Cerámica, Fábricas y Vidrios
Cerámica, Fábricas y Vidrios
Cerámica, Fábricas y Vidrios
INGENIERÍA DE EDIFICACIÓN
MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN
CERÁMICA
2022
(1ª edición)
8. Bibliografía ...................................................................................... 44
INTRODUCCIÓN
Los preliminares de la cerámica como materiales de construcción surgen ante la necesidad
del hombre de guarecerse, en aquellos países donde escasea la piedra y abunda la arcilla.
Para ello, el hombre, fabrica una especie de piezas, similares a los ladrillos, a base de
amasar barro con paja, dándoles forma de paralelepípedo y dejándolos secar al sol; a este
producto, que se ha utilizado en las construcciones rurales hasta hace 50 o 60 años, se le
denomina adobe. Otra forma de utilización de la arcilla es mezclándola con piedra y agua, y
depositándola en encofrados de madera, para ejecutar así los muros. Este sistema de
construcción, que se utilizó junto al adobe, recibe el nombre de tapial.
La cerámica surge cuando, tras la confección de las piezas a base de arcilla, estas se secan
y se cuecen a suficiente temperatura como para que soporten la inmersión en agua durante
mucho tiempo.
Ya en la construcción de la Torre de Babel se utilizaron ladrillos cerámicos; prueba de ello
es que se puede leer textualmente en el Génesis: "Dijéronse unos a otros: vamos a hacer
ladrillos y a cocerlos al fuego. Y se sirvieron de los ladrillos como de piedra y el betún les
sirvió de cemento".
Los romanos usaron ampliamente el ladrillo. Vitrubio habla de ellos diciendo que eran
siempre cocidos al fuego y de gran tamaño. Lo mismo se puede decir de la arquitectura
bizantina, que empleó el ladrillo siempre revestido de mármoles, estucos o mosaicos.
Son los árabes quienes tratan al ladrillo como material decorativo, consiguiendo
edificaciones de gran belleza que, durante la dominación musulmana, dejaron en España
fiel testimonio de ello. Caben destacar la Mezquita de Córdoba, el Palacio de Galiana en
Toledo, la Giralda de Sevilla y la Alcazaba de Granada.
Los productos cerámicos en general (ladrillos, tubos, tejas, baldosas, etc), son el material
más utilizado en la construcción actual debido, fundamentalmente, a:
- su bajo coste,
- la facilidad de su manejo,
- sus características físico-mecánicas,
- su agradable estética.
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1. PRODUCTOS CERÁMICOS
Se llaman productos cerámicos a los obtenidos mediante moldeo de materias arcillosas,
que son sometidos posteriormente a cocción, adquiriendo consistencia pétrea.
ARCILLA
La arcilla es la principal materia prima para la fabricación de los productos cerámicos. Es
una roca sedimentaria de origen mecánico, compuesta por silicatos de aluminio hidratados
(SiO2.Al2O3.H2O).
Las arcillas se diferencian unas de otras por la relación de sílice/alúmina, la cantidad de
agua de constitución y por su estructura.
Las arcillas que se emplean en ladrillería son:
- Caolinita: 2SiO2.Al2O3.2H2O. Es la arcilla más pura.
- Montmorillonita.
- Illita. Es la más utilizada por ser la más abundante.
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Capacidad aglutinante: La arcilla como ligante, tiene la capacidad de unir otros materiales.
Tipos de Arcilla
Arcillas Grasas
Se conocen como arcillas grasas las que presentan gran plasticidad con altos contenidos
de agua.
Se moldean con gran facilidad, pero presentan gran adherencia a los objetos, lo que las
hace difíciles de manejar.
Su secado puede ser defectuoso, irregular, dando lugar a deformaciones y roturas.
Arcillas Magras
Se conocen como arcillas magras las que presentan muy poca plasticidad.
Suelen tener contenido de arena.
PLASTIFICANTES
Son sustancias que se añaden a las arcillas poco plásticas (arcillas magras) para aumentar
su plasticidad.
Se pueden utilizar como plastificantes sustancias como el agua, carbonato sódico, sosa,
tanino (sustancia obtenida de algunos vegetales, como las pepitas de uva trituradas), etc,
que, añadidos en pequeña proporción, aumentan la plasticidad.
También puede servir como plastificante la desaireación de las pastas.
DESGRASANTES
Son sustancias que se añaden a las arcillas muy plásticas (arcillas grasas) para reducir su
plasticidad. Los desgrasantes más empleados son la chamota (productos cerámicos
triturados), la arena de sílice, las cenizas, etc.
FUNDENTES
Son sustancias que tienen por misión reducir la temperatura de cocción de los productos
cerámicos. Habitualmente se emplea como fundente el feldespato.
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1.2. FABRICACIÓN
El esquema general del proceso de fabricación de los productos cerámicos comprende
normalmente las siguientes fases:
Clasificación de productos y
Control de calidad
Embalaje y Expedición
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La maquinaria que se utiliza generalmente para la extracción de la arcilla son excavadoras
de cuchara sobre orugas, dragalinas o excavadoras de cangilones. No suele ser
necesario el uso de explosivos.
También se obtendrán las demás materias primas que se necesiten para cada producto
(plastificantes, desgrasantes, fundentes).
Una vez extraídas las materias primas, se transportan a la fábrica mediante camiones.
Las principales operaciones de preparación de las arcillas, que se realizarán siempre, para
la fabricación de cualquier producto cerámico son:
Depuración
Las arcillas no deben contener guijarros, nódulos de cal o sales solubles, que pueden
producir:
- perturbaciones en las operaciones mecánicas a realizar.
- anormalidades en el secado o la cocción.
- acción química perjudicial que rebaja la calidad del producto.
División
Mediante trituración y molienda, para dotar a las partículas del tamaño adecuado para las
operaciones posteriores.
Se utilizan trituradoras de mandíbulas para deshacer los terrones de arcilla.
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Homogeneidad y grado de humedad
Es necesario mezclar todas las materias primas tan íntimamente como sea posible con la
cantidad de agua precisa, que aumentará la facilidad de homogeneización.
Meteorización
Maduración
Consiste en dejar en reposo la arcilla. Se realiza en naves techadas, que pueden tener o
no paredes. La duración de este proceso viene determinada por la experiencia.
El objetivo de la maduración es conseguir una homogeneización de todas las
características de la arcilla, especialmente en lo que se refiere a un reparto uniforme de la
humedad.
En algunas fábricas de teja la maduración se realiza dejando la galleta (moldeada por
extrusión o laminado) 24 horas en reposo antes de proceder a su prensado.
Pudrición
Consiste en conservar las arcillas amontonadas en naves frías, sin ventilación y con poca
luz, el mayor tiempo posible, procurando que la humedad sea constante.
Este proceso produce una "fermentación" de la arcilla, eliminándose la materia orgánica y
homogeneizándose el grado de humedad de toda la masa.
Mediante este proceso se mejoran las condiciones de la arcilla.
- aumenta la plasticidad de la arcilla, con lo que facilita el moldeo.
- reduce la tendencia al agrietamiento y al alabeo de las piezas.
Este proceso se suele utilizar para productos especiales, con el fin de prevenir los defectos
que pueden aparecer en las piezas.
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Levigación
Consiste en desleir la arcilla con mucha agua (la cantidad de agua a utilizar es del orden
de tres veces el peso de arcilla).
El proceso comienza formando una papilla de arcilla con mucha agua, que se vierte en
unas balsas dispuestas en serie. Los componentes de la papilla que tengan mayor densidad
se sedimentarán en la primera balsa, mientras que los demás son arrastrados por el agua y,
a través de un aliviadero, pasan a la siguiente balsa, donde sedimentarán otros
componentes. Los componentes que flotan (como la materia orgánica) se retiran.
Hacer una arcilla líquida no consiste solamente en agregar agua y batir, sino que hay que
inducir a la arcilla a levigar. La levigación consiste en provocar la dispersión de las partículas
de la pasta de arcilla y formar una emulsión y que ésta se mantenga mucho tiempo. Cuando
se logra esto, la papilla resultante, en cerámica, se conoce como barbotina defloculada.
Proceso de levigación
PREPARACIÓN DE LA PASTA
Para preparar la pasta adecuada para fabricar un determinado producto cerámico hay que
tener en cuenta una serie de factores, que dependen fundamentalmente del producto a
fabricar: no es lo mismo fabricar ladrillos o tejas que aparatos sanitarios.
La homogeneidad del producto es muy importante para la calidad final del producto, por lo
que la arcilla y los desgrasantes se amasan con agua y se homogeneizan.
El transporte dentro de la fábrica se suele realizar por medio de cintas sin fin.
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No es conveniente utilizar excesiva cantidad de máquinas, ya que se puede perjudicar la
calidad de la pasta.
Las operaciones a realizar y la maquinaria a utilizar pueden ser (no siempre es necesario
utilizar todas estas operaciones):
- Tamizado.
- por vibrado con cribas planas.
- mediante criba rotatoria (trómel).
- Lavado. Se puede realizar haciendo pasar agua en el tamizado.
- Mezclado y amasado. Mediante máquinas mezcladoras-amasadoras (conocidas
como malaxadoras).
- Raspado. Mediante una cuba cilíndrica
agujereada.
- Molido. Generalmente mediante molinos de rulos.
- Laminación. Mediante dos cilindros paralelos que
giran en sentido contrario y con distinta
velocidad, que producen un desgarre y
trituración de la arcilla.
- Electroósmosis.
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- si se producen discontinuidades en la pieza durante el moldeo aparecerán grietas en
la pieza terminada.
- si se moldean las piezas con exceso de agua de amasado se producirán en las piezas
mayores cambios dimensionales.
- si se moldean las piezas con pastas muy secas el producto terminado tendrá menor
homogeneidad.
Este sistema de moldeo es adecuado para pastas blandas (20 a 25% de humedad).
Extrusora
Detalle de la boquilla
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Disponiendo la boquilla adecuada se
obtienen diversos productos:
- ladrillos macizos, perforados o huecos.
- bovedillas.
- tubos.
- tejas.
De la extrusora (conocida en el argot como “galletera”) sale una tira continua de producto.
Para obtener las piezas individuales es necesario realizar cortes transversales (y a veces
también longitudinales e incluso inclinados) mediante alambres de acero.
Se utiliza este sistema de moldeo para productos sin sección recta constante, con relieves,
rehundidos o formas curvas.
Es un sistema adecuado para pastas más secas (5% de humedad).
Para moldear las piezas se deposita en el molde (con la forma de la pieza a confeccionar),
una torta de pasta (obtenida por extrusión o por laminación). Una prensa efectúa una
compresión sobre la pasta mediante un contramolde.
Mediante este sistema de moldeo se obtienen productos más compactos, de apariencia
impecable y con mayor regularidad dimensional.
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Moldeo por colada
Es un sistema de moldeo aplicable únicamente para fabricar piezas cuya forma no permite
los otros sistemas de moldeo.
El sistema comienza con la elaboración de un modelo, que reproduce la forma del elemento
a moldear. Con ese modelo se fabrica un molde (generalmente de escayola), que consta de
varias partes desmontables y que dispondrá de un orificio por donde realizar el vertido de la
pasta arcillosa.
Se realiza la colada vertiendo la pasta muy líquida (barbotina, obtenida generalmente por
levigación), en el molde y se deja un cierto tiempo. Las paredes del molde de escayola van
absorbiendo humedad, por lo que la capa de barbotina que está en contacto empieza a
solidificar; cuando esa capa solidificada adquiere un cierto espesor, se vierte el líquido que
queda dentro del molde, se deja secar la capa que queda en él y se abre el molde para sacar
la pieza, ya moldeada.
SECADO
La fase de secado tiene gran importancia en la fabricación de piezas cerámicas.
Para el moldeo de los productos cerámicos, en la fase de amasado se añade a la arcilla la
cantidad de agua necesaria para obtener la plasticidad adecuada y poder moldear la pieza
adecuadamente. Si, una vez moldeadas, se introdujeran las piezas directamente en el horno,
sufrirían una pérdida de humedad tan elevada y en tan poco tiempo que originarían unas
contracciones que darían lugar a la fisuración y rotura de las piezas.
El objetivo del proceso de secado es reducir al máximo el agua de amasado, que viene a
ser de un 13 a un 50% en peso. En este proceso no se puede conseguir eliminar totalmente
la humedad, pudiéndose llegar a reducirla hasta un contenido mínimo de agua del 5%.
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El gran peligro del secado está en la velocidad de evaporación. Las diferencias de humedad
entre las caras exteriores y el interior de la pieza son las que hacen fluir el agua hacia el
exterior. Pero esas diferencias de humedad producen diferencias de contracción que
ocasionan tensiones internas que, si son superiores a la tensión límite admisible de la arcilla,
pueden llegar a producir la rotura de la pieza (o producir resquebrajamientos o alabeos).
Cuanto más rápido sea el secado, mayores diferencias de humedad habrá y mayores serán
las tensiones internas y el peligro de rotura.
El secado debe realizarse por tanto de manera lenta y progresiva, para evitar
deformaciones y agrietamientos de las piezas.
La duración del proceso de secado será variable, dependiendo del tamaño y espesor de
las piezas.
TIPOS DE SECADEROS
Existen diferentes tipos de secaderos, según las piezas a secar; algunos de ellos incluso
están adaptados a un tipo de piezas muy concretas.
Los secaderos más utilizados son:
- Secadero rápido.
- Secadero túnel.
- Secadero industrial.
Tanto el secadero túnel como el secadero industrial son empleados para casi todos los
productos cerámicos utilizados en la construcción.
Prácticamente todos los secaderos funcionan aprovechando el calor procedente de los
gases de combustión del horno, aunque en épocas de frío pueden necesitar el apoyo de un
foco de calor auxiliar que genere la temperatura necesaria para el correcto secado de las
piezas en un tiempo prudencial.
La temperatura de las piezas dentro del secadero va aumentando de manera gradual y
lenta desde la temperatura ambiente hasta una temperatura próxima a los 80ºC,
consiguiendo que las piezas salgan del secadero con las condiciones de humedad
adecuadas para poder ser someterlas al proceso de cocción.
Secadero Rápido
Se utiliza en la fabricación de materiales que tienen paredes de poco espesor, como son
las bovedillas, ladrillos huecos, etc.
El secadero está constituido por una cámara en la que existe una especie de noria de
cangilones, donde se colocan las piezas, de manera que van circulando por el secadero y,
en una vuelta, en pocos minutos, se produce el secado.
Secadero Túnel
Es un secadero constituido por una larga cámara, en forma de túnel, donde se introducen
las piezas por medio de unas vagonetas sobre las que se colocan unas bandejas adecuadas
a las piezas a secar.
Las piezas se deben disponer separadas unas de otras, para que el aire caliente envuelva
toda la pieza y se produzca el secado por todas sus caras a la misma velocidad.
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Para introducir una vagoneta con productos, se abre la compuerta de entrada y la vagoneta
que entra empuja a las demás, haciéndolas avanzar a través del secadero y obligando a salir
una de las vagonetas a través de la compuerta de salida, al final del secadero.
El proceso de secado se produce por el contacto de las piezas con aire caliente. El aire
caliente se introduce por una serie de puntos en la parte inferior de la zona final del secadero
(por donde salen las piezas ya secas) y es evacuado por una chimenea situada en el techo
de la zona inicial (por donde entran las piezas a secar). De esa manera se produce una
corriente de aire caliente ascendente que recorre todas las piezas a secar, reduciendo la
humedad.
