análisis de las características físicas y del comportamiento
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Universidad Politécnica de Madrid
Escuela Universitaria de Arquitectura Técnica
ANÁLISIS DE LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y DEL
COMPORTAMIENTO MECÁNICO DE LAS TEJAS
CERÁMICAS CURVAS ANTIGUAS Y SU EVOLUCIÓN EN
EL TIEMPO
TRABAJO FIN DE MÁSTER
Mª Almudena García González
2011
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 1 -
Universidad Politécnica de Madrid
Escuela Universitaria de Arquitectura Técnica
Máster Oficial en “Técnicas y Sistemas de Edificación”
TRABAJO FIN DE MÁSTER
ANÁLISIS DE LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y DEL
COMPORTAMIENTO MECÁNICO DE LAS TEJAS
CERÁMICAS CURVAS ANTIGUAS Y SU EVOLUCIÓN EN
EL TIEMPO
Autor
María Almudena García González
Directores
Dª Mercedes Del Río Merino
D. Mariano González Cortina
Subdirección de Investigación, Doctorado y Postgrado
2011
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 2 -
RESUMEN
La reutilización de materiales de construcción procedentes de antiguas
edificaciones ya se llevaba a cabo en tiempos remotos, pero en las últimas
décadas esta práctica ha tomado una gran importancia debido a motivos
medioambientales, sostenibles y estéticos. El caso de la teja cerámica encabeza
la lista de materiales de construcción reutilizados y valorados en nuestros días.
Sin embargo la normativa actual no recoge las características o prestaciones
exigibles a dichas tejas a fin de tener criterios de aceptación o rechazo de las
mismas.
Por otro lado, los estudios e investigaciones que se han analizado en este trabajo
no arrojan resultados analíticos sobre la evolución en el tiempo de las
prestaciones de las tejas como material de cobertura.
Como consecuencia del vacío legal que existe en cuanto a los materiales de
derribo y a fin de concretar las características físico – mecánicas de las tejas
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curvas antiguas, y así mismo, poder establecer su idoneidad frente a las
exigencias actuales para los materiales de cubierta, se desarrolla este trabajo.
En él se han ensayado tejas de diferentes rangos de edad y se ha podido concluir
que el musgo y liquen que se ha depositado sobre ellas a lo largo de los años
hacen que dichas tejas se puedan clasificar con la categoría 1 en cuanto a
impermeabilización, según la actual normativa (EN 1304), pudiéndose comparar
en este aspecto a las tejas de reciente fabricación, hecho que no es posible sin
esta capa orgánica propia de su edad.
Además de la impermeabilización, requisito imprescindible de cualquier material
de cobertura, se ha comprobado que la capacidad mecánica de las tejas antiguas
no se ve afectada por el paso del tiempo y que la película de musgo y liquen no
afecta a su resistencia a flexión.
En cuanto a la durabilidad de estas tejas antiguas se ha comprobado que éstas
son resistentes a la helada, habiéndolas sometido a muy bajas temperaturas
(hasta -40ºC), sin que manifestaran tras estos ensayos signos de deterioro
alguno.
Como conclusión final podemos establecer, y así se ha demostrado con los
ensayos de este trabajo, que las tejas antiguas, pese a los deficientes procesos
de fabricación de su época y el escaso o inexistente control de calidad de los
mismos, con el paso del tiempo conservan e incluso mejoran sus características
tanto físicas como mecánicas, pudiendo ser por tanto un material perfectamente
reutilizable en edificaciones actuales.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
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INDICE
1. Introducción ........................................................................................................................................... - 6 -
2. Evolución histórica del uso de la cerámica ............................................................................................ - 9 -
2.1 La tierra como material de construcción ....................................................................................... - 9 -
2.2 La construcción con tierra en la actualidad ................................................................................ - 12 -
2.3 La cerámica como material de construcción .............................................................................. - 14 -
2.4 La teja como material de construcción ....................................................................................... - 16 -
3. Características de las tejas antiguas ................................................................................................... - 20 -
3.1 Dimensiones de las tejas ............................................................................................................ - 20 -
3.2 Durabilidad y resistencia a la helada .......................................................................................... - 22 -
3.3 Aislamiento térmico .................................................................................................................... - 23 -
3.4 Líquenes que colonizan las tejas. permeabilidad ....................................................................... - 24 -
4. Marco normativo relativo a las tejas cerámicas ................................................................................... - 25 -
4.1 Normativa relativa a las características físicas de las tejas cerámicas ...................................... - 25 -
4.2 Normativa relativa a la resistencia a flexión ............................................................................... - 27 -
4.3 Normativa relativa a la permeabilidad ........................................................................................ - 28 -
4.4 Normativa relativa a la resistencia a la helada ........................................................................... - 29 -
4.5 El código técnico y los materiales cerámicos ............................................................................. - 32 -
4.6 Marcado CE ............................................................................................................................... - 34 -
4.7 Normativa para la recuperación de la teja vieja ......................................................................... - 36 -
5. Estado de la cuestión .......................................................................................................................... - 37 -
5.1 Durabilidad y resistencia a la helada .......................................................................................... - 37 -
5.2 Líquenes que colonizan las tejas. permeabilidad ....................................................................... - 40 -
5.3 Aislamiento térmico .................................................................................................................... - 42 -
5.4 Los materiales cerámicos antiguos como materiales reutilizables ............................................. - 43 -
6. Objetivos del trabajo ............................................................................................................................ - 46 -
7. Fase experimental ............................................................................................................................... - 47 -
7.1 Caracterización de la tejas .......................................................................................................... - 47 -
7.2 Ensayo de absorción .................................................................................................................. - 56 -
7.3 Ensayo de permeabilidad ........................................................................................................... - 70 -
7.4 Ensayo de heladicidad ............................................................................................................... - 80 -
7.5 Ensayo de resistencia a flexión .................................................................................................. - 87 -
8. Conclusiones finales ......................................................................................................................... - 107 -
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8.1 En cuanto a la caracterización .................................................................................................. - 107 -
8.2 En cuanto a las propiedades físicas ......................................................................................... - 107 -
8.3 En cuanto a las propiedades mecánicas .................................................................................. - 108 -
9. Futuras líneas de investigación ......................................................................................................... - 109 -
10. Bibliografía ......................................................................................................................................... - 110 -
11. Anexos ............................................................................................................................................... - 114 -
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1. INTRODUCCIÓN
En su ensayo ―América, tierra firme‖ [01], Germán Arciniegas dedica un capítulo,
(El lenguaje de las tejas), a los tejados de teja y su transcendencia en la
arquitectura americana postcolombina, herencia sin duda de los españoles
conquistadores, afirmando en el mismo que ―si hay algo que le dé o imprima
carácter, que “caracterice” a una arquitectura, es la manera de cubrir los edificios.
“Toda la personalidad de las construcciones españolas está en las tejas‖.
El Tile Roofing Institute de Chicago [02], haciendo referencia al aspecto de los
tejados cerámicos, se cuestiona lo siguiente ―Are roof tiles available that don't look
Spanish?‖. Actualmente los fabricantes de tejas dotan al mercado de una enorme
variedad de aspectos, colores, acabados, imitaciones, etc. pero la realidad es que
la tradicional teja cerámica es sin duda una seña de identidad de la arquitectura
española, que la hace mundialmente conocida. En el mismo ensayo de Germán
Arciniegas antes mencionado, se cita literalmente ―Cuándo los ingleses van de
turismo a España, siempre llegan diciendo lo mismo: "Qué linda es la teja
española‖ y en otro párrafo de su obra ―A veces, con los años, no sólo líquenes y
musgos, sino plantas de mayor atrevimiento prosperaban sobre las tejas;
entonces la casa tomaba un remate vegetal y florido que le daba encanto de ruina
y rusticidad. En esas tejas está el alma de España”. [01]
Como cualquier material de construcción actual, la teja cerámica posee unas
cualidades de calidad que le permiten ofrecer unas prestaciones de estanqueidad,
impermeabilidad, resistencia, etc. que se han ido mejorando con el tiempo, como
aseguran varios autores como Juan Monjo, en su libro ―Patología de cerramientos
y acabados arquitectónicos‖, y como fruto de investigaciones y mejoras
continuadas. La teja antigua, tras su aspecto degradado por el paso del tiempo,
oculta un material siempre joven desde el punto de vista de las prestaciones que
ofrece.
Con esta teoría como punto de partida, de la que no se han encontrado
referencias durante el desarrollo de este trabajo sobre investigaciones al
respecto, siendo sin embargo muy aceptada y generalizada, podríamos analizar
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las tendencias de uso y el mercado de este material bajo dos puntos de vista. Por
un lado es perfectamente constatable la inquietud por conservar el aspecto de la
arquitectura tradicional, conservando los viejos aspectos y sistemas constructivos,
por ejemplo en los cascos antiguos de las ciudades históricas como Toledo,
Segovia, Granada, Sevilla, etc. donde las Ordenanzas Municipales obligan a
mantener la estética tradicional, para lo que es necesario reutilizar la piezas
antiguas o adquirir nuevas tejas con acabado imitando al tradicional. A este
motivo estético se une la no menos importante razón de la sostenibilidad, que
tanto se está procurando en las últimas décadas. Por tratarse de un material
fácilmente reutilizable y además fabricado exclusivamente de materia prima
natural, su uso es sostenible y ecológico, por lo que parece razonable pensar que
el interés por este material sea creciente.
Sin embargo, hay otro punto de vista respecto de los materiales reutilizables y
concretamente de las tejas antiguas, y es que si bien su reutilización parece muy
recomendable, la normativa actual no recoge esta posibilidad, no facilitando con
ello su empleo. Como se verá en capítulos posteriores, la normativa referente a
las tejas cerámicas, ya desde sus orígenes con las Normas Básicas y
Tecnológicas de edificación, no hace referencia a las tejas antiguas ni a los
posibles ensayos que pueden avalar su aceptación en el mercado. Con la entrada
en vigor del Código Técnico de Edificación no sólo no se minimiza problema sino
que se da un paso hacia atrás en la posibilidad de reutilización ya que se exige un
marcado CE a los materiales de construcción que avalen la calidad de los
mismos, dejando bajo responsabilidad del autor del proyecto el uso de cualquier
otro que no tenga dicho marcado, como podría ser el caso de tantos materiales
reutilizables, entre ellos la teja cerámica objeto de este trabajo. Profundizando en
el problema es fácil darse cuenta de que quizá detrás de este vacío legal pueda
estar el desinterés de los fabricantes cerámicos por que la teja antigua pueda ser
reutilizada, ya que de lo contrario la producción de teja nueva se vería seriamente
perjudicada. De esta manera dichos fabricantes de teja invierten en mejorar la
calidad de sus productos y en el acabado de los mismos, ofreciendo cada vez
más acabados superficiales imitando las antiguas piezas, pero no colaboran ni
facilitan la labor de avalar la teoría de que la teja antigua conserva o incluso
mejora sus cualidades con el paso del tiempo.
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En este trabajo se ha estudiado el comportamiento de las tejas antiguas frente a
la helada y su resistencia a flexión, analizándose así mismo sus características
físicas como la absorción, permeabilidad y el tiempo de saturación,
estableciéndose la influencia que el liquen y musgo tienen sobre las tejas que
colonizan.
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2. EVOLUCIÓN HISTÓRICA DEL USO DE LA CERÁMICA
2.1 LA TIERRA COMO MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN
La historia de la edificación y la de los materiales de construcción y la historia de
la especie humana discurren en paralelo desde el momento en que el hombre
primitivo deja de ser nómada y comienza a precisar un hogar, surgiendo por tanto
fruto de una necesidad y con objeto de cubrir una carencia.
El uso y desarrollo de los distintos materiales de construcción está en función,
entre otros motivos, de la accesibilidad a las materias primas con las que
producir dichos materiales. En los primeros momentos de la historia de la
edificación, los materiales utilizados son los que se encuentran en la naturaleza
con cierta facilidad, habida cuenta de la carencia de métodos de producción,
fabricación, etc. de éstos, siendo estos primeros materiales ramas de árboles,
piedras, barro, etc.
Según esta premisa, uno de los primeros materiales naturales utilizados con fines
constructivos fue la ―tierra‖ por su abundancia en cualquier lugar del planeta, en
sus diferentes tipologías.
El primer elemento constructivo con barro es el muro tapial, consistente en un
muro de tierra apisonada y mezclada con paja o ramas, que mejoran la trabazón
del muro y le dan plasticidad. Este tipo de muro ya se evidencia en la muralla de
la antigua ciudad de Jericó, en el siglo IX a.d.C. según varios tratados de
prehistoria, estando aún hoy muy extendido en todo el mundo. Tal es así que se
calcula que el 50% de la población mundial construye todavía hoy sus viviendas
con barro.
Tal es la importancia de la construcción con barro, y más concretamente con el
muro tapial, que hoy en día hay numerosos estudios realizados tanto desde el
punto de vista histórico, de rehabilitación de edificaciones singulares realizadas
con este sistema, como desde el intento de hacer resurgir estos sistemas y
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materiales tradicionales en aras de una arquitectura biológica, ecológica y
sostenible. Este resurgir tan intenso de la tierra y el barro como material de
construcción nos obliga a dedicarle un apartado al estado actual de estas
técnicas, por lo que este aspecto se desarrolla con algo más de profundidad, sin
llegar a ser objetivo del presente trabajo, en el apartado 2.3.
Otra versión del barro como material de construcción es el mundialmente
extendido adobe, siendo desde sus orígenes y hasta la actualidad un material de
presencia indiscutible en la edificación. El origen de la técnica primitiva del uso del
barro como material de construcción pudiera remontarse, según se evidencia en
los vestigios existentes de las primitivas comunidades agrícolas en Mesopotamia,
a más de 7.000 años antes de la era cristina. El ladrillo secado al sol o adobe
también fue utilizado por los grandes constructores egipcios, según nos han
dejado reflejado los jeroglíficos, existiendo ya en esta época el oficio de ladrillero.
Los pueblos árabes heredaron este sistema denominando a los adobes con el
término atob, que significa cieno o lodazal.
El adobe es un sistema más pobre que el muro tapial y era empleado
generalmente en las edificaciones más modestas, lavantadas casi siempre por el
propio usuario de la misma, ya que el tamaño de las piezas (en torno a 30x20x15
cms. de caras rugosas y bastas) permite la colocación de las mismas por una sola
persona (Imagen 1). Normalmente se fabricaban los adobes poco a poco y según
se contaba con el material, de
manera que la vivienda se
construía de manera muy lenta.
Los muros de adobe se
levantaban sobre una
cimentación semejante al
empleado para el muro tapial y,
muy a menudo, directamente
sobre una zanja como único Imagen 1. Muro de adobe.
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sistema de transmisión de cargas al terreno. Las piezas de adobe se sujetaban
entre sí con barro, y en algunas ocasiones cada dos o tres hiladas se recibían con
yeso o cal.
Las estructuras conseguidas con adobes son siempre mucho menos gruesas que
las ejecutadas con tapial, por lo que es sólo válido para pequeñas viviendas de
una sola altura.
La construcción de adobe migró hace muchos siglos de Marruecos,
popularizándose el uso de moldes de madera para sistematizar la construcción
con adobes. En las Américas el uso de material equivalente al adobe aparece por
primera vez en el Valle de Chicama, en el Perú, hacia el año 3000 antes de
Cristo. Durante la conquista y colonización americana, el adobe constituyó
muchas veces la única solución para construir edificaciones en zonas remotas. La
llegada de modernas vías de penetración y transporte cambió esa situación y
nuevos materiales de construcción desplazaron y relegaron el uso del adobe en
nuestro mundo contemporáneo.
Las construcciones de adobe representan las estructuras más antiguas del sud-
oeste de los EE.UU. que todavía están en pié. Existen aún edificaciones de
misiones religiosas y casas privadas que datan de siglos atrás. Los colonizadores
de la región construyeron sus casas con adobe porque el material (tierra) era
abundante. No había bosques o grandes cantidades de rocas, de manera que
construyeron con lo que tenían a mano, siendo ésta la manera más eficaz y
sostenible de elegir los materiales de construcción hoy en día. Casi seguro que el
material más abundante en una región es, asimismo, el que mejor se adapta al
clima y al medio ambiente, además del evidente beneficio económico que
conlleva su elección.
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2.2 LA CONSTRUCCIÓN CON TIERRA EN LA ACTUALIDAD
Cabe destacar, sobre el muro de tapial, que pese a ser el elemento constructivo
en tierra más antiguo y a los avances tan importantes que se han producido en
cuanto a los materiales de construcción, actualmente hay una gran tendencia a su
resurgimiento, debido a sus excelentes cualidades aislantes tanto térmicas como
acústicas, su resistencia a compresión, y en los últimos años por su gran valor
ecológico.
Ejemplo del apoyo a esta técnica milenaria son los muchos libros, artículos,
páginas web de organismos oficiales, etc. que en los últimos tiempos están
apostando por esta técnica y porque ésta ocupe un lugar en la arquitectura
tradicional y la rehabilitación. Este reciente crecimiento del interés por la
arquitectura del barro está presente en todo el planeta, como demuestran el
Primer Congreso Virtual de Arquitectura, celebrado en Caracas en el año 2000 en
el que el arquitecto D. Gonzalo Vélez Jahn impartió el curso titulado ―Arquitectura
del Barro‖.
Otro ejemplo claro del reciente interés que este tema ha suscitado entre los
profesionales de la arquitectura y la construcción, así como de los historiadores e
investigadores, es el Proyecto BIA 1092-2004. ―Propuestas de mantenimiento,
evaluación y restauración para la rehabilitación de edificios e infraestructuras
urbanas con fábricas históricas de tapial en la Provincia de Sevilla.‖ (2004-2008),
financiado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología y con Amparo Graciani
García como Investigador Principal. Este proyecto desarrollado por dos
investigadores de la Escuela de Arquitectura Técnica de la Universidad de Sevilla
es la continuación de otros tantos estudios realizados por éstos y por otros
investigadores, como el presentado en el First Internacional Congress on
Construction History [03].
