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La Deformabilidad Según EN 12002

Respecto a la deformabilidad de los adhesivos, en la norma europea sólo tenemos un método de ensayo disponible que nos mide la deformación transversal para los materiales en base cemento (norma EN 12002). La deformación de una tira de adhesivo o material de rejuntado de 3 mm de grosor y 45 mm de anchura entre apoyos a 200 mm, medida en su centro por flexión causada al aplicar una fuerza progresiva, aún siguiendo el principio físico de la elasticidad de los materiales, está bastante lejos de reproducir las condiciones reales a las que está sometido un adhesivo o material de rejuntado, por las siguientes razones:
  • Las condiciones ambientales en laboratorio son ideales (23 ºC y 55% HR durante los primeros 14 días de maduración de las probetas en bolsa de plástico) respecto a la situación real. En consecuencia, la hidratación del cemento siempre será más incompleta en condiciones reales, máxime si estas condiciones son a alta o baja temperatura.
  • En los adhesivos, las tensiones que comprometen la adherencia son siempre de cizalladura, por contracción del soporte o superponiéndose esa contracción con la dilatación de las baldosas cerámicas, tal como se ilustra en las figuras adjuntas.
  • En los materiales de rejuntado las tensiones son de tracción o compresión, en paralelo con la contracción/dilatación de las baldosas cerámicas.

La inestabilidad de los soportes y el acabado rígido modular
Deformación y tensión de cizalladura en el adhesivo, a causa de la acción combinada de las baldosas cerámicas y del soporte de colocación.
Fuente: Wacker Polymer Systems

Pensando en los adhesivos, sería más realista efectuar ensayos de resistencia a la cizalladura. Sólo conocemos el método de ensayo contemplado en la norma alemana DIN 53265, que posibilita evaluar la tensión que puede soportar el adhesivo cementoso adherido a dos superficies que se desplazan en sentido contrario.
 

Medida de la resistencia a la cizalladura de un adhesivo según DIN 53265
Medida de la resistencia a la cizalladura según DIN 53265 para diferentes porcentajes de polímeros en la composición del adhesivo.
Fuente: Wacker Polymer Systems
Medida de la deformación transversal de un adhesivo según EN 12002
Medida de la deformación transversal según EN 12002 para diferentes porcentajes de polímeros en la composición del adhesivo.
Fuente: Wacker Polymer Systems


Sin embargo, a temperaturas extremas la deformabilidad depende también del tipo de polímeros utilizados. Por ejemplo, a -10 ºC los polímeros “blandos” tienen una deformabilidad netamente superior a los aditivados con polímeros “duros”, tal como se muestra en el gráfico adjunto (3,2 mm frente a 5 mm según el polímero sea duro o blando respectivamente).

Medida de la deformación transversal de un adhesivo a baja temperatura según EN 12002
Medida de la deformación transversal según EN 12002 a -10 ºC en función del tipo y porcentaje de polímero aditivado a la composición.
Fuente: Wacker Polymer Systems


En general, podemos concluir que podemos hablar de deformabilidad en adhesivos cementosos que contengan alrededor del 6% de contenido en peso de polímeros (popularmente denominados “resinas”).

En condiciones ambientales cercanas a las de laboratorio no existe un comportamiento netamente diferente entre polímeros “blandos” y “duros” para la deformabilidad. Sin embargo, a baja temperatura la capacidad deformable es mayor en los adhesivos con polímeros blandos.

A alta temperatura, y éste es el caso de España y Portugal donde pueden alcanzarse fácilmente temperaturas superiores a los 50ºC en la superficie del recubrimiento cerámico, hay que asegurar la adherencia química ante la posible hidratación incompleta del cemento y considerar después la capacidad deformable. En este caso, la opción de los polímeros “duros” parece la más adecuada. La relación directa entre la deformabilidad y el proceso de hidratación del cemento hace más compleja la evaluación de esta característica, por otra parte fundamental en los adhesivos cementosos del tipo C 2.

En principio, muchas composiciones de adhesivos cementosos incorporan polímeros en líquido o en polvo que retardan la hidratación. En consecuencia, en un almacenamiento normal y uso en condiciones normales, la deformabilidad será superior a la que presenten cuando se haya completado el proceso de hidratación. Sería ideal que los ensayos de deformabilidad se realizaran tras concluir ese proceso de hidratación del cemento, para que los resultados fueran comparables. En el gráfico adjunto se ilustra la diferencia de deformabilidad de un mismo adhesivo cementoso (con un 5% de polímeros) si se mide en las condiciones de laboratorio contempladas en EN 12002 o tras proceso de hidratación en inmersión en agua; por ejemplo, para un contenido del 35% de cemento Portland, la deformación transversal baja desde 13 mm a 3 mm.

