia es menor y exigen, cuando el producto lo requiere (ladrillos o bloques) que la superficie presente acanaladuras que la mejoren. La producción de productos cerámicos con este sistema mejora mucho si la maquina se dota de una cámara de vacio, que desairea la arcilla evitando la formación de burbujas y poros y la estratificación (planos de discontinuidad que debilitan al producto) y proporcionando una mayor plasticidad, permitiendo con ello la utilización de arcillas poco plásticas. Los productos obtenidos presentan una baja porosidad, más impermeables y más resistentes mecánicamente. Este sistema se usa para la fabricación de ladrillos huecos, bloques, bovedillas y tejas curvas. c) Moldeo por prensa: Permiten el moldeo de pastas secas (5-6 % de agua) y obtener formas que no pueden darse con las máquinas galleteras, como tejas planas. Se dan la forma mediante troquel que se comprime a gran presión. d) Moldeo por colada: Se utiliza una pasta arcillosa licuada mediante álcalis, que recibe el nombre de "barbotina", se introduce en moldes de yeso que son los encargados de dar la forma del producto. Este sistema se emplea en ciertos productos de porcelana, loza o gres (fregaderos, inodoros, bidés, lavabos, etc.). 3) Secado El secado de las pastas arcillosas es de suma importancia, ya que si se produce demasiado rápidamente y desigual la contracción que originan puede dar lugar a la aparición de grietas en los productos, y cuando menos a un aumento de la porosidad. Durante el secado se elimina parte del agua de amasado hasta un 5%. Debe realizarse deforma gradual y progresiva para 6 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN I E. Arilla Agórriz, R. Calabuig Pastor, V. López Toledo, A. Martínez Corral evitar alabeos y resquebrajamientos. Se puede realizar al aire libre por la acción del sol, o en instalaciones secadoras mediante aire calentado por el sol, procedente de los productos de enfriamiento, aire procedente de los hornos de cocción o de cualquier otra fuente. 4) Cocción Es la última fase de la fabricación de los productos cerámicos e indudablemente la más importante por cuanto se va ha demostrar la capacidad de las pastas arcillosas para soportar al fuego y evolucionar hacia un producto definitivo. Cualquier defecto de las fases de fabricación anteriores se manifestará durante la cocción. La cocción se realiza en distintos tipos de hornos: a) Hornos discontinuos: Estarán fríos cuando se coloque la los productos a cocer, a continuación se eleva la temperatura progresivamente hasta obtener el punto óptimo, previsto para cada pasta, y luego se va enfriando lentamente. Entre los más característicos se encuentran los hornos más tradicionales como los hormigueros, los de tiro vertical, los de tiro vertical invertido, los de tiro horizontal. b) Hornos continuos: La temperatura para la cocción siempre está presente, para la cocción de los productos se deslizan estos por la zona de fuego (hornos túnel) o, por el contrario, el fuego avanza encontrándose los productos estáticos (hornos Hoffmann). Sea cual sea el sistema están constituidos por tres zonas caloríficas: precalentamiento, cocción, y enfriamiento. El color de la arcilla cocida Los productos de arcilla cocida muestran diferentes coloraciones según el grado de oxidación de los óxidos de hierro y de la temperatura. - FeO, Óxido ferroso de color negro. - Fe2O3, Óxido férrico (hematita) del color rojo a negro. - Fe3O4, Óxido ferroso-férrico (magnetita), de color negro. Las variaciones de color son debidas fundamentalmente a la hematita, según la temperatura en la que se forme el oxido férrico por oxidación del oxido ferroso. Obteniéndose coloraciones del rosa al negro, pasando por los tonos rojos. Si el contenido de cal es elevado, la arcilla cocida es amarilla. Al vidriarse las piezas amarillas toman un color pardo verduzco, y al derretirse un color verde cristalino. Defectos de cocción Fragilidad del producto y rotura espontánea: Se debe a un enfriamiento demasiado rápido de la masa vítrea, creándose tensiones internas que someten a las externas a compresión y las internas de tracción y si no existe cohesión suficiente puede dar lugar a la rotura de la pieza, y cuando menos debilitan la pieza. Carburación de la pasta: Si durante la fase de vitrificación, se produce reacción reductora y la atmosfera del horno no es oxidante, puede quedar fijadas en la pasta partículas de carbono provenientes de la reacción 2CO=CO2+C y de las descomposición de los hidrocarburos en carbono e hidrógeno. Este efecto produce la coloración de la superficie y del interior del productos en gris o negro, que pueden formar a más altas temperaturas pústulas y al llamado "corazón negro" e incluso a deformar gravemente las piezas. 