El aire dentro del túnel circula por tanto a contracorriente con respecto al sentido de
circulación de los productos a secar. De esa manera el aire más caliente y seco (del final del
túnel) estará en contacto con los productos ya muy secos, que pueden soportar esas
condiciones más rigurosas que permiten reducir la humedad que les queda, mientras que
los productos más tiernos (los que acaban de entrar en el secadero), estarán en contacto
con el aire ya más templado y cargado con la humedad que ha tomado de los productos que
ha ido secando, lo que supone unas condiciones más suaves que ese producto más húmedo
puede soportar sin que le produzcan deformaciones o agrietamientos.
Cuando las vagonetas, cargadas con los productos a secar, son introducidas en el túnel,
las piezas van recibiendo el calor paulatinamente; al principio del túnel, las piezas están en
contacto con un aire templado y húmedo, ya que procede de una zona más avanzada del
secadero, donde los productos cerámicos están ya más secos, y el aire que ha estado en
contacto con ellos contiene la humedad que ellos han perdido.
Cuando se introduce una nueva vagoneta en el secadero, se produce un desplazamiento
de las que están dentro, de manera que la que está más próxima a la puerta de salida es
expulsada fuera del túnel. De esa manera, todas las vagonetas interiores se desplazan a
una zona más caliente del túnel, al estar más cerca de la fuente de calor, de modo que se
verán sometidas a una mayor temperatura, consiguiendo así ir reduciendo la humedad de
modo gradual.
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Secadero Industrial
Su principio de funcionamiento es similar al del secadero túnel, pero con algunas ventajas:
- Producción de secado mucho mayor.
- Se pueden secar a la vez piezas de diferentes espesores, lo que implica tiempos de
secado distintos.
Consiste en un local en el que se introduce el aire caliente procedente del calor de recupe-
ración del horno. El aire caliente se introduce en una zona del secadero y se hace circular a
través de él, haciéndolo salir por el extremo opuesto.
Los productos a secar se introducen en el secadero por la zona por donde se retira el aire
más frío y salen por la zona próxima a la de introducción del aire caliente; es decir, los
productos circulan a contracorriente con respecto a la circulación del aire.
De esa manera, la reducción de la humedad de las piezas será lo más gradual posible; en
la zona próxima a la entrada la temperatura es más baja y la humedad ambiente es alta,
mientras que, según van avanzando los productos hacia las zonas próximas a la salida, la
temperatura es mayor y la humedad ambiente menor.
Al igual que en el secadero túnel, las piezas van dispuestas sobre vagonetas que se
introducen por la puerta de entrada y se colocan en una "vía muerta", donde estarán el
tiempo necesario para su secado, moviéndose únicamente cuando se introduzca en esa "vía
muerta" otra vagoneta, originando el desplazamiento de toda la fila y la expulsión de la
vagoneta que contiene las piezas ya secas.
El aire caliente es movido por medio de unos grandes ventiladores dispuestos paralelos al
sentido de circulación de las vagonetas, favoreciendo el movimiento del aire y el secado de
los productos.
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COCCIÓN
La acción del calor sobre las arcillas es el fundamento de la industria cerámica. Cuando se
cuecen las arcillas a altas temperaturas se producen unas reacciones que provocan en el
material una consistencia pétrea, adquiriendo éstas permanencia de forma y durabilidad.
La cocción es una operación delicada, en la que hay que controlar la temperatura y sus
escalones, ya que no se puede cocer igual una pieza de pequeño espesor que otra más
gruesa y, por supuesto, también depende del tipo de arcilla.
< Más de 1.000ºC: El silicato alumínico tiende a transformarse en mullita (de gran
dureza, muy compacta y no porosa).
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Las transformaciones se producen a veces lentamente, por lo que la cocción será óptima
si se lleva una marcha lenta.
TIPOS DE HORNOS
Para realizar la cocción de los productos cerámicos se pueden utilizar hornos de numerosos
tipos y formas, pero todos los podemos agrupar en dos clases:
- Intermitentes. Requieren ser apagados para las fases de carga y descarga del
material, dando rendimientos inferiores a los continuos y deteriorándose con más
facilidad al estar sometidos a bruscos cambios de temperatura y, consecuentemente,
a notables dilataciones y contracciones.
- Continuos. Permanecen funcionando ininterrumpidamente, permitiendo la carga y
descarga sin apagar el horno. El rendimiento de estos hornos es muy superior a los
intermitentes. Estos hornos son los que se utilizan en la actualidad a escala industrial.
Hoy, las fábricas modernas utilizan hornos continuos, que pueden ser de dos tipos:
- Los hornos en los que la zona de fuego es móvil y son los productos a cocer los
que permanecen siempre en la misma posición durante todo el proceso de
cocción. Su costo de implantación es menor, aunque la superficie que ocupa el
horno es mayor, para una misma producción. Estos hornos sufren cambios
térmicos notables en las distintas zonas, originando el paulatino deterioro del
horno por dilataciones y contracciones térmicas, lo que supone la necesidad de un
más costoso y periódico mantenimiento. La ventaja es que las piezas a cocer, al
estar estáticas, no sufren ningún tipo de rotura por desplazamientos.
- Los hornos en los que la zona de fuego permanece siempre en la misma posición
y son los productos a cocer los que se mueven. Estos hornos, aunque son más
costosos de instalación, tienen un rendimiento y durabilidad considerablemente
mayor, ya que las diferentes zonas del horno no sufren grandes cambios térmicos,
y por tanto disminuyen las dilataciones y contracciones que originarían su
fisuración y rotura. El inconveniente de estos hornos es que, al moverse las piezas
cerámicas en su interior, pueden producirse caídas y roturas del material; no
obstante, en la actualidad están muy perfeccionados y estas anomalías son muy
esporádicas.
Los hornos deben ser, no solo suficientemente refractarios para resistir las altas
temperaturas, sino también lo bastante resistentes como para no sufrir daños al estar
sometidos a frecuentes dilataciones y contracciones.
Dentro de los hornos en la industria cerámica caben destacar el Horno Túnel y el Horno
Hoffman.
Horno Hoffman
Se utiliza desde 1856, siendo más antiguo que el horno túnel, y todavía se utiliza en algunas
fábricas.
En sus inicios este tipo de horno era de planta circular, pero actualmente, para aumentar
su superficie, su planta suele tener una forma parecida a un óvalo (más propiamente, de
rectángulo redondeado en sus extremos).
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El horno consiste en una gran cámara (cuya planta recuerda la forma de una pista de
atletismo) cerrada por un grueso muro provisto de gran número de puertas que permiten la
carga y descarga del horno. En la parte interior o núcleo de esa cámara existe un espacio
denominado "cámara de humos" que recoge los gases del horno y los elimina por medio de
una chimenea. Para ello, esta cámara cuenta con una serie de trampillas en todo su
contorno, para la evacuación de los gases de combustión y para originar la corriente de aire
necesaria para la correcta combustión del horno.
La parte superior del horno está constituida por un forjado plano de gran espesor, que
cuenta con una serie de perforaciones en toda su superficie, para posibilitar la colocación de
los inyectores de combustible, que se irán moviendo según se va produciendo la cocción de
las piezas.
Horno Túnel
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Consiste en una construcción en forma de túnel de gran longitud, provisto de unos raíles
en la parte inferior para la circulación de vagonetas y cubierto en su parte superior por un
forjado que está perforado en la zona de fuego.
Cuenta con dos compuertas, una de entrada y otra de salida, para poder introducir o sacar
del horno las vagonetas-plataforma, de grandes dimensiones, sobre las que se colocan las
piezas a cocer.
En los orificios del forjado superior están ubicados los inyectores, que envían combustibles
sólidos (pulverulentos), líquidos o gaseosos, al interior del horno, y que se autoinflaman al
entrar, por la elevada temperatura, manteniendo la temperatura necesaria para la cocción.
En la zona de salida se encuentran unos ventiladores que impulsan aire hacia el interior del
horno, necesario para producir la combustión. Este aire, a temperatura ambiente, al entrar
en el horno, va produciendo el enfriamiento de los materiales ya cocidos, al tiempo que se
va calentando, de modo que al llegar ese aire a la zona de fuego, toda la energía calorífica
del combustible se puede destinar a la cocción de los productos y no al calentamiento del
aire.
- zona de calentamiento.
- zona de cocción.
- zona de enfriamiento.
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CLASIFICACIÓN DE PRODUCTOS,
CONTROL DE CALIDAD, EMBALAJE Y EXPEDICIÓN
Una vez terminada la fabricación de un producto cerámico, se procede a realizar la
clasificación de los productos resultantes, separando los productos que hayan resultado
defectuosos.
El fabricante realizará también un control de calidad de los productos terminados, para
poder corregir el proceso de fabricación y prevenir que no se vuelvan a producir los defectos
de fabricación que se observen.
Finalmente, los productos terminados serán embalados para su expedición.
Deformaciones
Curvaturas, alabeos, desconchados, aplastamientos, etc, producidos por altas
temperaturas durante la cocción, por marchas inadecuadas en el proceso o por apilamientos
no adecuados.
Fisuras
Hendiduras más o menos irregulares que afectan a la totalidad del espesor de una pieza,
producidos por la retracción de la arcilla debida a una marcha inadecuada en el proceso de
secado o de cocción.
Exfoliaciones
Defecto que se origina en la fase de moldeo, consistente en una estructura hojosa de la
pieza cerámica.
Eflorescencias
Manchas superficiales, generalmente blanquecinas, producidas por la cristalización de
sales solubles que contienen los productos y que han sido arrastradas por el agua hacia el
exterior, precipitando en la superficie.
Estas sales provienen de las materias primas utilizadas para la confección de los productos
cerámicos y se encuentran en el interior de las piezas. Cuando, por capilaridad, absorción o
succión, la pieza absorbe humedad, esta disuelve esas sales; cuando la pieza cerámica
pierde esa humedad (por acción del calor del sol), el agua aflorará a la superficie de la pieza
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llevando consigo las sales, de manera que, al evaporarse el agua, las sales (que no se
pueden evaporar) precipitarán en la superficie, originando las manchas blancas.
Heladicidad
Desprendimiento de la cara vista de las piezas por efecto de las heladas.
Los productos cerámicos esmaltados pueden tener, además, otros defectos característicos,
como son:
- Tejas cerámicas.
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2. PIEZAS DE ARCILLA COCIDA
PARA FÁBRICAS DE ALBAÑILERÍA
Las características que deben cumplir estos materiales son las que se fijan para ellos en el
Documento Básico de Seguridad Estructural: Fábrica (DB SE-F), del Código Técnico de la
Edificación (CTE).
Recibe el nombre de pieza para fábrica de albañilería, toda pieza, de cualquier material y
forma, fabricada para su uso en la construcción de fábricas de albañilería. Dentro de este
grupo se encuentran las piezas cerámicas y también otras piezas como las de piedra natural,
o las fabricadas con morteros de cemento, como la piedra artificial o los bloques de hormigón.
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Denominación de dimensiones y caras de las piezas cerámicas
Las dimensiones de las piezas cerámicas tienen las siguientes denominaciones:
- Longitud (l): la mayor dimensión, que recibe, tradicionalmente, el nombre de soga.
- Altura (h): la menor dimensión, que recibe, tradicionalmente, el nombre de grueso.
- Anchura (w): la dimensión intermedia entre las dos anteriores, que recibe,
tradicionalmente, el nombre de tizón.
Las piezas de arcilla cocida para fábricas de albañilería suelen tener huecos, rebajos y asas.
- Hueco: vacío o perforación conformado en una pieza que puede o no atravesarla
completamente.
- Rebajo: rehundido conformado durante la fabricación, en una o ambas tablas de la
pieza.
- Asa: vacío conformado en una pieza para facilitar su manejo y permitir levantarla con
las manos o con utillaje.
Hueco
Rebajo
Asa
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Tipos de piezas cerámicas para fábricas de albañilería
En función de la utilización:
- Pieza de arcilla cocida para fábrica de albañilería sin revestir: Pieza destinada a la
construcción de fábricas que no están protegidas frente a la penetración de agua.
Queda la pieza vista (por ejemplo, una fachada de ladrillo visto).
- Piezas LD: piezas de arcilla cocida con una densidad aparente menor o igual que
1.000 kg/m3, para uso en fábricas revestidas.
- piezas de arcilla cocida con una densidad aparente mayor de 1.000 kg/m3, para
uso en fábricas revestidas.
En ladrillos huecos:
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3. PIEZAS DE ARCILLA COCIDA
PARA FORJADOS
Son piezas que se utilizan como piezas de entrevigado en los forjados unidireccionales.
Se fabrican por extrusión, se denominan bovedillas y su designación normalizada es la
siguiente:
BC: Siglas de bovedilla cerámica
Tipo (A, B, C): Aligerante, resistente y resistente con capa de compresión incorporada
Dimensiones: en cm, longitud, ancho y alto
Distancia del ala a cara inferior en cm
Las características que deben cumplir estos materiales son las que se fijan para ellos en el
CÓDIGO ESTRUCTURAL y que se transcriben a continuación.
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resguardarse de la exposición al fuego mediante capas protectoras eficaces. La idoneidad
de las capas de protección deberá ser justificada empíricamente para el rango de
temperaturas y deformaciones previsibles bajo la actuación del fuego de cálculo.
UNE 67020:1999
Bovedillas cerámicas de arcilla cocida para forjados unidireccionales.
Definiciones, clasificación y características
DEFINICIONES
Alas de apoyo
Salientes inferiores de la bovedilla, en general ligeramente desplazados del plano inferior
hacia arriba, que ocupan toda la longitud de la pieza y sobre los que se apoya la bovedilla
en su colocación en obra.
Existen algunos modelos de bovedillas a los que no es aplicable esta definición.
Altura
Dimensión máxima en el sentido vertical, supuesta la bovedilla colocada en obra (H).
Anchura
Dimensión máxima exterior, en el sentido de la luz entre viguetas o nervios (B).
Longitud
Dimensión máxima en el sentido paralelo al eje de las viguetas, supuesta la bovedilla
colocada en obra (L).
Ejemplos de bovedillas
25
UNE EN 15037-3:2010+A1
Productos prefabricados de hormigón.
Sistemas de forjados de viguetas y bovedilla.
Parte 3: Bovedillas de arcilla cocida
(Resistencia mecánica. Resistencia a punzonamiento)
Para realizar el ensayo, se tomarán “n” probetas, siendo estas piezas enteras.
La probeta debe ser la bovedilla simplemente apoyada en unos soportes que representan
a las viguetas. La posición de las bovedillas en relación a los soportes debe ajustarse de tal
modo que las fuerzas sólo se transmitan a través de las superficies normales de transmisión.
La carga P se debe aplicar gradualmente hasta que la muestra se rompa, a través de una
pieza rígida (por ejemplo, madera, acero) de 50 mm x 50 mm, centrada longitudinalmente y
colocada transversalmente en la
posición más crítica para la resistencia
de la bovedilla.
La resistencia a punzonamiento deberá
cumplir con las limitaciones
especificadas del Código Estructural.
26
UNE-EN 772-19:2001:
Métodos de ensayo de piezas para fábricas de albañilería
Parte 19: Determinación de la dilatación a la humedad de los grandes
elementos de albañilería de arcilla cocida, perforados horizontalmente
PROCEDIMIENTO OPERATORIO
El número mínimo de probetas será de seis, pero se podrá aumentar según la norma de
especificaciones de producto; en este caso se tomará este último valor.
Se preparan los extremos de las probetas a fin de que sus superficies perpendiculares a
sus ejes estén en contacto con el instrumento de medida.
NOTA: Antes de proceder a medir se efectuará, si fuera necesario, una preparación de los
extremos de las probetas, por ejemplo, colocando topes adhesivos especiales de
referencia destinados a las medidas, o realizando cortes en los extremos de las probetas,
en forma de cavidad semiesférica, que permita el acoplamiento adecuado de las puntas del
aparato de medida, que serán de forma semiesférica y con un diámetro ligeramente inferior
al de la cavidad practicada en la probeta.