La arquitecta de origen alemán, aunque afincada en España desde 1987, Petra
Jebens-Zirkel es una gran promotora de la construcción biológica o
bioconstrucción, término que ella misma fue la primera en utilizar al traducir
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literalmente de su alemán natal el término baubiologie (biología de la
construcción) al español. Petra se ha especializado en la construcción con adobe
y en un producto prefabricado denominado Cannabric. Se trata de un adobe
prefabricado que se fabrica en Andalucía desde el año 2005. Así mismo Petra
Jebens-Zirkel utiliza el tapial, y soluciona las cubiertas de sus bioconstrucciones
con vigas de madera y cáñamo, así como las cubiertas ajardinadas. Este tipo de
arquitectura, a la vez tradicional e innovadora, además de económica y
sostenible, cuenta, como se ha mencionado, con una gran aceptación en la
actualidad, como se constata en numerosas publicaciones como el artículo de
Elpais.com publicado el 26/08/2008 y titulado De vuelta a los orígenes: construir
con adobe.
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2.3 LA CERÁMICA COMO MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN
Uno de los primeros avances en el mundo de los materiales de construcción fue
el descubrimiento de la cerámica, como combinación del barro con el fuego. Este
primer descubrimiento se produce de manera fortuita y casual, no siendo en
principio aprovechado con fines constructivos, sino para la fabricación de los
primeros objetos de uso cotidiano, tales como vasijas y otros elementos propios
del ajuar doméstico.
Sin embargo estos primeros objetos cerámicos nada tienen que ver con los de
épocas posteriores una vez que éstos comienzan a ser cocidos, adquiriendo
propiedades demandadas por los materiales de construcción, tales como la
dureza, rigidez o resistencia.
El material cerámico por excelencia, tanto por ser el más utilizado como por ser el
primero en desarrollarse como material elaborado, es el ladrillo cerámico. Al igual
que el uso de la tierra o barro como material de construcción se comenzó a
emplear en los pueblos de Mesopotamia, lo mismo ocurrió con los ladrillos
cocidos. Desde allí se extendió a India y China por el Este, mientras que por el
Oeste pronto llega a Egipto, donde se han datado algunas piezas en el siglo XXX
a.d.C. En algunas pirámides de esta época se han encontrado ladrillos de forma y
tamaño muy similares a los actuales como elementos de relleno en paramentos
recubiertos de piedra.
Todas las grandes civilizaciones antiguas han utilizado la cerámica como material
de construcción, así por ejemplo los griegos fueron los primeros en utilizar las
tejas cerámicas como material de cubrición. Pero sin duda alguna los grandes
propulsores y dominadores de la tecnología cerámica fueron los romanos, tanto
es así que fueron los primeros en desarrollar lo que posteriormente sería la
normalización en los métodos y materiales de construcción, aportando una
medida patrón llamado pie romano, en torno al cual se establecen distintas
dimensiones para las piezas cerámicas.
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En la Península Ibérica el uso de la cerámica de construcción se generaliza y se
extiende igual que en el resto del Imperio Romano, y su influencia en las distintas
zonas viene determinada por la abundancia y facilidad de extracción de las
materias primas de las mismas.
Con la llegada de los árabes a la Península Ibérica la cerámica como material de
construcción queda totalmente asentado, pasando a ser el material más utilizado
y considerado el más notable de los materiales. Los árabes dejan la herencia
más relevante en la arquitectura española, concretamente el mudéjar, un arte de
albañiles y alarifes de pura tradición hispano musulmana, con ejemplos
tempranos en ambas Castillas, a partir del denominado ―románico de ladrillo‖, y
en Aragón, además de Andalucía, que lo difunde en el Nuevo Mundo de Colón.
En el siglo X, tanto en el entorno de León como en Al-Andalus, la producción de
tejas y ladrillos está plenamente consolidada, de modo que los fabricantes de
dichas manufacturas debían tener moldes de dimensiones determinadas.
Sin embargo, a veces se destaca en exceso la importancia de la influencia árabe
en el desarrollo de la cerámica de construcción, ya que a pesar de ser relevante,
no constituye algo absolutamente original y exclusivo, ya que en la Europa no
mediterránea la fabricación de ladrillos renació en la Edad Media, siguiéndose los
antiguos patrones romanos. En Inglaterra ya se cocían ladrillos a finales del siglo
XIII, e incluso antes en los Países Bajos. Durante la Baja Edad Media, los ladrillos
ganaron importancia en arquitectura civil en Países Bajos e Inglaterra. Se usaban
en paredes, tabiques, chimeneas, hogares y zócalos y también se empleó el
ladrillo en viviendas humildes.
Con la llegada del Renacimiento resurge el interés por las técnicas constructivas y
los materiales de construcción, escribiéndose libros técnicos que ocasionan una
evolución significativa. Se retoman los conocimientos romanos y con ellos se
continúa la evolución hasta la Revolución Industrial.
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2.4 LA TEJA COMO MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN
2.4.1 EVOLUCIÓN HISTÓRICA DEL USO DE LA TEJA CERÁMICA
Como ya se ha dicho anteriormente, las tejas cerámicas fueron utilizadas por
primera vez como material de construcción por los griegos, cuando el ladrillo
cerámico ya llevaba muchos siglos utilizándose por civilizaciones anteriores. En
un principio los griegos empezaron a techar sus edificios con los ladrillos de
adobe que posteriormente fueron reduciendo de espesor para llegar a las piezas
más planas. Esta evolución del ladrillo a la teja fue debida a la mala calidad de la
cocción de los ladrillos en unos hornos bastante rudimentarios. Al reducir el
espesor del ladrillo se reducían las tensiones internas debidas a la diferencia de
temperatura existente entre el núcleo y las superficies externas de la pieza, por lo
que la cocción de la pieza era más uniforme [04].
La fabricación de estas tejas y su empleo como material de cobertura fue un
fenómeno corriente en la España cristiana al menos desde el siglo X, teniendo
continuidad hasta nuestros días.
Los romanos utilizaban en sus cubiertas el imbrex o teja curva, que actuaba como
cobija, o sea, tapando las juntas dejadas por otras planas de mayor tamaño
(tegulae). Estas tejas eran colocadas sobre las estructuras de madera de
formación de la cubierta o sobre cúpulas o bóvedas, adaptando las pendientes de
éstas si era necesario para favorecer la evacuación del agua de lluvia (Imagen 2).
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Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 17 -
En el siglo XII fue corriente el uso de tejas de barro cocido en Inglaterra, y hacia
el 1200 era obligado en Londres y otras ciudades techar con teja, abandonando el
tipo de cubierta allí tradicional, que era a base de materia de origen vegetal, más
propio del mundo rural. En algunos de los fueros de ciudades castellanas, como
el de Zorita de los Canes (Guadalajara), se expresa claramente la obligación de
cubrir los edificios, viviendas en particular, con tejado utilizando la teja curva, la
que hoy vemos en construcciones tradicionales, desde el Cantábrico al
Mediterráneo [05].
Las tejas curvas, también llamadas ―árabes‖, ―morunas‖, ―lomudas‖, ―lomada‖, y
de ―media caña‖, [05] según diferentes autores consultados, había dos métodos
de fabricación de las mismas. El método más usual consistía en moldear las
piezas en una gradilla o gabera poco profunda, obteniendo una placa de arcilla en
verde, que más tarde adquiriría en otro molde interior forma hemitroncocónica.
Este segundo molde, con mango para poder retirarlo, se llamaba ―galápago‖.
En Argentina también se denomina a la teja árabe, ―teja muslera‖ por la técnica
empleada para su fabricación artesanal, ya que le daban forma con los muslos de
la pierna, técnica transmitida por los jesuitas a los aborígenes durante el siglo XVI
[06].
Imagen 2: Tejas romanas y piezas especiales. Fuente: Martín Sanchez, R.
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2.4.2 USO DE LA TEJA CERÁMICA EN LA ACTUALIDAD.
La teja cerámica es posiblemente, el material más adecuado para realizar una
cubierta. Como ventajas de este sistema de cubrición podemos resaltar el hecho
de que cada pieza supone una junta de dilatación cada pocos centímetros,
haciendo de este elemento una solución flexible y adaptable a los movimientos
del soporte. A esto se suma la resistencia al paso del tiempo, hecho que se
pretende demostrar en este trabajo, su facilidad de mantenimiento y reposición,
etc. El tejado ha sido la forma tradicional de cubrir aguas en las casas y edificios
en general, mientras no hubo materiales impermeabilizantes adecuados para
conseguir la estanqueidad de la cubierta.
En los últimos años se está viviendo un resurgimiento de los materiales cerámicos
en la construcción, al que la teja no es ajena. En el año 2007, la revista
Tecnología de Arcilla, publicaba un artículo en el que se analizaban las distintas
características de la arcilla como material para la fabricación de tejas, frente a las
de hormigón. La conclusión del mismo es que ―there is no reason why clay roof
tiles cannot take a larger share of the market and become the first choice for the
UK construction industry” [07]. El dominio de Mercado que había conseguido el
hormigón frente a la arcilla tras la Segunda Guerra Mundial, debido a su
economía, está cambiando poco a poco en parte por la presión legislativa de los
gobiernos a fin de mejorar la sostenibilidad de las edificaciones.
Sin embargo, es muy extraño encontrar a grandes arquitectos que, con la
excepción de una obra de rehabilitación, proyecten sus edificios con este sistema
constructivo. La cubierta inclinada y la teja cerámica no van a dejar de instalarse
mientras se promuevan viviendas unifamiliares, pero parece difícil que las
cubiertas de los grandes equipamientos, museos, estaciones o edificios de
vivienda colectiva se realicen con teja. No obstante, el sector de la cerámica de
construcción, y la teja en particular, está siendo objeto de continuas
investigaciones. Algunos fabricantes de materiales cerámicos están
especializados en la producción de tejas cerámicas, y han utilizado toda su
experiencia en mejorar las condiciones de aislamiento térmico y estanqueidad.
Los solapes y canaladuras facilitan el drenaje del agua de lluvia y permiten
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ángulos más tendidos de colocación. La teja cerámica realizada con mejores
arcillas y cocción adecuada es la teja clinquer, de muy baja absorción, (menor al
6%) y con una resistencia mayor.
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3. CARACTERÍSTICAS DE LAS TEJAS ANTIGUAS
3.1 DIMENSIONES DE LAS TEJAS
Existen tejas cerámicas antiguas en distintos colores, formas y tamaños.
Por lo que se refiere al tamaño en España y aunque en materiales de derribo no
se puede hablar de estándares, lo cierto es que existen unas medidas que se
repiten con mayor frecuencia aunque se ha de considerar que dada la fabricación
artesana en los antiguos tejares, empresas de carácter local, y dados los métodos
utilizados, se puede casi decir que hay tantas formas y tamaños como piezas.
La teja vieja más extendida en el Mediterráneo en general, y en España en
particular, es la llamada teja árabe, que es una simplificación de la teja romana de
la antigüedad, las ya citadas imbrex (canal) y la teja cobija llamada tégula.
No obstante las dimensiones de
las tejas fueron acotadas desde
tiempos remotos, como recoge
Menéndez-Pidal en su obra ―La
España del siglo XIII leída en
imágenes‖ [08], literalmente
―según los fueros, estas tejas
debían tener las siguientes
dimensiones: poco más de 40 cm.
de largo, unos 30 cm. en la falda y
2,5 de grueso‖, o como se
muestra en la Imagen 3, del
artículo de Caro Bellido, titulado
―Sobre un ladrillo llamado
nazarí‖.
A finales del siglo XIV, las Ordenanzas de Ávila reglamentaban las medidas que
debían tener las tejas, los ladrillos, los adobes y las piezas de madera.
Imagen 3. Tamaño más usual de la teja y el Galápago para su fabricación. FUENTE: “Sobre un ladrillo llamado nazarí” CARO BELLIDO, A..
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En la Imagen 4 se muestran las dimensiones de las tejas cerámicas curvas
actuales, que como se puede comprobar son de gran diversidad de tamaños,
según usos, zonas de utilización, fabricantes, etc. No obstante, la teja mas
frecuente en España tiene una longitud en torno a los 45 cms y a los 20-23 cm. de
anchura, asemejándose a las dimensiones que ya se citaban en el siglo XIII,
anteriormente mencionadas.
Estas ligeras diferencias de tamaño no son óbice para la perfecta funcionalidad
del tejado dada la yuxtaposición de piezas con la que se monta este tipo de
material.
Imagen 4: Dimensiones de las tejas curvas actuales. FUENTE: Catálogo de Hispalyt: Catálogo de soluciones cerámicas para el cumplimiento del código técnico de la edificación
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3.2 DURABILIDAD Y RESISTENCIA A LA HELADA
Muchas estructuras con tejados de teja cerámica, no solo han permanecido
intactos, funcionales y bellos durante siglos, sino que su estética inmejorable ha
elevado el valor de los inmuebles que disponen de este tipo de tejados.
No se puede saber el tiempo que duran las tejas cerámicas. En la mayor parte de
los casos las tejas cerámicas duran más que las estructuras que las soportan.
La durabilidad de las tejas representa una gran importancia, ya que ellas van a
estar expuestas directamente a la intemperie sin ningún tipo de protección.
También debemos tener en cuenta que el agua de lluvia y el aire saturado de
humedad pueden traer consigo sales disueltas que ataquen químicamente el
material y que pueden provocar, lentamente, la degradación del mismo; factor a
tener especialmente en cuenta en zonas próximas al mar.
Hay muchas razones para el éxito de las tejas árabes como material de
construcción a lo largo de la historia. Aparte de su belleza, se adaptan a todo tipo
de climatología, no se pudren en ambientes húmedos, y soportan todo tipo de
inclemencias como fuego, viento y nieve. Por estas razones hoy en día los
fabricantes de teja nueva llegan a asegurar sus tejas durante 50 años.
La durabilidad de las tejas puede verse afectada por la acción del hielo, pues
como se sabe, la transformación del agua en hielo supone un aumento del
volumen del orden del 9%. Esta expansión, cuando ocurre con el agua absorbida
por tejas que se encuentran en condiciones desfavorables de ventilación, pueden
causar daños en su estructura. Por ello, en aquellos casos de acentuada bajada
de temperaturas, con valores negativos, sin que el agua que satura los poros de
las tejas hayan tenido tiempo ni condiciones de poder evaporarse, al menos
parcialmente, la teja estará sujeta a esfuerzos internos que pueden ocasionar
rupturas en forma de lascas conocidas como ―desconchamientos‖ u otras lesiones
recogidas en la citada norma EN-539-2.
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3.3 AISLAMIENTO TÉRMICO
Tanto desde el punto de vista de confort habitacional como de ahorro energético,
el aislamiento térmico de los edificios juega un papel transcendental, por tanto
resulta relevante el comportamiento de los materiales escogidos para la cubierta,
siendo ésta un foco de pérdida de calor muy importante.
Las tejas cerámicas tienen un alto coeficiente de aislamiento térmico. El efecto
aislante se consigue mediante la superposición de unas piezas sobre otras y por
la cámara de aire que se crea entre ellas que permite una mejor circulación del
aire y con ello reduce la transferencia de calor directo a las estructuras inferiores,
logrando con ello una reducción de costes de aire acondicionado durante el
verano y evitar las condensaciones de humedad durante el invierno.
En este sentido, los ensayos realizados en instituciones especializadas confieren
a la teja cerámica los mejores resultados comparadas con otros tipos de
materiales usados en cubiertas, con la misma finalidad.
En el caso de las tejas procedentes de derribo, a las anteriores razones hay que
añadir la reducción de la conductividad térmica gracias a la ova o fina capa de
musgo que se forma en el reverso de las tejas y que no debe ser retirada, para
mejorar el aspecto térmico de las mismas, tal y como se afirma en la página
especializada en la reutilización de materiales
materialdederribo.info/artículos/tejas cerámicas de derribo [09].
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3.4 LÍQUENES QUE COLONIZAN LAS TEJAS. PERMEABILIDAD
Los edificios, y en concreto los materiales de acabado de los mismos, pueden ver
afectadas sus cualidades por la aparición de organismos vivos sobre ellos,
produciéndose la llamada erosión biológica. Estos organismos pueden ser de
varios tipos y pueden provocar distintas patologías, según la ―actitud‖ de dichos
organismos respecto al material lesionado, ya que puede tratarse de una acción
pasiva, de simple asentamiento o, por el contrario, una acción agresiva de
destrucción del material. Esta agresión puede ser mecánica, rompiendo el
material, o química, provocando transformaciones que originan pérdidas de
resistencia, como los hongos.
En el caso concreto de las tejas antiguas, éstas tienen una característica muy
singular y es la cobertura superficial de líquenes que han acumulado a lo largo de
su vida. Los líquenes son vegetales constituidos por un hongo ascomiceto o
basidiomiceto y un alga ciamofícea o clorofícea en vida parásita del primero o
simbiosis. Aparecen sobre materiales porosos como rocas, hormigón, ladrillo y
tejas cerámicas, formando costras foliáceas o arbustivas. Este fenómeno natural
de aparición y proliferación de microorganismos (líquenes) en tejas cerámicas se
denomina comúnmente «verdín».
Imagen 5. Aspecto de las tejas antiguas colonizadas por líquenes y musgo.
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4. MARCO NORMATIVO RELATIVO A LAS TEJAS CERÁMICAS
4.1 NORMATIVA RELATIVA A LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LAS
TEJAS CERÁMICAS
Desde mediados del siglo pasado la Dirección General de Arquitectura,
perteneciente al Ministerio de la vivienda desarrollaba la normativa en cuanto a
edificación, pasando posteriormente a reorganizarse en las llamadas NBE
(Normas Básicas de la Edificación), en un intento del gobierno de reunir y
reglamentar dichas normas, siendo éstas de obligado cumplimiento por quienes
participaban en el proceso constructivo. Estas NBE fueron completadas por las
Normas Tecnológicas (NTE), siendo éstas un complemento de las NBE, sin tener
carácter obligatorio. Tanto las NBE como las NTE establecen y regulan las
soluciones constructivas convencionales o tradicionales, por lo que se crea un
gran vacío en cuanto al desarrollo de nuevas técnicas, innovación, nuevos
materiales, etc. quedando éstos sin reglamentación legal. De esta forma el
Instituto Eduardo Torroja emite los Documentos de Idoneidad Técnica (DIT) de los
nuevos materiales del mercado.
