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PROPIEDADES TÉRMICAS Y ACÚSTICAS DE LAS 
BALDOSAS DE GRES PORCELÁNICO
E. Rambaldi, F. Prete, G. Timellini
Centro Ceramico Bologna, Italia
RESUMEN
Hoy en día existe una tendencia creciente hacia el empleo de sistemas de calefacción 
de suelo radiante en usos domésticos, siendo uno de los sistemas de calefacción más 
ampliamente utilizados. Los sistemas de recubrimiento flotante se están utilizando 
también en la actualidad en ambientes domésticos para reducir el ruido de pasos o 
la vibración. Tanto para las propiedades térmicas como acústicas, las simulaciones 
con ordenador sobre la influencia de varios parámetros de diseño sobre el sistema de 
calefacción del suelo radiante y sobre el sistema de recubrimiento flotante han concluido 
que los parámetros más importantes son el tipo de material del pavimento y su espesor. 
En este trabajo se han analizado las propiedades térmicas y acústicas de cuatro baldosas 
de gres porcelánico comerciales de diferente composición y/o espesor mediante 
la determinación de su conductividad térmica y la reducción del ruido de pasos. Los 
resultados han mostrado que la reducción de ruido está fuertemente influenciada por el 
tipo de instalación (recubrimiento adherido o flotante) y por los materiales acoplados a 
las baldosas. La conductividad térmica depende directamente de la porosidad total de 
las muestras.
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1. INTRODUCCIÓN
El progreso actual de los materiales de construcción innovadores pretende alcanzar 
una gestión eficiente de la energía del edificio y responde a los requisitos de las normas 
técnicas térmicas y acústicas 1,2.
Hoy en día existe una tendencia creciente hacia el empleo de sistemas de calefacción 
de suelo radiante en usos domésticos, siendo uno de los sistemas de calefacción más 
ampliamente utilizados en los países del norte de Europa 3,4. 
Los sistemas de baldosas flotantes se están utilizando también en la actualidad en 
ambientes domésticos para reducir el ruido de pasos o la vibración 2. 
Tanto para las propiedades térmicas como acústicas, las simulaciones con ordenador 
sobre la influencia de varios parámetros de diseño sobre el sistema de calefacción de suelo 
radiante y sobre el sistema de recubrimiento flotante han concluido que los parámetros 
más importantes son el tipo de material del pavimento y su espesor.
Las baldosas cerámicas tradicionales son la base de productos modulares que pueden 
utilizarse en cualquier lugar, como por ejemplo en los edificios de nueva construcción o 
para la rehabilitación de edificios ya existentes. Las baldosas de gres porcelánico pueden 
ser utilizadas como recubrimientos de suelo eficaces para los sistemas de calefacción 
de suelo radiante debido a su buena conductividad térmica en comparación con otros 
recubrimientos de suelos como las alfombras de vinilo. 
Existen numerosos trabajos en la bibliografía sobre el procesado de los materiales 
cerámicos, la viabilidad de empleo de diferentes materias primas y las nuevas tendencias. 
Sin embargo, sus propiedades técnicas se han estudiado escasamente, centrándose 
mayoritariamente en las propiedades mecánicas. Sólo unos pocos trabajos estudian las 
propiedades térmicas y acústicas de los materiales a base de arcilla y aún en menor 
medida las de las baldosas cerámicas 5,6,7,8,9. 
En este trabajo se han analizado las propiedades térmicas y acústicas de cuatro 
baldosas de gres porcelánico comerciales de diferente composición y/o espesor mediante 
la determinación de su conductividad térmica y la reducción del ruido de pasos. Además, 
se han analizado baldosas acopladas a otros materiales como la fibra de vidrio. 
Este trabajo representa el punto de partida para construir una base de datos de 
propiedades térmicas y acústicas de baldosas de gres porcelánico comerciales que puede 
ser útil para científicos y profesionales del mercado de las baldosas de pavimento.