Recocido
Medida inicial
Se sumergen las probetas en un recipiente con un dispositivo que permita mantener las
probetas en agua hirviendo, durante 24 horas. No deberán tocar el fondo del recipiente, ni
estar en contacto con las paredes del mismo, ni en contacto entre ellas.
27
Se sacan las probetas del recipiente y se dejan enfriar a temperatura ambiente durante 24
horas.
Medida final
Se toma y se anota la longitud de cada probeta, una hora después del enfriamiento tras el
tratamiento con agua hirviendo ( lf ).
𝑙𝑙𝑓𝑓 − 𝑙𝑙𝑖𝑖
𝐷𝐷𝐷𝐷 = 1000
𝑙𝑙𝑖𝑖
28
4. TEJAS CERÁMICAS
Tejas cerámicas son las piezas obtenidas mediante moldeo, secado y cocción de pastas
arcillosas, que se utilizan como material de cubrición en las cubiertas inclinadas.
La forma de las tejas cerámicas puede ser muy variada, existiendo muchos tipos, formas,
acabados y dimensiones. No obstante, existen tres tipos de tejas características:
- Teja curva o árabe.
- Teja plana o alicantina.
- Teja mixta.
Además, de cada uno de esos tipos de teja existe una amplia gama de piezas especiales
(teja de chimenea, teja de ventilación, piezas de caballete, etc) que satisfacen todas las
necesidades y resuelven todos los encuentros de una cubierta inclinada.
Si en la fabricación de la teja se añaden aditivos para diferentes tratamientos superficiales
(engobes, esmaltes, etc) se realizará entre las fases de secado y cocción.
Alero: extremo inferior, en voladizo, de un faldón, gracias al cual se evita que el agua
recogida por el faldón discurra sobre la fachada.
Línea de máxima pendiente: trayectoria que describe la caída libre del agua sobre un
faldón.
Caballete: línea horizontal que aparece como resultado del encuentro entre dos faldones.
El caballete que se encuentra a la mayor cota se denomina cumbrera.
Lima: línea inclinada que aparece como resultado del encuentro de dos faldones.
Limatesa: línea inclinada que aparece como resultado del encuentro de dos faldones
cuando se forma un diedro saliente (convexo). A partir de una limatesa, el agua es distribuida
hacia cada uno de los faldones.
29
Teja curva o árabe
Su proceso de fabricación es el general, con los siguientes matices:
- Se moldean por extrusión.
- Pueden ir esmaltadas o no.
A = 10 - 22 cm
B = 20 - 50 cm
C = 8 - 18 cm
Dimensiones
D = 6 - 9 cm
E = 4 - 6 cm
e = 12 -15 mm
Peso por m2 35 - 50 kg
Teja de ventilación
En este tipo de cubiertas, los caballetes y limatesas se suelen ejecutar con la misma pieza,
mientras que las limahoyas y otros encuentros se realizan con piezas especiales o con otros
materiales.
30
Teja plana
Su proceso de fabricación es el general con los siguientes matices:
- Se moldean por prensado previa extrusión de la arcilla.
- Pueden ir esmaltadas o no.
Dimensiones A = 26 - 29 cm
B = 44 - 48 cm
e = 15 - 22 mm
Nº de piezas por m2 10 - 14
Peso por m2 39 - 40 kg
Solape mínimo 40 - 60 mm
En la ejecución de la cubierta, las tejas van sujetas sobre rastreles y se disponen encajadas
frontal y lateralmente con las contiguas.
En este tipo de cubiertas, los caballetes, las limatesas y sus encuentros, se realizan con
piezas especiales, mientras que las limahoyas se realizan con piezas especiales o con otros
materiales.
Encuentros de
caballetes
caballete
31
Teja mixta
Su proceso de fabricación es el general con los siguientes matices:
- Se moldean por prensado previa extrusión de la arcilla.
- Pueden ir esmaltadas o no.
Dimensiones A = 43 - 56 cm
B = 26 - 32 cm
C = 6 - 12 cm
e = 15 - 22 mm
Nº de piezas por m2 10 - 14
Peso por m2 39 - 48 kg
Solape mínimo 40 - 80 mm
En este tipo de cubiertas, los caballetes, las limatesas y sus encuentros, se realizan con
piezas especiales, mientras que las limahoyas se realizan con piezas especiales o con otros
materiales.
32
5. PIEZAS CERÁMICAS
PARA SUELOS Y PAREDES
BALDOSAS CERÁMICAS
Según el Diccionario de la Real Academia Española de la Lengua, una baldosa es una
pieza cerámica, generalmente de pequeño espesor, que se utiliza para solar y azulejo es
una pieza cerámica vidriada usada para revestir paredes, suelos, etc, o para decorar.
Sin embargo, actualmente es corriente que se utilicen, tanto para los solados como para
las paredes, la misma pieza; por lo que hoy se tiende a denominar baldosas a todas las
piezas cerámicas que se utilizan para revestir suelos y paredes.
Las baldosas cerámicas son por tanto todas las piezas de pequeño espesor, fabricadas a
partir de composiciones de arcillas y otras materias primas inorgánicas, mediante moldeo,
secado y cocción a temperatura suficiente para que adquieran propiedades cerámicas
estables.
Prensado suelos y
Gres porcelánico No poroso NO 15x15 a 60x60 >8
paredes
La Norma UNE 67.087-85 clasifica las baldosas cerámicas según el método de moldeo
utilizado y la absorción de agua de las piezas.
33
- El relieve de las baldosas extruidas tiene la forma de estrías longitudinales paralelas,
más o menos pronunciadas, conservando la baldosa la misma sección transversal a lo
largo de la dirección de las estrías. Generalmente no incluye la marca del fabricante.
- El relieve de las baldosas prensadas en seco se distribuye sin dirección preferente y
consiste en puntos o líneas ordenados en forma de cuadricula, panal u otro diseño,
incluso decorativo. En ocasiones imita el estriado de las baldosas extruidas. Es
frecuente que incluya la marca de fábrica y algún signo del control de producción.
- Esmalte: Es una capa vitrificada por cocción y fuertemente adherida a la cara vista
del cuerpo o soporte de las baldosas esmaltadas (GL). Tiene composición diferente
de la del cuerpo; cuando la pieza se somete a cocción una sola vez (proceso de
monococción), la capa de esmalte se aplica antes de la cocción; cuando la pieza se
somete a una doble cocción (proceso de bicocción), la capa de esmalte se aplica
después de la primera cocción.
La cara vista adquiere así la apariencia y las propiedades del esmalte, que suelen
ser muy diferentes de las del soporte. En general el esmalte se distingue fácilmente a
simple vista o, al menos, observando una sección de la baldosa.
Las baldosas que no tienen capa de esmalte, o baldosas no esmaltadas (UGL), se
fabrican sometiendo la pieza, tras su moldeo, a una única cocción. En ese caso, la
cara vista es de la misma naturaleza y apariencia que el resto de la pieza.
- Engobe: Es una capa a base de arcilla, con un acabado mate, que puede ser
permeable o impermeable.
34
Azulejos
Es la denominación tradicional de las piezas cerámicas con absorción de agua alta,
prensadas en seco, esmaltadas y fabricadas por bicocción o monococción.
Sus características los hacen particularmente adecuados para revestimientos de paredes
interiores en locales residenciales (baños, cocinas...) o comerciales.
Está formado por el cuerpo o soporte, llamado bizcocho, que es de mayólica (loza fina) de
color blanco o claro (ligeramente grisáceo, crema o marfil) o de color, que va del ocre al
pardo amarillento o rojizo, sin que el color afecte por si a las cualidades del producto. Es de
textura fina y homogénea, siendo poco apreciables a simple vista sus granos, inclusiones o
poros. La cara vista está recubierta por un esmalte vitrificado, que puede ser monocromo,
polícromo e incluso decorado con motivos ornamentales
(serigrafiado).
Las formas predominantes son la cuadrada y la rectangular.
Las medidas suelen ser muy variadas, siendo usuales desde
10x10 a 45x60 cm.
Como complemento de los azulejos en los revestimientos
de paredes se suelen utilizar una serie de piezas
complementarias, entre las cuales, las más usuales son los
listelos o tiras, las molduras y las cenefas.
Los azulejos están comprendidos dentro del grupo B III, GL (baldosas cerámicas prensadas
en seco con absorción de agua > 10% y esmaltadas).
Baldosas de gres
Es la denominación más frecuente de las baldosas cerámicas de absorción de agua baja o
media-baja, prensadas en seco, esmaltadas y fabricadas generalmente por monococción,
conocidas también como baldosas gresificadas, baldosas cerámicas esmaltadas o
simplemente baldosas cerámicas.
Son adecuadas para suelos interiores, en locales residenciales o comerciales; las que
reúnen las características adecuadas, y en especial la resistencia a las heladas o alta
resistencia a la abrasión, pueden utilizarse también para revestimiento de fachadas y de
suelos exteriores.
El cuerpo o soporte es de gres (absorción de agua baja) o gresificado (absorción de agua
media-baja), de color blanco o claro, o de color ocre al pardo oscuro, sin que ello afecte a
otras características del producto. Es de textura fina y homogénea y son poco apreciables a
simple vista elementos heterogéneos.
El esmalte de la cara vista, de mate a muy brillante, puede ser monocromo, polícromo e
incluso decorado con motivos ornamentales (serigrafiado).
La forma predominante es la cuadrada, con medidas desde 10 x 10 hasta 60 x 60 cm, con
variantes de una o más esquinas achaflanadas, aunque también hay piezas rectangulares.
Como complemento de las baldosas de gres en los solados, se utilizan una serie de piezas
complementarias, entre las cuales, las más usuales son los tacos y los listelos y el rodapíe,
y cuando se trata de escaleras, las piezas para peldaños y el zanquín.
Las baldosas de gres están comprendidas dentro de los grupos B I, GL (baldosas
cerámicas prensadas en seco con absorción de agua < 3%, esmaltada) y B IIa, GL (baldosas
cerámicas prensadas en seco con absorción de agua media-baja 3% ≤ E < 6%, esmaltada).
35
Baldosas de gres porcelánico
Es el nombre genérico de las baldosas cerámicas con muy baja absorción de agua,
prensadas en seco 1, no esmaltadas 2, y por tanto sometidas a una única cocción. Se utilizan
para suelos interiores en edificación residencial, comercial e incluso industrial, también para
suelos exteriores y fachadas, y para revestimiento de paredes interiores (en este caso
preferentemente con acabado pulido).
El cuerpo de la pieza es del color resultante de la adición de colorantes a la masa, con
distribución uniforme o granular. Es de textura muy fina y homogénea, no siendo apreciables
a simple vista elementos heterogéneos.
La cara vista es de la misma materia que el cuerpo y puede ser de color liso, moteada,
marmoleada o decorada. El gres porcelánico puede utilizarse tal como resulta tras la cocción
(gres porcelánico mate o natural) o someter a la cara vista a un proceso de pulido, que le
proporciona brillo y una superficie satinada (gres porcelánico pulido).
La cara vista puede tener relieves similares a los de las piedras naturales, con fines
decorativos, o en forma de puntas de diamante, estrías, ángulos, con fines antideslizantes,
para uso en suelos exteriores o de locales industriales.
Actualmente predominan las formas comerciales cuadradas, pero también se encuentran
piezas rectangulares. Las medidas usuales en el mercado van de 15 x 15 a 60 x 60 cm.
Como piezas especiales se encuentran peldaños y rodapíes.
El gres porcelánico está comprendido dentro del grupo B Ia (baldosa cerámica prensada
en seco con absorción de agua muy baja < 0,5%).
1
Se ha iniciado recientemente la fabricación de piezas moldeadas por extrusión con muy baja absorción de agua y demás características
análogas a las del gres porcelánico prensado, por lo que cabe hablar de gres porcelánico extruido. Por su novedad y relativamente baja
producción no se ha segregado todavía un grupo A Ia y, por tanto, sigue incluido en el grupo A I, aunque cumpliendo muy holgadamente
las correspondientes especificaciones.
2
Existen en el mercado baldosas denominadas de gres porcelánico esmaltado, al que se da ese acabado con la finalidad de ampliar las
posibilidades estéticas del producto. En Italia se utiliza también esa denominación a baldosas de pasta blanca, coloreadas en la masa, y
esmaltadas, cuyas características son más próximas al tipo de pavimento de gres.
36
Baldosín catalán
Es el nombre tradicional de las baldosas cerámicas con absorción de agua desde media-
alta a alta o incluso muy alta, extruida, generalmente no esmaltadas y por tanto sometidas a
una única cocción.
El cuerpo de la pieza es de color rojo o pardo rojizo, de textura poco homogénea, y es
frecuente poder ver granos, poros o incrustaciones.
La cara vista es lisa y del color del cuerpo. Su uso más característico es para solados de
terrazas, balcones y porches, con frecuencia en combinación con olambrillas (pequeñas
piezas cuadradas
de gres blanco con
decoración azul, o
de loza esmaltada
con decoración en
relieve o multicolor).
Las formas y
medidas
predominantes son
la cuadrada y
rectangular, desde
13 x 13 a 14 x 40 cm, pero hay otras muchas
formas (hexágonos, octógonos...) y gran variedad de piezas complementarias (molduras,
escocias, cubrecantos, tiras, tacos) y especiales (peldaños, rodapiés, vierteaguas).
37
Barro cocido
Es la denominación más común aplicada a gran variedad de baldosas, con características
muy diferentes, coincidentes solo en la apariencia rústica y en la alta absorción de agua.
El cuerpo de la pieza es de color terroso y no uniforme, de textura muy irregular, y con
granos, poros e incrustaciones fácilmente visibles. Las caras y las aristas tienen marcadas
irregularidades que se dan por supuestas como propias de estos productos.
ADOQUINES CERÁMICOS
Comparten características y naturaleza con las baldosas, aunque su geometría es diferente,
ya que presentan espesores mucho mayores. Por su especificidad en el uso, generalmente
pavimentación urbana, y su modo de colocación, en seco, debería incluir en un apartado
propio.
38
RESBALADICIDAD DE LOS SUELOS
El Documento Básico Seguridad de Utilización y Accesibilidad, del Código Técnico de la
Edificación: CTE DB SUA (en su Sección SUA 1: seguridad frente al riesgo de caídas),
establece las reglas y procedimientos que permiten limitar el riesgo de que los usuarios
sufran caídas, para lo cual los suelos serán adecuados para favorecer que las personas no
resbalen.
1 Con el fin de limitar el riesgo de resbalamiento, los suelos de los edificios o zonas de uso
Sanitario, Docente, Comercial, Administrativo, Aparcamiento y Pública Concurrencia,
excluidas las zonas de ocupación nula definidas en el anejo SI A del DB SI, tendrán una
clase adecuada conforme al punto 3 de este apartado.
3 La tabla 1.2 indica la clase que deben tener los suelos, como mínimo, en función de su
localización. Dicha clase se mantendrá durante la vida útil del pavimento.
39
UNE 41901 EX. Superficies para tránsito peatonal.
Determinación de la resistencia al deslizamiento por el método
del péndulo de fricción.
Ensayo en húmedo.
Esta norma describe un método de ensayo, realizado en laboratorio o en suelos en servicio,
para determinar el valor de la resistencia al deslizamiento de superficies de pavimentación
para tránsito peatonal mediante el péndulo de fricción, en húmedo.
40
El equipo de ensayo del péndulo de fricción consta de un patín, revestido de elastómero,
dispuesto al final del brazo del péndulo.
El patín debe estar comprimido por un muelle contra la superficie de ensayo.
El ensayo se realiza sobre 4 probetas tomadas de una muestra representativa, que se
sumergen en agua, durante al menos 30 minutos inmediatamente antes de realizar el
ensayo.
