Comportamiento de las baldosas cerámicas frente a las variaciones de humedad y temperatura 

Las variaciones de humedad y temperatura provocan cambios dimensionales en todos los materiales. Lógicamente, a mayores variaciones, mayores cambios dimensionales.

Las baldosas cerámicas son un material muy estable frente a las variaciones de humedad y temperatura en el entorno de uso en el que están instaladas. La mayoría de los materiales que se utilizan como recubrimiento en construcción presentan mayores variaciones frente a estos cambios a los que se ve sometido el recubrimiento.

Por otra parte, la combinación de temperaturas bajas y humedad continuada en contacto con la cara posterior de la baldosa puede provocar la aparición de problemas por helada.

Aun siendo muy estables las baldosas, hay que tener en consideración ciertos aspectos en relación con las variaciones de humedad y temperatura para evitar problemas una vez instaladas.

Relación entre el comportamiento de las baldosas cerámicas  y las variaciones de humedad y temperatura

Cualquier construcción va a estar sometida a las variaciones de las condiciones ambientales existentes in situ. Las mayores variaciones de temperatura se presentan habitualmente entre el día y la noche en periodos de tiempo cortos o entre estaciones en periodos de tiempo largos. Estas variaciones condicionan el tamaño tanto de la baldosa como de los diferentes materiales que conforman el sistema cerámico. A mayor temperatura cualquier material dilata y tiene mayor longitud, cuando disminuye la temperatura el material contrae y reduce su tamaño. Lógicamente estas variaciones dimensionales resultan muy pequeñas en una pieza, pero si consideramos superficies grandes, pueden resultar ya significativas para el conjunto.

Las variaciones de humedad o mejor dicho, el contacto continuado de las baldosas con el agua provoca que las baldosas aumenten de tamaño debido al fenómeno de expansión por hidratación de la estructura interna de la baldosa. En las baldosas esmaltadas, puesto que el esmalte es una capa impermeable, se produce cuando existe humedad en contacto con el soporte o capa inferior, es decir, cuando existe humedad en el interior del sistema cerámico. Habitualmente este proceso de cambio dimensional es más lento que cuando el cambio es por variación de la temperatura.

Además del fenómeno de la variación dimensional, el contacto de la baldosa cerámica con humedad también puede provocar cambios de curvatura en las piezas instaladas si se van hidratando diferencialmente desde el interior lo que provoca una mayor expansión de la parte inferior de la baldosa.

Las variaciones dimensionales pueden generar tensiones que, si el sistema no es capaz de aguantar, pueden producir despegues y abombamientos en el recubrimiento de baldosas o incluso fisuras continuas entre piezas cuando la adhesión entre capas del sistema es muy buena y todos los elementos se encuentra muy bien adheridos entre sí.

Por último, una hidratación excesiva de la estructura interna de la baldosa al estar en contacto con agua unida a episodios de heladas (ciclos hielo-deshielo), puede provocar la aparición de lesiones en las baldosas en forma de los llamados “desconchados por helada”, que son pérdidas parciales de material en la superficie y parte del soporte de la baldosa generando unos huecos de forma troncocónica. Estos desconchados se forman debido a las tensiones generadas en el interior de la baldosa cuando el agua que satura los poros internos se hiela y aumenta de volumen.

Desconchados por helada

Dilatación térmica lineal

Esta característica es la que permite evaluar el comportamiento de las baldosas cerámicas frente a los cambios de temperatura. Tal como se indicó en el artículo “Características requeridas a las baldosas cerámicas en función de su aplicación”, la norma que ensaya esta característica es la UNE-EN ISO 10545-8. “Baldosas cerámicas. Parte 8: Determinación de la dilatación térmica lineal”.

La norma consiste en determinar el incremento de longitud experimentado por la muestra, al ser sometida a un calentamiento desde la temperatura ambiente hasta 100°C, en un dilatómetro normalizado. 

Las normas de producto ISO 13006 “Ceramic tiles. Definitions, classification, characteristics and marking” y UNE-EN 14411 “Baldosas cerámicas. Definiciones, clasificación, características, evaluación y verificación de la constancia de prestaciones, y marcado”, fijan como especificación únicamente que las baldosas cumplan con el valor declarado por el fabricante.

Así mismo, a nivel informativo indican que la mayoría de las baldosas cerámicas tienen una dilatación térmica lineal baja, por lo que consideran que esta característica será relevante cuando las baldosas se coloquen en condiciones de grandes variaciones de temperatura. Habitualmente las baldosas suelen tener un coeficiente entre 5 y 7 × 10⁻⁶ / ºC.

Si suponemos un suelo de baldosas cerámicas de 100 metros de longitud, en una zona exterior con un aumento de temperatura en un día de 25ºC, la variación dimensional será como máximo de 1,8 cm.

Dilatómetro para medir el coeficiente de dilatación térmica

Expansión por humedad

Esta característica evalúa el comportamiento de las baldosas cerámicas cuando están en contacto frecuentemente con agua una vez instaladas, habitualmente por su cara posterior. La norma que ensaya esta característica es la UNE-EN ISO 10545-10. “Baldosas cerámicas. Parte 10: Determinación de la dilatación por humedad”.

La norma consiste en determinar el incremento de longitud experimentado por la muestra, determinando la variación de longitud de las probetas ensayadas, después de un recocido a 550°C y un tratamiento posterior con agua hirviendo durante 24 horas.

