LIFECERAM. CARACTERÍSTICAS TÉCNICA S DE PRODUCTOS PARA PAVIMENTACIÓN U RBANA A. MUÑOZ(1), F.J. GARCÍA-TEN(1), E. UVIEDO(2), D. CHUMILLAS(3), C. GIL(4), M.C. SEGURA(5) (1) INSTITUTO DE TECNOLOGÍA CERÁMICA (ITC). ASOCIACIÓN DE INVESTIGACIÓN DE LAS INDUSTRIAS CERÁMICAS (AICE ). UNIVERSITAT JAUME I.

CASTELLÓN. ESPAÑA. (2) ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE FABRICANTES DE AZULEJOS Y P AVIMENTOS CERÁMICOS (ASCER). CASTELLÓN. ESPAÑA. (3) CHUMILLAS & TARONGI, S.L. VILLARREAL. ESPAÑA (4) KEROS CERÁMICA, S.A. NULES. ESPAÑA (5) VERNÍS, S.A. ONDA. ESPAÑA

Agradecimientos

LIFE12 ENV/ES/000230

LIFECERAM. “Zero waste in ceramic tile manufacture”

Con la contribución del instrumento financiero LIFE de la Unión Europea

1 Introducción La fabricación de baldosas cerámicas en la UE genera residuos en diferentes etapas del proceso de producción. La cantidad total estimada de residuos es de unos 1,5 millones de toneladas por año. Aunque una parte muy importante de estos residuos se recicla en los productos cerámicos y procesos de fabricación actuales, existe un cierto porcentaje que no puede ser reciclado debido al cambio que provocaría en el comportamiento y propiedades finales de las baldosas cerámicas. Como resultado, una cantidad importante de estos residuos se destinan a vertederos o se utilizan como cargas en productos de bajo valor añadido. El objetivo principal del proyecto LIFECERAM es alcanzar una situación de residuo cero en la fabricación de baldosas cerámicas. Para ello, se plantea:

• El desarrollo de un nuevo tipo de gres porcelánico para su uso en exteriores (pavimentación urbana) que incorpore en el soporte y esmalte un muy elevado contenido de residuos.

• El diseño de un proceso de preparación de la composición del soporte que sea altamente sostenible, basado en las tecnologías de molienda en seco y granulación.

Una de las acciones iniciales del proyecto es la realización de un estudio comparativo de las propiedades que presentan las baldosas utilizadas actualmente en pavimentación urbana al objeto de definir las características que debe presentar el nuevo producto.

2 Análisis de la tipología de productos utilizados en pavimentación urbana Se ha realizado un estudio de mercado de los tipos de productos que de forma mayoritaria se están utilizando para pavimentación urbana en Europa. A continuación se describen los productos más habitualmente usados en la pavimentación de aceras, paseos y plazas:

Baldosa de piedra natural

Unidad de piedra natural obtenida por corte o lajado que se utiliza como material de pavimentación, para pavimentos exteriores y acabados de calzadas, en las que la anchura nominal es más del doble de su espesor.

Baldosa de hormigón

Unidad prefabricada de hormigón utilizada como material de pavimentación destinado para uso exterior, que satisface las siguientes condiciones: la longitud total no excederá 1m; su longitud total dividida por su espesor será mayor que 4.

Baldosa de terrazo

Elemento de forma y espesor uniforme que puede ser fabricado individualmente bien por compresión y/o vibración, o moldeado como grandes placas o bloques de áridos minerales aglomerados con cemento mediante vibración y/o compresión y/o vacío, antes de cortarlo al tamaño adecuado.

Tanto las baldosas de hormigón como las de terrazo están compuestas por áridos de origen natural o de machaqueo fino procedentes de piedras de granito o mármol, cemento, agua, pigmentos y aditivos.

Baldosa de gres porcelánico

Baldosa fabricada a partir de arcillas y/u otras materias primas inorgánicas, totalmente vitrificada con absorción de agua menor o igual al 0,5%. Generalmente se fabrican por prensado en seco a temperatura ambiente (aunque también se pueden moldear por extrusión), seguido por un secado y cocción a temperatura suficiente para desarrollar las propiedades requeridas.

3 Normativa aplicable Cada uno de los productos detallados en el apartado anterior posee una normativa propia tanto de ensayo como de especificaciones o requisitos técnicos. Es decir, el método de medida de una propiedad en concreto no es igual para cada uno de los tipos de baldosas, lo que dificulta la comparación de sus propiedades.