Se ajusta la altura del brazo del péndulo para que cuando pase sobre la probeta toda la
anchura del patín de goma esté en contacto con la superficie de la probeta. Se humedece la
superficie de la probeta y el patín de goma con una gran cantidad de agua. Se deja caer el
péndulo desde la posición horizontal. Se anota la posición de la aguja marcadora sobre la
escala (valor del péndulo de ensayo). Se realiza esta operación un total de ocho veces. Se
recolocan las probetas después de haberlas girado 180º y se repite el procedimiento.
Se determina el valor medio de las 5 últimas lecturas registradas en cada sentido opuesto.
Se calcula la resistencia al deslizamiento PTV, como la media de los dos valores medios en
sentidos opuestos, de al menos 4 baldosas.
41
6. CERÁMICAS PARA APARATOS SANITARIOS
Son productos cerámicos de fractura blanquecina después de cocidos, porosos y
absorbentes, que tienen que ser recubiertos por un esmalte para hacerlos impermeables y
duros.
Se elaboran con una arcilla muy pura y blanquecina (arcillas plásticas ricas en alúmina y
pobres en hierro), preparada en forma de barbotina.
Para su fabricación se elaboran las piezas mediante moldeo por colada, que son desecadas
en secaderos adecuados para proceder posteriormente a su cocción. A las piezas cerámicas
así obtenidas se les aplica un esmalte y son sometidas a la acción del calor nuevamente en
un horno para que vitrifique el esmalte (en el caso de bicocción), quedando así terminado el
aparato sanitario.
42
7. OTROS PRODUCTOS CERÁMICOS
Se utilizan también en construcción otros productos cerámicos como:
Tubos
Otros productos cerámicos para forjados, en la actualidad prácticamente en desuso, son las
viguetas de suela cerámica, que funcionan a modo de encofrados perdidos en fabricación
de viguetas de hormigón “in situ”.
Materiales refractarios
Son materiales de punto de fusión muy elevado, capaces de resistir altas temperaturas sin
reblandecerse ni sufrir cambios de volumen apreciables.
Resisten la acción de los gases y escorias de un proceso de combustión, y también la
abrasión en caliente.
Poseen una conductividad térmica baja.
43
8. BIBLIOGRAFÍA
- CÓDIGO ESTRUCTURAL.
REAL DECRETO 470/2021, de 29 de junio
- CERÁMICA
Mariano González Cortina y otros (2008). EUATM.
- CERÁMICA
J. Amador. J. Díaz-Guerra. E. Fernández (2014). ETSEM.
44
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIONES
ARQUITECTÓNICAS Y SU CONTROL
INGENIERÍA DE EDIFICACIÓN
MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN
FÁBRICAS DE ALBAÑILERÍA
CTE DB SE-F
CERÁMICA
2018
La publicación consta de dos partes: una primera dedicada a lo que el DB SE-F trata sobre
los materiales cerámicos utilizados en las fábricas de albañilería y una segunda con
resúmenes de las normas que se citan en él sobre los materiales cerámicos.
En la primera parte no se trata nada más que de recopilar todo lo que trata el DB SE-F
sobre los materiales cerámicos utilizados en las fábricas de albañilería, tanto las
características de los materiales a utilizar como lo relacionado con su control, y ordenarlo.
Para que se pueda realizar un seguimiento o contraste adecuado de esta publicación con
el DB SE-F, en caso de ser necesario, se ha seguido el mismo orden del DB SE-F,
transcribiendo literalmente el articulado, con la misma numeración que tienen en dicho
documento básico.
En la segunda parte se proporcionan los resúmenes de las normas a las que nos remite el
articulado del DB SE-F, referentes a características de los productos cerámicos a utilizar en
las fábricas de albañilería o a los métodos de ensayo para determinar algunas de sus
propiedades.
ÍNDICE
Página
1 GENERALIDADES ........................................................................................................ 1
1.1 Ámbito de aplicación ........................................................................................ 1
3 DURABILIDAD ........................................................................................................ 2
3.1 Clase de exposición ......................................................................................... 2
3.2 Adecuación de los materiales .......................................................................... 4
4 MATERIALES ........................................................................................................ 5
4.1 Piezas ........................................................................................................ 5
8 CONTROL DE LA EJECUCIÓN ................................................................................... 6
8.1 Recepción de materiales ................................................................................. 6
8.1.1 Piezas ........................................................................................................ 6
BIBLIOGRAFÍA ................................................................................. 41
FÁBRICAS DE ALBAÑILERÍA
CTE DB SE-F
(CERÁMICA)
DB SE-F
SEGURIDAD ESTRUCTURAL: FÁBRICA
(CERÁMICA)
1 GENERALIDADES
1.1 Ámbito de aplicación
Quedan excluidos de este DB los muros de carga que carecen de elementos destinados a
asegurar la continuidad con los forjados (encadenados), tanto los que confían la estabilidad
al rozamiento de los extremos de las viguetas, como los que confían la estabilidad
exclusivamente a su grueso o a su vinculación a otros muros perpendiculares sin
colaboración de los forjados. También quedan excluidas aquellas fábricas construidas con
piezas colocadas “en seco” (sin mortero en las juntas horizontales) y las de piedra cuyas
piezas no son regulares (mampuestos) o no se asientan sobre tendeles horizontales, y
aquellas en las que su grueso se consigue a partir de rellenos amorfos entre dos hojas de
sillares.
1
3 DURABILIDAD
La durabilidad de un paño de fábrica es la capacidad para soportar, durante el periodo de
servicio para el que ha sido proyectado el edificio, las condiciones físicas y químicas a las
que estará expuesto.
En las tablas 3.1 y 3.2 se describen las clases de exposición a las que puede estar
expuesto un elemento. Para la asignación de la clase o clases a un elemento de fábrica,
además de cuestiones relativas al entorno (orientación, salinidad del medio, ataque
químico, etc), se debe tener en cuenta la severidad de la exposición local a la humedad, es
decir: la situación del elemento en el edificio y el efecto de ciertas soluciones constructivas
(tales como la protección que pueden ofrecer aleros, cornisas y albardillas, dotados de un
goterón adecuadamente dimensionado) y el efecto de revestimientos y chapados
protectores.
Si se utiliza un acabado exterior impermeable al agua de lluvia, éste deber ser permeable
al vapor, para evitar condensaciones de la masa del muro, en los términos establecidos en
el DB-HE.
2
Tabla 3.1 Clases generales de exposición
Exteriores sometidos
Humedad Carbonatación del conglomerante. a la acción del agua Exteriores protegidos
IIa de la lluvia.
media Expansión de los núcleos de cal. en zonas con precipitación
media anual inferior a 600 mm.
Exterior
Interiores con humedades Exteriores no protegidos
Humedad Carbonatación rápida del conglomerante. relativas >65% o condensaciones, de la lluvia.
IIb
alta Expansión de los núcleos de cal. o con precipitación media anual Sótanos no ventilados.
superior a 600 mm. Cimentaciones.
Proximidad a la costa.
Proximidad al mar por encima
Marino Corrosión de las armaduras por cloruros. Pantalanes,
IIIa del nivel de pleamar.
aéreo Expansión de los núcleos de cal. obras de defensa litoral
Zonas costeras.
e instalaciones portuarias.
Corrosión de las armaduras por cloruros.
Sulfatación y destrucción por Por debajo del nivel mínimo Recorrido de marea
IIIb expansividad del conglomerante de bajamar permanentemente. en diques, pantalanes
Medio
Marino y de los derivados del cemento. Terrenos ricos en sulfatos. y obras de defensa litoral.
marino
sumergido Expansión de los núcleos de cal.
Corrosión rápida
de las armaduras por cloruros.
Zonas marinas situadas en el
IIIc Sulfatación y destrucción por Idem IIIb.
recorrido de carrera de mareas.
Marino expansividad del conglomerante
alternado y de los derivados del cemento.
(1) Elementos en contacto frecuente con agua o zonas con humedad relativa en invierno superior al 75% y que tengan
una probabilidad anual superior al 50% de alcanzar al menos una vez temperaturas por debajo de 5ºC.
(2) Elementos próximos al tráfico de vehículos o peatones en zonas de más de 5 nevadas anuales o con un valor medio
de la temperatura mínima en los meses de invierno inferior a 0ºC.
(3) Elementos sometidos a desgaste superficial o singulares de construcciones hidráulicas. Elementos de diques,
pantalanes y obras de defensa litoral que se encuentren sometidos a fuertes oleajes.
3
3.2 Adecuación de los materiales
Al margen de lo que se especifica para ellos en los distintos apartados, deben respetarse
las restricciones que se establecen en la tabla 3.3.
CLASES DE EXPOSICIÓN
generales específicas
ELEMENTOS I IIa IIb IIIa IIIb IIIc IV Qa Qb Qc H F E
Piezas
Ladrillo macizo o perforado. Extrusión. Categoría I - - - - - - - - R R - R R
Ladrillo macizo o perforado. Extrusión. Categoría II - D - D D R R D R R R D D
Ladrillo macizo o perforado artesanal. Categorías I o II - D D R X X X X X X X X X
Bloque de hormigón espumado - D D X X X X X X X D X X
Bloque de hormigón con cemento CEM III y CEM IV - - - - - - R R X X R R R
Morteros
Cemento Portland CEM I con plastificante - D D X X X X X X X D X R
Cemento adición CEM II con plastificante - - D R R X X R X X D X X
Horno alto y/o puzolánico CEM III y/o CEM IV con plastificante - - - - - - - - R R D R X
Mixto de CEM II y cal - R R X X X X X X X X R X
De cal - R R X X X X X X X X X X
Elementos de enlace
Acero inoxidable austenítico - - - - - - X - R X - - -
Acero inoxidable ferrítico - D R R X X X X X X R R R
Acero autoprotegido cincado de 140 μm (1000 gr/m2) - D D R X X X X X X X X X
Acero autoprotegido cincado de 90 μm (600 gr/m2) - D D X X X X X X X X X X
Acero autoprotegido grueso cincado 20 μm (140 gr/m2) - X X X X X X X X X X X X
Acero cincado <20 μm protegido con resina - R R X X X X X X X X X X
- : sin restricciones.
R: con algunas reservas.
D: puede emplearse si se protege.
X: no debe usarse.
En clase de exposición III los cementos tendrán la característica adicional MR y en la clase de exposición Q por ataque de sulfatos deberán
tener la característica adicional SR o bien MR cuando dicho ataque se produce por agua de mar.
En clases de exposición III, IV y Q se pueden utilizar los cementos CEM II de los tipos siguientes:
CEM II/S, CEM II/V, CEM II/P y CEM II/D.
4
4 MATERIALES
4.1 Piezas
Las piezas para fábricas se designan por sus medidas modulares (medida nominal más el
ancho habitual de la junta). El uso de morteros de junta delgada, o de ancho inusual modifica
la relación entre las medidas nominal y modular.
Las piezas para la realización de fábricas se clasifican en los grupos definidos en la tabla
4.1.
Grupo
Característica Perforada Aligerada Hueca
Maciza
cerámica hormigón cerámica hormigón cerámica hormigón
Volumen de huecos (% del bruto) (1) ≤ 25 ≤ 45 ≤ 50 ≤ 60 (2) ≤ 60 (2) ≤ 70
Volumen de cada hueco (% del bruto) ≤ 12,5 ≤ 12,5 ≤ 25 ≤ 12,5 ≤ 25 ≤ 12,5 ≤ 25
1. Los huecos pueden ser huecos verticales que atraviesan las piezas, rebajes o asas.
2. El límite del 60% puede aumentarse si se dispone de ensayos que confirmen que la seguridad de las
fábricas no se reduce de modo importante.
3. El espesor combinado es la suma de los espesores de las paredes y tabiquillos de una pieza, medidos
perpendicularmente a la cara del muro.
La disposición de huecos será tal que evite riesgos de aparición de fisuras en tabiquillos y
paredes de la pieza durante la fabricación, manejo o colocación.
La resistencia normalizada a compresión mínima de las piezas, fb, será de 5 N/mm2
5
8 CONTROL DE LA EJECUCIÓN
8.1 RECEPCIÓN DE MATERIALES
8.1.1 Piezas
Las piezas se suministrarán a obra con una declaración del suministrador sobre su
resistencia y la categoría de fabricación.
Las piezas de categoría I tendrán una resistencia declarada, con probabilidad de no ser
alcanzada inferior al 5%. El fabricante aportará la documentación que acredita que el valor
declarado de la resistencia a compresión se ha obtenido a partir de piezas muestreadas
según UNE-EN 771 y ensayadas según UNE-EN 772-1:2002, y la existencia de un plan de
control de producción en fábrica que garantiza el nivel de confianza citado.
Las piezas de categoría II tendrán una resistencia a compresión declarada igual al valor
medio obtenido en ensayos con la norma antedicha, si bien el nivel de confianza puede
resultar inferior al 95%.
El valor medio de la compresión declarada por el suministrador, multiplicado por el factor ∗
de la tabla 8.1 debe ser no inferior al valor usado en los cálculos como resistencia
normalizada. Si se trata de piezas de categoría I, en las cuales el valor declarado es el
característico, se convertirá en el medio, utilizando el coeficiente de variación y se procederá
análogamente.
Tabla 8.1 Valores del factor δ
Menor dimensión horizontal de la pieza
(mm)
Altura de pieza
(mm) 50 100 150 200 ≥ 250
50 0,85 0,75 0,70 - -
65 0,95 0,85 0,75 0,70 0,65
100 1,15 1,00 0,90 0,80 0,75
150 1,30 1,20 1,10 1,00 0,95
200 1,45 1,35 1,25 1,15 1,10
≥ 250 1,55 1,45 1,35 1,25 1,15
6
NORMAS DE PRODUCTOS
Y DE MÉTODOS DE ENSAYO
7
UNE-EN 771-1: 2003:
Especificaciones de piezas para fábrica de albañilería
Parte 1: Piezas de arcilla cocida
Esta norma europea establece las características y las exigencias prestacionales para las
piezas de arcilla cocida usadas en albañilería (por ejemplo fachadas vistas y revestidas,
estructuras de carga y no portantes, así como muros y particiones interiores, para su uso
en edificación e ingeniería civil).
La presente norma europea será aplicable a dos grupos de piezas de arcilla cocida:
Esta norma incluye las piezas de arcilla cocida con forma distinta al paralelepípedo.
TÉRMINOS Y DEFINICIONES
Pieza para fábrica de albañilería: Componente fabricado para uso en construcción de albañilería.
Pieza de arcilla cocida para fábrica de albañilería: Pieza para fábrica de albañilería elaborada a
partir de arcilla u otros materiales arcillosos con o sin arena, combustibles u otros aditivos, cocida a
una temperatura suficientemente elevada para alcanzar una ligazón cerámica.
Fábrica de albañilería revestida: Fábrica de albañilería que está protegida frente a la penetración
del agua. Puede tratarse tanto de una pared exterior que esté protegida (por ejemplo mediante un
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.
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.
8
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.
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.
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.
Pieza para relleno de hormigón o mortero: Pieza con perforaciones especiales para su relleno
con hormigón o mortero.
Tabiquillo exterior: Material comprendido entre una perforación interior y la superficie exterior de
la pieza.
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.
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.
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 I.
9
PIEZAS DE ARCILLA COCIDA PARA ALBAÑILERÍA
Piezas LD
Piezas HD
10
ANEXO A
TOMA DE MUESTRAS PARA LOS ENSAYOS DE RECEPCIÓN EN OBRA
Para los ensayos de recepción, los representantes de todas las partes deben tener la
posibilidad de estar presentes en la realización del muestreo.