7 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN I E. Arilla Agórriz, R. Calabuig Pastor, V. López Toledo, A. Martínez Corral Eflorescencias: Si las sales solubles no son eliminadas en las fase de preparación de pastas, pueden descomponerse durante la cocción, pero esto solo es posible a temperaturas altas. Por ello son frecuentes en productos cocidos a bajas temperaturas (ladrillos, tejas, etc.). Las sales solubles más frecuentas son el sulfato de calcio, de magnesio, de sodio y potasio. Los sulfatos pueden originarse durante la cocción debido a la oxidación de las piritas (FeS2) o de las impurezas de azufre, que en forma de SO3 reaccionan con los óxidos de cal o magnesio o con el sodio y el potasio de los silicatos, fácilmente solubles y que producen eflorescencias. Son difíciles de eliminar y una de las soluciones consiste en añadir a la pasta un 2% de Cl2Ba que precipita a los sulfatos en sulfato bárico, el cual es completamente insoluble. Otros: Decoloraciones por presencia de CaO: El color rojo es proporcional al contenido de óxido férrico, a partir de determinadas cantidades de Oca se pueden producir decoloraciones en los productos cocidos. Presencia de caliches: Nódulos de cal viva que se producen durante la cocción, son peligrosos ya que su hidratación se produce con una fuerte expansión que perjudica notablemente a las piezas. Presencia de sulfuros (piritas): Son peligrosas ya que durante la cocción pueden originar sulfatos y producir eflorescencias, además el óxido ferroso procedente de las descomposición de las piritas producen manchas e incluso, en ocasiones, poros fundidos bastante grandes. 8 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN I E. Arilla Agórriz, R. Calabuig Pastor, V. López Toledo, A. Martínez Corral ARCILLA COCIDA: PIEZAS CERÁMICAS DE ALBAÑILERIA NORMATIVA: NORMA UNE-EN 771-1 CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN Formas de las piezas cerámicas de albañilería Cazoleta Muesca Perforación vertical Perforación horizontal Tabla alto h ancho w Canto Testa largo l Identificación (UNE-EN 771-1). Ej.: Ladrillo cerámico de arcilla cocida con perforación vertical, visto. Categoría I tipo HD 3 Categoría de fabricación: certificación (2+) ó (4) Densidad aparente kg/m Categoría I: (2+) Resist. característica fiabilidad (fk 95 %) LD: 1000 fábricas revestidas Categoría II: (4) Resistencia media fiabilidad (fc 50%) HD: > 1000 Todas las fábricas Certificación sistema 2+ : Inspecciones periódicas del control de producción (más fiable) Certificación Sistema 4 : Autocertificación Términos y definiciones (UNE – EN 771-1). Pieza de arcilla cocida para fábrica de albañilería: elaborada a partir de arcilla, cocida a una temperatura suficientemente elevada para alcanzar una ligazón cerámica. Fábrica de albañilería revestida: Fábrica de albañilería protegida frente a la penetración del agua. Puede tratarse tanto de una pared exterior que esté protegida (por ejemplo mediante una capa de revoco o por un revestimiento), la hoja interna de un muro capuchino o una pared interior. La fábrica puede ser o no portante. Pieza LD: Pieza de arcilla cocida para fábrica de albañilería revestida, con una densidad aparente baja. Pieza HD: Pieza de arcilla cocida para fábrica de albañilería sin revestir así como piezas de arcilla cocida con una densidad aparente alta para uso en fábrica revestida. 9 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN I E. Arilla Agórriz, R. Calabuig Pastor, V. López Toledo, A. Martínez Corral Dimensiones modulares: Dimensiones del espacio ocupado por una pieza cerámica, incluyendo las holguras necesarias de juntas y tolerancias. Dimensiones nominales: Dimensiones de la pieza especificadas por el fabricante, con las que las dimensiones reales deberán ser conformes teniendo en cuenta las desviaciones admisibles especificadas. Dimensiones reales: Dimensiones de la pieza resultantes de su medición. Pieza de forma regular: Pieza para fábrica de albañilería con forma de paralelepípedo rectangular. Pieza de forma especial: Pieza para fábrica de albañilería con forma distinta al paralelepípedo rectangular. Pieza especial (accesorio): Pieza para fábrica de albañilería cuya forma le permite cumplir una función específica, por ejemplo ajustar la geometría de un muro a la definida en proyecto. Dispositivos de encaje: Dentados y vaciados de forma adecuada en las piezas de fábrica de albañilería, por ejemplo, sistemas de machihembrados. Perforación vertical: Hueco que atraviesa por completo la pieza, perpendicular a la cara de apoyo. Perforación horizontal: Hueco que atraviesa por completo la pieza, paralelo a la cara de apoyo. Alvéolo: Hueco no pasante a través de la pieza. Cazoleta: Depresión formada en una o ambas caras de una pieza; el volumen total de dichas depresiones no superará en un cierto límite al volumen aparente, (longitud x anchura x altura). Muesca: Depresión o cajeado en una o más de las superficies de la pieza (por ejemplo muesca para relleno de mortero, estriado en las caras para agarre del enlucido y del mortero). Orificio para manipulación: Hueco que atraviesa por completo la pieza de forma perpendicular a la cara de apoyo para poder agarrar la pieza. Tabiquillo exterior: Material comprendido entre una perforación interior y la superficie exterior de la pieza. Tabiquillo interior: Material comprendido entre las perforaciones de la pieza. Valor declarado: Valor que un fabricante está seguro de alcanzar, teniendo en cuenta la precisión de los ensayos y el margen de variabilidad del proceso de producción. Resistencia media a compresión de las piezas: Media aritmética de la resistencia a compresión de las piezas. Resistencia a compresión normalizada: Resistencia a compresión convertida en resistencia a compresión equivalente de una pieza secada al aire de dimensiones 100 mm de ancho x 100 mm de alto. Pieza usada como barrera anticapilaridad: Pieza de arcilla cocida que colocada en dos hiladas unidas por una junta de mortero rica en cemento, constituye un conjunto que previene los ascensos de humedad en la fábrica. 