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2. EXPERIMENTAL
Para este trabajo se seleccionaron cuatro baldosas comerciales de gres porcelánico, 
denominadas A, B, C y D. Estas baldosas, Fig. 1, se caracterizan por presentar diferente 
color y espesor. En la Tabla I se muestran sus principales características. 
Figura 1: Baldosas de gres porcelánico comerciales (600x600 mm): muestra A (a), muestra B (b), muestra (C) y 
muestra D (d).
Muestra A Muestra B Muestra C Muestra D
Color GRIS BEIGE MARRÓN GRIS
Acabado 
superficial
NO ESMALTADO NO ESMALTADO ESMALTADO ESMALTADO
Tamaño, mm 600X600X14 600X600X10 600X600X5 600X600X4
Material acoplado 
a la superficie de 
colocación
- - FIBRA DE 
VIDRIO
FIBRA DE 
VIDRIO
Tabla I – Tabla sinóptica de las principales características de las baldosas.
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La microestructura de la sección de las muestras se analizó con un microscopio 
electrónico de barrido equipado con un dispositivo de energías dispersivas de rayos-X 
(Zeiss EVO 40, Dinamarca e Inca, Oxford Instruments, Reino Unido). Para el análisis 
se pulieron probetas de aproximadamente 20x20 mm con un paño de diamante y 
se recubrieron con oro con un pulverizador catódico para que las superficies fueran 
conductoras. 
La densidad hidrostática se determinó siguiendo el procedimiento de la norma UNI 
EN ISO 10545-310 y los valores de la porosidad total se calcularon a partir de la densidad 
real de las muestras en polvo, determinados siguiendo el procedimiento de la norma 
ASTM C329-8811. 
Los análisis mineralógicos cuantitativos se determinaron mediante difracción de 
rayos-X (PW3830, Philips, Países Bajos). Las muestras en polvo, mezcladas con un 10% 
en peso de corindón NIST 676 como patrón interno, se cargaron lateralmente para 
minimizar las orientaciones preferenciales. Se recogieron los resultados del intervalo 
de ángulos 2θ comprendido entre 10 y 80º a intervalos de 0.02 y con 5 s/intervalo. 
La cuantificación se realizó mediante el método de Rietveld-RIR utilizando el software 
GSAS-EXPGUI12 .
La rigidez dinámica se determinó siguiendo el procedimiento descrito en la norma 
UNI EN 29052-113 mediante un método de resonancia en el que se determina la frecuencia 
de resonancia de la vibración vertical de un sistema de masa con resorte. La masa de 
carga (de acero) tiene un tamaño de 200x200 mm. La carga total sobre la probeta es 
de 7,5 kg.
La reducción del ruido de pasos, ΔLw, se determinó siguiendo el procedimiento 
descrito en la norma UNI EN ISO 10140-314 y el ruido irradiado en la cámara de emisión, 
Ln,walk, se determinó con una máquina de impactos siguiendo el procedimiento descrito 
en la pre-norma EN 1602515. Se utilizó una máquina de impactos estándar (Nor 277, 
Norsonic) en la cámara de emisión y, la muestra se colocó como pavimento de la cámara 
de emisión. La máquina de impactos trabajaba en 8 posiciones diferentes. El ruido 
generado se midió en la cámara receptora tras su caracterización en base al tiempo 
de eco a partir del espectro analizado en el intervalo de frecuencias correspondiente al 
intervalo 100-5000 Hz. La reducción del ruido de pasos, ΔLw, viene determinada por la 
siguiente ecuación:
ΔLw = Ln,r,0,w - Ln,r,w
donde Ln,r,0,w es el índice de evaluación del ruido de pasos del pavimento de referencia 
(78 dB), y Ln,r,w es el índice de evaluación del ruido de pasos del pavimento a ensayar 
(en dB).
La determinación de la conductividad térmica se llevó a cabo siguiendo el 
procedimiento descrito en la norma ASTM E 153016 mediante un medidor de flujo de 
calor protegido.
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3. RESULTADOS
La microestructura de las muestras A y B es bastante parecida (Fig. 2 a y b, 
respectivamente). Los poros se encuentran distribuidos homogéneamente en ambos 
materiales. La muestra A muestra una porosidad mayor que la muestra B.