En cuanto a las tejas cerámicas la normativa que ha estado vigente hasta la
entrada en vigor del CTE en el año 2007 ha sido la NTE-QTT ―Tejados de Teja‖
del año 1974, destacando de ésta que, por tratarse de una norma tecnológica, no
es de obligado cumplimiento. Esta norma establece los criterios de diseño y
ejecución, atendiendo a las distintas zonas climatológicas de España. Así mismo
recoge las características tanto de los distintos tipos de tejas como material de
construcción, como de los elementos singulares de las distintas cubiertas y la
resolución de estos elementos. Para completar el diseño y la ejecución de las
cubiertas de teja cerámica, la norma también recoge los criterios de aceptación,
medición y otros criterios de calidad.
En esta norma se percibe la ausencia de mención alguna a los materiales de
cobertura reciclados o reutilizados, hecho que se pudiera justificar por la fecha en
la que entra y se mantiene en vigor dichas normativa. Tratándose esta norma del
año 1974, y teniendo en cuenta el gran auge que la construcción ha
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experimentado en la última década, quizá la inquietud hacia el reciclado o
reutilización de materiales no haya sido objetivo de la última normativa.
Lo que resulta más sorprendente es que en las normas posteriores relacionadas
con las cubiertas de teja cerámica se continúa sin considerar la posibilidad de
reutilización de las tejas usadas. La norma UNE 136020, ―Código de práctica para
el diseño y el montaje de cubiertas con tejas cerámicas‖ establece los criterios de
diseño, ejecución y control de calidad de la diferente tipología de cubiertas con
tejas cerámicas. En cuanto a las características y requisitos de las tejas
cerámicas esta norma nos remite a la norma UNE-EN 1304, no haciendo mención
alguna a las tejas antiguas.
La citada norma UNE-EN 1304 es la denominada ―Tejas y Piezas auxiliares de
arcilla cocida. Definiciones y especificaciones de producto‖ y es la versión
española oficial de la norma europea EN 1304, en la que se define las tejas de
arcilla cocida como ―elementos de colocación discontinua sobre tejados inclinados
y para revestimiento interior y exterior de muros. Se obtienen por conformación
(extrusión y/o prensado), secado y cocción de una pasta arcillosa que contenga o
no aditivos‖. Como se puede comprobar la citada definición no hace alusión
alguna a las tejas antiguas y a la posibilidad de reutilización. Esta norma
especifica los distintos tipos de tejas atendiendo a su geometría, forma de
colocación y acabados, en donde se hace mención a los acabados superficiales
que imitan a las tejas antiguas.
En esta norma, en su apartado 5 se regulan las condiciones del marcado y
etiquetado de las tejas, reseñándose en el mismo datos del fabricante, país de
origen y fecha de fabricación, así como las características del producto. Según
esta norma, y como se verá posteriormente en el apartado del CTE, el etiquetado
y marcado es obligatorio, por lo que se dificulta la comercialización y por tanto
utilización de las tejas antiguas. Sin embargo, por todos es conocido el auge de la
arquitectura tradicional reutilizando materiales de derribo, atendiendo a razones
estéticas, ecológicas, sostenibles, etc. Este es otro de los motivos que motivaron
el desarrollo de este trabajo, a fin de poder establecer los criterios de aceptación
o rechazo de las tejas antiguas que las hagan susceptibles de ser reutilizadas.
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En la misma normativa también se definen los ensayos que hay que realizar antes
de la fabricación de una nueva teja o cuando se produzca un cambio en el
método de fabricación que pueda afectar a alguna de las características de las
tejas.
4.2 NORMATIVA RELATIVA A LA RESISTENCIA A FLEXIÓN
Como ya se he comentado, la norma vigente que regula las características y
especificaciones que deben cumplir las tejas de arcilla cocida es la UNE-EN 1304,
de Mayo de 2006, que es la transcripción española de la norma europea EN-1304
de Abril de 2005.
En esta norma, concretamente en el apartado 4.4.2 de la misma, se marcan las
exigencias mínimas para cada uno de los tipos de tejas en cuanto a su capacidad
ante una carga a flexión. En el caso de las tejas curvas, esta carga mínima
exigida es de 1.000 N.
Para comprobar la idoneidad de las tejas curvas se realizan los ensayos descritos
en la norma UNE-EN 538, que e describe en el apartado de este trabajo
correspondiente a la resistencia a flexión (apartado 7.5) dentro del capítulo de
Fase Experimental.
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4.3 NORMATIVA RELATIVA A LA PERMEABILIDAD
La UNE-EN 1304 clasifica las tejas en dos categorías atendiendo a sus
prestaciones de impermeabilidad, autorizando el empleo de las tejas de categoría
2 únicamente para aquellos tejados en los que la teja vaya a ser colocada sobre
una capa estanca al agua, es decir no dejando el cometido de la estanqueidad del
tejado al material de cubrición final. En este sentido, la teja antigua podría tener
cabida en este apartado, puesto que al no haber normativa específica para estas
tejas usadas, se podría optar por su utilización como mero elemento estético y de
acabado, sin considerar, por tanto, sus propiedades impermeabilizantes. Pero aún
así esta decisión no estaría avalada por la normativa vigente puesto que estas
tejas no pueden tan siquiera catalogarse como de categoría 2 al no haber sido
ensayadas según establece la normativa.
Para ensayar las tejas como material impermeabilizante se sigue la norma EN-
539-1, (―Tejas de arcilla cocida para colocación discontinua. Determinación de las
características físicas. Parte 1: Ensayo de Permeabilidad‖), que establece dos
métodos de ensayo diferentes, determinándose en cada caso el factor de
permeabilidad (método 1) y el coeficiente de permeabilidad (método 2), siendo el
valor de estos parámetros el que marca la categoría obtenida por las tejas
ensayadas (las ya citadas categorías 1 y 2).
Imagen 6. Cuadro de exigencias de permeabilidad de tejas cerámicas. Fuente: Catálogo de soluciones cerámicas para el cumplimiento del código técnico de la edificación de Hyspalit.
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4.4 NORMATIVA RELATIVA A LA RESISTENCIA A LA HELADA
Si hay una característica de calidad exigible a cualquier material de cobertura de
manera más justificada, ésta es la resistencia a las inclemencias meteorológicas,
debido al alto grado de exposición que éstos tienen y porque, además, deben
asegurar la estanqueidad del edificio en cuanto a dichos agentes.
Por este motivo la norma EN-1304 establece la obligatoriedad de pasar con éxito
la Norma Europea EN-539-2: ―Tejas de arcilla cocida para colocación discontinua.
Determinación de las características físicas. Parte 2: Ensayo de resistencia a la
helada‖, en la que se determina la metodología para la realización del ensayo de
resistencia a la helada según cuatro métodos, siendo utilizado cada uno de ellos
en diferentes países de Europa (métodos A, B, C y D).
Además esta norma aporta un quinto método (método E) genérico, que puede ser
utilizado en cualquier país europeo. Este método único establece la clasificación
de las tejas según su resistencia a la helada en tres categorías posibles, según el
número de ciclos de hielo-deshielo que éstas son capaces de soportar sin sufrir
desperfectos, siendo éstos clasificados según la Tabla 3 de la norma. Estas
categorías en las que se pueden clasificar las tejas son los niveles 1, 2 y 3, según
hayan soportado satisfactoriamente 30, 90 ó 150 ciclos de hielo-deshielo.
Sin embargo la nueva normativa europea, no ha entrado aún en vigor, estando
prevista su obligatoriedad para finales del presente año 2011. Con la entrada en
vigor de las nuevas exigencias europeas, todas las tejas cerámicas tendrán que
ser ensayadas de acuerdo al método E, exigiéndose además que para su
comercialización en España tengan que superar el nivel más exigente (>150
ciclos de congelación-descongelación), no admitiéndose tejas que no cumplan
este requisito.
Durante el año 2010 las tejas cerámicas podían ser ensayadas, a la elección de
cada fabricante, mediante el anterior método (método C), teniendo que superar 50
ciclos de congelación-descongelación, ó mediante el nuevo método (método E).
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Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 30 -
Debido a la coexistencia de los dos métodos de ensayo, y ante la inminente
entrada en vigor de la nueva normativa, más exigente en cuanto a la resistencia a
la helada, los fabricantes de tejas ya han comenzado a implantar en su protocolos
de calidad el ensayo por el método E, siendo varios de ellos los que ya han
puesto en el mercado productos clasificados como de Nivel 3 según la nueva
normativa. Tanto es el interés que ha despertado este nuevo método clasificatorio
respecto de la resistencia a la helada, y tanta es la competencia en el mercado
por los distintos fabricantes que el Aitemin (Asociación para la Investigación y
Desarrollo Industrial de los Recursos Naturales), concretamente en su Centro
Tecnológico de Toledo, ha ensayado tejas a 500 ciclos a petición de un
fabricante, obteniéndose resultados satisfactorios, como se muestra en el gráfico
siguiente.
Imagen 7. Resultado de ensayo de heladicidad en tejas cerámicas hasta 500 ciclos realizado en Aitemin.
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Como un paso más hacia la obtención de una mayor calidad en las tejas, en
cuanto a la heladicidad, la trasposición francesa de la norma europea (NF063 -
ANNEXE 1) incluye el método para ensayar las tejas cerámicas que vayan a ser
utilizadas en altitudes superiores a 900 metros. Se trata del ―Essai de résistance
au gel pour l’option complémentaire « climat de montagne », que la normativa
española no recoge.
Sin embargo, al igual que sucede con el método alternativo de ensayo de
impermeabilidad, este ensayo está recogido en el Reglamento de AENOR, por lo
que los fabricantes de tejas cerámicas, tienen cada vez más extendido este
ensayo en sus protocolos de calidad, ofreciendo al mercado tejas con la
clasificación de ―no heladizas en climas de montaña‖, siguiendo el mismo criterio
de mejora en la calidad de sus productos que venimos mencionando respecto del
nuevo método E.
Se puede concluir, tras analizar la normativa vigente y especialmente por la nueva
normativa que aún no está en vigor, la inquietud por la calidad y las exigencias de
ésta respecto de resistencia a la helada de las tejas cerámicas, es creciente en
nuestros días. A pesar de este hecho, se puede comprobar cómo la normativa no
refleja en ningún momento la posibilidad de reutilización de las tejas ya usadas
anteriormente, no aportándose en la misma un posible método de caracterización
y actuación en este caso de materiales de cobertura.
Este hecho, sin embargo, contrasta con la creciente tendencia a reutilizar tejas
cerámicas antiguas por motivos estéticos No obstante, tras meses de
investigación y desarrollo del presente trabajo, no se han encontrado documentos
científicos que avalen estas afirmaciones, estando sin embargo muy extendidas
en tratados de construcción. Por este motivo nos limitamos a avalar esta teoría
con la propia experiencia al reconocer tejados centenarios que no tienen
problema alguno de estanqueidad en sus materiales de cobertura, y que han
sufrido impasibles el paso del tiempo.
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Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 32 -
4.5 EL CÓDIGO TÉCNICO Y LOS MATERIALES CERÁMICOS
“El Código Técnico de la Edificación (CTE) es el marco normativo que establece
las exigencias que deben cumplir los edificios en relación con los requisitos
básicos de seguridad y habitabilidad establecidos en la Ley 38/1999 de 5 de
noviembre, de Ordenación de Ordenación de la Edificación (LOE).” Esta es la
descripción que la propia página web oficial del CTE, perteneciente al Ministerio
de Fomento, hace de este documento que, desde el año 2006 rige la edificación
en España.
Esta nueva normativa viene a dar forma a la LOE y a aportarle el matiz técnico
que precisaba para ser operativa y ejecutiva. El Código Técnico está compuesto
de una serie de documentos básicos, pero además permite el uso de los llamados
Documentos Reconocidos, que no tienen carácter reglamentario, pero que se
rigen por la buena práctica constructiva y que deben ser reconocidos por el
Ministerio, apoyando así a los documentos básicos y facilitando el cumplimiento
de las exigencias del CTE. Además se puede cumplir con las exigencias que
establece el CTE con las Soluciones Alternativas, siempre y cuando éstas estén
perfectamente justificadas.
Hasta el momento de la redacción de la LOE en 1999 la normativa relativa a la
edificación en España era poco clara, en muchos casos obsoleta, y además no se
encontraba recogida en un solo documento, haciendo muy compleja su utilización
y cumplimiento. En este sentido el CTE ha venido a subsanar este problema, ya
que ésta recoge la reglamentación con la exigencias que deben cumplir los
edificios, pero en el caso concreto de los materiales de derribo, reutilizables,
antiguos, históricos o como quiera que sea su denominación, el CTE deja una
importante laguna legal no regulando su uso, condiciones y características que
les hagan susceptibles de ser reutilizados.
Este hecho se encuentra en contraposición con las últimas tendencias en la
arquitectura dirigidas hacia una arquitectura más ecológica, sostenible y a veces
tradicional, dependiendo del entorno.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 33 -
Tras comprobarse la inexistencia de referencia alguna a los materiales de
construcción reutilizables o procedentes de otras obras, y más concretamente de
las tejas antiguas, se procede a analizar las exigencias del CTE que afectan al
elemento de cubierta de los edificios, estudiando la posible afectación que éstas
podrían tener en el caso de disponer de tejas reutilizadas.
En cuanto a la seguridad estructural (DB SE), las cubiertas deben cumplir las
mismas exigencias estructurales de resistencia, estabilidad y aptitud al servicio de
cualquier elemento de la estructura de un edificio, por lo que el material de
cubrición, ya sea nuevo o reutilizado, no afecta en absoluto a las exigencias de
este documento básico del CTE. Según esto no habría razón para la no utilización
de las tejas antiguas puesto que no compromete al edificio desde el punto de
vista estructural.
Otra exigencia básica del CTE para los edificios es la seguridad de utilización,
pero en el caso de las cubiertas de teja, esta exigencia recogida en el documento
básico DB-SU, no es de aplicación por tratarse de cubiertas no transitables.
4.5.1 LA PERMEABILIDAD DE LAS TEJAS CERÁMICAS EN EL CTE.
El CTE, en su documento básico HS 1: Protección frente a la humedad, exige un
grado de impermeabilidad único e independiente de factores climáticos
(CTE – DB HS 1. Punto 2.4.1.) Para alcanzar este grado de impermeabilidad el
documento especifica una serie de condicionantes de los distintos elementos y
materiales que forman los distintos tipos de cubiertas, entre los que incluye las
tejas cerámicas curvas. Sin embargo no especifica en ninguno de los apartados
que dichas tejas deban ser de reciente fabricación, así como no se menciona la
posibilidad de reutilización de tejas procedentes de otras edificaciones antiguas.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 34 -
4.6 MARCADO CE
El 1 de febrero de 2007 entró en vigor la normativa del Marcado CE para las tejas
cerámicas. A partir de esta fecha todas las tejas cerámicas que se comercialicen
en cualquier país de la Unión Europea, incluido España, deberán disponer del
Marcado CE como requisito indispensable para que el fabricante pueda
distribuirlos. El Marcado CE indica la conformidad del producto con los requisitos
esenciales de la Directiva Europea de Productos de Construcción 89/106/CEE
(DPC).
La norma europea armonizada EN 1304 ―Tejas y piezas especiales de arcilla
cocida. Definiciones y especificaciones de producto‖ es la que establece los
requisitos para el Marcado CE que deben cumplir las tejas y piezas auxiliares de
arcilla cocida, según la DPC.
El marcado CE, definido en el anexo 2 de la DPC como ―procedimiento para la
Certificación de la conformidad de un producto con las especificaciones técnicas‖,
indica que el producto es conforme con las Normas Nacionales que sean
transposición de las Normas Armonizadas, o que es conforme con el Documento
de Idoneidad Técnica Europeo o que es conforme con las especificaciones
Imagen 8. CTE. Parte I. Obligatoriedad del Marcado CE para productos de construcción.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 35 -
técnicas nacionales reconocidas. Por tanto se produce una doble exigencia para
el Marcado CE: por un lado, que exista una especificación técnica y, por otro, que
se realice la Certificación de Conformidad del producto con la misma. Según esto,
las tejas recuperadas de derribo para ser reutilizadas se encuentran con la
imposibilidad de poseer dicho Marcado CE ya que no existe normativa alguna que
regule su reutilización y las condiciones que se deben cumplir para ello, y por
tanto, sería imposible poder certificar la conformidad de las mismas.
El CTE prevé la posibilidad de que se suministren materiales que carezcan del
marcado CE, para lo cual será preceptiva la realización de ensayos en obra, a
cargo de la Dirección Facultativa y que deberán ser realizados por un laboratorio
acreditado. Esto significa que las tejas serán aptas para su uso siempre y cuando
la DF autorice y se haga cargo de todos los ensayos anteriormente citados.
Como esta posibilidad es remota por tiempo y coste, la utilización de la teja vieja,
con la normativa actual se ve seriamente afectada, comprometiéndose la
arquitectura tradicional, a la vez que sostenible.
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4.7 NORMATIVA PARA LA RECUPERACIÓN DE LA TEJA VIEJA
La tendencia hacia la recuperación y promoción de las técnicas tradicionales y
acabados de la arquitectura española está patente en muchos municipios de
nuestro país. Se muestra como ejemplo la normativa de un municipio madrileño,
Garganta de los Montes, donde como se puede ver, se obliga a la utilización de
teja árabe antigua.
III. ADMINISTRACIÓN LOCAL
AYUNTAMIENTOS
GARGANTA DE LOS MONTES
ORGANIZACIÓN Y FUNCIONAMIENTO
Aprobada inicialmente por el Pleno de la Corporación, en sesión de fecha 29 de diciembre de 2008, la ordenanza reguladora de los criterios estéticos y morfológicos de la edificación en Garganta de los Montes, y tras la exposición pública sin que se presentasen reclamaciones y/o alegaciones, se considera definitivamente aprobada, cuyo texto íntegro se transcribe a continuación:
ORDENANZA REGULADORA DE LOS CRITERIOS ESTÉTICOS Y MORFOLÓGICOS DE LA EDIFICACIÓN EN GARGANTA DE LOS MONTES
Condiciones de la edificación
1. Cubiertas
1.1. Composición:
— Las cubiertas serán inclinadas con pendiente comprendida entre los 23 y los 30 grados.