Variación de la deformabilidad de un adhesivo en función del contenido en polímero
Deformación transversal según EN 12002 para adhesivos cementosos con diferente contenido de cemento Portland y el mismo contenido de polímeros (5%). Mediciones después de hidratación en condiciones de laboratorio (23 ºC y 50% HR) y en inmersión en agua.
Fuente: Wacker Polymer Systems

En general, los adhesivos cementosos deformables deberán:
  • Contener un 6% de polímeros como mínimo, porcentaje respecto a la masa seca
  • Utilizar polímeros “blandos” con una temperatura baja de transición vítrea[1]
  • Tener un contenido de cemento entre el 30 y 34%
En los materiales de rejuntado cementosos (CG 2 según EN 13888) los polímeros serán del tipo hidrófugo, para conseguir un equilibrio y un buen nivel en sus principales características: adherencia, cohesión, resistencia a la abrasión, y deformabilidad; junto a la reducción de la absorción de agua, la manchabilidad y la resistencia a la formación de eflorescencias, por el efecto hidrófobo de los polímeros.

Una precisión final. Desde el Proyecto Colocación hemos hablado siempre de deformabilidad y no de flexibilidad o elasticidad. Pensamos que podemos usar la denominación flexible asociada a EN 12002, pero nunca el término elástico como adjetivo de un adhesivo cementoso. Lo que medimos y exigimos a un adhesivo cementoso es la capacidad de aguantar la adherencia (ausencia de fisuras o rotura adhesiva) ante una deformación provocada por tensiones de cizalladura. La elasticidad está reservada a las masillas para juntas de movimiento y la flexibilidad a los adhesivos de resinas en dispersión.

Adherencia y deformabilidad con baldosas cerámicas BIa

Sobre soportes estables y en condiciones climáticas más o menos normales (por ejemplo, las presentadas en interiores) la colocación de baldosas cerámicas inabsorbentes (las que tienen una capacidad de absorción de agua E ≤ 0,5%) precisan un adhesivo cementoso que asegure la adherencia en un tiempo abierto razonable (por ejemplo, los 20 min contemplados en la norma EN 12004), a sabiendas que esa adherencia será mayoritariamente química en la interfaz entre el material de agarre y el reverso de la baldosa cerámica. Bajo esas premisas, un adhesivo cementoso C 1, según la norma EN 12004, puede ser suficiente para el correcto anclaje de cualquier tipo de baldosa cerámica sobre soportes estables de clase 1 y superficie de colocación en base cemento. Aseguraremos esa adherencia química con un contenido en polímeros no superior al 2%. Si podemos elegir, optaremos por:
  • Polímeros “duros” que proporcionan un aumento rápido de la resistencia adhesiva y un buen comportamiento a temperaturas elevadas.
  • Retenedor de agua del tipo MHPC (metilhidroxipropilcelulosa) en un porcentaje del 0,3-0,4%
En la tabla adjunta se detallan las características de un buen adhesivo C 1 según EN 12004.

Composición y características de un adhesivo cementoso del tipo C 1

Para los adhesivos cementosos C 2 es suficiente variar ligeramente la composición, duplicando el contenido de polímeros termoplásticos (del 2% al 4%). En la tabla adjunta se aporta un ejemplo.

Composición y características de un adhesivo cementoso del tipo C 2

Cuando precisemos un C 2 deformable, contemplados como tales en la nueva norma europea EN 12004 (2007), precisaremos adhesivos cementosos con un contenido en polímeros igual o superior al 6%, con las características que ya hemos descrito anteriormente. Con ello conseguiremos, en algunos casos, un mayor tiempo abierto, aunque las características fundamentales serán:
  • Según EN 12002, conseguir flechas de 3-4 mm para la deformación transversal, tanto en condiciones de laboratorio (23 ºC y 50% HR) como tras inmersión en agua o a muy baja temperatura
  • Según DIN 53265, alcanzar desplazamientos de cizalladura de 0,3-0,4 mm, en las mismas condiciones que el caso anterior.
Con adhesivos cementosos C 2 deformables estamos en condiciones de colocar cualquier tipo de baldosas cerámicas sobre soportes de clase 2 respecto a la estabilidad dimensional, superficies de colocación en base cemento y también en exteriores, en condiciones climáticas incluso desfavorables. Sólo debemos considerar una restricción: el formato de la baldosa cerámica, que no será superior al N 30 x 30 cm. Dado que las tensiones de cizalladura se acumulan en el borde de la baldosa, éstas serán tanto mayores cuanto mayor sea el formato. Será muy recomendable colocar con junta abierta mínima de 3 mm y seleccionar materiales de rejuntado CG 2 deformables.



Fuente: Wacker Polymer Systems, 2003. Reunión Anual EUF, Proalso/IPC, Castellón.



[1]  Temperatura de transición del vidrio (Tg): En una resina polimérica representa la temperatura en la que deja de tener un comportamiento elástico lineal (Ley de Hooke) para pasar a un comportamiento plástico (deformación no proporcional a la fuerza aplicada). Por debajo de Tg el polímero tiene un comportamiento rígido, por encima de la temperatura Tg se vuelve primero correoso y después elastómero.

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