10 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN I E. Arilla Agórriz, R. Calabuig Pastor, V. López Toledo, A. Martínez Corral Pieza de arcilla cocida de alta precisión: Pieza de arcilla cocida con una pequeña tolerancia dimensional, especialmente en la unidad de altura. Pieza perforada verticalmente: Pieza con uno o más huecos que la atraviesan por completo, perpendicularmente a la cara de apoyo. Pieza perforada horizontalmente: Pieza con uno o más huecos que la atraviesan por completo, paralelamente a la cara de apoyo. Piezas sometidas a exposición severa: Piezas o elementos que sometidos a condiciones límites de uso están sujetos a la saturación de agua (lluvia dirigida, agua subterránea) en combinación con ciclos de hielo/deshielo, debido a las condiciones climáticas y a la ausencia de elementos de protección. Piezas sometidas a exposición moderada: Piezas o elementos que sometidos a condiciones límites de uso están sujetos a la humedad y a los ciclos de hielo/deshielo, excluyendo las construcciones expuestas a condiciones severas. Piezas sometidas a exposición pasiva: Piezas o elementos que sometidos a condiciones límites de uso no están concebidos para ser expuestos a la humedad y a la helada. Piezas de categoría I: Piezas con una resistencia a compresión declarada con probabilidad de no alcanzarse inferior al 5%. Se puede determinar con el valor medio o con el valor característico. Piezas de categoría II: Piezas que no cumplan el nivel de confianza especificado para las piezas de Categoría l. Espesor combinado de los tabiquillos interiores y exteriores: La suma del espesor de los tabiquillos interiores y exteriores de una de las caras o tablas de una pieza hasta la opuesta a lo largo de cualquier camino, a través de los huecos, da el valor más pequeño, expresado como porcentaje del ancho o largo respectivamente. Tabiquillo exterior Tabiquillo interior e1+e2+e3+e4 = e (Espesor combinado) ESPECIFICACIONES de piezas para fábricas de albañilería (UNE-EN 771-1) Dimensiones y tolerancias (UNE-EN 772-16): El fabricante declarará las dimensiones de la pieza en mm largo l, ancho w y alto h la forma de la pieza y las direcciones de las perforaciones y espesor de los tabiquillos. Tolerancias: T1 ( 3 mm) T2 ( 2 mm) Tm (declarada por el fabricante, ej.: T5: 5 mm) h w l 11 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN I “Cerámicos“ E. Arilla Agórriz, R. Calabuig Pastor, V.M. López Toledo_________________ 2010 Geometría y forma: Declarar: direcciones y porcentaje de huecos, espesor de tabiquillos interiores y exteriores. Pieza maciza Con rebaje Perforación vertical Planeidad y paralelismo de caras: Cuando vayan a ser empleadas en junta fina de mortero. Densidad aparente (UNE-EN 772-13): Debe ser declarada por el fabricante. Tolerancias: D1 ( 10 %); D2 ( 5 %); Dm (“m” desviación declara por el fabricante en %). Densidad absoluta (UNE-EN 772-13): Declaración voluntaria. Resistencia a compresión (EN 772-1): Indicar la dirección del ensayo y categoría I o II. Resistencia a compresión de las piezas N/mm2. Si se requiere, resistencia a compresión normalizada (fb N/mm2) Propiedades térmicas (EN 1745): En elementos constructivos sujetos a aislamiento térmico. Durabilidad: Resistencia a hielo/deshielo F0: No destinado a ser expuesto F1: Exposición moderada F2: Exposición severa Absorción de agua % (EN 771-1, Anexo C): Elementos exteriores: wm = 100·(mw-md)/md , mw: masa saturada, md: masa seca Elementos interiores: no hay requisitos Porcentaje inicial de absorción de agua (EN 772-11), Se expresa en kg/(m2 ·min), siendo el tiempo de inmesión en agua de 1 minuto. Cwi,s = 1000·(mso,s - mseco,s)/As (mseco,s = masa seca g; mso,s = masa 1 min; As = superficie bruta en mm2) Contenido en sales solubles activas: EN 772-5 (Magnesio sodio y potasio). S0: Sin exigencias. S1: Na++K+ 0,17% y Mg2+ 0,08% del contenido total en masa. S2: Na++K+ 0,06% y Mg2+ 0,03% del contenido total en masa. Expansión por humedad (EN 772-19): Para juntas de movimiento. Reacción al fuego: Piezas que contengan 1% de materiales orgánicos A1 Permeabilidad al vapor de agua (EN 1745): Elementos exteriores. Adherencia (EN 1052-3): Elementos con requisitos estructurales (ej.: 0,15 MPa). 