— Se prohíben las cubiertas con dientes de sierra y los cambios de pendiente en el mismo faldón.
— No se permiten terrazas en las cubiertas.
— Los aleros se conformarán a la manera tradicional con una de las siguientes soluciones:
l Alero con canecillo (o prolongación de los pares) de madera y tabla ripia.
l Alero formado por ladrillo macizo.
— Se prohíbe expresamente la formación de aleros por prolongación del forjado superior de la última planta.
— Se permiten mansardas y buhardillas con el mismo acabado superior que en la cubierta principal de la edificación.
— Se permiten ventanas tipo Velux en cubierta, enrasada con el plano del faldón y separada, como mínimo, 60 centímetros de la medianera. No se permiten las Velux en dos planos que parten el alero de cubierta.
1.2. Materiales, texturas y color:
— La cubrición será de teja árabe vieja, a ser posible, o imitación a vieja, en cobijas y nueva o similar en canales.
— Las cumbreras y remates se realizarán con teja árabe vieja, a ser posible (en todo caso, nueva de imitación a vieja).
— Las chimeneas se realizarán en piedra de Mangirón o similar o enfoscadas pintadas en color terroso u ocre. Su cubrición se hará también con teja vieja.
— Los canalones serán de aluminio lacado color marrón u ocre o de cobre o de PVC imitación cobre o marrón, o bien acordes con la carpintería del edificio.
Imagen 9. Boletín Oficial de la Comunidad de Madrid (BOCM) Nº 131. Publicado el 04/06/2009. Ordenanza reguladora de los criterios estéticos y morfológicos de la edificación en Garganta de los Montes (Madrid).
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5. ESTADO DE LA CUESTIÓN
5.1 DURABILIDAD Y RESISTENCIA A LA HELADA
Según Ramires, Madruga y Gergmann, en su artículo ―Resistencia a la helada de
los productos de cerámica roja‖ [31], ―la porosidad de las piezas influye más en la
resistencia mecánica que en la resistencia a la congelación‖. La durabilidad frente
a la acción del hielo de los materiales cerámicos con un predominio de poros finos
es baja. Como se ha visto en el apartado referente a la normativa sobre la
resistencia a la helada de tejas cerámicas, el ensayo consiste en someter a las
piezas a ciclos de hielo – deshielo y tras éstos, se hace una inspección visual
para detectar posibles defectos producidos por los mismos. En el estudio citado,
los autores proponen un factor de degradación definido como la relación entre el
volumen total de los mesoporos y el tamaño medio de los mismos. Según este
trabajo la resistencia a la helada depende de este factor de degradación, de tal
manera que cuanto menor es el factor mayor es la resistencia a la helada, por
tanto la resistencia a la helada aumentaría cuanto menor es volumen de poros o
cuando éstos fueran mayores. De esta manera se puede concluir que los poros
que realmente influyen en la resistencia a la helada son los poros finos.
Según Esbert, Ordaz, Alonso y Montoro en su trabajo ―Manual de diagnosis y
tratamiento de materiales pétreos y cerámicos‖ [10] en el que afirman que la
resistencia a la helada de un producto de arcilla cocida es mayor al aumentar el
porcentaje de poros de diámetro superior a 0,25 µm ó 1µm, según estudios
realizados. Tanto es así que los productos cerámicos cocidos a bajas
temperaturas con más vulnerables a las heladas por contener un importante
porcentaje de poros finos.
En el estudio de Ramires, Madruga y Gergmann [11] se pudo comprobar, así
mismo, que no existe una relación una relación directa entre el coeficiente de
saturación y la resistencia a la degradación de los materiales cerámicos
sometidos a congelación - descongelación.
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Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 38 -
La tensión de ruptura por flexión de los productos cerámicos cocidos sí que
influye sobre la resistencia a la congelación, porque en los poros cerrados se
generan las microfisuras por la elevada tensión superficial que causa en dichos
poros el agua con estructura orientada. La microfisura se produce, como es
natural, cuando esta tensión se sobrepasa la que puede soportar el material.
Ya se ha comentado que las tejas viejas, por el simple hecho del tiempo que han
estado colocadas en los tejados, y haber sufrido multitud de ciclos de helada-
deshelada, ya han demostrado su gran capacidad resistente ante las bajas
temperaturas, habiéndose encontrado pocas referencias que avalen este hecho.
Uno de estos estudios sobre la durabilidad de las tejas cerámicas, es el realizado
por el Roof Tile Institute and Factory Mutual usando cañones de hielo, que nos
proporciona datos referidos a la garantía de los tejados con productos cerámicos
que demuestran cómo tormentas que pueden destruir completamente otros tipos
de tejado, con piedras de hielo de 2 pulgadas de diámetro (5,2 cms), sin embargo,
solo consiguen dañar el 10% de las tejas cerámicas nuevas. Esta cifra se ve
reducida en el caso de las tejas viejas [02].
Aquí en España, el
pasado año 2010, la
empresa Tejas Borja,
realizó un ensayo de
heladicidad a 150
ciclos, con nivel 3 (150
ciclos) para el método
de ensayo de
resistencia a la helada
E descrito en la norma
UNE-EN 539-2 y que
se prevé entre en vigor a
finales año 2011,
después del período de convivencia con la norma actual (UNE EN 1304). En
Imagen 10. Proceso de realización de ensayos de heladicidad y trabajos de investigación de Tejas Borja.
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Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 39 -
dicho ensayo se obtuvieron resultados satisfactorios ya que las piezas soportaron
sin problemas los 150 ciclos, como se refleja en el certificado siguiente.
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Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 40 -
5.2 LÍQUENES QUE COLONIZAN LAS TEJAS. PERMEABILIDAD
Según Traversa, en su trabajo ―Caracterización tecnológica de materiales
empleados en construcciones históricas‖ [12], la capa superficial formada por
organismos tales como líquenes o musgos, no hace más que beneficiar, ya que la
teja cerámica vieja, susceptible de ser reutilizada, conserva sus propiedades
mecánicas y su geometría debido a que el liquen que la recubre no se adhiere a
ella, sino que simplemente se apoya en su superficie, por lo que la estructura de
la teja queda intacta. Los estudios y observaciones realizadas al microscopio
indican que el liquen Xanthoparmelia Microspora durante el proceso de
colonización, origina una leve alteración superficial de la teja, atribuida al proceso
de fijación.
Otro estudio que confirma la mejora de la impermeabilidad de las tejas antiguas
es el titulado ―Un caso notable de materiales cerámicos‖, de Fernández Bollo en
el que afirma literalmente: ―Las tejas son muy toscas, y resultaron completamente
impermeables, cosa no extraña por otra parte, ya que el tiempo transcurrido tiene
que haber colmatado sus poros‖ [13].
Así mismo Juan Monjo, en su libro ―Patología de cerramientos y acabados
arquitectónicos‖ [14] afirma que los líquenes son organismos inofensivos e
incluso deseados por la pátina de ―solera‖ que proporcionan a los edificios, por lo
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 41 -
que no aporta ninguna medida preventiva ante posibles patologías que pudieran
ser producidas por ellos.
En el trabajo de Traversa, L.P. [06] se concluye que la colonización de las tejas
cerámicas por líquenes no parece estar vinculada directamente a la composición
química del sustrato ni con la porosidad superficial de las tejas. Parece que ―la
colonización biológica liquénica está vinculada más bien a factores ambientales,
principalmente a los niveles de humedad relativa del ambiente y a la
contaminación atmosférica‖.
Se aportan, así mismo, los datos obtenidos en el estudio de la absorción de agua
de diferentes tejas cerámicas antiguas, pudiéndose destacar que la absorción es
menor cuanto mayor edad tienen éstas, según puede verse en la tabla que se
adjunta en el trabajo citado y que se aporta a continuación.
El valor del PH alcalino indica la predisposición de la teja para ser colonizada por
los líquenes. En este trabajo se determinó el nivel de pH por debajo del liquen,
obteniéndose un valor de 5, sobre tejas colonizadas por la especie
Xanthoparmelia Microspora. Esta disminución debe ser atribuida al liquen que en
su proceso de crecimiento y fijación secreta ácido oxálico.
Otro estudio realizado por Rosato, V.G. sobre los líquenes de las tejas cerámicas
es el titulado ―Tejas Cerámicas colonizadas por líquenes, sus características y
forma de eliminación de la biocolonización‖ [15], realizado en Argentina, al igual
que el trabajo anteriormente citado del autor Traversa, en el que también se
Imagen 11. Resultados obtenidos en el trabajo: [TRAVERSA, L.P. (2009). “Caracterización tecnológica de materiales empleados en construcciones históricas”].
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
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puede advertir la inquietud existente por la limpieza y eliminación de los líquenes.
En este trabajo se ha observado que la especie de liquen más abundante es la
llamada Xanthoparmelia Microspora, colonizando en mayor medida las tejas
cerámicas.
Los líquenes que obturan todos los poros de la teja vieja impiden la penetración
del agua que posteriormente pudiera convertirse en hielo y provocar la rotura de
la teja por la dilatación que éste produce. Por tanto el verdín acumulado que
obtura los poros mejora la capacidad impermeabilizante de la teja, así como su
resistencia a las heladas. Este hecho fue estudiado, llegando a la conclusión
anteriormente expuesta, en el citado artículo de investigación: ―Limpieza de tejas
cerámicas colonizadas por líquenes‖ [06].
5.3 AISLAMIENTO TÉRMICO
En este sentido, los ensayos realizados en instituciones especializadas confieren
a la teja cerámica los mejores resultados comparadas con otros tipos de
materiales usados en cubiertas, con la misma finalidad.
Los autores Vecchia y Castañeda en su artículo ―Estudio de la reacción antes el
calor de cuatro sistemas de cubiertas” [16], afirman como conclusión tras un
minucioso estudio experimental con cuatro prototipos de cubierta diferentes, que
la cubierta terminada con teja cerámica es una solución óptima respecto al
comportamiento térmico de la misma.
En el trabajo titulado ―Comparación del comportamiento térmico de tres cubiertas:
láminas de reciclado de tetra pak, láminas de fibrocemento y tejas de barro‖, [41],
los autores estudian y analizan las tres soluciones de cubierta para un mismo tipo
de edificación prototipo en una misma zona y en un mismo momento, llegando a
la conclusión de que los tres sistemas de cubierta resultan comportarse de
manera apropiada desde el punto de vista térmico, es decir aislando de las
temperaturas exteriores.
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Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 43 -
5.4 LOS MATERIALES CERÁMICOS ANTIGUOS COMO MATERIALES
REUTILIZABLES
Según Antonio Caro en su trabajo ―Sobre un tipo de ladrillo llamado nazarí‖ [05],
la reutilización de materiales antiguos procedentes de derribos (tejas, ladrillos,
vigas, etc.) ya se realizaba durante la Edad Media.
Como afirman los autores CUCHÍ, A. y SAGRERA, A. [17], desde siempre, las
ruinas de las civilizaciones anteriores han servido de gran cantera suministradora
de materia prima para los nuevos ocupantes. Si analizamos nuestra arquitectura
tradicional podremos observar multitud de ejemplos. También en la historia más
reciente, estos ejemplos se han ido sucediendo. Por ejemplo, en la edificación del
ensanche de Barcelona, los ladrillos y otros materiales pétreos recuperados de
construcciones anteriores (como los restos de la muralla medieval), fueron muy
apreciados para la construcción de cimientos o de paredes gruesas (Imagen 12).
Por este motivo, se
han estudiado en este
trabajo las
características y
cualidades que
poseen las tejas viejas
y la influencia del
paso del tiempo sobre
éstas.
Pero además de la posibilidad de reutilización de las tejas como material de
construcción con la función de cobertura para la que fueron concebidas, existen
numerosos estudios sobre la posibilidad de reciclado de las tejas viejas
procedentes de derribo y su utilización como material de fabricación de otros
elementos de construcción.
Imagen 12. Iglesia de Barcelona rehabilitada con residuos procedentes del derribo de otros edificios.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 44 -
Uno de los usos de las tejas viejas sobre los que más se está investigando es el
como árido, a fin de estudiar la posibilidad de utilizar el árido reciclado procedente
de la cerámica como base de la fabricación de cementos, debido a sus
propiedades puzolánicas. Así, en el trabajo desarrollado por Puertas, F., Barba,
A., Gazulla, M., Gómez, M., Palacios, M., & Martínez-Ramírez, S., titulado
―Residuos cerámicos para su posible uso como materia prima en la fabricación de
clínker de cemento Portland: caracterización y activación alcalina‖ [18], se
concluye que los residuos analizados tienen una composición química y
mineralógica adecuada para su posible empleo como materia prima alternativa de
un crudo de cemento Portland, además de demostrarse su nula toxicidad, una de
las principales características que debe reunir un residuo para ser utilizado como
materia prima. Por último se confirma la capacidad puzolánica de estos residuos
cerámicos.
Estas conclusiones son similares a las obtenidas en el trabajo que Sánchez Rojas
realiza sobre la actividad puzolánica de materiales de desecho de cerámica [19].
En este trabajo los autores llegan a la conclusión de que los productos cerámicos
de desecho tienen buenas propiedades puzolánicas, a una edad temprana,
superando a la de las cenizas volantes.
En el Catálogo de Residuos utilizables en Construcción [20], editado por el
Ministerio de Medio Ambiente en el año 2002 y actualizado en el 2009, se
clasifican los distintos residuos procedentes de las obras de demolición y
construcción, siendo una de las clases de residuos aquellos procedentes de
escombros cerámicos conteniendo una cantidad de al menos el 90% de su peso
de restos de cerámica. Son los llamados RCD Tipo 1, y pueden utilizarse como
materiales de relleno, para pistas forestales, en jardinería, cubiertas ecológicas,
como zahorras, en aplicaciones deportivas (tenis), etc.
Otro posible uso que se le puede dar a los productos cerámicos es su utilización
como materia prima para tejas de hormigón, como así lo demostró Félix Martín
Andrés, investigador de la empresa Uralita Tejados, S.A., en la I Jornadas de
Investigación en Construcción en el IETcc [21].
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Félix Martín, analiza las propiedades de los cascotes de teja cerámica como
sustituto de parte del árido tanto en laboratorio como en fabricación industrial de
tejas de hormigón. Los resultados son contundentes: las resistencias a flexión y
compresión de las piezas fabricadas con árido reciclado de tejas es similar a la de
las piezas con árido natural, tanto a 24 horas como a 28 días, hasta un porcentaje
de adicción de árido del 20%.
En el caso de que lo que se sustituye por árido reciclado no es el árido natural
sino el cemento de la mezcla, las tejas de hormigón resultantes, tanto en
laboratorio como en fábrica son positivos ya que las resistencias adquiridas por
las piezas fabricadas con árido reciclado en sustitución del cemento son similares
a las muestras patrón hasta un porcentaje del 10%. En las pruebas industriales se
comprueba además que las muestras con áridos reciclados adquieren al cabo de
28 días un incremento de resistencias debido a la reacción puzolánica,
haciéndose ésta patente a largo o medio plazo.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
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6. OBJETIVOS DEL TRABAJO
Según se ha podido constatar durante el desarrollo de este trabajo, los pocos
estudios realizados sobre los líquenes que colonizan las tejas cerámicas, se
refieran a los métodos y técnicas de limpieza de las mismas, y sin embargo en
dichos estudios se concluye con la afirmación de que dichos líquenes no
perjudican al material, sino más bien lo contrario, lo mejoran. Entonces, cabe
preguntarse si es tan sólo un motivo estético el que impulsa a la limpieza de los
tejados antiguos. Pero si es así, resulta extraño que los fabricantes de tejas
actuales estén desarrollando nuevos acabados imitando a las tejas antiguas. ¿Por
qué se limpian los antiguos tejados y se construyen los nuevos imitando a éstos?
Ante estas preguntas y una vez analizado el estado de la cuestión relativa al
estado de las investigaciones en cuanto a cerámica y, más concretamente en
cuanto a teja antigua, se plantean los siguientes objetivos para el presente
trabajo:
Estudiar y analizar las características físico-mecánicas de las tejas de
distintos rangos de edad, comprobando la evolución en el tiempo del
comportamiento de las mismas.
Estudiar y analizar la influencia de la colonización orgánica de las tejas en
su comportamiento físico-mecánico.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
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7. FASE EXPERIMENTAL
7.1 CARACTERIZACIÓN DE LA TEJAS
7.1.1 DATACIÓN Y REFERENCIADO
Las piezas que se estudian en el presente trabajo se han recuperado de dos
derribos diferentes, aunque ubicados en la misma zona de la provincia de
Segovia. Además se cuenta con tejas de reciente fabricación y de características
similares a las tejas recuperadas de derribo.
La datación de las tejas se hace por el simple conocimiento de la edad de los
edificios donde estaban alojadas, contando con tres grupos de tejas según su
edad:
T0: Tejas nuevas similares a las antiguas.
T50: Tejas con una antigüedad de entre 50 y 60 años.
T100: Tejas con una antigüedad de entre 100 y 120 años.
En el caso de las tejas procedentes de derribo, éstas han estado colocadas y
cumpliendo su misión como material de cobertura hasta hace 2-3 años. Desde
ese momento han estado paletizadas y almacenadas en buenas condiciones de
conservación y en su estado original, sin haber sufrido proceso de limpieza ni
manipulación alguno previo a la realización de los ensayos desarrollados en este
trabajo.
A fin de identificar cada pieza que va a ser estudiada, se procede al referenciado
de las mismas. La referencia constará con los siguientes dígitos:
T50/01
01, 02, 03…: nº de orden de cada grupo de edad.
T0/T50/T100: edad de la teja.
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Esta referencia ha sido escrita en la teja de manera indeleble en su cara convexa
(Imágen 13ª y 13B), ya que esta cara es la que cuenta con una colonización
liquénica menor por tratarse de tejas curvas que han estado colocadas a la
segoviana.