Siempre que sea posible, el método de toma de muestras debe ser aleatorio, de tal modo
que todas las piezas del lote tengan la misma posibilidad de ser seleccionadas para la
muestra. El número apropiado de piezas se debe elegir al azar, de diferentes puntos del
lote, sin tener en cuenta el estado o la calidad de las mismas, exceptuando las piezas
dañadas durante el transporte, que no se deben seleccionar.
Muestra representativa
El lote se debe dividir en al menos seis partes reales o imaginarias de tamaño similar. De
igual modo se debe seleccionar al azar un número no mayor de cuatro piezas, con el
objetivo de obtener el número de piezas requerido, sin tener en cuenta la calidad de las
piezas elegidas.
Deben seleccionarse al menos seis palets al azar para cada lote. Se debe quitar el
embalaje y elegir al azar de cada uno de los palets abiertos, un mismo número de no más
de cuatro piezas, con objeto de obtener el número exigido sin tener en cuenta la calidad de
las piezas elegidas.
División de la muestra
Si la muestra debe facilitar piezas para más de un ensayo, se debe sumar el número total
de piezas necesario y posteriormente se debe dividir, extrayendo las piezas al azar de la
muestra total para formar sucesivamente cada submuestra.
11
FORMA Y DIMENSIONES
Procedimiento operatorio
Se determinan la longitud (l), la anchura (a) y la altura (h) siguiendo el método operatorio
a) expresado a continuación, a menos que para la pieza a ensayar se prescriba el método
b) por la parte correspondiente de la norma UNE-EN 771.
b) Se efectúa una medida realizada alrededor del centro de cada probeta en las
posiciones indicadas en la figura 1.b.
12
Figura 1.a - Posiciones de medida
13
Espesor de las paredes exteriores e interiores
Se mide el espesor de las paredes interiores y de las paredes exteriores de cada probeta,
para cada espesor de la pared interior y de la pared declarada.
Se efectúa la medida en los puntos precisos en tres posiciones distintas, de manera que
las medidas del espesor mínimo de la pared interior o de la pared medida sean
representativas.
Se mide la profundidad de cada una de las cavidades que no atraviese la pieza para
fábrica de albañilería, en dos posiciones diferentes.
Se debe indicar cada resultado de la medida de la profundidad de la cavidad.
Procedimiento d): Debe asegurarse que la pieza de albañilería se coloca de forma estable
sobre una superficie estable y dimensionalmente plana antes de efectuar la medición. Se
mide la distancia desde la superficie plana hasta la tabla superior en las cuatro esquinas de
la pieza de albañilería.
NOTA: El camino que se elija puede que no sea una línea recta, pero ha de ser el que proporcione el
espesor combinado con el menor valor posible. En el anexo A se indican algunos ejemplos.
14
Cálculo y expresión de los resultados
15
ANEXO A (informativo)
Figura A.1 - Ejemplo de camino más corto entre los dos cantos para
la determinación del valor mínimo de la suma del espesor
de tabiques interiores y paredes exteriores longitudinales
Figura A.2 - Ejemplo de camino más corto entre las dos testas para
la determinación del valor mínimo de la suma del espesor
de tabiques interiores y paredes exteriores transversales
16
Figura A.3 - Ejemplo de camino más corto entre los dos cantos para
la determinación del valor mínimo de la suma del espesor
de tabiques interiores y paredes exteriores longitudinales
Figura A.4 - Ejemplo de camino más corto entre las dos testas para
la determinación del valor mínimo de la suma del espesor
de tabiques interiores y paredes exteriores transversales
17
Figura A.5 - Ejemplo de camino más corto entre los dos cantos para
la determinación del valor mínimo de la suma del espesor
de tabiques interiores y paredes exteriores longitudinales
Figura A.6 - Ejemplo de camino más corto entre las dos testas para
la determinación del valor mínimo de la suma del espesor
de tabiques interiores y paredes exteriores transversales
18
UNE-EN 772-20: 2001:
Métodos de ensayo de piezas para fábrica de albañilería
Parte 20: Determinación de la planeidad de las caras de piezas
para fábrica de albañilería
Procedimiento operatorio
Para cada cara especificada como plana, se mide la longitud de las dos diagonales de
cada cara con ayuda de una regla graduada.
Medición de la desviación
Para cada cara especificada como plana, se calcula la longitud media de la diagonal.
Si la cara es cóncava, se calcula la desviación media de planeidad como la media de las
distancias máximas entre la cara de la pieza y el borde recto de la regla, sobre cada
diagonal. Si la cara es convexa, se calcula la media de las distancias máximas entre la
cara de la pieza y el borde recto de la regla, sobre cada diagonal, y después se calcula la
desviación media de planeidad como la media de estos dos resultados.
19
Informe del ensayo
20
UNE-EN 772-2:1999:
Métodos de ensayo de piezas para fábrica de albañilería
Parte 2: Determinación del porcentaje de superficie de huecos
en piezas para fábrica de albañilería
(por impresión sobre papel)
Tras preparar las probetas, se imprimen sobre hojas de papel espeso las superficies de
ensayo que se deben medir de las piezas para fábrica de albañilería. Las impresiones se
miden a continuación para obtener el porcentaje de superficie de huecos.
PREPARACIÓN DE PROBETAS
El número mínimo de probetas debe ser igual a seis, pero puede especificarse un
número mínimo más alto en la especificación de producto, en cuyo caso debe utilizarse el
número más alto.
Antes de comenzar el ensayo, eliminar cualquier aspereza sobre la(s) cara(s) de ensayo
de la pieza para fábrica de albañilería.
PROCEDIMIENTO OPERATORIO
Se toma una hoja de papel espesa y rígida. Las dimensiones de cada hoja de papel
superarán las dimensiones de la pieza para fábrica de albañilería en al menos 20 mm en
ambas direcciones.
Colocar una hoja de papel sobre la placa inferior de la máquina de ensayo a compresión.
Colocar la pieza para fábrica de albañilería, con los huecos orientados hacia la placa
inferior de la máquina de ensayo y, a continuación, si hace falta ensayar las dos caras
simultáneamente, colocar una segunda hoja de papel sobre la cara superior de la pieza
de fábrica de albañilería.
Marcar sobre ambas hojas de papel el perfil de las impresiones que han sido realizadas.
21
Medición
Medir las áreas de la sección transversal de los huecos y de la pieza para fábrica de
albañilería o las masas de las superficies de papel correspondientes.
Determinar el área total de la sección transversal de los huecos para cada hoja de papel,
Ah, y de la pieza para fábrica de albañilería, Ap, utilizando un planímetro.
Para cada hoja de papel, cortar el trozo que representa el área de la pieza para fábrica
de albañilería y pesarlo. Anotar la masa Mp.
Cortar los trozos de papel que representan el área de los huecos y pesarlos. Anotar la
masa Mh.
𝐴𝐴ℎ
100
𝐴𝐴𝑝𝑝
o por pesado de la hoja de papel aplicada sobre cada una de las caras de apoyo de la
pieza:
𝑀𝑀ℎ
100
𝑀𝑀𝑝𝑝
22
UNE-EN 772-3:1999:
Métodos de ensayo de piezas para fábrica de albañilería
Parte 3: Determinación del volumen neto y del porcentaje de
huecos por pesada hidrostática de piezas de arcilla
cocida para fábrica de albañilería
El fundamento de este ensayo es obtener el volumen neto de una pieza por pesada en
el aire y en el agua, restando dicho valor del volumen bruto obtenido por medida de sus
dimensiones, y determinar el volumen de huecos.
PROCEDIMIENTO OPERATORIO
El número mínimo de probetas de la muestra debe ser igual a seis, pero si se especifica
un número mínimo más alto en la norma de producto, debe utilizarse el número más alto.
Medir la longitud (l), la anchura (a) y la altura (h) de la probeta según se especifica en la
norma UNE-EN 772-16.
Sumergir la probeta en agua, en un tanque con capacidad adecuada para sumergir una
pieza entera, durante al menos 1 hora.
Cuando las masas aparentes de las piezas sumergidas (ms) medidas en dos pesadas
consecutivas a intervalos de 30 minutos difieran en menos de 0,2%, registrar el resultado
de la segunda pesada como la masa aparente sumergida (ms).
Sacar la probeta del agua, retirar el agua superficial con un paño húmedo y determinar
inmediatamente la masa de la probeta en aire (ma).
Volumen neto, Vn
Calcular el volumen neto de la probeta (Vn), restando la masa obtenida por inmersión en
agua, de la obtenida por pesada al aire libre y dividiendo por la densidad del agua (∆w).
𝑚𝑚𝑎𝑎 − 𝑚𝑚𝑠𝑠
𝑉𝑉𝑛𝑛 =
𝜌𝜌𝑤𝑤
Vn = volumen neto de la probeta, en mm3.
ma = masa de la probeta saturada y pesada fuera del agua, en gramos.
ms = masa de la probeta pesada dentro del agua, en gramos.
∆w = densidad del agua, en gramos/mm3 (aproximadamente 0,001 g/mm3).
23
Volumen bruto, Vb
Calcular el volumen bruto de la probeta (Vg) multiplicando la longitud (l) por la altura (h) y
la anchura (a), medida según se especifica en la norma UNE-EN 772-16.
Vb = l x a x h
Volumen de huecos, Vh
Vh = Vb - Vn
𝑉𝑉ℎ
100
𝑉𝑉𝑏𝑏
24
DENSIDAD
UNE-EN 772-13:2001:
Métodos de ensayo para piezas de albañilería
Parte 13: Determinación de la densidad absoluta seca y de la
densidad aparente seca de piezas para fábrica de
albañilería (excepto piedra natural)
PROCEDIMIENTO OPERATORIO
Masa seca, md
Es la masa de una probeta después del secado hasta una masa constante.
Se secan las probetas hasta masa constante, en estufa ventilada, a una temperatura de
105 ºC.
La masa constante se logrará cuando, entre dos pesadas sucesivas, realizadas en
intervalos de 24 horas, la pérdida de masa no exceda el 0,2% de la masa de la probeta.
Se anota la masa md.
Es la masa por unidad de volumen absoluto después del secado hasta una masa
constante.
Volumen absoluto (Vn): volumen neto obtenido restando al volumen aparente de la pieza
el volumen de las perforaciones y huecos.
25
Densidad aparente seca, ∆b
Es la masa por unidad de volumen aparente después del secado hasta una masa
constante.
Volumen aparente (Vb): volumen bruto de la pieza, determinado a partir de su longitud,
anchura y altura.
26
ABSORCIÓN
UNE-EN 771-1:2003:
Especificaciones de piezas para fábrica de albañilería
Parte 1: Piezas de arcilla cocida
ANEXO C (Normativo)
Se ensayarán diez piezas, que deberán secarse en un horno a 105 ºC hasta masa
constante.
Se considera que se ha obtenido masa constante cuando durante el periodo de secado,
entre dos pesadas consecutivas, realizadas al menos con un intervalo de 24 horas, la
pérdida de masa calculada es inferior al 0,2% de la masa de la probeta.
Se permitirá el enfriamiento al aire ambiente de las probetas antes de ser pesadas.
27
SUCCIÓN
UNE-EN 772-11/2001:
Métodos de ensayo de piezas para fábrica de albañilería
Parte 11: Determinación de la absorción de agua por
capilaridad de piezas para fábrica de albañilería, y de
la tasa de absorción de agua inicial de las piezas de
arcilla cocida para fábrica de albañilería
Después del secado hasta una masa constante, una cara de la pieza para fábrica de
albañilería se sumerge en el agua durante una duración específica.
PROCEDIMIENTO OPERATORIO
El número mínimo de probetas debe ser de seis, pero puede aumentarse según la
norma de especificaciones del producto, en cuyo caso se utilizará el número mayor.
Se secan las probetas de ensayo hasta masa constante (Pd) en una estufa, a una
temperatura de 105 ºC. La masa constante se alcanza, si durante el proceso de secados
sucesivos efectuados en 24 h de intervalo, la pérdida de masa entre dos pesadas no
supera el 0,1% de la masa total.
Las probetas se dejan enfriar a temperatura ambiente. Una vez enfriadas, medir las
dimensiones de cada una de las caras que van a quedar sumergidas, conforme a la UNE-
EN 772-16, y se calcula su superficie bruta (Ab).
Se utilizará una cubeta de una profundidad mínima de 20 mm, más grande que la cara
del bloque a sumergir, y dotado de un dispositivo que permita mantener el agua a un nivel
constante.
Se colocan las probetas sobre un soporte, a fin de mantener cada probeta por encima
del fondo de la cubeta, de manera que no toquen el fondo del recipiente y que sean
sumergidas en el agua a una profundidad de 5 mm durante toda la duración del ensayo.
28
Figura 1 - Ejemplo de recipiente y disposición para el ensayo
Se calcula la tasa inicial de absorción de cada bloque cerámico de tierra cocida, TIA,
utilizando la siguiente fórmula:
𝑃𝑃𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠 − 𝑃𝑃𝑑𝑑
𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇 = 103
𝐴𝐴𝑏𝑏 ∙ 𝑡𝑡𝑖𝑖𝑖𝑖
29
DILATACIÓN POR LA HUMEDAD
UNE-EN 772-19:2001:
Métodos de ensayo de piezas para fábricas de albañilería
Parte 19: Determinación de la dilatación a la humedad de los
grandes elementos de albañilería de arcilla cocida,
perforados horizontalmente
Esta norma europea describe un método acelerado para determinar la dilatación a la
humedad de elementos grandes de tierra cocida con perforaciones horizontales, en los
que al menos una de sus dimensiones será igual o mayor que 400 mm y donde el espesor
de las paredes exteriores es inferior a 12 mm.
Este ensayo consiste en medir la variación de la longitud de las probetas después de
haberse sumergido en agua hirviendo durante 24 horas.
PROCEDIMIENTO OPERATORIO
El número mínimo de probetas será de seis, pero se podrá aumentar según la norma de
especificaciones de producto; en este caso se tomará este último valor.
Se preparan los extremos de las probetas a fin de que sus superficies perpendiculares a
sus ejes estén en contacto con el instrumento de medida.
NOTA: Antes de proceder a medir se efectuará, si fuera necesario, una preparación de los
extremos de las probetas, por ejemplo colocando topes adhesivos especiales de referencia
destinados a las medidas, o realizando cortes en los extremos de las probetas, en forma de
cavidad semiesférica, que permita el acoplamiento adecuado de las puntas del aparato de
medida, que serán de forma semiesférica y con un diámetro ligeramente inferior al de la
cavidad practicada en la probeta.
Recocido
Medida inicial
30
Tratamiento con agua hirviendo
Se sumergen las probetas en un recipiente con un dispositivo que permita mantener las
probetas en agua hirviendo, durante 24 horas. No deberán tocar el fondo del recipiente, ni
estar en contacto con las paredes del mismo, ni en contacto entre ellas.
Se sacan las probetas del recipiente y se dejan enfriar a temperatura ambiente durante
24 horas.
Medida final
Se toma y se anota la longitud de cada probeta, una hora después del enfriamiento tras
el tratamiento con agua hirviendo ( lf ).
𝑙𝑙𝑓𝑓 − 𝑙𝑙𝑖𝑖
𝐷𝐷𝐷𝐷 = 1000
𝑙𝑙𝑖𝑖
31
RESISTENCIA A COMPRESIÓN
UNE-EN 772-1:2002:
Métodos de ensayo de piezas para fábrica de albañilería
Parte 1: Determinación de la resistencia a la compresión
Las probetas, después de su preparación, si fuera necesaria, se colocan en el centro del
plato de una prensa de compresión. Se aplica una carga uniformemente repartida y se
aumenta de manera continua hasta la rotura.
Se deben preparar las superficies de las probetas de ensayo para que cumplan las
siguientes condiciones:
- Las caras sobre las que se aplique la carga deberán ser perpendiculares al eje de
la probeta, y éste se hará coincidir con el eje de la prensa.