12 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN I E. Arilla Agórriz, R. Calabuig Pastor, V. López Toledo, A. Martínez Corral Ejemplo de información del Marcado CE aplicado a un Ladrillo Perforado Visto, tipo HD, Categoría I, para uso en muros exteriores no resistentes, con exigencias acústicas, térmicas y de contenido en sales solubles activas, comercializado en un lugar sin exigencias reglamentarias para la expansión por humedad. Ladrillo de arcilla cocida con perforación vertical, visto, Categoría I, tipo HD, Dimensiones (xxx,yyy,zzz) mm para uso en muros exteriores no resistentes, con exigencias acústicas y térmicas. Clasificación según EN 1996-1-1: Pieza Aligerada (CTE DB SE-F). Uso no estructural. Dimensiones y tolerancias: Longitud: xxx mm, Anchura: yyy mm, Grueso: zzz mm Valor medio de tolerancias: Categoría (T1 / T2 / Tm) Recorrido: Categoría (R1 / R2 / Rm), Planeidad: (valor) mm, Paralelismo: (valor) mm Resistencia a compresión, Categoría I: Resistencia media a compresión: (valor) N/mm2. Resistencia a compresión normalizada: (valor) N/mm2. Estabilidad dimensional: Expansión por humedad: NPD, Contenido de sales solubles activas: Categoría: S1/ S2. Reacción al fuego: Euroclase A1 (contenido en materia orgánica < 1 % en masa o volumen). Absorción de agua: Absorción de agua: (valor medio) %. Permeabilidad al vapor de agua: Coeficiente de difusión al vapor de agua: (valor) tabulado según EN 1745. Densidad aparente: (valor) kg/m3. Tolerancias de la densidad aparente: Categoría (D1 / D2 / Dm). Características térmicas: Resistencia térmica (valor) m2.K /W o conductividad térmica equivalente seca (valor) W/m.K según EN 1745, (valores están basados en tabla /ensayos /cálculos). Durabilidad: Resistencia al hielo/deshielo: (F0 / F1 / F2) Nota: NPD Prestación no determinada 13 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN I E. Arilla Agórriz, R. Calabuig Pastor, V. López Toledo, A. Martínez Corral Normativa: Código Técnico de la Edificación CTE DB SE-F (Seguridad Estructural: fábricas) Resistencia normalizada a compresión de las piezas fb 5 MPa (N/mm2). Puede aceptarse (en situaciones especificas) hasta 4 MPa en fábricas sustentantes y 3 MPa en sustentadas. Grupos de piezas: Características Maciza Perforada Aligerada Hueca Volumen huecos (% del bruto) incluidos los rebajes 25 45 60 70 Volumen de cada hueco (% del bruto) 12,5 12,5 12,5 12,5 Espesor combinado (% del ancho total) ≥ 37,5 ≥ 30 ≥ 20 -- Espesor combinado: suma de los espesores de las paredes y tabiquillos, medidos perpendicularmente a la cara del muro. Juntas de movimiento en fábricas de ladrillo cerámico (SE-F–5) Retracción final del Expansión final por humedad de Distancia máxima mortero (mm/m) las piezas cerámicas (mm/m) entre juntas m ≤ 0,15 ≤ 0,15 30 m ≤ 0,20 ≤ 0,30 20 m ≤ 0,20 ≤ 0,50 15 m ≤ 0,20 ≤ 0,75 12 m ≤ 0,20 ≤ 1,00 8m Las piezas se suministrarán en obra con una declaración del suministrador sobre su resistencia y la categoría de fabricación (SE-F-47). DB HS 1 (Salubridad): Protección frente a la humedad en hoja principal de fachadas. HS1-14: Los ladrillos de succión ≤ 4,5 kg / (m2·min) se considerarán de higroscopicidad baja. HS1-34: Humedecer los ladrillos brevemente antes de su colocación. 2 (Podrían colocarse sin humedecer ladrillos hidrofugados y los de succión menor 1 kg/(m ·min). 14 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN I E. Arilla Agórriz, R. Calabuig Pastor, V. López Toledo, A. Martínez Corral TEJAS de arcilla cocida EN 1304. Tejas de arcilla cocida: Elementos de colocación discontinua sobre tejados inclinados y para revestimiento interior y exterior de muros. Se obtienen por conformación (extrusión y/o prensado), secado y cocción de una pasta arcillosa que contenga o no aditivos. Pueden estar cubiertas total o parcialmente de engobe o esmalte. Teja Curva: Las tejas curvas son elementos de cobertura en forma de canalón, cuyo diseño permite obtener valores variables de solape entre las piezas. Los bordes pueden ser paralelos o convergentes. Encaje transversal Encaje longitudinal Teja curva Teja mixta Teja cerámica mixta y plana: Son elementos de cobertura con un perfil curvo y plano (teja mixta), o con un perfil plano (teja plana), que pueden tener un sistema de encaje longitudinal y transversal, simple o múltiple, para el ensamblaje estanco de las piezas contiguas en filas. CTE HS1-20: Tabla 2.10. Pendientes de cubiertas inclinadas: Pendientes mínimas de cubiertas Teja curva 32 % Teja mixta y plana monocanal 30 % Teja plana marsellesa o alicantina 40 % Teja plana con encaje 50 % ESPECIFICACIONES Características estructurales y geométricas Dimensiones nominales: Características estructurales (defectos) EN 1304 ≤ 5% (de las tejas) Longitud (mm) Longitud - anchura EN 1024 2% Anchura (mm) Rectitud - alabeo EN 1024 L 300 mm 1,5 % Para tejas curvas: L ≤ 300 mm 2% Anchura máxima (mm) Anchura mínima (mm) Uniformidad de perfiles transversales EN 1024 (solo tejas curvas) ≤ 15 mm 15 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN I E. Arilla Agórriz, R. Calabuig Pastor, V. López Toledo, A. Martínez Corral Características físicas y mecánicas Impermeabilidad: tras realizar el ensayo con método 1 ó 2 de EN 539-1 se clasifican: Categoría 1: Método 1: Factor de impermeabilidad 0,5 cm3/cm2 (tubo 50 mm y 100 cm altura de agua) Método 2: Coeficiente de impermeabilidad 0,8; (20 –Xi)/20, Xi= Tiempo en horas 1ª gota) Categoría 2: Se colocan sobre una cubierta provista de una capa estanca. Método 1: factor de impermeabilidad : 0,8 cm3/cm2·día Método 2: coeficiente de impermeabilidad 0,925 Resistencia a flexión, según EN 538: Fuerza aplicable sin romperse. Teja Tejas planas sin encaje 600 N N Tejas planas con encaje 900 N L/3 Tejas curvas 1000 N Cuña yeso o madera Otros tipos 1200 N Rodillo Rodillos para flexión Resistencia ala helada, según EN 539-2, utilizando el método de ensayo válido en la zona que vayan a utilizarse las teja: A: Bélgica, Luxemburgo; B: Alemania, Noruega; C: Francia, España; D: Irlanda, Reino Unido Método C: 50 Ciclos, pérdida de masa < 1%; sin fisuras, deslaminación o exfoliación. 