7.1.2 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
7.1.2.1 PESO
Una vez referenciadas las tejas
se procede al pesado de las
mismas en su estado original,
es decir con el liquen que
tienen adherido y el grado de
humedad que tienen en el
momento de comenzar el
ensayo. A este valor de peso
se le denomina P0, y es con el
que se inician los ensayos de
permeabilidad, absorción,
heladicidad y resistencia a
flexión. El peso es expresado en gramos (g).
Imágenes 13ª y 13B. Detalle de referenciación de las tejas para ensayo.
Imagen 14. Pesado de las tejas en laboratorio.
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7.1.2.2 DIMENSIONADO: AREA DE ABSORCIÓN
Para los ensayos de absorción y permeabilidad es necesario conocer la superficie
de la teja susceptible de absorber agua, es decir, las dos caras: cóncava y
convexa, y los cantos longitudinales y transversales.
Para medir la superficie curva, se utilizará una cinta métrica flexible.
Superficie cara convexa = media de la longitud de arco mayor (A) y arco
menor (C) medidos por el exterior multiplicado por la longitud de la teja
(B).
Superficie de la cara cóncava = media de la longitud de arco mayor (A’) y
arco menor (C’) medidos por el interior multiplicado por la longitud de la
teja (B).
Superficie de los cantos longitudinales = espesor del canto (e) multiplicado
por la longitud de la teja (B).
Superficie de los cantos transversales = cada uno de ellos es diferente. Su
área será la longitud media entre el arco medido por el interior y por el
exterior multiplicado por el espesor de la teja (e).
La suma de todas estas superficies será la superficie expuesta al agua, por tanto
superficie de absorción y será expresada en cm2.
Imagen 15. Dimensionado de las tejas en laboratorio.
B
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
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En la fase experimental varias de las piezas con que se han contado para el
estudio han requerido ser dibujadas y superficiadas con AutoCad, debido a su
estado de conservación. Se trata de algunas tejas que tienen alguna esquina rota
y, por tanto, son de difícil medición con cinta métrica.
TEJA T100/01 TEJA T100/02
TEJA T100/03 TEJA T100/04
TEJA T100/06 TEJA T100/11
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
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TEJA T100/12 TEJA T100/15
TEJA T100/17 TEJA T100/20
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
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7.1.2.3 DENSIDAD
Por tratarse de tejas de fabricación antigua, las piezas con las que se ha realizado
el estudio cuentan con densidades muy dispares, por lo que se analiza la manera
en que esta característica física influye en los valores de absorción,
permeabilidad, heladicidad o resistencia a flexión.
Para el cálculo de la densidad se determina el espesor de la teja, adoptándose
como valor de cálculo la media aritmética de los cuatro valores tomados: uno por
cada uno de los cantos de la teja.
El resto de dimensiones de la teja para el cálculo de la densidad se han tomado
previamente, según se ha explicado en el apartado anterior.
Los espesores de la teja se miden con
calibre y se expresan en centímetros.
Imagen 16. Dimensionado de espesor de tejas.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
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En la gráfica 1 se muestran las densidades de las tejas estudiadas clasificadas
por la edad de éstas, pudiéndose comprobar que las tejas más antiguas son
mucho más heterogéneas que las de reciente fabricación.
De igual modo ocurre con las dimensiones de las piezas. Así como las tejas
nuevas tienen una longitud de 40,40 – 40,60 cms, que supone una diferencia
dimensional máxima del 0,4%, las tejas de 100 años de antigüedad poseen
dimensiones que oscilan entre los valores de 44,30 y 38,90 cms., por lo que su
diferencia porcentual es del 12,10%. Las tejas de presentan un valor de diferencia
dimensional intermedio (entre 43,3 – 38,4 cms.), aunque muy similar al de las
tejas más antiguas, de 11,3%. Este dato no hace más confirmar el conocido
hecho de la continua mejora en los procesos de fabricación, sobre todo en las
últimas décadas. Sin embargo, no por conocido, este dato deja de tener
importancia y debe ser considerado en este estudio por la posible influencia de
pudiera tener en los resultados de los ensayos posteriores.
Gráfica 1. Relación densidad – antigüedad de las tejas.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
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7.1.3 COLONIZACIÓN LIQUÉNICA
7.1.3.1 OBJETIVO
A fin de poder comparar el comportamiento de las tejas relacionándolo con el
grado de colonización de liquen de las mismas, se procede a medir el % de liquen
y musgo que tiene cada una de las tejas estudiadas.
7.1.3.2 PROCEDIMIENTO OPERATIVO
Durante el ensayo de absorción, descrito en el apartado 7.2 se procede a
limpiar las tejas eliminando el musgo y liquen que contienen.
Tras el desecado de dichos organismos y su posterior pesado, se
establece el porcentaje en peso que éstos suponen respecto del peso de la
teja.
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7.1.4 PLANILLA DE CARACTERIZACIÓN DE TEJAS (Cuadro 1)
Memoria de colores de resultados Clasificación de ensayos realizados
Dimensionado gráficamente
Superficiado gráficamente
Dimensionado manualmente
Ref.Peso
(g)
A
(en curva)
(cm)
A'
(en curva)
(cm)
B
(cm)
C
(en curva)
(cm)
C'
(en curva)
(cm)
e1 (cm) e2 (cm) e3 (cm) e4 (cm)e.m.
(cm)
Superficie
de
absorción
(cm²)
Volúmen
(cm³)
Densidad
(g/cm³)
Liquen
(% en
peso)
T0/01 2.301,01 26,40 22,70 40,40 22,70 18,40 1,31 1,23 1,25 1,16 1,24 1.977,84 1.127,39 2,04 0,00%
T0/02 2.323,08 26,40 22,50 40,60 22,40 18,20 1,32 1,29 1,19 1,25 1,26 1.975,86 1.146,89 2,03 0,00%
T0/03 2.356,70 26,60 22,70 40,50 22,40 18,20 1,31 1,36 1,22 1,28 1,29 1.983,27 1.176,48 2,00 0,00%
T0/04 2.351,42 26,60 22,70 40,60 22,40 18,40 1,29 1,29 1,20 1,24 1,25 1.987,32 1.146,57 2,05 0,00%
T0/05 2.329,78 26,60 22,50 40,50 22,00 18,00 1,31 1,31 1,16 1,24 1,26 1.961,84 1.132,18 2,06 0,00%
T50/01 1.922,76 22,60 18,60 39,00 19,20 15,90 1,39 1,20 1,31 1,22 1,28 1.636,38 951,29 2,02 0,00%
T50/02 2.513,37 25,50 22,00 43,30 23,30 19,30 2,12 1,61 1,49 1,68 1,73 2.177,76 1.682,45 1,49 1,51%
T50/03 1.888,58 22,30 18,40 38,90 19,40 16,00 1,37 1,32 1,29 1,32 1,33 1.633,65 980,60 1,93 0,00%
T50/04 1.937,96 22,40 19,00 40,20 18,70 16,30 1,44 1,26 1,23 1,42 1,34 1.694,27 1.026,96 1,89 0,00%
T50/05 1.969,06 23,00 19,50 39,40 19,60 16,60 1,36 1,29 1,32 1,34 1,33 1.707,23 1.029,07 1,91 0,00%
T50/06 2.989,50 24,40 20,60 42,70 21,20 17,90 1,49 1,53 1,86 1,76 1,66 2.007,10 1.490,29 2,01 0,00%
T50/07 1.911,80 21,60 18,20 39,10 18,90 16,00 1,37 1,305 1,41 1,28 1,34 1.615,37 979,37 1,95 0,00%
T50/08 1.963,14 22,20 18,50 39,20 19,20 15,90 1,44 1,23 1,29 1,34 1,33 1.639,78 984,26 1,99 0,00%
T50/09 2.393,44 22,30 17,80 41,20 20,50 16,30 1,63 1,39 1,46 1,62 1,53 1.768,44 1.207,91 1,98 0,74%
T50/10 1.934,29 22,60 19,00 38,40 19,40 15,70 1,34 1,25 1,29 1,23 1,28 1.619,74 940,65 2,06 0,00%
T50/11 1.833,39 22,90 19,50 38,90 19,00 16,40 1,21 1,19 1,28 1,24 1,23 1.656,75 930,62 1,97 0,00%
T50/12 1.836,49 21,70 19,00 39,00 19,70 17,00 1,19 1,19 1,44 1,12 1,24 1.653,42 931,99 1,97 0,44%
T100/01 2.725,81 25,50 20,30 44,30 20,96 16,68 1,61 1,72 1,94 1,66 1,73 1.768,92 1.601,00 1,70
T100/02 2.363,58 25,30 21,00 41,80 23,40 18,30 1,40 1,45 1,53 1,72 1,53 1.731,83 1.402,39 1,69
T100/03 1.678,06 21,40 19,10 39,50 18,60 16,90 1,57 1,44 1,05 1,29 1,34 1.802,35 1.003,79 1,67
T100/04 1.882,10 23,48 21,50 38,90 21,00 18,25 1,09 1,42 1,15 1,32 1,25 1.613,77 1.019,83 1,85
T100/05 1.714,91 21,20 18,90 40,20 18,90 15,80 1,40 1,46 1,21 1,15 1,31 1.657,21 981,02 1,75 0,10%
T100/06 2.521,47 24,50 20,50 43,60 22,20 17,86 1,63 1,23 1,36 1,52 1,44 1.432,10 1.330,47 1,90
T100/07 1.934,68 21,10 18,80 40,80 19,50 15,80 1,29 1,35 1,35 1,41 1,35 1.695,00 1.035,50 1,87 0,84%
T100/08 1.745,25 20,30 18,70 39,85 18,70 16,50 1,37 1,44 1,17 1,28 1,32 1.632,03 972,07 1,80 1,29%
T100/09 2.973,13 24,20 20,60 41,40 21,20 17,40 1,31 1,52 2,18 1,48 1,62 1.928,38 1.400,53 2,12
T100/10 2.788,49 24,50 19,70 43,20 21,90 16,40 1,44 1,61 1,45 1,59 1,52 1.976,35 1.356,55 2,06 0,56%
T100/11 2.149,21 24,70 21,10 39,70 22,20 17,80 1,49 1,53 1,49 1,54 1,51 1.753,82 1.287,99 1,67
T100/12 2.339,64 23,10 18,90 42,20 20,58 16,84 1,54 1,42 1,51 1,31 1,44 1.657,30 1.209,69 1,93
T100/13 1.639,93 21,60 19,20 41,20 19,20 17,00 1,35 1,29 1,29 1,25 1,30 1.742,77 1.027,06 1,60 0,20%
T100/14 2.832,80 23,40 20,50 40,90 19,90 15,60 1,34 1,53 1,85 2,24 1,74 1.835,14 1.412,65 2,01 0,83%
T100/15 2.765,92 24,60 22,40 44,20 22,05 20,08 1,51 1,55 1,71 1,61 1,59 1.893,71 1.568,40 1,76
T100/16 2.694,40 23,90 22,10 42,70 20,00 15,90 1,31 1,42 1,58 1,79 1,53 1.941,25 1.333,28 2,02
T100/17 2.728,35 24,00 19,90 43,40 20,48 16,99 1,34 1,48 1,60 1,68 1,53 1.457,66 1.346,40 2,03
T100/18 2.360,43 23,40 20,50 40,90 21,90 16,40 1,35 1,38 1,29 1,41 1,36 1.847,83 1.140,97 2,07
T100/19 2.867,99 24,00 21,00 43,50 21,70 17,70 1,58 1,46 1,39 1,78 1,55 2.036,28 1.424,96 2,01 0,15%
T100/20 2.691,32 22,90 20,00 43,80 19,50 16,50 1,72 1,61 1,71 1,66 1,68 1.650,09 1.447,12 1,86
T100/21 1.602,61 20,60 18,00 40,30 19,40 16,50 1,45 1,31 1,13 1,23 1,28 1.652,02 960,75 1,67
T100/22 2.789,67 25,00 20,50 41,80 22,40 18,00 1,51 1,51 1,33 1,31 1,42 1.974,38 1.270,18 2,20
CARACTERIZACIÓN DE TEJAS
Heladicidad Absorción + Heladicidad
Permeabilidad
Flexión Saturación
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 56 -
7.2 ENSAYO DE ABSORCIÓN
7.2.1 OBJETIVO
Como ya se ha expuesto en el apartado de objetivos generales del trabajo, una
de las metas del mismo es el análisis de los resultados obtenidos en cuanto a la
absorción de las tejas viejas. En concreto con este proceso experimental se
quieren estudiar los siguientes puntos:
Establecer la posible relación entre la antigüedad de las tejas y la
absorción de las mismas.
Comprobar si existe relación entre el porcentaje de colonización liquénica y
absorción de las tejas.
Estudiar el tiempo de colmatación o saturación de las tejas de diferentes
edades y compararlas entre sí.
Con el fin de analizar los parámetros expuestos se define un método de ensayo
basado en los métodos normalizados y en vigor actualmente, aportándose ciertas
modificaciones con el objetivo de facilitar el procedimiento operativo. Con este
procedimiento se obtienen valores de cantidad de agua absorbida por teja
sumergida en agua durante 24 horas habiendo sido ésta desecada previamente.
Esta operación se repite tras la limpieza de la teja manualmente, y habiendo sido
ésta desecada nuevamente, para determinar la cantidad de agua que se
almacena en el liquen y para comprobar si este liquen influye en la cantidad de
agua que es capaz de absorber la misma pieza.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 57 -
7.2.2 METODOLOGÍA
7.2.2.1 APARATOS Y ÚTILES NECESARIOS
Recipiente estanco fabricado con metacrilato transparente con altura
suficiente como para albergar las tejas completamente sumergidas en
agua. Así mismo se ha dotado al recipiente de apoyos en su base para que
la teja quede dispuesta sobre ellos y de esta manera la absorción se
produzca por las dos caras de la misma, así como por sus cantos.
Pequeño recipiente o platillo de vidrio para depositar el liquen una vez
desprendido de la teja.
Peso de precisión para hacer las diferentes pesadas de tejas y musgos u
otros organismos y materias adheridas.
Estufa para secar las tejas y el musgo.
Espátula y brocha para retirar el musgo de las tejas.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 58 -
7.2.2.2 TAMAÑO DE LA MUESTRA
Se realiza el estudio de absorción sobre un mínimo de 5 tejas de cada uno de los
siguientes rangos de edad: T0 / T50 y T100.
Para realizar este ensayo se han seleccionado tejas de los tres rangos de edades
expuestos anteriormente y atendiendo a los siguientes criterios:
Se han seleccionado tejas con distintos grados de colonización a fin de
comparar los resultados y establecer la relación entre porcentaje de teja
colonizada por organismos adheridos y grado de impermeabilidad de la
misma.
Se han seleccionado tejas de distinto grado de conservación, es decir,
tejas enteras, sin deterioros morfológicos, y tejas incompletas, con
esquinas rotas, o con defectos como desconchones, grietas, etc. De esta
manera se pretende estudiar la influencia que pudiera tener el estado de
conservación de distintas tejas similares en cuanto a edad y su capacidad
impermeabilizante.
7.2.2.3 PROCEDIMIENTO OPERATIVO
El ensayo se ha realizado según el siguiente procedimiento:
1. Pesado de la pieza en su estado original, con todo el musgo y liquen
acumulado, obteniéndose el peso P0.
2. Secado de la pieza en estufa durante 24 horas a una temperatura aproximada
de 110ºC. Se pesa la teja tras su secado, obteniéndose el peso P1. Tras esta
pesada se comprueba que la diferencia de pesadas entre el P1 y el P0 no
excede del 0,5% de manera que se asegure el desecado total de la teja. Si
esto no se cumpliera se procederá a introducirla en la estufa otras 24 horas,
repitiéndose el proceso las veces necesarias hasta que se cumpla este
porcentaje de diferencia en dos pesadas consecutivas.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 59 -
3. Inmersión de la teja en el recipiente con agua durante 48 horas. La teja
quedará colocada sobre los soportes del fondo del recipiente de manera que
la teja quede rodeada de agua por todas sus caras y bordes. Tras las 48
horas de inmersión se procede a pesar la teja húmeda, obteniéndose así el
valor del peso P2, correspondiente al peso de la teja con el liquen y el musgo
más el agua que ambos han absorbido.
4. Limpieza de la teja húmeda para retirar el material orgánico húmedo,
colocándolo sobre un platillo de vidrio o recipiente similar. Se procede a pesar
por separado la teja húmeda y limpia, (P3), y el liquen húmedo (P4).
5. Secado de la teja en estufa durante otras 24 horas en las mismas condiciones
de secado que en paso 2. De esta manera obtenemos dos nuevos datos: P3’,
que es el peso de la teja limpia y desecada, y P4’ que corresponde al peso del
musgo y el liquen una vez seco.
Hasta este momento del proceso se han obtenido los datos P0, P1, P2, P3 y
P4, que permiten obtener el valor de
P2 – P1= Agua absorbida por la teja colonizada.
El cociente entre la cantidad de agua absorbida y la superficie de la teja es la
absorción de la misma, medida en g/cm2.
Hasta este punto se ha estudiado el comportamiento de la teja en su estado
original, con el liquen y el musgo que la recubre.
6. A continuación se procede a establecer las diferencias de comportamiento
entre la teja en su estado original y ésta una vez limpia, para lo que se repite
el procedimiento de igual forma una vez que hemos eliminado el liquen.
Se obtienen los siguientes valores:
P5: Peso de la teja húmeda sin liquen.
P6: Peso de la teja seca y sin liquen.
De estos datos se obtienen los siguientes resultados:
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 60 -
P3’ = P6 = Peso de la teja seca sin liquen.
P6 – P5= Cantidad de agua absorbida por la teja.
Hay que tener en cuenta un pequeño error en las cantidades de agua absorbidas
ya que el proceso requiere muchos pasos en los que la pérdida de una
pequeñísima cantidad de agua residual en los recipientes y debido a la
evaporación que se pudiera producir en el recinto, podrían distorsionar algo los
resultados. Por tratarse de un estudio comparativo entre la teja con musgo y ésta
completamente limpia, se desprecian estos errores producidos en el
procedimiento operativo, considerando que los mismos no influyen en las
conclusiones finales puesto que los errores se producirán de igual forma en todas
las piezas y en todos los procesos.