Desbaste
32
Refrentado de las superficies
Las probetas se deben dejar endurecer cubiertas con paños que se mantendrán
húmedos durante el tiempo total de curado, o almacenarlas en una cámara acondicionada
donde haya una humedad relativa superior al 90%. Se deja endurecer el mortero un
período de tiempo suficiente para asegurar que alcanza la resistencia mínima
especificada en el apartado del refrentado.
33
Acondicionamiento de las probetas antes del ensayo
Área bruta
El área bruta de la superficie sometida a carga de cada probeta se expresará en
milímetros cuadrados, y se debe calcular multiplicando la longitud por la anchura,
determinadas según UNE-EN 772-16.
Área neta
Si la pieza tiene rehundidos, se calcula el área neta sometida a carga de cada probeta
determinando la diferencia entre el área bruta de la cara de apoyo y la de los rehundidos.
Si los rehundidos tienen forma regular, se determina su superficie por simple medida.
Para las piezas que contengan un rehundido de forma irregular, el área neta sometida a
carga se podrá determinar con la ayuda del método de la huella, siguiendo lo especificado
en la Norma Europea UNE-EN 772-2.
34
PROCEDIMIENTO OPERATORIO
35
ANEXO A (Informativo)
Rc eq = Rc . k
Rc N = Rc eq . δ
Factor de forma, δ
Permitirá tener en cuenta las dimensiones de las probetas
sometidas a ensayos después de la preparación de su superficie
Anchura
Altura1) mm 50 100 150 200 > 250
mm
40 0,8 0,7 - - -
50 0,85 0,75 0,7 - -
65 0,95 0,85 0,75 0,7 0,65
100 1,15 1 0,9 0,8 0,75
150 1,3 1,2 1,1 1 0,95
200 1,45 1,35 1,25 1,15 1,1
≥ 250 1,55 1,45 1,35 1,25 1,15
Nota: Se permitirá una interpolación lineal entre los valores adyacentes del factor de forma.
1) Altura después de la preparación de la superficie.
36
UNE-EN 1052-1:1999:
Métodos de ensayo para fábricas de albañilería
Parte 1: Determinación de la resistencia a compresión
MATERIALES
Todas las piezas para fábrica de albañilería para los ensayos individuales y para hacer
probetas de fábrica de albañilería deben tomarse del mismo lote.
El acondicionamiento de las piezas para fábrica de albañilería debe realizarse según lo
especificado.
Determinar la resistencia a compresión de una muestra de piezas para fábrica de
albañilería, usando el método especificado en la norma UNE-EN 772-1.
37
Confección y curado de las probetas
Fabricar las probetas sobre una superficie lisa horizontal. Tomar las medidas apropiadas
para evitar la desecación de la probeta durante los tres primeros días tras su elaboración;
por ejemplo, cubriéndolas con láminas de polietileno, tras lo cual se dejan descubiertas en
un ambiente de laboratorio.
Asegurarse de que las caras de la probeta sobre las cuales se aplicará la carga son
planas y paralelas entre sí y perpendiculares al eje principal de la probeta. Esto puede
conseguirse, por ejemplo, colocando placas de acero mecanizadas en la parte superior e
inferior de la probeta, o utilizando una capa fina de refrentado con mortero adecuado,
cuya resistencia sea igual o superior a la del mortero utilizado en la confección de la
probeta.
Ensayar las probetas cuando tengan una edad en que la resistencia a compresión del
mortero sea la adecuada para poder someter la probeta de fábrica de albañilería al
ensayo de compresión.
Si las probetas de fábrica de albañilería deben ser ensayadas a una edad determinada,
por ejemplo, a 28 días, la resistencia del mortero debe determinarse a la edad del ensayo.
PROCEDIMIENTO OPERATORIO
Se utilizará una máquina de ensayo que permita aplicar la carga de manera uniforme
sobre toda la superficie de la probeta. Si los platos de la máquina de ensayo son menores
que la probeta a ensayar, deben utilizarse vigas de reparto con una longitud mayor que la
longitud de la probeta.
Se colocará la probeta centrada en la máquina de ensayo.
Medidas
Anotar lo siguiente:
38
EXPRESIÓN DE LOS RESULTADOS
𝐹𝐹𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚
𝑅𝑅𝑐𝑐 =
𝐴𝐴
39
40
BIBLIOGRAFÍA
41
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE EDIFICACIÓN
DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIONES
ARQUITECTÓNICAS Y SU CONTROL
INGENIERÍA DE EDIFICACIÓN
MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN
VIDRIOS
2018
1. EL VIDRIO ........................................................................................................... 1
- Definiciones .................................................................................................. 2
- El estado vítreo ............................................................................................ 2
- Composición de los vidrios ........................................................................... 3
- Elementos vitrificables ......................................................................... 3
- Fundentes ............................................................................................ 3
- Estabilizantes ....................................................................................... 3
- Otros componentes ............................................................................. 3
- Chatarra de vidrio ................................................................................ 3
- Tipos de vidrio .............................................................................................. 4
- Densidad ...................................................................................................... 5
- Dureza .......................................................................................................... 5
- Resistencias mecánicas ............................................................................... 5
- Elasticidad y fragilidad .................................................................................. 5
- Resistencia química ..................................................................................... 5
- Propiedades térmicas …. .............................................................................. 5
- Propiedades ópticas ..................................................................................... 6
- Transparencia .............................................................................................. 6
- Propiedades energéticas .............................................................................. 7
6. BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................ 38
1. EL VIDRIO
Los primeros vidrios utilizados por el hombre fueron los llamados Avidrios naturales@, es
decir, rocas fundidas con enfriamiento y solidificación rápidos.
No se conoce con exactitud el origen del vidrio. Es preciso tomar sólo como una leyenda
sintetizada y abreviada la explicación de Plinio, que atribuye a unos mercaderes fenicios
“la invención del vidrio”, que encontraron este producto entre las cenizas de una hoguera,
mientras cocinaban en una orilla arenosa, en presencia de unos bloques de salitre que
transportaban como lastre en sus cargamentos.
Es lógico pensar que los primeros intentos para fabricar el vidrio fueran consecuencia de
la fabricación de la cerámica, por desarrollo de los vidriados coloreados para el
revestimiento de objetos cerámicos.
Parece ser que fue en Mesopotamia donde se fabricaron los primeros vidrios, de donde
pasó esta técnica a Egipto; aunque también pudo ser en China donde se fabricó el primer
vidrio.
Un siglo o dos a.C., la industria del vidrio sufrió una gran revolución con la invención en
Siria del vidrio soplado, pero fue al principio de nuestra era cuando se produjo el primer
vidrio transparente de relativa claridad. Se le dio el nombre de Acristal@, por su relativa
semejanza al cristal de roca, aunque no es cristalino, sino vítreo.
La hegemonía de la fabricación del vidrio pasa posteriormente a Roma, estando muy
ligada a la fabricación de vasijas para el vino.
Esta hegemonía la hereda Venecia, y de allí pasa a Praga.
Es en Venecia donde se desarrollan los primeros procesos semi-industriales, que se
extenderían por todo el mundo.
La primera fábrica que se estableció en América fue una fábrica de vidrio (en Virginia).
Sin embargo, no es hasta la época industrial (finales del siglo XIX) cuando la producción
del vidrio alcanza cantidades masivas y su uso se populariza hasta ser un elemento de
uso cotidiano.
El mayor impulso a la fabricación del vidrio se da a partir de 1900, sobre todo con los
métodos de fabricación masiva de bombillas y botellas, y los procedimientos continuos
para fabricar vidrio plano, pasando de la fabricación artesanal de elementos de adorno a
la fabricación industrial de un material de muchísimas aplicaciones.
1
DEFINICIONES
Se puede definir el vidrio como "una sustancia inorgánica, de estado continuo similar al
estado líquido, que como consecuencia de haber sido enfriado desde un estado fundido,
ha alcanzado tan alto estado de viscosidad, que puede considerarse a todos los efectos
como un sólido".
Según el Diccionario de la R.A.E.: Sustancia dura, frágil, transparente generalmente, de
brillo especial, que está formada por combinación de la sílice con potasa o con sosa y
pequeñas cantidades de otras bases, y que se fabrica generalmente en hornos y crisoles.
También: placa de este material que se coloca cerrando un hueco, dejando pasar la luz al
mismo tiempo.
Según el Diccionario Larousse: Cuerpo sólido, mineral, no cristalino, homogéneo e
isótropo, procedente de la coagulación progresiva de ciertas sustancias después de su
fusión.
De una manera más técnica, podemos definir el vidrio como un material cerámico, no
cristalino, obtenido por la mezcla íntima de dos o más silicatos mediante el calor, cuyas
propiedades típicas son:
- Dureza y la fragilidad.
- Transparencia.
- Impermeabilidad. La absorción de agua de un vidrio es nula.
- Gran resistencia química ante los reactivos químicos, a excepción del ácido FH,
que lo disuelve.
EL ESTADO VÍTREO
Con frecuencia, a nivel popular, aparecen como sinónimos los términos vidrio y cristal.
Sin embargo, si obtenemos el espectro de rayos X de una materia cristalina (en la que
los átomos tienen una perfecta ordenación), observamos una serie de rayas más o menos
brillantes; pero si operamos sobre un cuerpo vítreo (cuyos átomos presentan una
distribución caprichosa y arbitraria), solo veremos unas bandas muy difusas.
A temperatura ambiente, el vidrio se presenta como un sólido. Cuando se eleva la
temperatura, se ablanda poco a poco, hasta convertirse en un líquido viscoso, sin
presentar un punto de fusión definido. Esto es característico del estado vítreo.
Debido a esa estructura amorfa, los vidrios poseen propiedades isótropas, por lo menos
a escala macroscópica.
2
COMPOSICIÓN DE LOS VIDRIOS
Un vidrio puede estar formado por los siguientes componentes:
Elementos vitrificables
Son los que forman el esqueleto estructural del vidrio, proporcionándole la base de su
resistencia física y química.
En la composición corriente de un vidrio se suele utilizar como vitrificante la arena silícea
como elemento fundamental en proporciones del 70 al 73% (es un vitrificante natural:
sílice, SiO2). Su plasticidad se alcanza por encima de 1.700ºC, por lo que su moldeo es
difícil y costoso, y además de intervalo muy corto.
Eventualmente, el vitrificante puede ser alúmina (Al2O3).
Fundentes
Estabilizantes
Otros componentes
Chatarra de vidrio
Los restos de vidrio (desechos de la fabricación) se utilizan casi siempre, no sólo por
economía, sino también porque activan eficazmente la fusión de la mezcla.
3
TIPOS DE VIDRIO
Los vidrios industriales derivan de la combinación de los componentes citados y tienen
como base la sílice (vidrios sílico-sódico-cálcicos), pero también existen vidrios bóricos,
fosfóricos, etc, y también vidrios mixtos, como los vidrios de borosilicato.
La necesidad de facilitar la fusión y el conformado del vidrio, así como la de asegurar
una durabilidad suficiente (resistencia a los agentes atmosféricos o a los productos
químicos) y su adaptación a los esfuerzos propios de su utilización concreta (óptica,
soldadura, etc) han conducido a los fabricantes de vidrios a multiplicar los constituyentes.
Se puede decir que, cada procedimiento de conformación (colada, laminación, estirado,
soplado, prensado o trabajo a mano), necesita de una adaptación de la composición y es
frecuente encontrar en la composición de un vidrio diez constituyentes e incluso más. Los
vidrios especiales como los coloreados y los cristales de óptica amplían todavía más la
gama de elementos que pueden entrar a formar parte de la constitución de un vidrio.
Dentro de los distintos tipos de vidrio, destaca el vidrio de cal que es el más utilizado en
construcción. Se obtiene añadiendo cal, generalmente óxido de calcio (CaO), al resto de
los componentes, actuando esta como estabilizante.
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2. PROPIEDADES DE LOS VIDRIOS
Densidad
La densidad del vidrio es de 2,5 kg/dm3. Esto supone 2,5 kg por m2 y por cada milímetro
de espesor para un vidrio plano.
Dureza
La dureza superficial del vidrio (resistencia a ser rayado), es de 6,5 en la escala de Mohs
(aproximadamente igual a la del cuarzo).
Resistencias mecánicas
La resistencia a compresión de los vidrios es muy elevada, del orden de 1.000 N/mm2.
La resistencia a flexión de un vidrio es muy distinta, según esté o no templado. Los
valores de las tensiones de rotura de un vidrio trabajando a flexión son de 40 MPa para un
vidrio recocido, y de 120 a 200 MPa para un vidrio templado.
La resistencia al desgaste de los vidrios es muy elevada, equivalente a la del basalto.
Elasticidad y fragilidad
Son características que dependen del espesor del vidrio. Mientras que, en general, el
vidrio es muy frágil, cuando éste se presenta en forma de láminas finas o de hilos, es
flexible y elástico.
La fragilidad es una propiedad típica del vidrio, que se refiere a la facilidad para
romperse sin sufrir apenas deformación.
Resistencia química
El vidrio es el material de construcción más estable químicamente. Solo es atacable por
el ácido fluorhídrico, que lo disuelve.
Si se mantiene un vidrio en una solución, tanto ácida como alcalina, éste se disuelve
parcialmente.
Propiedades térmicas
El calor específico de un vidrio es de 0,19 kcal/kg ºC (795 J/kg ºC).
Dilatación térmica
El coeficiente de dilatación lineal del vidrio es de 9x10-6.
Condiciona la resistencia de los vidrios a los choques térmicos y juega un papel esencial
en el temple térmico. El calentamiento o enfriamiento “parcial” del vidrio origina en su
masa unas tensiones que pueden producir su rotura.
Un vidrio normal (vidrio recocido) no resistirá una diferencia de temperatura (choque
térmico) superior a 25ºC. Cuando se prevea que el vidrio va a estar sometido a una
diferencia de temperatura mayor, será necesario templar el vidrio, lo que le permitirá
soportar diferencias de temperatura de hasta 200ºC.
Conductividad térmica
Coeficiente de conductividad térmica: λ = 1 kcal/h m ºC (1,16 w/m ºC)
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Propiedades ópticas
Cuando un rayo de luz incide sobre la superficie de un vidrio, con un determinado ángulo
de incidencia ( i ) respecto de la normal del vidrio, se desvía o refracta dentro de él,
formando un ángulo r, verificándose que:
sen i
n=
sen r
El coeficiente n se conoce como Índice de Refracción del vidrio respecto del aire.
Para el vidrio plano, ese índice de refracción es aproximadamente de 1,52.
En realidad, no toda la luz que llega a la superficie del vidrio pasa a través de él, sino
que una parte es reflejada y otra parte es absorbida por la masa del vidrio, por lo que
únicamente el resto es transmitida al interior a su través, emergiendo en la misma
dirección, después de sufrir una refracción.
Cada una de estas tres cantidades de luz, en relación con el flujo incidente, definen
respectivamente, para el vidrio en cuestión, su:
Transparencia
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Propiedades energéticas
Factor solar
El factor solar de un vidrio es la relación que existe entre la energía total que entra en un
local a través de él y la energía solar que incide sobre el mismo.
La energía total que entra en el local a través del vidrio es la suma de la energía que
entra por transmisión directa y la cedida por el propio vidrio al interior del local como
consecuencia de la energía absorbida por la masa del vidrio.
Factor solar = A + B
Energía global reenviada al exterior = C + D
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Efecto invernadero
Emisividad
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3. FABRICACIÓN DE LOS VIDRIOS
El proceso de fabricación de un vidrio comprende normalmente las siguientes fases y
operaciones:
- Extracción de las materias primas.