12 ºC (150 min) -15ºC (15 min) -15ºC (15 min) 12 ºC Enfriamiento descongelación Reacción al fuego, A1 Defectos estructurales: Rotura: Separación de la teja en dos fragmentos Fisura estructural: Fisura que afecta a todo el espesor visible a simple vista Pérdida de tacón Superficiales: Ampolla: Abombamiento superficial localizado 10 mm (media) producido en la fabricación. Cráter: 7 mm (dimensión media) generalmente por expansión de un nódulo (cal o pirita). Desconchado: Fracción de material separada de la teja dimensión media 7 mm. Sistema de verificación de la conformidad Sistema 4. Autocertificación Nota: Para usos sometidos a reglamentación de fuego o sustancias peligrosas sistema 3 16 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN I E. Arilla Agórriz, R. Calabuig Pastor, V. López Toledo, A. Martínez Corral BALDOSAS CERÁMICAS Las cualidades estéticas y funcionales de la cerámica han hecho universal su uso en revestimiento de suelos y paredes. La península Ibérica fue la vía por la que llegaron a occidente las baldosas cerámicas, fundamentalmente por las aportaciones la cultura musulmana. Entre las novedades tecnológicas, aportaron diversas técnicas de vidriado y decoración. Las primeras muestras de cerámica esmaltada aplicadas a la arquitectura no van más allá de finales del siglo XII (Alambra de Granada). Pero es en los siglos XIV y XV cuando adquiere importancia en la aplicación arquitectónica. “Siglo XV Azulejos de Manises para Europa, América y Oriente. La zona en torno a Valencia constituía ya en época musulmana un importante foco de producción cerámica, y la habilidosa política comercial fue el mejor soporte de una red de distribución de los productos cerámicas por los distintos estados cristianos y musulmanes del Mediterráneo, a través del puerto de Valencia, por entonces el más activo del Mediterráneo”. En la actualidad, los países que tienen los índices más altos de consumo de baldosas cerámicas son: España, Italia y Portugal. En estos países hay estancias, como las cocinas o los baños, donde predomina la cerámica como revestimiento de suelos y paredes. El avance tecnológico ha permitido fabricar baldosas cerámicas con altas prestaciones generalizando el uso en lugares de agresividad física o ambiental elevada. PROCESO DE FABRICACIÓN DE BALDOSAS CERÁMICAS La baldosa se moldea por extrusión o prensado, se cuece por monococción o bicocción y tiene un acabado superficial esmaltada o no. El proceso de fabricación de baldosas cerámicas se desarrolla en una serie de etapas sucesivas, que pueden resumirse del modo siguiente: FABRICACIÓN Preparación de las materias primas. Materias primas Fabricación y secado en crudo Molienda y mezclado Cocción o cocciones, con o sin esmaltado Prensado o Extrusión Tratamientos adicionales Secado (Cocción o no) Esmaltado o no Baldosas Cocción 17 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN I E. Arilla Agórriz, R. Calabuig Pastor, V. López Toledo, A. Martínez Corral Preparación de las materias primas. El proceso cerámico comienza con la selección de las materias primas que deben formar parte de la composición de la pasta, que son fundamentalmente arcillas, feldespatos, arenas, carbonatos y caolines. Estas composiciones se someten a un tratamiento de molienda - vía seca o vía húmeda - hasta una granulometría muy fina y posterior granulación con las propiedades deseadas (tamaño, forma, densidad, fluidez, etc.). Molturación por vía húmeda: Este procedimiento predomina en la fabricación de pavimentos y revestimientos cerámicos por monococción, por las ventajas que supone la vía húmeda y posterior secado de la suspensión por atomización. Molienda en húmedo (30 a 40 % humedad): molino de bolas (partículas < 200 micras). Secado por atomización: pulverización y secado y granulado (5 a 7 % humedad). Molturación por vía seca: Molienda en seco con molinos de martillos, no se llega a la finura de la vía húmeda partículas > 300 micras, y posterior granulado. Conformación y secado en crudo de la pieza Prensado: El polvo granulado es la base de la formación del crudo cerámico, su homogeneidad garantiza la constancia en las propiedades físicas de estos materiales. El granulado alimenta a una prensa, con una fuerza de 600 a 1400 t, que mediante un molde da forma pieza. Baldosa prensada Extrusión. Formación de piezas por extrusión, haciendo pasar una columna de pasta, en estado plástico, a través de una matriz que forma una pieza de sección constante. Los equipos constan de tres partes principales: el sistema propulsor, la matriz y la cortadora. El sistema propulsor más habitual es el sistema de hélice. Baldosa extruida Secado de la baldosa: es previo al esmaltado o cocción. De 15 a 25 minutos a 350 ºC hasta que la humedad baje 0,2-0,5 %. Cocción o cocciones, con o sin esmaltado. Esmaltado. Aplicación por distintos métodos de una o varias capas de vidriado con un espesor comprendido entre 75-500 micras en total, que cubre la superficie de la pieza. Este tratamiento le da impermeabilidad, brillo, color, textura, resistencia química, facilidad de limpieza, etc. El esmalte procede de materias primas inorgánicas, contiene sílice, fundentes, y colorantes. El esmalte se prepara a partir de materiales cristalinos o mejor de naturaleza vítrea (fritas). El proceso de fritado disminuye de forma significativa la toxicidad del esmalte (plomo y boro). Fritas: proceden de los mismos materiales cristalinos pero sometidos previamente a un tratamiento térmico de alta temperatura. 