Para el desarrollo del ensayo de permeabilidad se ha seguido el siguiente
planning (con dos 2 recipientes de inmersión):
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 61 -
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 62 -
7.2.3 EJECUCIÓN Y RESULTADOS OBTENIDOS
Se ha realizado el ensayo de absorción según el procedimiento operativo
descrito, como se puede observar en las fotografías adjuntas:
Imágenes 17. Fotografías del proceso del ensayo de absorción: Desecado, inmersión, limpieza manual, líquen obtenido.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 63 -
Se adjunta cronograma del desarrollo del ensayo (cuadro 2) y los resultados
obtenidos (cuadro 3):
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 64 -
Ref.
Superf
icie
de
absorc
ión
(cm
²)
Densid
ad
(g/c
m³)
P0 (
g)
P1 (
g)
% (
P1-P
0)
(≤0,5
%)
P2 (
g)
P3 (
g)
P4 (
g)
P3' (g
)P
4' (g
)P
5 (
g)
P6 (
g)
P2 -
P1
(g)
P5 -
P6
(g)
Liq
ue
n
(% e
n p
eso
)
Ab
so
rció
n c
on
mu
sg
o y
liq
ue
n
[(P
2-P
1)/
Su
p.]
(g/c
m²)
Ab
so
rció
n s
in
mu
sg
o y
liq
ue
n
[(P
5-P
6)/
Su
p.]
(g/c
m²)
T0/0
11.
975,
862,
042.
301,
012.
261,
081,
7353
%2.
440,
022.
259,
4017
8,94
0,00
0,00
%9,
06%
T0/0
21.
977,
842,
032.
323,
082.
270,
502,
2634
%2.
452,
162.
267,
4418
1,66
0,00
0,00
%9,
18%
T0/0
31.
975,
862,
002.
356,
702.
268,
013,
7633
%2.
451,
232.
269,
4918
3,22
0,00
0,00
%9,
27%
T0/0
41.
983,
272,
052.
351,
422.
274,
733,
2614
%2.
455,
542.
273,
5918
0,81
0,00
0,00
%9,
12%
T0/0
51.
987,
322,
062.
329,
782.
263,
992,
8239
%2.
443,
172.
262,
5717
9,18
0,00
0,00
%9,
02%
T50/
011.
633,
652,
021.
922,
761.
875,
462,
4600
%2.
017,
712.
017,
710,
002.
017,
710,
002.
017,
711.
874,
1214
2,25
143,
590,
00%
8,71
%8,
79%
T50/
022.
177,
761,
492.
513,
372.
502,
020,
4516
%2.
788,
522.
745,
0338
,00
2.47
4,62
23,2
22.
774,
882.
471,
0628
6,50
303,
821,
51%
13,1
6%13
,95%
T50/
031.
633,
651,
931.
888,
581.
857,
981,
6203
%2.
041,
282.
041,
280,
002.
041,
280,
002.
041,
281.
855,
4318
3,30
185,
850,
00%
11,2
2%11
,38%
T50/
041.
694,
271,
891.
937,
961.
923,
130,
7652
%2.
167,
872.
167,
870,
002.
167,
870,
002.
167,
871.
922,
0024
4,74
245,
870,
00%
14,4
5%14
,51%
T50/
051.
707,
231,
911.
969,
061.
939,
301,
5114
%2.
136,
842.
136,
840,
002.
136,
840,
002.
136,
841.
937,
8419
7,54
199,
000,
00%
11,5
7%11
,66%
T50/
071.
615,
371,
951.
911,
801.
898,
610,
6899
%1.
947,
921.
947,
920,
001.
947,
920,
001.
947,
921.
897,
6049
,31
50,3
20,
00%
3,05
%3,
12%
T50/
081.
639,
781,
991.
963,
141.
958,
630,
2297
%1.
976,
791.
976,
790,
001.
976,
790,
001.
976,
791.
957,
6318
,16
19,1
60,
00%
1,11
%1,
17%
T50/
091.
768,
441,
982.
393,
442.
388,
360,
2122
%2.
613,
912.
587,
7717
,67
2.37
2,73
11,6
32.
615,
662.
369,
9022
5,55
245,
760,
74%
12,7
5%13
,90%
T50/
111.
656,
751,
971.
833,
391.
827,
270,
3338
%2.
003,
982.
003,
980,
002.
003,
980,
002.
003,
981.
824,
4517
6,71
179,
530,
00%
10,6
7%10
,84%
T50/
121.
653,
421,
971.
836,
491.
832,
390,
2233
%1.
958,
641.
948,
528,
141.
825,
474,
911.
963,
581.
824,
4612
6,25
139,
120,
44%
7,64
%8,
41%
T100
/05
1.65
7,21
1,75
1.71
4,91
1.71
0,10
0,28
05%
1.82
1,87
1.81
4,48
1,74
1.70
6,97
1,42
1.78
0,91
1.70
5,71
111,
7775
,20
0,10
%6,
74%
4,54
%
T100
/07
1.69
5,00
1,87
1.93
4,68
1.92
8,81
0,30
34%
2.11
6,87
2.08
2,15
16,2
91.
917,
817,
702.
080,
021.
917,
0918
8,06
162,
930,
84%
11,0
9%9,
61%
T100
/08
1.63
2,03
1,80
1.74
5,25
1.73
7,51
0,44
35%
1.82
8,24
1.79
8,70
22,4
71.
721,
569,
731.
794,
361.
721,
3490
,73
73,0
21,
29%
5,56
%4,
47%
T100
/10
1.97
6,35
2,06
2.78
8,49
2.72
3,86
2,31
77%
2.93
3,04
2.91
5,13
15,5
62.
696,
307,
902.
002,
561.
852,
1420
9,18
150,
420,
56%
10,5
8%7,
61%
T100
/13
1.74
2,77
1,60
1.63
9,93
1.62
9,86
0,61
41%
1.84
6,12
1.83
8,49
3,23
1.62
5,21
2,76
1.83
4,40
1.62
4,65
216,
2620
9,75
0,20
%12
,41%
12,0
4%
T100
/14
1.83
5,14
2,01
2.83
2,80
2.82
5,13
0,27
08%
3.11
7,39
3.08
6,60
23,5
22.
814,
046,
803.
097,
542.
807,
6029
2,26
289,
940,
83%
15,9
3%15
,80%
T100
/19
2.03
6,28
2,01
2.86
7,99
2.85
9,92
0,28
14%
3.11
3,02
3.10
5,55
4,38
2.84
8,90
2,96
3.09
4,13
2.84
8,29
253,
1024
5,84
0,15
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,43%
12,0
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Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 65 -
Consideraciones de ejecución del ensayo:
El procedimiento operativo propuesto contempla como tiempo de inmersión
24 horas. Sin embargo, durante la ejecución del mismo se ha comprobado
que las tejas se saturan completamente en un tiempo menor. En el
momento de sacar las piezas del recipiente, éstas se encontraban
completamente colmatadas, hecho demostrado al encontrarnos con
valores de absorción similares en tiempos de inmersión de 24 y 48 horas.
Por este motivo, se ha ensayado el tiempo de saturación de cada uno de
los tipos de tejas con los que se ha contado.
Para analizar la saturación se ha procedido a la inmersión de las piezas,
haciendo pesadas sucesivas, de manera que se ha considerado que éstas
se encuentran saturadas cuando la diferencia de peso entre dos pesadas
consecutivas es menor o igual al 0,5%. Este ensayo se ha realizado con
una teja T50 y otra del tipo T/100, ya que se considera representativo el
comportamiento de una de cada tipo. No se estima necesario ensayar
mayor número de unidades puesto que lo único que se pretende con este
ensayo es comprobar que el tiempo de saturación es inferior a las 24
horas. El ensayo se ha realizado con intervalos de pesadas consecutivas
de 2 horas, habiéndose obtenido los siguientes resultados (cuadro 4).
saturado 100%
Ref. Sup. AbsDensida
dP0 P1 (+2H) P2 (+4H) P3 (+6H) P4 (+8H)
%
Absor.(P
1-P0)
% Saturac
(dif.
Pesos)
%
Absor.(P2-
P1)
% Saturac
(dif.
Pesos)
%
Absor.(P
3-P2)
% Saturac
(dif.
Pesos)
%
Absor.(P
4-P3)
% Saturac
(dif.
Pesos)
T100/19 2.036,28 2,01 2.861,71 3.037,86 3.094,60 3.106,62 3.107,67 8,65% 6,16% 2,79% 1,87% 0,59% 0,39% 0,05% 0,03%
T50/01 1.633,65 2,02 1.874,57 1.915,99 1.942,26 1.956,41 1.965,39 2,54% 2,21% 1,61% 1,37% 0,87% 0,73% 0,55% 0,46%
DATOS
TOMA DE DATOS ENSAYO DE SATURACIÓN POR ABSORCIÓN (INTERVALO DE PESADAS 120 MINUTOS)
RESULTADOS
Cuadro 4. Resultados del ensayo de saturación por absorción.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 66 -
En la gráfica siguiente se muestran los resultados de absorción y saturación de
los dos tipos de tejas estudiados.
En la gráfica 2 se observa cómo los valores de absorción y saturación, ambos
expresados en % respecto del peso de la teja, va disminuyendo de manera
proporcional al tiempo de inmersión acumulado.
La teja se considera saturada cuando la diferencia de peso entre dos pesadas
consecutivas no superan el 0,5%. En el caso de esta teja T100/19, este hecho se
produce en la tercera pesada, con una saturación del 0,39% (menor del 0,5%).
Por tanto la teja se ha saturado en el intervalo entre las 4 y las 6 horas de
inmersión.
En el caso de la teja T50/01 la saturación se alcanza en la cuarta pesada, es decir
en el intervalo entre las 6 y las 8 horas de inmersión, alcanzándose en este
momento una saturación del 0,46%.
Gráfica 2. Absorción y saturación en teja T100/19 y teja T50/01.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 67 -
De esta manera se comprueba que efectivamente el tiempo de saturación es muy
inferior a las 24 horas establecidas en el procedimiento del ensayo de absorción
por inmersión.
Por tanto el ensayo de absorción con 24 horas de inmersión no nos revela datos
que puedan relacionar la absorción con el grado de colonización, ya que la teja
sumergida 24 horas se satura siempre al 100%, captando agua por toda su
superficie de absorción, no pudiéndose establecer la permeabilidad o
impermeabilidad de la superficie colonizada.
Para comprobar la impermeabilidad de la teja por su cara colonizada se realiza el
ensayo de permeabilidad descrito en norma UNE-EN 539-1, desarrollado en el
apartado 7.3.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 68 -
7.2.4 CONCLUSIONES DEL ENSAYO
En un ciclo de desecado de 24 h. en estufa a 110ºC se ha comprobado
que algunas tejas no se han desecado completamente en dicho plazo,
ya que la diferencia de peso experimentado entre el peso anterior y
posterior al ciclo ha sido superior al 0,5%, valor límite para considerar el
desecado total. Estas tejas son las siguientes:
o El 100% de las tejas T0 (de reciente fabricación).
o El 54% de las tejas T50 (antigüedad 50-60 años).
o El 27% de las tejas T100 (antigüedad 100-120 años).
De estos resultados se puede concluir que existe una relación directa
entre la antigüedad de las tejas y su tiempo de desecado, y esta
relación es de proporcionalidad inversa, es decir que a medida que las
tejas ganan edad tardan menos en desecarse (gráfica 3). Esto puede
ser debido a la porosidad de las mismas, ya que las tejas antiguas son
más porosas por los deficientes procesos de fabricación de las mismas,
facilitándose así el desecado. Otra razón que puede explicar este hecho
es que la película de microorganismos que se depositan en las tejas
evita la absorción de humedad ambiental, por lo que el tiempo
necesario para desecarlas es menor, al tener menor cantidad de
humedad en su interior.
T0 T50 T100
desecado 0 46 63
no desecado 100 54 27
0
20
40
60
80
100
120
% T
eja
s e
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Desecado de tejas en 24 horas
Gráfica 3. Relación entre tiempo de desecado y antigüedad de las tejas.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 69 -
Los resultados de absorción en 24 horas de inmersión obtenidos para las
tejas nuevas son muy homogéneos, con valores entre 9,01% y 9,27%,
resultando una absorción media de 9,12%. Sin embargo tanto las tejas de
50 años como las de 100 años, resultan tener valores de absorción muy
dispares, oscilando éstos entre 3,11% y 15,5% en el caso de las tejas T50
y entre 4,53% y 15,79% para las T/100 (gráfica 4).
Se ha comprobado que el tiempo de saturación de las tejas es mucho
menor de 24 horas, tiempo que se han mantenido las tejas sumergidas, por
lo que los valores porcentuales de absorción obtenidos no revelan la
relación entre dicha absorción y la edad de las tejas. Sin embargo, la gran
dispersión de los valores de absorción de las tejas antiguas (tanto T50
como T100) podrían indicar la diferencia de comportamiento de las tejas
según su grado de colonización, aunque también puede ser debido a los
diferentes procesos de fabricación de las mismas.
La densidad de las tejas ensayadas es menor cuanto mayor es su
antigüedad, sin poder establecerse relación alguna entre esta
característica y el grado de absorción de las mismas, ya que el tiempo de
inmersión supera el tiempo de saturación, por lo que todas las tejas
ensayadas se han saturado durante el ensayo de absorción.
9,01
3,11
4,53
9,27
15,5
15,79
T0
T50
T100
Absorción en 24 horas de inmersión (%)
Abs. Máx. Abs. Mín.
Gráfica 4. Gráfica Absorción - Antigüedad
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 70 -
7.3 ENSAYO DE PERMEABILIDAD
7.3.1 OBJETIVO
Con el ensayo de permeabilidad se pretende analizar la influencia de la
antigüedad de las tejas y de la capa de colonización liquénica en su capacidad
impermeabilizante, así como establecer las diferencias de comportamiento de
éstas respecto de tejas similares de reciente fabricación.
7.3.2 METODOLOGÍA
Para la realización del ensayo se ha seguido el método 2 de la norma UNE-EN
539-1, con algunas pequeñas variaciones para facilitar el trabajo en laboratorio.
Dicha norma aportados métodos para realizar el ensayo de permeabilidad,
habiéndose elegido para estetrabajo el método2, descrito en apartado 6 de la
citada norma (imagen 18).
7.3.2.1 APARATOS Y ÚTILES NECESARIOS
La citada norma, en apartado 6.2 describe los aparatos necesarios para la
realización del ensayo, tal y como se muestra a continuación (imagen 19).
Imagen 18. Extracto de la norma UNE-EN 539 donde se describe el método de ensayo 2.
Imagen 19. UNE – EN 539. Punto 6.2 donde se describen los aparatos necesarios para el ensayo.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 71 -
En el ensayo que se ha realizado en
este trabajo se ha ensayado el
100% de la superficie de la teja ya
que el marco que se ha utilizado
rodea la teja por todo su perímetro,
de manera que el agua sobre la
misma cubre la teja por completo.
7.3.2.2 TAMAÑO DE LA MUESTRA
La norma UNE-EN 539 establece que el tamaño de la muestra para este ensayo
debe ser de diez piezas, pero así mismo establece un número menor para
ensayos rutinarios, tal y como especifica en el punto 6.3 de la citada norma
(imagen 21).
En este trabajo se han ensayado 5 tejas de cada rango de edad.
Imagen 20. Utensilio descrito en la norma UNE – EN 539-1 para el ensayo de permeabilidad.
Imagen 21. UNE – EN 539. Tamaño de la muestra.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 72 -
7.3.2.3 PROCEDIMIENTO OPERATIVO
En el presente trabajo se han ensayado las tejas con dos modelos diferentes de
marco, adaptando el mismo al tipo de teja con la que se ha trabajado.
Primeramente se ha realizado el ensayo con un marco sobre los dos laterales
curvos de la teja, de tal forma que el agua contenida en la misma colocada en
canal era la que podía recoger hasta sus aristas superiores.
El sistema está dotado de varillas roscadas que hacen de tensores para que, una
vez colocada la teja el sistema quede estable y la pieza, que se coloca
perfectamente nivelada (imagen 23), sea capaz de recoger el agua que se vierte
sobre ella. Para esto, previamente se ha sellado la junta de la teja con el lateral
del marco para conseguir la estanqueidad (figura 22).
De esta manera la teja no llega a sumergirse en su totalidad, quedando el agua
enrasada con ésta (figura 24).
Imagen 22. Sellado de los bordes. Imagen 23. Nivelado de la teja
Imagen 24. Llenado con agua hasta enrasar con los bordes superiores.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 73 -
Tras ensayar varias tejas con este procedimiento y manteniendo las mismas con
agua durante varios días seguidos (aunque la norma marca un tiempo máximo de
20 horas de duración del ensayo), se comprueba que no se produce ningún goteo
por la parte inferior de la teja, por lo que aparentemente la teja es completamente
impermeable por su cara cóncava, es decir la que está colonizada por musgo y
liquen.
Se procede a continuación a modificar el marco perimetral para que la teja quede
totalmente sumergida en agua, procediendo a realizar el ensayo tal y como se
especifica en la norma UNE – EN 539 – 1. Para ello se dota al anterior sistema de
dos laterales de poliestireno expandido de alta densidad, por tratarse de un
material que se puede recortar fácilmente y adaptarlo a las dimensiones de cada
teja. Se sella todo el perímetro de la teja con masilla y se llena la teja hasta que el
nivel de agua quede a 6 cm. sobre la teja, tal y como especifica la norma (Imagen
25).
Con los resultados obtenidos se calcula el coeficiente de permeabilidad (IC),
según la fórmula propuesta en la norma UNE – EN 539-1, (Imagen 26).
Imágenes 25. Fotografías de las tejas T50/03 y T100/23 durante el proceso de ensayo de permeabilidad. Se puede observar el sellado perimetral con masilla de color negro.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 74 -
Con los resultados obtenidos, la norma UNE – EN-1304 clasifica las tejas, según
el coeficiente de permeabilidad, en dos categorías diferentes: categoría 1 y
categoría 2, según la imagen 27, extractado de dicha norma.
Imagen 26. UNE – EN 539. Cálculo del coeficiente de permeabilidad IC.