En la tabla siguiente se recopilan las diferentes normativas de referencia:

Tipo de baldosa Normativa

Piedra natural

UNE-EN 1341:2013. Baldosas de piedra natural para uso como pavimento exterior. Requisitos y métodos de ensayo

Hormigón UNE-EN 1339:2004 y UNE-EN 1339:2004/AC:2006 Baldosas de hormigón. Especificaciones y métodos de ensayo

Terrazo UNE-EN 13748-2:2005 Baldosas de terrazo. Parte 2: Baldosas de terrazo para uso exterior

Gres porcelánico

UNE-EN 14411:2013 Baldosas cerámicas. Definiciones, clasificación, características, evaluación de la conformidad y marcado

Tabla 1. Normas europeas aplicables a los diferentes tipos de pavimento urbano

Por otro lado, la mayor parte de las normas presentan unos requisitos mínimos a cumplir o unas clases de resistencia, sin estar éstas correlacionadas con los posibles usos reales: pavimentos peatonales, pavimentos con paso ocasional de vehículos, etc.

Por todo ello, es necesario seleccionar unas técnicas de ensayo únicas para comparar los diferentes materiales que sean capaces de reproducir de la forma más precisa posible su comportamiento real.

4 Características técnicas En primer lugar, se han recopilado las diferentes características técnicas o propiedades que se detallan en cada una de las normativas de referencia mencionadas en el apartado anterior, y se ha realizado una selección de las que estaban relacionadas con la aptitud al uso del material.

Para cada una de estas características técnicas, se ha seleccionado un método de medida único que fuese posible aplicar a cada uno de los diferentes materiales, y que fuera capaz de aportar información relacionada con el comportamiento real del producto.

Por último, se han seleccionado muestras en el mercado representativas de las diferentes tipologías de producto y se han aplicado las técnicas de ensayo escogidas.

B. piedra natural 400x400x30mm B. hormigón 250x250x30mm

B. terrazo 400x400x40mm Gres porcelánico 400x400x16mm

Figura 2. Pavimentos ensayados

En la tabla 2 se muestra un resumen de los resultados obtenidos indicando en ella los procedimientos o normas empleadas para medir cada una de las características técnicas.

5 Conclusiones • El gres porcelánico es el producto que presenta las mejores

propiedades mecánicas teniendo en cuenta su bajo espesor. La piedra natural también obtiene buenos resultados pero duplica en espesor al gres porcelánico Las baldosas basadas en cemento son las que proporcionan los menores valores de estas características.

• La porosidad de las baldosas, evaluada como absorción de agua, está relacionada con la expansión por humedad y la retención de suciedad. Así, de nuevo, el gres porcelánico y la piedra natural son los productos que presentan las mejores propiedades.

• En base a estos resultados se definirán las características del nuevo producto cerámico a desarrollar, con la finalidad de minimizar las patologías que aparecen actualmente en los pavimentos urbanos, pero teniendo en cuenta el objetivo de incorporar un contenido muy elevado de residuos.

Baldosa de piedra natural Baldosa de hormigón

Baldosa de terrazo Baldosa de gres porcelánico

Figura 1. Tipologías más habituales de pavimentos urbanos

Características técnicas Piedra natural Hormigón Terrazo Gres porcelánico

Carga de rotura. EN ISO 10545-4 (N) 9500 2500 4500 7000

Resistencia mecánica. EN ISO 10545-4 (N/mm 2) 15 5 6 50

Resistencia a la abrasión. EN ISO 10545-6 ( mm 3) 300 360 415 120

Resistencia al impacto. Cahier CSTB 3735 Anexo 6 Resiste Resiste Resiste Resiste

Resistencia al deslizamiento. ENV 12633. USRV > 45 > 45 > 45 > 45

Resistencia hielo/deshielo EN ISO 10545-12 Resiste Resiste Resiste Resiste

Absorción de agua capilaridad. EN 13748-2 (g/cm 2) 0,01 0,28 0,47 < 0,01

Absorción de agua total. EN 13748-2 (%) 0,5 6,6 6,3 0,1

Expansión por humedad. EN ISO 10545-10 (mm/m) 0,8 1,3 1,2 < 0,1

Dilatación térmica. EN ISO 10545-8 (K -1) 5,0 x 10-6 5,3 x 10-6 4,6 x 10-6 5,7 x 10-6

Retención de suciedad. Mancha carbón activo Baja Media Media Muy baja

Tabla 2. Características técnicas medidas para los diferentes tipos de pavimento urbano