Al igual que en el caso de la dilatación térmica, las normas de producto fijan como especificación que las baldosas cumplan con el valor declarado por el fabricante.

A nivel informativo indican que la mayoría de las baldosas tiene una dilatación por humedad que no afecta a la colocación si esta se hace correctamente. Comentan que, con una colocación incorrecta que permita la acumulación de agua en contacto con la cara posterior de la baldosa o en condiciones climáticas extremas, un exceso de dilatación por humedad de 0,6 mm/m puede causar problemas.

Habitualmente, la expansión por humedad de las baldosas cerámicas suele ser como máximo de 0,1 mm por metro lineal, lo que supondría en un suelo de longitud 100 metros, una expansión máxima de 1 cm. Se observa pues que en las baldosas cerámicas tienen una relevancia similar la expansión por humedad y la dilatación térmica.  

Momento del ensayo de determinación de la expansión por humedad

Resistencia a la helada

Tal como se ha comentado con anterioridad, la aparición de fenómenos de helada en baldosas instaladas está relacionada con episodios de bajas temperaturas y el contacto continuado de la baldosa con agua. En el caso de baldosas esmaltadas, por su cara inferior, ya que la cara esmaltada impide este contacto por la cara vista.

La norma de ensayo que evalúa esta característica es la UNE-EN ISO 10545-12. “Baldosas cerámicas. Parte 12: Determinación de la resistencia a la helada”. Consiste en someter a las baldosas, una vez impregnadas en agua a 100 ciclos hielo-deshielo dentro de un equipo apropiado (cámara de helada) y evaluar posteriormente si han aparecido defectos en la muestra ensayada.

Las normas de producto establecen que las baldosas cerámicas de absorción de agua E_b < 3% deben superar el ensayo de resistencia a la helada, mientras que las baldosas de absorción de agua superior deben cumplir con lo que declare el fabricante.

Cuestiones relevantes para un prescriptor

Tal como se ha comentado, las baldosas cerámicas en general son muy estables dimensionalmente frente a las variaciones térmicas y en contacto con la humedad y no suelen ser especialmente sensibles a la aparición de problemas por helada.

Sin embargo, es cierto que hay usos en los que resultan más significativas estas propiedades y por tanto se requiere tener en cuenta las características tratadas en este artículo con objeto de confirmar que las baldosas presentarán un comportamiento adecuado y no serán causa de la aparición de patologías.

En la tabla siguiente se especifican los usos en los que pueden resultar relevantes las propiedades tratadas en este artículo.

Nota:

— No relevante.

· Poco significativo (no necesariamente se requiere evaluar las características de la baldosa. Se puede suponer que las baldosas cerámicas en general tienen unas propiedades suficientes respecto a estas propiedades como para minimizar el riesgo de patologías).

·· Significativo (requiere evaluar las características de la baldosa y tenerlas en consideración).

···  Muy Significativo (requiere evaluar las características de la baldosa y elegir las de mejores prestaciones y características que aseguren un adecuado comportamiento).

Instalación de baldosas cerámicas en relación con las propiedades evaluadas

La dilatación térmica, la expansión por humedad y el comportamiento frente a la helada condicionan enormemente la instalación de baldosas cerámicas.

La dilatación térmica y la expansión por humedad provocan tensiones por variaciones dimensionales de los diferentes elementos que necesitan de juntas entre las baldosas para absorberlas. En caso de no existir juntas, las tensiones afectarían directamente a las baldosas y se generarían problemas de abombamiento, despegues o fisuras. Estas juntas son las llamadas juntas de colocación y las juntas de movimiento.

Las juntas de colocación tienen que utilizarse siempre en la instalación de baldosas cerámicas y deben ser de la anchura adecuada, así como estar rellenas de material de rejuntado específico para este fin. Las juntas de movimiento se tienen que ejecutar respetando las juntas estructurales del edificio, en los encuentros entre diferentes superficies y/o materiales y dividiendo la superficie total en áreas más pequeñas en las que las tensiones son menores. Las juntas de movimiento pueden estar formadas por perfiles metálicos o plásticos o por materiales compresibles.

La instalación también debe minimizar la penetración de humedad en el interior del sistema cerámico, bien desde la superficie a través de las juntas o bien a través de las capas inferiores desde las zonas aledañas. La presencia de humedad, tal como se ha comentado puede generar problemas dimensionales, de deterioro de la baldosa y también de pérdida de cohesión entre las diferentes capas del sistema, baldosa incluida.

Esto es especialmente relevante en zonas exteriores en climas fríos con riesgo por problemas de helada, donde puede ser necesario disponer de elementos de drenaje tanto superficial como en el interior del sistema para evacuar el agua y que no quede en contacto permanente con la baldosa. Tampoco deben existir huecos en las capas inferiores donde pueda acumularse el agua.

Los cambios de temperatura y la presencia de humedad son aspectos relevantes para la durabilidad en las instalaciones de baldosas cerámicas. Es por ello por lo que existe normativa que evalúa propiedades de las baldosas relacionadas con estos aspectos.

Aun siendo las baldosas cerámicas uno de los materiales de construcción más estables frente a estas cuestiones, no se deben dejar de tener en cuenta. Por una parte, evaluando estas características en la baldosa en función de las exigencias de uso y por otra tomado las debidas precauciones en su instalación.