18 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN I E. Arilla Agórriz, R. Calabuig Pastor, V. López Toledo, A. Martínez Corral Cocción: Se someten las baldosas a un ciclo térmico, durante el cual tienen lugar una serie de reacciones que provocan cambios en su microestructura y les confieren las propiedades deseadas. Proceso de bicocción: La pasta prensada o extruida se cuece para formar el bizcocho y, posteriormente se aplica el esmalte y se cuece nuevamente para dar el acabado final. Proceso de monococción: El esmalte se aplica directamente sobre la baldosa prensada cruda, se cuecen simultáneamente para dar el acabado final. CICLO DE COCCIÓN Tradicionalmente era más utilizado el proceso de bicocción, con ciclos de cocción de cuarenta y veinte horas para la primera y segunda cocción respectivamente (cocción del soporte y del Precalentamiento cocción enfriamiento esmalte). ºC Actualmente es más interesante el proceso de monococción, con ciclos de sólo cuarenta o cincuenta minutos de duración. Durante muchos años ha existido la controversia acerca de cual de los dos métodos es mejor. En realidad, teniendo la formulación adecuada tanto del cuerpo como del esmalte, es posible producir un buen azulejo con cualquiera de los dos Tiempo métodos. Tratamientos adicionales En algunos casos, en particular en baldosas de gres porcelánico, se realiza una operación de pulido superficial de las baldosas cocidas con lo que se obtienen baldosas homogéneas brillantes no esmaltadas. TIPOS DE BALDOSAS CERÁMICAS según UNE EN 14.411 y Guía de la Baldosa TÉRMINOS Y DEFINICIONES Norma UNE EN 14.411 Baldosa cerámica, UNE EN 14.411: son placas de poco espesor fabricados con arcillas y/o otras materias primas inorgánicas, generalmente utilizadas como revestimientos de suelos y paredes, moldeadas por extrusión (A) o por prensado (B) a temperatura ambiente, aunque pueden fabricarse mediante otros procedimientos (C), seguidamente secadas y posteriormente cocidas a temperaturas suficientes para desarrollar las propiedades necesarias. Las baldosas pueden ser esmaltadas (GL) o no esmaltadas (UGL) y son incombustibles e inalterables a la luz. Moldeo Absorción de agua % Acabado Extrusión: A Baja I ( 3 %) Esmaltadas GL Prensado: B Media II (3 % E 10 %) No esmaltadas UGL Otros: C Elevada III ( 10 %) -- Nota: Una baldosa totalmente vitrificada es una baldosa con absorción de agua menos del 0,5 % Ejemplo: Baldosa Grupo BII GL 19 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN I E. Arilla Agórriz, R. Calabuig Pastor, V. López Toledo, A. Martínez Corral Esmalte: Es una cubierta vitrificada e impermeable. Engobe: Es una cubierta a base de arcilla con acabado mate, que puede ser permeable o impermeable. Nota: Una baldosa con superficie de engobe se considera una baldosa no esmaltada. Pulido: superficie de baldosa, no esmaltada, a la que se ha dado un acabado brillante mediante un pulido mecánico durante la última etapa de fabricación. Baldosas extruidas (A): Baldosas cuya masa se moldea en estado plástico mediante una galletera, y la cinta obtenida se corta en piezas de longitud predeterminada. Baldosas prensadas en seco (B): Baldosas formadas de una masa reducida polvo o pequeños granos y moldeadas en matrices de alta presión. Baldosas fabricadas por otros procedimientos (C): Baldosas fabricadas por un procedimiento distinto al de extrusión o prensado en seco. Estas baldosas no se incluyen en esta norma. Absorción de agua (E): es el porcentaje de masa de agua medida según ISO 10 545-3. GUÍA DE LA BALDOSA Esta tabla resume la denominación tradicional y la norma UNE EN. Tipo de baldosa Moldeo Soporte Esmalte Medidas cm Grosor UNE-EN Denominación tradicional mm Azulejo Prensado Poroso Si 10x10 a 35x70 10 BIII Gres esmaltado Prensado No poroso Si 10x10 a 60x60 8 BIb-BIIa Gres porcelánico Prensado No poroso Si 15x15 a 60x120 8 BIa Gres porcelánico Extrusión No poroso No-Si 15x15 a 60x120 8 AI Baldosín catalán Extrusión Liger. poroso No 13x13 a 24x40 8 AIIb-AIII Gres rústico Extrusión No poroso No-Si 11x11 a 45x45 10 AI-AIIa Barro cocido Extrusión poroso No Gran variedad 10 AIIb-AIII Azulejo: denominación tradicional de baldosas cerámicas con absorción de agua alta prensadas en seco, esmaltadas. Sus características las hacen adecuadas para revestimientos de paredes interiores. Clasificación normativa EN 14 411 Anexo L, Grupo BIII GL Gres esmaltado: Denominación más frecuente de baldosas de absorción de agua baja o media baja prensada en seco, esmaltadas. Son adecuadas para suelos interiores y exteriores en su caso, deben tener alta resistencia a la abrasión. Clasificación normativa EN 14 411, grupos BIb-BIIa, Anexo H y J. Gres porcelánico: Baldosas con muy baja absorción de agua prensadas en seco, también se pueden fabricar extruidas no esmaltadas o esmaltadas. Se utilizan para suelos