- Composición del vidrio, preparando las materias primas y dosificando la mezcla de
las materias vitrificables.
- Fusión en hornos.
- Moldeo de los productos.
- Recocido de los productos moldeados.
Además, dependiendo del tipo de vidrio a fabricar, pueden existir otras operaciones,
como las de corte, clasificación, mecanizado o templado, así como el control de la calidad
de los productos terminados.
MATERIAS PRIMAS
En la composición de la mayoría de los vidrios comerciales, pueden encontrarse, como
mucho, 10 óxidos. Lógicamente, no en todos los vidrios entran todos estos óxidos, sino
solamente algunos de ellos, según el tipo de vidrio que se quiera obtener.
9
COMPOSICIÓN DEL VIDRIO
La materia prima para la fabricación de un vidrio está formada, en su forma más general,
por los siguientes materiales:
- Arena silícea muy pura, para aportar la sílice.
- Carbonatos alcalinos, para aportar los óxidos alcalinos de sodio y de potasio.
- Calizas o Dolomías, para aportar el óxido cálcico.
- Vidrio triturado, de desechos de producción (cortes y roturas) o de recuperación (de
otra colada).
FUSIÓN
El crudo llega al horno, donde se calienta a la temperatura suficiente para convertir esa
mezcla de materias primas en un producto homogéneo, de propiedades uniformes.
En el horno se realizan tres operaciones:
- Fusión: es una sucesión de reacciones complejas, donde se reblandecen los
compuestos alcalinos y después la cal y las demás bases. A medida que va
reblandeciendo la sílice, la masa va perdiendo viscosidad.
- Afino: La fusión se considera terminada a unos 1.250ºC, pero se eleva la
temperatura por encima de 1.400ºC para disminuir la viscosidad de la masa de
vidrio fundido y permitir la eliminación rápida de las burbujas formadas durante las
reacciones.
- Enfriamiento: Esta fase consiste en un enfriamiento progresivo del baño, para
conseguir que el vidrio llegue a un estado de viscosidad suficiente para que pueda
ser recogido y conformado, ya que el vidrio solamente puede ser moldeado en un
intervalo de temperatura denominado “de trabajo”, que corresponde a una
determinada viscosidad, por encima de la cual, el vidrio es demasiado líquido para
ser “cogido”, y por debajo, es demasiado rígido como para que pueda ser
deformado con facilidad. Esa temperatura suele ser de 600ºC.
La fusión se realiza en hornos, que pueden ser intermitentes (como los de crisoles o los
de balsa) o continuos (como los de cuba o los eléctricos).
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MOLDEO
Existen gran variedad de productos de vidrio, a los que se les puede dar forma por
métodos muy diversos.
Colada
Consiste en verter la masa de vidrio fundida dentro de un molde donde, una vez
enfriado, tomará la forma de éste.
El vidrio tiene gran viscosidad, por lo que no rellena bien todos los detalles del molde;
esto obliga a utilizar un rodillo que, mediante presión, extiende el material y lo fuerza a
introducirse bien en la figura del molde.
Se puede intercalar una malla metálica dentro de la masa de vidrio, consiguiéndose así
un vidrio armado.
Soplado
A partir del método tradicional (actualmente utilizado únicamente para el vidrio artístico),
que consiste en soplar aire mediante una barra hueca dentro de una masa de vidrio, se
han desarrollado sistemas modernos y automatizados para fabricar en serie objetos de
vidrio como las botellas o las bombillas.
El soplado se realiza introduciendo la masa
de vidrio dentro de un molde formado por
dos medias conchas, que se abren para
facilitar el trabajo en serie.
El soplado se realiza mecánicamente,
mediante aire a presión y la apertura y cierre
de los moldes se efectúa también de forma
mecánica.
Laminación
Se realiza haciendo pasar la masa de vidrio fundida que sale del horno entre dos
rodillos.
La alimentación del horno con la materia prima se realiza por un extremo, mediante una
boca de carga, de manera continua y regulada, para que la masa de vidrio fundido vaya
rebosando, con el ritmo adecuado, por la boca de salida, situada en el extremo opuesto.
La lámina de vidrio fundido que sale del horno por el rebosadero, se hace pasar por
entre dos cilindros metálicos refrigerados, que lo laminan, dándole el espesor deseado.
Se forma así una cinta continua, que puede tener más de 3 m de ancho.
Regulando la velocidad con la que se realice la laminación se controla el espesor de la
lámina de vidrio; con velocidades bajas se pueden conseguir espesores de más de 5 mm,
mientras que, aumentando la velocidad de salida del vidrio, se pueden conseguir menores
espesores, que además originan un cierto estirado en la lámina de vidrio.
La lámina de vidrio, una vez moldeada por los cilindros, es recibida por una serie de
rodillos transportadores que la llevan a pasar por un largo túnel de recocido.
El contacto de los rodillos metálicos con la lámina de vidrio hace que ésta pierda
transparencia, volviéndose translúcida.
11
Los rodillos de laminación llevan tratada su superficie de manera adecuada, para que
quede la superficie de la lámina de vidrio a confeccionar con la textura deseada o con un
dibujo determinado. Generalmente sólo lleva grabada esa textura o dibujo el rodillo
inferior, por lo que la lámina de vidrio quedará lisa por una de sus caras.
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Flotado
La masa de vidrio fundida que sale por el rebosadero del horno continuo, es vertida
sobre un baño de estaño fundido, sobre el cual el vidrio se extiende y queda flotando.
La entrada de pasta vítrea en el baño de metal fundido se controla por medio de
registros refractarios verticales, los cuales determinan el caudal de la masa de vidrio que,
al caer sobre el baño de estaño, se extenderá sobre la superficie, donde es calentada por
la cara superior, a fin de que se reparta de manera uniforme sobre el baño.
Por este procedimiento se obtiene una lámina perfectamente plana, con sus caras
totalmente paralelas entre sí y perfectamente lisas, además de presentar un espesor
uniforme en toda la lámina, lo que hace innecesarias las operaciones de alisado y
desbastado. Por otra parte, las dos caras tienen el Apulido del fuego@: una lo ha adquirido
de forma natural en la atmósfera; la otra, por el contacto con el metal fundido, en teoría
idealmente plano. Ello hace innecesaria también, lógicamente, la operación de pulido.
Este es el sistema por el que se fabrica actualmente el vidrio plano.
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Prensado
El vidrio fundido se vierte en moldes previamente calentados, donde son prensados,
aplicando sobre la masa un contramolde o estampa.
Mediante este procedimiento se pueden confeccionar piezas con distintas formas, como
los bloques de vidrio moldeado para las zonas acristaladas de paramentos, las tejas para
las zonas acristaladas de faldones de cubierta, etc.
Los productos de vidrio utilizados en la construcción, que han sido confeccionados por
este procedimiento, se suelen denominar “vidrio moldeado”.
Se pueden obtener por este procedimiento:
- moldeados sencillos, constituidos por una sola pieza moldeada.
- moldeados dobles, constituidos por dos piezas moldeadas que posteriormente
son soldadas entre sí, quedando dentro de ellas una cámara hueca.
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Extrusión
Se realiza haciendo salir la masa de vidrio fundido por una serie de orificios, formándose
filamentos muy finos de vidrio.
Para que esto se pueda realizar, es necesario utilizar una masa de vidrio muy viscosa,
como las que proporcionan los vidrios de borosilicato.
Este es el sistema por el que se fabrica la fibra de vidrio.
Para ello, el vidrio fundido se cuela por gravedad a través de unas placas que están
perforadas por varios centenares de orificios de uno o dos milímetros de diámetro. Estas
placas se denominan hileras.
A la salida de las hileras, los hilos de vidrio que se forman son estirados mecánicamente
a gran velocidad, para proporcionar unos filamentos de 5 a 24 micras de diámetro, según
las posteriores aplicaciones.
Inmediatamente después de la fase de estirado, y antes de juntar distintos filamentos
para formar el hilo que constituirá la fibra de vidrio, los filamentos son impregnados de una
sustancia (a modo de pegamento) que asegura la unión entre ellos y la protección del hilo
contra la abrasión.
La fibra estirada se va enrollado de manera continua sobre un tambor.
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RECOCIDO
Al enfriarse el vidrio fundido surgen tensiones internas (cuya magnitud depende de la
velocidad de enfriamiento y del espesor de la pieza, entre otras causas), que pueden
originar la rotura; y aunque la pieza de vidrio quede entera, si posteriormente se produce
un ligero cambio térmico o una pequeña deformación (que un vidrio correcto resistiría
perfectamente) se producirá la rotura.
El recocido consiste en elevar la temperatura de la pieza de vidrio fabricada hasta una
temperatura próxima a la de reblandecimiento (unos 600ºC) y dejarla enfriar lentamente
hasta una temperatura de unos 40ºC. Esta operación es necesaria siempre, para evitar la
aparición de tensiones permanentes que puedan producir roturas.
Aquí termina la parte esencial de la fabricación de un vidrio, que es el momento en que
el vidrio fundido es devuelto a la temperatura ambiente, con la forma deseada.
OTRAS OPERACIONES
Al final del recocido, algunos productos ya se pueden utilizar directamente (como las
botellas), pero otros han de sufrir procesos como el corte (caso del vidrio para ventanas),
o ser trabajados (como el pulido y abrillantado de las lunas o ser sometidos a distintas
operaciones de mecanizado), aplicarles un templado, ser decorados (tallados), etc.
El corte se suele realizar a una temperatura de unos 30ºC.
Finalmente, el vidrio debe ser sometido a un control de calidad, con el fin de eliminar las
piezas con defectos del moldeo, como trozos sin fundir, incrustaciones de piedras,
ondulaciones, burbujas, etc, o defectos superficiales de acabado como rayaduras, golpes,
etc. Solamente entonces el producto de vidrio entra en el ciclo comercial, pasando al
embalaje y la expedición.
Templado
Consiste en calentar una pieza de vidrio hasta una temperatura de 600ºC y enfriarla
rápidamente, con lo cual se favorece la aparición de tensiones, pero de forma
perfectamente controlada.
Con el templado de un vidrio se consigue aumentar considerablemente las resistencias
mecánicas y también la resistencia al choque térmico.
Una pieza de vidrio, una vez templada, no puede ser sometida a ninguna operación de
mecanizado (no se puede cortar, taladrar, etc), pues se romperá al intentar trabajarla
mediante cualquiera de esas operaciones. Por tanto, todas esas operaciones habrá que
realizarlas antes de proceder al templado.
Una propiedad muy característica de los vidrios templados es que, cuando se rompen,
se produce el fraccionamiento en pequeños trozos inofensivos.
Para realizar el templado de una luna, ésta, una vez manufacturada, es colgada de un
soporte por uno de sus extremos, mediante unas pinzas, y es introducida en un horno
eléctrico, que eleva la temperatura de la luna a unos 600ºC, aproximadamente. A la salida
del horno es enfriada bruscamente por medio de aire frío dirigido mediante unos soplantes
a sus superficies, por las dos caras del vidrio.
Si se desea obtener una luna curvada, al salir del horno, la luna es prensada en una
prensa construida en madera y forrada con tela de fibra de vidrio, tomando la forma que
se desea, y después es enfriada inmediatamente por medio de aire dirigido sobre sus
caras.
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Proceso de templado
Vidrios termoendurecidos
Un problema que pueden presentar los vidrios templados colocados en las fachadas es
que se producen deformaciones de la imagen reflejada.
Una solución para este inconveniente es realizar un tratamiento de termoendurecido,
que consiste en realizar un calentamiento a 600ºC (similar al caso del temple), y realizar
un enfriamiento menos brusco, con una presión de aire menor que en el caso del temple.
El vidrio resultante no presenta el problema de las deformaciones que se da en los
vidrios templados y además resiste mejor el choque térmico y no presenta el problema de
las roturas espontáneas por inclusiones de sulfuro de níquel.
Los vidrios termoendurecidos nos llevan a un reforzamiento de la resistencia mecánica,
pero éstos no se consideran un producto de seguridad, ya que en caso de rotura los
trozos son de una gran dimensión y pueden ocasionar accidentes.
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Procedimientos de acabados
Desbastado
Pulido
Se realiza con elementos de fieltro y abrasivos muy finos: óxido de hierro y óxido de
cerio.
Con esta operación se consigue que las superficies tratadas queden perfectamente
planas y además transparentes.
Decorado
Mateado
Proceso que se efectúa sobre una o ambas caras de un vidrio, para convertir todo o
parte del vidrio transparente en translúcido. Se puede realizar:
- Al ácido: atacando la superficie del vidrio con ácido fluorhídrico.
- A la arena: mediante la proyección controlada de polvo de corindón.
- Escarchado: por desprendimiento superficial de partículas de vidrio, originado a
levantar una capa de cola adecuada aplicada sobre el vidrio.
Muescas y Taladros
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Canteado
Trabajo que se realiza sobre los bordes de un vidrio plano, para eliminar las microfisuras
que se produjeron durante el corte, para poderlos manejar o para prepararlos para su
posterior aplicación.
Existen muchos tipos de canteado: arista abatida, canto plano, canto redondo, bisel,
inglete.
Plateado. Espejos
Recubriendo una de las caras de un vidrio transparente con una disolución amoniacal de
nitrato de plata se origina una superficie con una total reflexión de la luz.
Esa capa reflectora es muy sensible a la humedad, degradándose con gran facilidad, por
lo que es necesario protegerla con una capa de cobre protector y una capa de pintura
anticorrosiva, terminando con una capa de pintura decorativa.
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4. VIDRIOS COMERCIALES
Los vidrios que habitualmente se emplean en construcción se pueden clasificar en los
siguientes grupos:
- Vidrios monolíticos
- Vidrios transparentes
- Incoloro
- Coloreado
- Metalizado
- Vidrios de baja emisividad
- Vidrios de control solar
- Vidrios translúcidos
- Vidrio impreso
- Perfil de vidrio en U
- Vidrio moldeado
- Vidrios compuestos
- Vidrio laminado
- Doble acristalamiento
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VIDRIOS MONOLÍTICOS
VIDRIOS TRANSPARENTES
Son vidrios en los que, entre las materias primas empleadas en su fabricación, se han
incorporado distintos óxidos metálicos estables, con lo que se pueden obtener distintas
coloraciones.
El color del vidrio reduce el paso de radiaciones, tanto visibles, como infrarrojas o
ultravioletas, a través de él.
Los colores con que se fabrican los vidrios son: bronce, verde, gris y rosa.
Las dimensiones de fabricación estándar, para estos vidrios son de 6.000 x 3.210 mm, y
los espesores con los que se fabrican son: 3, 4, 5, 6, 8, 10 y 12 mm.
Al igual que los vidrios transparentes, los vidrios coloreados también se pueden utilizar
directamente para los acristalamientos, o ser utilizados como base para la fabricación de
otros productos de vidrio como los vidrios metalizados, los vidrios templados o los vidrios
compuestos.
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Con el tratamiento de metalizado se puede conseguir que un vidrio normal adquiera
nuevas características, para poder responder a diferentes prestaciones. Algunas de esas
prestaciones son las que se detallan a continuación.
Son vidrios en los que se unen la transparencia del vidrio con un cierto grado de
protección contra la radiación solar directa. El grado de protección será variable, según el
sistema utilizado y responderán a distintas prestaciones, dependiendo del uso a que se
quiera destinar.
Se consigue un cierto grado de protección solar con los vidrios coloreados, pero los
vidrios específicos de control solar se obtienen mediante metalizado pirolítico, de vidrios
transparentes (coloreados o no), en capas de distinto espesor, sobre una de las caras,
consiguiéndose vidrios que disminuyen la cantidad de
Exterior
radiación solar que traspasa el vidrio, ya que la cara
tratada se convierte en reflectante.