Imagen 27. Clasificación de las tejas según su grado de permeabilidad. UNE – EN1304.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 75 -
7.3.3 RESULTADOS OBTENIDOS (Cuadro 5)
De
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Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 76 -
El caso de la teja T100/25 resulta especialmente significativo. Se trata de una teja
colonizada parcialmente debido al solape de ésta con otra pieza cuando ha
estado en servicio. En la fotografía siguiente (Imagen 28) se puede observar
claramente cómo aproximadamente el 60% de la superficie de la teja está
cubierto por musgo, mientras que la superficie restante no contiene tales
organismos.
Como se puede observar en el cuadro de resultados, cuando se ensaya esta teja
en su estado original se comprueba que en menos de tres horas la teja comienza
a gotear, produciéndose este goteo por la zona donde la teja no está colonizada.
En la fotografía que se muestra a continuación (Imagen 29) se puede observar el
aspecto de la teja en su cara inferior tras terminar el ensayo de permeabilidad. La
teja se muestra completamente mojada en la zona sin colonizar, mientras que en
la zona con musgo la teja se encuentra seca por completo.
Imagen 28. Teja T100/25 en estado original. Se puede apreciar una zona altamente colonizada y otra sin organismos superficiales.
Imagen 29. Teja T100/25 por su cara inferior. Se aprecia claramente la diferencia entre la zona húmeda y la zona seca, coincidiendo con la colonización en la cara cóncava.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 77 -
Cuando se repite el ensayo con la misma teja pero habiendo sido ésta
previamente limpiada (imágenes 30 y 31), retirando la capa superficial de musgo,
el tiempo que transcurre antes de la primera gota de agua es de apenas siete
minutos.
Imagen 30. Limpieza de la teja con espátula.
Imagen 30. Aspecto de la teja tras su limpieza.
Imagen 31. Limpieza de la teja con cepillo de acero.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 78 -
7.3.4 CONCLUSIONES DEL ENSAYO
Tras los diferentes procesos seguidos según se ha explicado anteriormente, se
puede concluir lo siguiente:
Las tejas de reciente fabricación no han manifestado síntomas de
incumplimiento de la actual normativa y que en ningún caso han
permitido el paso del agua en el tiempo de realización del ensayo
marcado por la norma, siendo éstas clasificadas como clase 1.
En el caso de las tejas antiguas se comprueba de éstas cumplen con la
normativa en su estado actual, es decir, recubiertas de musgo y liquen.
Sin embargo una vez limpias las mismas, éstas dejan pasar el agua a
su través en pocas horas o incluso minutos. Por tanto estas tejas no
pueden ser catalogadas ni tan siquiera con la clase 2 (ver cuadro 5). En
la gráfica siguiente (gráfica 5) se puede comprobar la diferencia de
tiempos de caída de la primera gota en las mismas tejas, antes y
después de su limpieza.
Gráfica 5. Ensayo de permeabilidad en tejas antiguas.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 79 -
Con los ensayos realizados se ha confirmado que el musgo y liquen
que se depositan sobre las tejas hacen de éstas un material
completamente impermeable. Se ha llegado a mantener sometida a
ensayo una teja colonizada durante 5 días seguidos sin que ésta haya
dejado pasar la más mínima cantidad de agua. Por tanto el grado de
impermeabilidad exigido para ser clasificadas como clase 1 o clase 2,
según la actual normativa, ha sido adquirido con el tiempo por las tejas
antiguas con musgo, por tanto se puede afirmar que dichas tejas son
susceptibles de ser utilizadas en edificaciones actuales.
Sin embargo, aunque ha quedado demostrado que la capa de líquen y
musgo es completamente impermeable, no se puede establecer
relación entre la cantidad de estos organismos y el grado de
impermeabilidad, ya que ante cantidades de líquen sensiblemente
diferentes se consiguen tiempos de caída de la primera gota muy
similares, tal y como se puede observar en la gráfica 6. Por tanto,
según se ha demostrado con la teja T100/21, el parámetro que
realmente determina el grado de impermeabilización de las tejas es la
superficie que se encuentra colonizada, en lugar de la cantidad de
líquen y musgos contenido en ellas.
Gráfica 6. Grado de impermeabilidad respecto del % de colonización.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 80 -
En la gráfica 7 se comprueba que la densidad de las tejas sobre las que se aloja
el musgo y el liquen no influye en el grado de impermeabilidad que éstas
alcanzan.
Gráfica 7. Grado de impermeabilidad respecto a la densidad de las tejas.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 81 -
7.4 ENSAYO DE HELADICIDAD
7.4.1 OBJETIVO
El objetivo de este ensayo es el estudio y análisis del comportamiento de las
diferentes tejas antiguas y nuevas con las que se está trabajando ante la helada,
comparando las prestaciones de todas ellas y evaluando las semejanzas y
diferencias entre las mismas.
7.4.2 TAMAÑO DE LA MUESTRA
Para las diferentes pruebas y ciclos de congelación se han utilizado como mínimo
5 piezas de cada rango de edad.
Se ha procurado ensayar las tejas que se encuentran en peor estado de
conservación por dos motivos:
- Porque estas tejas son difícilmente utilizables para los ensayos de
absorción, permeabilidad o flexión, debido a las irregularidades que
presentan, por lo que son aprovechadas para el ensayo de heladicidad.
- Por otra parte se ha estudiado el comportamiento ante la helada de
aquellas piezas peor conservadas entendiéndose éstas como las más
desfavorables, por lo que se considera que los resultados obtenidos para
estas piezas pueden ser aplicables al resto de las piezas.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 82 -
7.4.3 PROCEDIMIENTO OPERATIVO
La norma UNE – EN538 es la que marca el procedimiento operativo para el
ensayo de heladicidad de las tejas cerámicas. Dicha norma aporta distintos
métodos para realizar dicho ensayo. Cada método de ensayo se realiza en
diferentes países que están especificados en la siguiente tabla de la norma
UNE – EN1304.
Se ha estudiado la heladicidad de las tejas para lo que se han realizando
diferentes operaciones con ellas:
Primeramente las tejas
seleccionadas han sido
sometidas a distintos ciclos de
congelación (24, 48, 72 horas),
siempre a una temperatura de
-40ºC. Tras el ciclo de
congelación se han examinado
minuciosamente las piezas
para comprobar los efectos
que ha podido tener la
Imagen 31. UNE – EN1304. Distribución de métodos de ensayo de heladicidad según países europeos.
Imagen 32.Temperatura de congelación del ensayo de heladicidad.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 83 -
congelación sobre las mismas. Los resultados obtenidos se exponen en el
cuadro de toma de datos y resultados (cuadro 6).
A continuación las tejas se han sometido a ciclos similares y en las mismas
condiciones, estando éstas previamente colmatadas mediante un ciclo de
inmersión en el mismo recipiente en el que se ha ensayado la absorción. De igual
manera que con la teja seca, tras el ciclo de congelación se comprueba el estado
de la pieza ensayada para comprobar las consecuencias de dicho ciclo.
7.4.4 EJECUCIÓN Y RESULTADOS OBTENIDOS
En las fotografías adjuntas (imágenes 35ª y 35B) se muestra el proceso de
congelación de las tejas y el aspecto de éstas una vez sacadas del congelador.
Las piezas muestra un color blanco, similar al del rocío de las mañanas frías de
climas fríos, que en algunas horas ha desaparecido por completo. En ese
momento se analiza la teja para detectar posibles consecuencias en su aspecto
fruto de la congelación, no detectándose signo alguno de deterioro debido a este
motivo.
Imágenes 33. Aspecto de las tejas congeladas.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 84 -
A continuación se expone el cuadro cronograma – resultados de los ensayos en
las diferentes piezas (cuadro 6).
P0: Pesada
en estado
original
P1: Pesada
teja desecada
Congelación
(-40º) Inspección teja tras ciclo de congelación
Inmersión en
agua hasta
colmatación.
Inspección teja tras ciclo de congelación
Congelación (-40º)
T0/01 31/03/2011 01/04/2011 11/04/2011 Ciclo 24 horas:Sin problemas 20/04/2011Ciclo 24 h. : Sin problemas
Ciclo 5 días: no roturas, ni desconchones ni signo alguno de deterioro.
T0/02 31/03/2011 01/04/2011 11/04/2011 Ciclo 24 horas:Sin problemas 20/04/2011Ciclo 24 h. : Sin problemas
Ciclo 5 días: no roturas, ni desconchones ni signo alguno de deterioro.
T0/03 31/03/2011 01/04/2011 11/04/2011 Ciclo 24 horas:Sin problemas 20/04/2011Ciclo 24 h. : Sin problemas
Ciclo 5 días: no roturas, ni desconchones ni signo alguno de deterioro.
T0/04 31/03/2011 01/04/2011 11/04/2011 Ciclo 24 horas:Sin problemas 20/04/2011Ciclo 24 h. : Sin problemas
Ciclo 5 días: no roturas, ni desconchones ni signo alguno de deterioro.
T0/05 31/03/2011 01/04/2011 11/04/2011 Ciclo 24 horas:Sin problemas 20/04/2011Ciclo 24 h. : Sin problemas
Ciclo 5 días: no roturas, ni desconchones ni signo alguno de deterioro.
T50/01 17/03/2011 23/03/2011
T50/02 17/03/2011 23/03/2011 Ciclo72h.: No rotura. No fisuras. No desconchones.
T50/03 17/03/2011 23/03/2011
T50/04 17/03/2011 23/03/2011
T50/05 17/03/2011 23/03/2011
T50/06 17/03/2011 18/03/2011 21/03/11-23/03/11 Ciclo 48h.: No rotura. No fisuras. No desconchones.
T50/07 17/03/2011 23/03/2011
T50/08 17/03/2011 23/03/2011
T50/09 17/03/2011 23/03/2011 21/03/11-23/03/11 Ciclo 48h.: No rotura. No fisuras. No desconchones.
T50/10 17/03/2011 23/03/2011 21/03/11-23/03/11 Ciclo 48h.: No rotura. No fisuras. No desconchones.
T50/11 17/03/2011 23/03/2011 21/03/11-23/03/11 Ciclo 48h.: No rotura. No fisuras. No desconchones.
T50/12 17/03/2011 23/03/2011
T100/01 17/03/2011 18/03/2011 23/03/11-24/03/11 Ciclo 24 h.: no rotura, grietas, desconchone, etc. 24/03/11-28/03/11 Ciclo 5 días.: no rotura, grietas, desconchones, etc.
T100/02 17/03/2011 18/03/2011 23/03/11-24/03/11 Ciclo 24 h.: no rotura, grietas, desconchone, etc. 24/03/11-28/03/11 Ciclo 5 días.: no rotura, grietas, desconchones, etc.
T100/03 17/03/2011 18/03/2011 23/03/11-24/03/11 Ciclo 24 h.: no rotura, grietas, desconchone, etc. 24/03/11-28/03/11 Ciclo 5 días.: no rotura, grietas, desconchones, etc.
T100/04 17/03/2011 18/03/2011 23/03/11-24/03/11 Ciclo 24 h.: no rotura, grietas, desconchone, etc. 24/03/11-28/03/11 Ciclo 5 días.: no rotura, grietas, desconchones, etc.
T100/08 17/03/2011 18/03/2011 01/04/2011-06/04/2011 Ciclo 5 días: no rotura, grietas, desconchones, etc. 06/04/11-07/04/11Ciclo 24 h. : Sin problemas
Ciclo 5 días: no roturas, ni desconchones ni signo alguno de deterioro.
T100/11 17/03/2011 18/03/2011 01/04/2011-06/04/2011 Ciclo 5 días: no rotura, grietas, desconchones, etc. 06/04/11-07/04/11Ciclo 24 h. : Sin problemas
Ciclo 5 días: no roturas, ni desconchones ni signo alguno de deterioro.
T100/12 17/03/2011 18/03/2011 23/03/2011-24/03/2011 Ciclo 24 h.: no rotura, grietas, desconchones, etc. 24/03/11-28/03/11 Ciclo 5 días.: no rotura, grietas, desconchones, etc.
T100/14 17/03/2011 18/03/2011 01/04/2011-06/04/2011 Ciclo 5 días: no rotura, grietas, desconchones, etc. 06/04/11-07/04/11Ciclo 24 h. : Sin problemas
Ciclo 5 días: no roturas, ni desconchones ni signo alguno de deterioro.
T100/15 17/03/2011 18/03/2011 21/03/2011-23/03/2011 Ciclo 48h.: No rotura. No fisuras. No desconchones. 23/01/11-24/03/11 Ciclo 5 días.: no rotura, grietas, desconchones, etc.
T100/16 17/03/2011 18/03/2011 01/04/2011-06/04/2011 Ciclo 5 días: no rotura, grietas, desconchones, etc. 06/04/11-07/04/11Ciclo 24 h. : Sin problemas
Ciclo 5 días: no roturas, ni desconchones ni signo alguno de deterioro.
T100/17 17/03/2011 18/03/2011 01/04/2011-06/04/2011 Ciclo 5 días: no rotura, grietas, desconchones, etc. 06/04/11-07/04/11Ciclo 24 h. : Sin problemas
Ciclo 5 días: no roturas, ni desconchones ni signo alguno de deterioro.
T100/18 17/03/2011 18/03/2011 23/03/2011-24/03/2011 Ciclo 48h.: No rotura. No fisuras. No desconchones. 24/03/11-28/03/11 Ciclo 5 días.: no rotura, grietas, desconchones, etc.
T100/20 17/03/2011 18/03/2011 01/04/2011-06/04/2011 Ciclo 5 días: no rotura, grietas, desconchones, etc. 06/04/11-07/04/11Ciclo 24 h. : Sin problemas
Ciclo 5 días: no roturas, ni desconchones ni signo alguno de deterioro.
Ref.
CRONOGRAMA Y RESULTADOS DE ENSAYOS DE HELADICIDAD
Congelación (-40º)
Secado en estufa
Ciclo 24 h. : Sin problemas
Ciclo 5 días: no roturas, ni desconchones ni signo alguno de deterioro.22/04/2011
1 2 3 4
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 85 -
Además del trabajo realizado con la muestra de tejas de cada rango de edad, se
ha trabajado con la teja T100/02 por hallarse en la misma un desconchón de
grandes dimensiones, como se puede ver en las imágenes siguientes.
Esta teja ha sido sometida a ciclos de 24 y 72 horas en congelación a -40ºC,
incluso habiendo sido previamente saturada, y los resultados han sido
exactamente iguales a los del resto de las tejas ensayadas, es decir los ciclos de
congelación no han afectado a la morfología de la pieza en absoluto, no
detectándose defectos posteriores al ensayo. El desconchón existente en la pieza
antes del ensayo no ha sido motivo suficiente para que ésta rompa por saturación
y posterior congelación.
Imágenes 34. Teja T100/02. Detalle del desconchón superficial previo al ensayo de heladicidad.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 86 -
7.4.5 CONCLUSIONES DEL ENSAYO
Todas las tejas de los diferentes rangos de edad ensayadas han superado
los diferentes ciclos de congelación a los que han sido sometidas, no
detectándose tras éstos defecto alguno derivado de dicho ciclo. Así mismo
en el caso de las tejas antiguas, tanto las de 50 años como las de 100
años, se comprueba que éstas no han sufrido empeoramiento manifiesto
en las lesiones o deterioros con los que ya contaban, fruto de su edad y del
tiempo que han estado en servicio y, por tanto, sufriendo las
consecuencias de las inclemencias meteorológicas.
Así mismo la totalidad de las tejas ensayadas a congelación tras haber
sido previamente saturadas por inmersión, han respondido
satisfactoriamente a las bajas temperaturas a que han sido sometidas
(-40ºC), demostrando por tanto su capacidad de mantenerse en un óptimo
estado físico y funcional tras el paso del tiempo, incluso en climas de alta
montaña del país, ya que en España raramente se van a soportar
temperaturas inferiores a las utilizadas para el ensayo.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 87 -
7.5 ENSAYO DE RESISTENCIA A FLEXIÓN
7.5.1 OBJETIVO
El objetivo de este ensayo es el análisis de la resistencia a flexión de las
diferentes tejas antiguas y nuevas con las que se está trabajando, comparando la
carga de rotura de las tejas de diferentes edades.
Así mismo se pretende comprobar la viabilidad de las tejas antiguas según el
cumplimiento o no de la actual normativa de tejas curvas cerámicas.
7.5.2 METODOLOGÍA
Se ha realizado el ensayo según la norma UNE-EN 538 vigente, que establece
dos métodos de ensayo para el caso de tejas curvas. En este estudio se ha
optado por el método de carga en el sentido transversal de la teja, estando ésta
colocada en posición cóncava sobre dos soportes laterales, según se indica en la
figura siguiente (imagen 38), extractada de la norma anteriormente citada.
Imagen 37. Procedimiento para la realización del ensayo de flexión marcado por la norma.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 88 -
Imagen 38. Colocación de la teja para el ensayo a tracción.
Imagen 39. Imagen del proceso de ensayo de flexión. Se puede ver el listón utilizado para repartir la carga de manera uniforme, así como los dos apoyos colocados debidamente a la distancia especificada en la norma UNE -EN 538.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 89 -
7.5.2.1 APARATOS Y ÚTILES NECESARIOS
Prensa
Para la aplicación uniforme de la carga se ha
precisado un listón de reparto (véase imagen
39).
Apoyos: En este caso se han utilizado dos barras corrugadas debidamente
colocadas a las distancias prescritas en la norma UNE EN-538 (imagen
39). Con las corrugas de las barras se ha conseguido la estabilidad de la
teja una vez colocada sobre éstas, de manera que al aplicar la carga la teja
no se desliza lateralmente ni se produce el vuelco sobre la generatriz de
apoyo.
7.5.2.2 TAMAÑO DE LA MUESTRA
Se realiza el ensayo de flexión sobre un mínimo de 5 tejas de cada uno de los
siguientes rangos de edad: T0 / T50 y T100.
En el caso de las tejas nuevas sólo se han ensayado 5 unidades a la vista de la
homogeneidad de los resultados y de sus características físicas. Por el contrario,
para el caso de las tejas antiguas se ha realizado mayor número de roturas
debido a que los resultados obtenidos son más heterogéneos y se prestan a
mayor grado de interpretación de los mismos.