interiores en edificación residencial, comercial e incluso industrial y suelos exteriores. Clasificación normativa EN 14 41, grupos BIa – AI, Anexo G y A. Baldosín catalán: Denominación de baldosas con absorción de agua desde media alta o incluso muy alta, extruidas, no esmaltadas. Se utilizan generalmente para solado de terrazas o cubiertas de edificios. Clasificación normativa EN 14 411, grupos AIIb – A III, Anexo D, E y F. Gres rústico: Baldosas absorción baja o media baja, extruidas no esmaltadas, se caracterizan por las irregularidades de color, superficie y aristas. Se utilizan para revestimientos de 20 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN I E. Arilla Agórriz, R. Calabuig Pastor, V. López Toledo, A. Martínez Corral fachadas, solados exteriores, suelos de locales públicos suelos industriales etc. Clasificación normativa EN 14 411, grupos AI - AIIa, Anexo A, B y C. Barro cocido: gran variedad de baldosas con características muy diferentes con apariencia rústica y alta absorción de agua no esmaltadas de fabricaciones muy limitadas. Se utilizan en edificios o locales que se les quiere dar un aspecto rústico. Clasificación normativa EN 14 411, grupos AIIb - AIII –Anexo E o F. CLASIFICACIÓN UNE EN ISO 14 411 (se clasifican en 11 grupos). Criterios de clasificación: por método de fabricación y absorción de agua. Métodos de fabricación: A: Baldosas extruidas, B: Baldosas prensadas en seco. Absorción de agua Grupos I – II y III Extruidas: A Prensadas: B Grupo I AI E 3 % (Anexo A) BIa E 0,5 % (Anexo G) BIb 0,5 % E 3 % (Anexo H) Grupo II AIIa-1 3 % E 6 % (Anexo B) BIIa 3 % E 6 % (Anexo J) AIIa-2 3 % E 6 % (Anexo C) AIIb-1 6 % E 10 % (Anexo D) BIIb 6% E 10 % (Anexo K) AIIb-2 6 % E 10 % (Anexo E) Grupo III AIII E 10 % (Anexo F) BIII E 10 % (Anexo L) E: absorción de agua CARACTERÍSTICAS PARA LAS DIVERSAS APLICACIONES Dimensiones y aspecto superficial. Longitud y anchura, espesor, rectitud de lados, ortogonalidad, plenitud de las caras aspecto superficial. Propiedades físicas. Absorción de agua, resistencia flexión, módulo de ruptura, resistencia a abrasión profunda de baldosas no esmaltadas, resistencia a la abrasión superficial de baldosas esmaltadas, dilatación térmica lineal, resistencia al choque térmico, resistencia al cuarteo de baldosas esmaltadas, resistencia a la helada, coeficiente de fricción, expansión por humedad pequeñas diferencias de color, resistencia al impacto. Propiedades químicas. Resistencia a las manchas, resistencia a los ácidos y álcalis, resistencia a los productos domésticos de limpieza, emisión de de cadmio y plomo en baldosas esmaltadas. Requisitos europeos adicionales. Las baldosas cerámicas de primera calidad cumplirán todos los requisitos del anexo al que corresponden. El resto, que no son de primera calidad, deben cumplir al menos ZA.1 baldosas para suelos o ZB.1 baldosas para paredes y techos ZA.1 baldosas para suelos Interiores Exteriores Fuerza de rotura Fuerza de rotura Reacción al fuego: A1fl (sin ensayo) Deslizamiento (zonas peatonales) Sustancias peligrosas (si procede) Hielo deshielo (si procede) Derrape (circulación de vehículos) ZB.1 baldosas para paredes y techos Interiores Exteriores Resistencia a la flexión (sólo techos) Hielo deshielo (si procede) Reacción al fuego A1fl (sin ensayo) Sustancias peligrosas (si procede) 21 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN I E. Arilla Agórriz, R. Calabuig Pastor, V. López Toledo, A. Martínez Corral ENSAYOS Dimensiones y aspecto superficial, UNE-EN ISO 10545-2. Muestra 10 baldosas Longitud y anchura Grosor 4 medidas a 5 cm 4 medidas en las diagonales Rectitud de los lados, ortogonalidad y planeidad de superficie Calidad superficial: mínimo 95 % de baldosas sin defectos visibles. Definición de defectos: Grieta: Fractura del cuerpo de la baldosa, visible en la cara vista, en el reverso o en ambas. Cuarteo: Rotura del esmalte con aspecto de finas fisuras irregulares. Falta de esmalte: Carencia de esmalte en parte de la baldosa. Ondulado: Depresión en la superficie de la baldosa o de su esmalte. Pinchado: Orificio minúsculo en la cara de una baldosa. Desvitrificación del esmalte: Cristalización del esmalte visible a simple vista. Punto o mancha: Zona visualmente distinta. Defecto bajo el esmalte: Defecto visible cubierto de esmalte Mella: Fragmento desprendido de los lados esquinas o superficie Burbuja: Pequeña mella superficial, abierta o no. Borde rugoso: Irregularidad no intencional a lo largo del borde Rebaba: Acumulación excesiva de esmalte Absorción de agua y porosidad abierta, UNE-EN ISO 10545-3. Método de ebullición: Colocar las baldosas verticalmente en un calentador, llenar de agua, 2 horas de ebullición y 4 para enfriar hasta temperatura ambiente el agua y pesar. Con este método el agua penetra en los poros de fácil acceso y es el que se empleará para medir la absorción E que clasifica las baldosas. Método al vacio: Colocar las probetas en cámara de vacío a 10 kPa durante 30 minutos, saturar y pesar. Con este método penetra el agua en la mayor parte de los poros abiertos. Servirá para el cálculo de la porosidad abierta. 