Todos los vidrios reflectantes producen ciertas
deformaciones de la imagen reflejada, especialmente
cuando se templa o cuando se utiliza para los vidrios
compuestos (cuando se ensambla en doble
acristalamiento o en vidrios laminados).
Los vidrios de control solar nos permiten regular la
ganancia energética solar y la luminosidad dentro del
edificio, permitiendo al mismo tiempo economizar el gasto
en calefacción o climatización.
Cuando este tipo de vidrios se utiliza en un doble
acristalamiento, se colocará con la cara metalizada Interior
situada en la cara interior del vidrio exterior.
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VIDRIOS TRANSLÚCIDOS
Son vidrios translúcidos todos aquellos que, por el sistema de fabricación, especialmente
por el contacto del vidrio con elementos metálicos en el momento del moldeo, no quedan
transparentes. Entre ellos podemos considerar especialmente los vidrios obtenidos por
laminación (vidrio impreso, el vidrio en U) y los obtenidos por prensado (vidrio moldeado).
Los vidrios translúcidos se pueden utilizar directamente para los acristalamientos, pero
también pueden ser utilizados para la fabricación de otros productos de vidrio como los
vidrios templados o los vidrios compuestos.
Vidrios impresos
Son vidrios obtenidos por laminación o por colada. El contacto de los rodillos metálicos
con el vidrio hace que estos no queden transparentes. Los rodillos metálicos de la
máquina laminadora suelen llevan grabado un dibujo, que queda impreso en el vidrio.
Corrientemente solo lleva dibujo el rodillo inferior, de manera que el vidrio solamente
llevará dibujo en la cara inferior, quedando la cara superior lisa.
El vidrio puede ser incoloro o coloreado.
Existe la posibilidad de incorporar, dentro de la masa de vidrio, durante la fase de
laminación, una malla metálica, para obtener así un vidrio impreso armado.
Esta armadura le da seguridad al producto, ya que impide el desprendimiento de trozos
de vidrio en caso de rotura, factor importante cuando se aplica vidrio en barandillas,
antepechos, cubiertas y lucernarios.
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Vidrio en U
Se trata de un vidrio obtenido por laminación (armado o sin armar), con sección en forma
de U, lo que le proporciona una gran rigidez y permite la construcción de grandes
paramentos acristalados, sin necesidad de interponer perfiles metálicos, a excepción de
los que formen el bastidor perimetral.
Se utiliza fundamentalmente en acristalamientos verticales, cuando se necesita que
dicho acristalamiento cumpla simultáneamente condiciones de iluminación y de seguridad.
El que va armado lleva 8 hilos de acero inoxidable introducidos longitudinalmente en la
masa de vidrio y separados entre sí aproximadamente 28 mm. Esta armadura le da
seguridad al producto, ya que impide el desprendimiento de trozos de vidrio en caso de
rotura, factor importante cuando se aplica en cubiertas y lucernarios.
La longitud máxima del perfil es de 6 metros.
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Vidrios moldeados
Son piezas de vidrio translúcido que se obtienen por el prensado de una masa fundida
de vidrio en unos moldes de los que toma su forma.
Se pueden utilizar directamente las piezas de vidrio moldeado, o bien utilizarlas para
constituir otros productos de vidrio, y así tenemos los dos tipos básicos de vidrios
moldeados:
- Sencillo. Una sola pieza de vidrio moldeado.
- Doble. Formado por dos piezas de vidrio moldeado que, una vez confeccionadas,
son soldadas entre sí, dando lugar a una pieza doble, quedando entre ambas
piezas una cámara de aire.
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VIDRIOS COMPUESTOS
Vidrio laminado
Son conjuntos formados por dos o más vidrios planos íntimamente unidos mediante la
interposición de una o varias láminas de butiral de polivinilo (PVB). Esta materia ha sido
elegida por sus notables cualidades de resistencia, adherencia y elasticidad.
Las láminas de PVB (de 0,38 mm de espesor), suelen ser transparentes (el producto
resultante tiene la misma transparencia que cualquier vidrio del mismo espesor), pero
también pueden ser translúcidas o coloreadas. La adherencia entre el butiral y el vidrio se
obtiene mediante tratamiento térmico y presión.
En caso de rotura, los trozos de vidrio quedan adheridos al butiral, permaneciendo el
conjunto dentro del marco, proporcionando seguridad a las personas e impidiendo la
entrada a su través.
El producto acabado puede recibir cualquier tipo de manufactura (corte, taladros, etc).
Dimensiones desde 7 a 87 mm de espesor y desde 200 x 140 cm hasta 600 x 252 cm de
superficie.
Variando el número y espesor de sus componentes se pueden obtener productos que
proporcionan diferentes grados de seguridad, que van desde la seguridad simple
(seguridad contra los accidentes físicos, contra caída de objetos, contra la caída de
personas) hasta la protección contra el vandalismo y el robo, contra disparos de armas de
fuego e incluso contra las explosiones.
Variando además la naturaleza de los vidrios (se puede utilizar cualquiera de los vidrios
monolíticos: transparente incoloro, metalizado, de baja emisividad, coloreado, templado,
etc, e incluso algunos vidrios impresos), se pueden conseguir productos con diferentes
características técnicas o estéticas.
Además, variando las características del PVB, se pueden obtener vidrios translucidos y
vidrios con diferentes grados de aislamiento acústico.
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Doble acristalamiento
Es un producto formado por dos o más vidrios planos, separados entre sí por cámaras
de aire deshidratado o gases pesados (argón, kriptón) con el que se consigue un
acristalamiento aislante térmico y acústico, que reduce las condensaciones sobre el vidrio
interior y además proporciona confort térmico al eliminar el efecto de "pared fría" en las
zonas próximas al acristalamiento.
La separación entre vidrios queda establecida por un perfil separador en cuyo interior se
aloja. La estanqueidad del conjunto queda asegurada por un doble sellado perimetral a
base de sellantes orgánicos.
Se fabrica con cámaras de aire de 6, 8, 12, 15, 16 y 20 mm.
Variando el espesor de la cámara se consiguen distintos grados de aislamiento térmico.
Dependiendo de la necesidad de aislamiento se puede disponer más de una cámara.
En el doble acristalamiento se pueden utilizar cualquiera de los vidrios monolíticos, en
sus distintos espesores (siempre superiores a 4 mm) y en sus distintas versiones
(transparente incoloro, metalizado, de baja emisividad, coloreado, de control solar,
templado, etc, e incluso algunos vidrios impresos) y también vidrios compuestos como los
vidrios laminados en sus distintas versiones. Así se pueden conseguir productos de vidrio
que respondan a distintas características, tanto técnicas como estéticas (por ejemplo,
utilizando vidrios de diferentes espesores con finalidad acústica, vidrios templados o
laminados para conseguir diferentes grados de seguridad, vidrios decorativos o
manufacturados por cuestiones estéticas, o vidrios de protección contra incendios).
Comercialmente hablando, el doble acristalamiento que se fabrica habitualmente es el
que lleva una sola cámara, aunque para casos específicos que exijan un excepcional
aislamiento térmico, puede fabricarse con dos o más cámaras.
Si en el doble acristalamiento se utilizan vidrios coloreados, y el acristalamiento es de
grandes dimensiones (uno de los lados es mayor de 1,50 m), dichos vidrios deberán estar
templados (excepto para la orientación Norte).
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OTROS PRODUCTOS DE VIDRIO
Vidrios parallamas
Estos vidrios pueden formar parte de vidrios compuestos (vidrios laminados y doble
acristalamiento), cuando se trata de incrementar su resistencia al fuego.
Estos vidrios pueden formar parte de vidrios compuestos (vidrios laminados y doble
acristalamiento), cuando se trata de incrementar su resistencia al fuego.
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Vidrio celular
El vidrio celular se obtiene a partir de la fusión de polvo vítreo, que es sometido a un
proceso termo-químico para que se generen burbujas o células cerradas en estado de
parcial vacío y sin comunicación entre ellas, lo que lo convierte en un material con un
elevado grado de aislamiento térmico.
Esa estructura de células herméticamente cerradas e incomunicadas entre sí hace que
este material sea totalmente estanco al vapor de agua, no absorbiendo humedad. Es por
tanto un material totalmente impermeable.
Es un material inorgánico, sin adición de resinas y, por tanto, totalmente incombustible
(no arde y no produce gases tóxicos) e imputrescible (no pueden sobrevivir en él ni
bacterias ni hongos).
Tiene una muy baja densidad (es muy ligero) rígido e indeformable (con gran resistencia
a compresión con respecto a otros materiales aislantes) y resiste químicamente, tanto a
disolventes orgánicos, como a la mayoría de los ácidos.
Su empleo fundamental es como aislante térmico. Se utiliza en el aislamiento de muros
por su cara interior, para evitar humedades por condensación, en el aislamiento de
fachadas por el exterior, y también en el aislamiento de techos, forjados y cubiertas.
Se comercializa en forma de placas de 450x300 mm de superficie, con diferentes
espesores (13, 20, 30 y 40 mm) en forma de coquillas para aislamiento de tuberías e
instalaciones en general.
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Fibra de vidrio
Utilizando la composición de materias primas adecuadas y mediante el procedimiento de
extrusión, se puede obtener un vidrio en forma de finas fibras.
Con las fibras se pueden obtener diferentes productos para distintas utilizaciones en
construcción: hilos, hilos cortados en pequeños trozos, fibra molida, cordones que se
obtiene por unión de varios hilos, y fieltros (o mantas).
Los hilos o los cordones se utilizan para obtener tejidos (mallas, telas) que se pueden
utilizar directamente en construcción o servir de base para obtener productos compuestos
impregnando una malla de fibra de vidrio con otros materiales como resinas sintéticas,
betún, etc.
Los hilos cortados y la fibra molida tienen múltiples aplicaciones, y son utilizados
principalmente en los procesos de fabricación de productos de grandes series, para el
refuerzo de resinas plásticas (por ejemplo, poliéster con fibra de vidrio) o para el refuerzo
de productos fabricados con escayola o cemento.
Los fieltros pueden estar formados por hilos de vidrio cortados o por hilos continuos que
son aglomerados por un ligante, para formar una tela no tejida que se suele utilizar
principalmente como refuerzo de los productos moldeados con resinas plásticas (por
ejemplo, una canoa o un depósito de combustible para una caldera de calefacción).
Los fieltros también pueden estar formados por hilos cortados en pequeños trozos, que
son abiertos mecánicamente (para que vuelvan a ser filamentos), y que son enredados
entre sí por un sistema de pinchado con agujas, para formar una especie de manta, con
distintos espesores, que son utilizadas fundamentalmente como paneles para el
aislamiento térmico. Pueden ir dispuestos sobre un soporte de papel, con distintas
presentaciones, desde una manta más o menos flexible hasta paneles semirrígidos o
rígidos, impregnados de resinas sintéticas. Se pueden forrar incluso de distintos
materiales (papel, aluminio, resinas, etc).
Los fieltros pueden presentarse en forma de mantas flexibles o paneles más o menos
rígidos, que se utilizan principalmente para el aislamiento térmico de paredes y cubiertas,
o para la confección de conductos de aire acondicionado, o presentarse en forma de
coquillas para el aislamiento de conductos de instalaciones.
Tanto los hilos como la fibra molida o los fieltros también son utilizados en la elaboración
de semiproductos como los preparados de moldeo (por ejemplo, gránulos de materiales
plásticos con fibra de vidrio) para obtener una gran variedad de productos compuestos
con fibra de vidrio.
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Otros productos
Existen muchas variantes de los tipos de vidrio analizados anteriormente, desde el punto
de vista estético o con características técnicas muy especiales, como algunos de los que
se describen a continuación.
Vidrio autolimpiable
Vidrios inteligentes
Son vidrios que varían sus propiedades crómicas cuando se les aplica una corriente
eléctrica o cambio de temperatura, por lo que pueden ganar o perder su transparencia
según las condiciones en las que se encuentren. Suelen teñirse de colores generalmente
azules o verdes. Es permite el control del paso de la luz y/o el calor a través de ellos lo
que supone una reducción del gasto en iluminación y climatización.
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5. Requisitos del Código Técnico de la Edificación
El Documento Básico Seguridad de Utilización y Accesibilidad, del Código Técnico de la
Edificación: CTE DB SUA (en su Sección SUA 2: seguridad frente al riesgo de impacto o
de atrapamiento), establece las reglas y procedimientos que permiten limitar el riesgo de
que los usuarios puedan sufrir impacto o atrapamiento con elementos fijos o practicables
del edificio.
1 Los vidrios existentes en las áreas con riesgo de impacto que se indican en el punto 2
siguiente de las superficies acristaladas que no dispongan de una barrera de protección
conforme al apartado 3.2 de SUA 2, tendrán una clasificación de prestaciones X(Y)Z
determinada según la norma UNE EN 12600:2003, cuyos parámetros cumplan lo que
se establece en la tabla 1.1. Se excluyen de dicha condición los vidrios cuya mayor
dimensión no exceda de 30 cm.
2 Se identifican las siguientes áreas con riesgo de impacto (véase figura 1.2):
a) en puertas, el área comprendida entre el nivel del suelo, una altura de 1,50 m y
una anchura igual a la de la puerta más 0,30 m a cada lado de esta;
b) en paños fijos, el área comprendida entre el nivel del suelo y una altura de 0,90 m.
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UNE-EN 12600:2003
Vidrio para la edificación. Ensayo pendular.
Método de ensayo al impacto y clasificación para vidrio plano
Esta es una norma de ensayo para clasificar los productos de vidrio plano utilizados en
la edificación, por sus prestaciones bajo el impacto y por la forma de rotura. La
clasificación por altura de caída corresponde a valores graduados de energía transmitida
por el impacto de una persona.
PROCEDIMIENTO OPERATORIO
El ensayo se realiza con un aparato que consta de un marco principal estable (donde se
sujeta la probeta en posición durante el ensayo) y un elemento impactador (formado por
dos neumáticos, con un sistema de suspensión y un mecanismo de liberación).
Cada probeta debe incluir un panel sencillo de vidrio y debe ser representativa de la
producción normal del tipo de producto sometido a ensayo. Las dimensiones de la probeta
son de, aproximadamente, 90 cm de anchura y 2 m de altura.
El ensayo se realiza, para cada altura ensayada, sobre 4 probetas de idéntica estructura
y con el mismo espesor nominal.
Las probetas se acondicionan durante al menos 12 h a 20 ºC.
Altura de caída
Clasificación
mm
3 190
2 450
1 1.200
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Máquina de ensayo pendular en distintas fases de ensayo.
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Requisitos de ensayo
Las piezas sometidas a ensayo no deben romper o, en caso de romper, deben hacerlo
de una de las dos maneras siguientes:
Resultados
a) No se ha roto.
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CLASIFICACIÓN
Tipo de rotura
X (Y) Z
siendo:
X: es la clase más alta de altura de caída a la que el producto no rompe o rompe de
acuerdo con los apartados a) o b) del apartado de requisitos de ensayo.
Y: es el modo de rotura, A, B o C.
Z: es la clase más alta de altura de caída en la que el producto no rompe, o cuando
rompe, lo hace de acuerdo con el apartado a) de los requisitos de ensayo.
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Ejemplos de clasificación
Clasificación 2 (B) 2
Clasificación 1 (C) 3
Clasificación 1 (C) 0
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6. BIBLIOGRAFÍA
APUNTES DE VIDRIOS
Rodríguez Orejón, Agustín y otros (1994). EUATM.
APUNTES DE VIDRIOS
J. Amador – E. Fernández – J. Díaz-Guerra
VIDRIOS
Juan José Amador Blanco
UNE-EN 12600:2003
Vidrio para la edificación. Ensayo pendular.
Método de ensayo al impacto y clasificación para vidrio plano
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