Marco de ensayos con cuatro columnas principales y doble espacio de ensayo (principal para tracción y secundario para compresión, flexión, plegado, cizalladura,etc). • Pistón de simple efecto de 300 mm de carrera. • Regulación en altura del puente superior mediante gatos hidráulicos laterales y sistema de bloqueo / desbloqueo hidráulico automático. • Sistema de medida: transductor de presión de bandas extensométricas en puente completo, compensado en temperatura. • Juego de platos de compresión y cabezales de tracción de tipo mecánico con sistema de cierre en cuña.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 90 -
7.5.3 RESULTADOS OBTENIDOS (Cuadro 6)
Los resultados sombreados en gris no se han tenido en cuenta en el cálculo de
los valores medios ni en los análisis de los mismos, por tratarse de puntos
atípicos fuera del rango del conjunto de la muestra.
Ref.Peso
(g.)
Densidad
(g/cm³.)
Liquen
(% en peso)
Carga de
rotura a
flexión
(KN)
Forma de
rotura
Tiempo de
rotura (s)
T0/01 2.301,01 2,04 0,00% 4,24 Longitudinal 60
T0/02 2.323,08 2,03 0,00% 1,91 Longitudinal 35
T0/03 2.356,70 2,00 0,00% 2,33 Longitudinal 84
T0/04 2.351,42 2,05 0,00% 2,19 Longitudinal 74
T0/05 2.329,78 2,06 0,00% 2,39 Longitudinal 51
T50/01 1.922,76 2,02 0,00% 1,95 Longitudinal 50
T50/02 2.513,37 1,49 0,00% 1,78 Longitudinal 53
T50/04 1.922,76 2,02 0,00% 1,94 Longitudinal 50
T50/05 1.969,06 1,91 0,00% 2,39 Longitudinal 51
T50/06 2.989,50 2,01 0,00% 2,34 Longitudinal 45
T50/07 1.911,80 1,95 0,00% 2,99 Longitudinal 52
T50/08 1.934,29 2,06 0,00% 2,38 Longitudinal 40
T50/09 2.393,44 1,98 0,74% 0,89 Transversal 14
T50/10 1.934,29 2,06 0,00% 2,38 Longitudinal 40
T50/11 1.833,39 1,97 0,00% 2,08 Longitudinal 59
T50/12 1.836,49 1,97 0,44% 1,40 Transversal 45
T100/01 2.725,81 1,70 0,94 Longitudinal 22
T100/02 2.363,58 1,69 1,47 Longitudinal 46
T100/05 1.714,91 1,75 0,10% 1,28 Longitudinal 45
T100/06 2.521,47 1,90 1,93 Longitudinal 64
T100/07 2.728,35 2,03 0,84% 2,60 Longitudinal 56
T100/09 2.973,13 2,12 2,30 Longitudinal 69
T100/10 2.788,49 2,06 0,56% 2,52 Longitudinal 49
T100/11 2.149,21 1,67 2,09 Longitudinal 48
T100/12 2.339,64 1,93 0,97 Transversal 17
T100/13 1.639,93 1,60 0,20% 1,29 Transversal 34
T100/14 2.832,80 2,01 0,83% 1,72 Transversal 36
T100/15 2.765,92 1,76 2,38 Longitudinal 54
T100/16 2.694,40 2,02 1,88 Longitudinal 60
T100/17 2.728,35 2,03 2,60 Longitudinal 56
T100/18 2.360,43 2,07 0,98% 2,97 Longitudinal 56
T100/19 2.867,99 2,01 0,15% 2,80 Longitudinal 58
T100/21 1.602,61 1,67 1,48 Longitudinal 48
T100/22 2.789,67 2,20 1,61 Longitudinal 37
ENSAYO DE FLEXIÓN
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 91 -
7.5.3.1 RELACIÓN CARGA ROTURA – ANTIGÜEDAD
En la gráfica 8 se reflejan las distintas cargas de rotura de las tejas clasificadas
según su rango de edad, pudiéndose comprobar los siguientes puntos:
Todas las tejas ensayadas cumplen con la exigencia de la normativa en
vigor (UNE-EN 1304) en cuanto a su carga máxima soportada a flexión,
que es de 1KN para el caso de tejas curvas, tal y como se ha indicado en
el apartado 4.2: Normativa relativa a la Flexión.
Se comprueba que las tejas antiguas ensayadas poseen características
similares a las nuevas en cuanto a su capacidad resistente a flexión, a
pesar de su antigüedad, de los diferentes procesos de fabricación de las
mismas y de los años de servicio, habiendo estado sometidas a las
inclemencias metereológicas. Los valores medios de carga de rotura son
los siguientes:
o Tejas T0: 2,21 KN.
o Tejas T50: 2,16KN.
o Tejas T100: 2,11 KN.
Gráfica 8. Gráfica Carga de Rotura – Antigüedad.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 92 -
7.5.3.2 RELACIÓN CARGA DE ROTURA – DENSIDAD
La gráfica 9 relaciona los resultados de carga de rotura obtenidos en el ensayo a
flexión con la densidad de las diferentes tejas ensayadas, con independencia de
su edad. Como se puede apreciar prácticamente la totalidad de las tejas poseen
valores de densidad en un rango muy concreto, siendo estos valores indiferentes
a la carga de rotura obtenida. En esta misma gráfica se pueden observar algunos
puntos atípicos, correspondientes a tejas con una densidad mucho menor al resto
(valores en torno a 1,60-1,70 g/cm3, frente a los más de 2 g/cm3 de la mayoría),
obteniéndose sin embargo para estas piezas valores de carga similares a los
demás. Por tanto estos puntos atípicos no hacen más que corroborar la
inexistencia de relación alguna entre la densidad de las tejas ensayadas y su
resistencia a flexión.
Gráfica 9. Gráfica Carga de Rotura – Densidad.
Análisis de las características físicas y del comportamiento mecánico de las tejas cerámicas curvas antiguas y su evolución en el tiempo
Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 93 -
7.5.3.3 RELACIÓN CARGA DE ROTURA - % COLONIZACIÓN
Del total de las tejas
ensayadas a flexión, se
han seleccionado aquellas
de las que se conoce su
grado de colonización,
(cuadro 7), a fin de
comparar los distintos
valores de carga de rotura
con el porcentaje de
organismos que poseen, y
así analizar la influencia o
no de dichos líquenes y
musgos en la capacidad portante de las piezas.
A la vista de los resultados obtenidos, reflejados en la gráfica 10, se puede
afirmar que no existe relación entre el grado de colonización de las tejas
ensayadas y la carga de rotura de las mismas, ya que tejas con diferentes valores
de colonización han resultado tener cargas de rotura muy similares. Del mismo
modo, se comprueba cómo tejas con grados de colonización similares, han
resistido cargas sensiblemente diferentes.
Cuadro 7. Resultados de carga de flexión en tejas colonizadas.
Gráfica 10. Gráfica Carga de Rotura - % Colonización Liquénica.
Ref.Peso
(gr.)
Densidad
(gr/cm³.)
Liquen
(% en
peso)
Carga de
rotura a
flexión
(KN)
Tiempo de
rotura (sg.)
T100/13 1.639,93 1,60 0,20% 1,29 34
T100/05 1.714,91 1,75 0,10% 1,28 45
T50/12 1.836,49 1,97 0,44% 1,40 45
T50/09 2.393,44 1,98 0,74% 0,89 14
T100/14 2.832,80 2,01 0,83% 1,72 36
T100/19 2.867,99 2,01 0,15% 2,80 58
T100/10 2.788,49 2,06 1,29% 2,52 49
T100/07 2.728,35 2,03 0,84% 2,60 56
T100/18 2.360,43 2,07 0,98% 2,97 56
DATOS DE FLEXIÓN - COLONIZACIÓN
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7.5.3.4 FORMA DE ROTURA
Las tejas ensayadas a flexión han roto según dos formas: longitudinal y
transversal. En el siguiente cuadro (cuadro 8) se muestra el porcentaje de cada
uno de estos tipos de rotura clasificados según la edad de las mismas.
Se comprueba que el mayor porcentaje de roturas se producen de manera
longitudinal, siendo el 100% en las tejas nuevas, y prácticamente en la misma
proporción en las tejas T50 y T100, siendo éste entre el 83-84% del total.
El siguiente cuadro (cuadro 9) muestra los valores medios de las cargas de rotura
para cada tipo de rotura clasificados según la edad de las tejas.
Se comprueba que las roturas transversales se producen siempre en las tejas con
menor capacidad resistente, por tanto con una carga de rotura menor. Por tanto
se puede afirmar que las tejas con menor capacidad mecánica a flexión tienen
mayor tendencia a romperse de manera transversal, y además esto siempre ha
sucedido en el grupo de tejas antiguas. Las tejas nuevas se han comportado de
manera homogénea, rompiendo todas ellas longitudinalmente.
A continuación se incluyen las imágenes de la rotura de las distintas tejas, así
como su correspondiente gráfica Carga de rotura – Carrera.
Nº Ud. % Nº Ud. % Nº Ud. %
Longitudinal 5 100% 15 84% 10 83%
Transversal 0 0% 3 16% 2 17%
T100Forma de Rotura
FORMA DE ROTURA A FLEXIÓN
T0 T50
Forma Rotura / Tipo Teja T0 T50 T100
Carga Rotura Media (KN) 2,21 2,16 2,06
Carga Rotura Media Transv.(KN) 1,4 1,51
Carga Rotura Media Long. (KN) 2,21 2,25 2,14
CARGAS DE ROTURA SEGÚN FORMA
Cuadro 8. Forma de rotura de las tejas según su edad.
Cuadro 9. Relación entre Cargas y Forma de Rotura según tipo de tejas.
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TEJAS NUEVAS (T0). ROTURA LONGITUDINAL.
(a)
7.6.4.Consideraciones
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Como se puede comprobar en las imágenes anteriores, correspondientes a las
tejas de reciente fabricación, todas éstas han partido en sentido longitudinal con
valores de carga de rotura muy similares, tal y como aparece en el cuadro de
resultados (cuadro 6), y con una forma muy homogénea.
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TEJAS T50 CON ROTURA LONGITUDINAL
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TEJAS T50 CON ROTURA TRANSVERSAL
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TEJAS T100 CON ROTURA LONGITUDINAL
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TEJAS T100 CON ROTURA TRANSVERSAL
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7.5.4 CONSIDERACIONES DEL ENSAYO DE FLEXIÓN
Como se refleja en el cuadro de resultados del ensayo (cuadro 6) la teja
T0/01 ha roto con una carga máxima de 4,24 KN, valor muy superior al
resto de las tejas, tanto de su edad como de las antiguas. Este hecho es
debido a que en esta teja en concreto se realizó el ensayo con un perfil
metálico como listón de distribución de carga, en lugar del de madera. De
esta manera la forma de transmitir la carga cambia sensiblemente, y por
este motivo resultado de carga de rotura de esta pieza no se ha tenido en
cuenta el análisis y conclusiones del ensayo.
(a). La teja T0/04, durante el tiempo de carga del ensayo, sufre dos
desconchones superficiales coincidiendo con los dos puntos de apoyo.
Estos defectos previos a la rotura se ven reflejados en la gráfica carga-
tiempo correspondiente a esta teja, en la que se aprecian las
discontinuidades de la curva de la misma.
(b). Algunas de las tejas, al llegar a la carga máxima o de rotura, no se han
separado en dos mitades sino que simplemente se han agrietado, tal y
como se puede apreciar en las fotografías siguientes correspondientes a la
teja T100/21. En todos los casos en los que ha sucedido esto se trata de
tejas de 100 años de antigüedad, por lo que cabe la posibilidad de que la
edad de las tejas influya de alguna manera en su forma de rotura. Otra
posibilidad es que las tejas colonizadas con musgo y líquenes sean más
resistentes a la rotura frágil ya que éstos actuen como fibras que hacen
que se produzca la rotura mecánica de la pieza al llegar a la carga máxima
pero, sin embargo, no se produzca la rotura física, evitándose la
separación en dos mitades. Este hecho favorece la seguridad de los
tejados en el que se encuentran las tejas antiguas, evitándose
desprendimientos y daños estéticos en los mismos.
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(b) TEJA T100/21
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7.5.5 CONCLUSIONES DEL ENSAYO
Las tejas de reciente fabricación se comportan de manera homogénea
frente a la flexión, rompiendo todas ellas con valores de carga muy
similares. Sin embargo las tejas antiguas soportan cargas muy dispares.
No obstante lo anterior todas las tejas ensayadas, con independencia de
su edad, cumplen con la carga de rotura mínima exigida en la normativa
vigente (1.000 N).
Se comprueba que tanto la densidad de las tejas como su grado de
colonización liquénica no son factores influyente en la capacidad resistente
a flexión de las tejas.
La forma de rotura mayoritaria es la longitudinal, dándose en el 100% de
las tejas nuevas y en el 83-84% de las tejas antiguas. La rotura transversal
se ha producido en aquellas tejas con menor capacidad resistente a
flexión, por tanto con cargas de rotura inferiores.
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8. CONCLUSIONES FINALES
8.1 EN CUANTO A LA CARACTERIZACIÓN
Se ha confirmado que las tejas antiguas tienen mayor tolerancia
dimensional (en torno al 12%) que las nuevas (0,4%), hecho que explica la
mejora en los procesos de fabricación actuales, frente a los artesanales del
siglo pasado.
Con los ensayos e inspecciones visuales realizados, no se ha podido
establecer relación alguna entre la densidad de las tejas analizadas y su
grado de colonización, pudiéndose afirmar que los líquenes y musgos
adheridos a las tejas no encuentran mayor o menor resistencia para
adherirse a las diferentes tejas, teniendo éstas diferentes grados de
porosidad y densidad.
8.2 EN CUANTO A LAS PROPIEDADES FÍSICAS
A pesar de que las tejas antiguas fueron fabricadas con una peor calidad
que las actuales, hecho que se ha constatado en su caracterización, se ha
podido confirmar que el musgo y liquen que acumulan en su superficie
hace que dichas tejas antiguas sean completamente impermeables al
agua, por lo que responden perfectamente a las exigencias de la normativa
vigente relativas a esta cualidad.
Las tejas alcanzan la saturación por inmersión de manera proporcional a
su antigüedad, así las tejas más antiguas son más fáciles de saturar y
desecar.
El porcentaje en peso del musgo adherido a las tejas estudiadas no influye
en el grado de impermeabilidad conseguido, sino que es la superficie
colonizada lo que provoca la mayor o menor capacidad impermeabilizante.
No se ha encontrado relación alguna entre la densidad de las tejas
antiguas y su grado de impermeabilidad.
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Todas las tejas ensayadas en este trabajo han resistido temperaturas de
congelación de hasta -40ºC, tanto en seco como con las tejas colmatadas
al 100%, sin sufrir deterioro o defecto alguno tras estas pruebas.
8.3 EN CUANTO A LAS PROPIEDADES MECÁNICAS
La capa de organismos que colonizan las tejas antiguas no influye
negativamente en las propiedades mecánicas estudiadas, concretamente
en su resistencia a flexión, habiéndose comprobado que dicha resistencia
no está relacionada con el porcentaje de liquen y musgo acumulado en las
mismas.
La densidad de las tejas no resulta ser un factor influyente en la carga de
rotura soportada por las tejas ensayadas.
La forma de rotura longitudinal es la forma normal en el ensayo de flexión,
tanto en tejas nuevas como antiguas, dándose un bajo porcentaje (16-
17%) de roturas transversales en aquellas tejas con menor capacidad
resistente.
Algunas de las tejas antiguas ensayadas a flexión no han roto físicamente,
sino que tras la rotura mecánica de las mismas, las piezas han conservado
su forma, con tal sólo un agrietamiento perfectamente visible. Esto puede
deberse a que el musgo adherido a ellas actua como fibra que ―arma‖ las
tejas y les impide la rotura frágil.
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9. FUTURAS LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN
Una vez concluído el alcance de este trabajo, se proponen las siguientes líneas
de investigación futura:
Estudio de las características físico – mecánicas de tejas de diferentes
edades a las estudiadas en este trabajo (más antiguas y más modernas) a
fin de establecer una relación más completa entre la edad y las diferentes
características físico – mecánicas.
Caracterización de los distintos tipos de líquenes que colonizan las tejas de
una determinada zona, estudiando si los distintos organismos que se
depositan en los tejados de diferentes zonas geográficas podrían influir de
manera diferente en las características de las tejas.
Estudio y análisis de los procesos químicos que facilitan la adherencia de
los líquenes en las tejas. Influencia del PH de los organismos y de la base
soporte.
En este trabajo se ha estudiado la cantidad de organismos de las tejas,
midiendo éstos en % en peso respecto del peso de la teja, sin embargo
estaría abierto el campo de la investigación desde el punto de vista de la
superficie de teja que colonizan, sin tener en cuenta el peso de los mismos.
Posible normativa que regule el uso de las tejas viejas, aportando las
características físico–mecánicas que deben cumplir para su aceptación, así
como los métodos de ensayo para obtener criterios de aceptación o
rechazo.
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Trabajo Fin de Máster Técnicas y Sistemas de Edificación - 2011 - 110 -
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11. ANEXOS
NORMATIVA CONSULTADA
EN-539-1: 2.007. ―Tejas de arcilla cocida para colocación discontinua.
Determinación de las características físicas. Parte 1: Ensayo de
Permeabilidad‖.
EN-539-2: 2.007/AC. ―Tejas de arcilla cocida para colocación
discontinua. Determinación de las características físicas. Parte 2:
Ensayo de resistencia a la helada‖.
NF-063: 2.010. (AFNOR) Rev. 12.‖Tuiles de terre cuite‖.
NTE-QTT/1.974. ―Cubiertas de Tejados de Teja. BOE 14/12/1974, nº
299, pág. 25438 – 25444.
UNE 136020: 2.004. ―Tejas cerámicas. Código de práctica para el
diseño y el montaje de cubiertas con tejas cerámicas‖.
UNE-EN 1024: 1997. ―Tejas cerámicas de arcilla cocida para colocación
discontinua. Determinación de características geométricas‖.
UNE-EN 1304: 2006. ―Tejas y piezas auxiliares de arcilla cocida.
Definiciones y especificaciones de producto‖.
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