22 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN I E. Arilla Agórriz, R. Calabuig Pastor, V. López Toledo, A. Martínez Corral Resistencia a flexión, UNE-EN ISO 10545-4. F h b L Definiciones: Carga de rotura : Fuerza necesaria (F) en N para la rotura Fuerza de rotura : S = F·L/b Resistencia a flexión : R = (3·F·L) / (2·b·h2) Extruidas 23 a 8 MPa, Prensadas 35 a 18 MPa. Resistencia al impacto por medición del coeficiente de restitución, UNE-EN ISO 10545-5. Requisito no obligatorio. Coeficiente de restitución entre dos cuerpos que chocan entre sí, e. Muestra 5 probetas Bola de acero 19 mm h2 h1 = 1,00 m Coef de restitución e= h1 h2 rebote Anotar cualquier mella o grieta Baldosa 75 x 75 mm Adhesivo epoxi Base de hormigón Nota: Anexo P. Este ensayo esta previsto para baldosas colocadas donde la resistencia al impacto se considera de especial importancia. El coeficiente para cargas ligeras suele ser 0,55, para cargas más pesadas debería ser mayor. Resistencia a la abrasión profunda baldosas no esmaltadas, UNE-EN ISO 10545-6 Polvo de alúmina (abrasivo) Baldosa Disco de acero 200 x 10 mm 150 vueltas 75 r.p.m. Extruidas max: I- 275 mm3, III- 2.375 mm3 Prensadas max: I- 175 mm3, II- 540 mm3 23 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN I E. Arilla Agórriz, R. Calabuig Pastor, V. López Toledo, A. Martínez Corral Resistencia a la abrasión superficial de las baldosas esmaltadas, UNE-EN ISO 10545-7. Giro a 300 r.p.m con excenticidad Carga abrasiva (bolas de acero, corindón y agua) Soporte metálico Junta de goma Baldosa 100x100 mm 83 mm Clasificación: Efecto visible de la Clase Anexo informativo abrasión 100 0 No recomendables para revestimiento de suelos 150 1 Calzado con suela blanda o descalzo (baños) 600 2 Calzado con suela blanda (salas de estar) 750,1500 3 Calzado normal (cocinas vestíbulos pasillos) 2100, 6000,1200 4 Trafico peatonal medio (hoteles exposiciones) > 12000 (1) 5 Trafico peatonal intenso, durante periodos continuos (1) Para clasificarse como clase 5, la baldosa deberá, además, superar el ensayo de resistencia a manchas (ISO 10545-14) en la zona sometida a abrasión. OTROS ENSAYOS Dilatación térmica lineal, UNE-EN ISO 10545-8. Dilatación lineal de origen térmico para el intervalo entre temperatura ambiente y 100 ºC Nota: Anexo P. La mayoría de las baldosas tienen una dilatación térmica lineal baja. Este ensayo esta previsto para baldosas que se coloquen donde existan grandes variaciones de temperatura. Resistencia al choque térmico, UNE-EN ISO 10545-9. Diez ciclos de variación de temperatura entre 15 ºC y 145 ºC. Aplicable a baldosas sometidas a choque térmico localizado. Dilatación por humedad, UNE-EN ISO 10545-10. Determinación de la expansión acelerada por humedad usando agua hirviendo, consiste en determinar la variación de longitud de 5 probetas, después de un recocido a 550 ºC y un tratamiento posterior de agua hirviendo durante 24 horas. Nota: Anexo P. La mayoría de las baldosas tienen una dilatación por humedad insignificante que no afecta si se colocan correctamente. Si la colocación es incorrecta o en ciertas condiciones climáticas, dilataciones superiores 0,06 % pueden causar problemas. 24 MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN I E. Arilla Agórriz, R. Calabuig Pastor, V. López Toledo, A. Martínez Corral Resistencia al cuarteo de baldosas esmaltadas, UNE-EN ISO 10545-11. Se somete la baldosa entera al vapor, a alta presión en un autoclave, (500 kPa es decir 159 ºC) y después se examinan las fisuras aplacándole un tinte en la cara esmaltada. Nota: Ciertos efectos decorativos tienen una tendencia al cuarteo. Estos deben ser identificados por el fabricante, en cuyo caso el ensayo de cuarteo no es aplicable. Resistencia a la helada, UNE-EN ISO 10545-12. Obligatorio solo cuando se especifique condiciones de hielo. Después de embeberlas de agua (bomba de vació con presión de aire 40 kPa), someter las baldosas a ciclos 100 entre +5 ºC y -5 ºC. Examinar efectos del hielo sobre la cara esmaltada y bordes. Se debe calcular la absorción de agua antes y después de los ciclos de hielo deshielo. Resistencia química, UNE-EN ISO 10545-13. Productos de limpieza domestica. Solución de cloruro amónico de 100 g/l. Sales para piscinas. Hipoclorito sódico 3% V/V. Concentraciones débiles: ácido clorhídrico 3 %, ácido cítrico 100 g/l hidróxido potásico 30 g/l. Concentraciones fuertes: ácido clorhídrico 18 %, ácido láctico 5%, hidróxido potásico 100 g/l. Nota: Anexo P. Las baldosas cerámicas son generalmente resistentes a los ataques químicos comunes. El ensayo está previsto para condiciones potencialmente corrosivas (ácidos y álcalis de alta concentración). Resistencia a las manchas, UNE-EN ISO 10545-14. Este ensayo es obligatorio para baldosas esmaltadas. Agente de manchas verde o rojo en aceite ligero. Yodo, solución 13 g/l. Aceite de oliva. Emisión de plomo y cadmio para baldosas esmaltadas, UNE-EN ISO 10545-15. Este ensayo está previsto para baldosas que se utilizan para revestir bancos o paredes para la preparación de alimentos. Determinación de pequeñas diferencia de color, UNE-EN ISO 10545-16. Solo es aplicable a baldosas lisas esmaltadas. Bibliografía: Normas UNE EN de baldosas cerámicas Guía de la Baldosa Cerámica Instituto. Valenciano de la Edificación 2003 ASCER (Asociación Española de Fabricantes de Azulejos y Pavimentos Cerámicos). 25