Debido al diferente acabado superficial, las muestras esmaltadas C y D muestran 
una porosidad concentrada en la superficie externa de las probetas, la cual es típica de 
los esmaltes(Fig. 2 c y d) con poros redondeados de grandes dimensiones, llegando 
hasta aproximadamente 100 μm. Por debajo de la capa vidriada, la microestructura de 
las dos muestras es bastante parecida, con una porosidad cerrada nada despreciable, 
caracterizada por poros de menor tamaño respecto a los del vidriado. 
En la Tabla II se muestran la densidad aparente y la porosidad cerrada, abierta y 
total de las muestras. Debido a la elevada porosidad de la capa vidriada, las muestras 
C y D son las más porosas, con los valores más bajos de densidad, 2,31-2,32 g/cm3, 
respectivamente. La porosidad total de la muestra C es superior al 9% y la de la muestra 
D superior al 8%. La porosidad total de la muestra A es casi del 7%. La muestra B es 
la más densa, con el valor más bajo de porosidad total, 4%, y el más alto de densidad, 
2,38 g/cm3.
La composición mineralógica de las muestras se detalla en la Tabla III. En todas las 
muestras se encuentra una composición similar y las principales diferencias vienen de 
la fase amorfa, que es inferior en las muestras no esmaltadas A y B (aproximadamente 
65% en peso) y mayor en las esmaltadas C y D (aproximadamente 75% en peso). Las 
muestras esmaltadas contienen una proporción de circón significativa y en la muestra D 
también aparece diópsido.
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Figura 2: Micrografías MEB de las secciones de las muestras: la muestra A (a), la muestra B (b), la muestra C (c) y la 
muestra D (d).
 
DENSIDAD 
APARENTE
g/cm3
POROSIDAD 
TOTAL
%
POROSIDAD 
CERRADA
%
POROSIDAD 
ABIERTA
%
Muestra A 2,35 6,8±0,1 3,6±0,3 3,2±0,5
Muestra B 2,38 4,2±0,1 3,7±0,1 0,5±0,1
Muestra C 2,31 9,3±0,1 9,1±0,1 0,2±0,1
Muestra D 2,32 8,4±0,3 8,1±0,3 0,3±0,1
Tabla II – Densidad aparente y porosidad total, cerrada y abierta de las muestras.
Muestra A Muestra B Muestra C Muestra D
Cuarzo 20,9±0,1 18,7±0,1 17,1±0,1 14,0±0,1
Mullita 5,1±0,2 6,7±0,3 4,1±0,4 4,3±0,4
Diópsido 0 0 0 3,4±0,3
Plagioclasa 8,1±0,3 8,6±0,5 2,2±0,3 1,3±0,2
Circón trazas 0 2,0±0,1 1,6±0,1
Fase amorfa 65,9±1,0 65,0±1,1 74,6±1,1 75,4±1,3
Tabla III – Composición mineralógica (% en peso) de las muestras.
En la Tabla IV se muestra la rigidez dinámica de las muestras. Los resultados indican 
que las muestras A y B, sin fibra de vidrio, son bastante similares. Las muestras C y D, 
ambas acopladas con fibra de vidrio, muestran valores aproximadamente 100 MN/m3 más 
bajos respecto a las muestras A y B. La rigidez dinámica parece ser independiente del 
espesor y densidad de las muestras y estar fuertemente influenciado por los materiales 
acoplados. De hecho, la rigidez dinámica de la muestra D sin fibra de vidrio es más alto 
y similar al de las muestras A y B. Generalmente, un valor alto de la rigidez dinámica 
implica una baja reducción del ruido.
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En la Fig. 3 se han representado las curvas del cambio del ruido en función de la 
frecuencia para todas las muestras y en la Tabla V los índices de evaluación de la reducción 
del ruido de pasos en el intervalo de frecuencias comprendido entre 100-3150 Hz (de 
acuerdo con la norma UNI EN ISO 717-2:2007). Como era de esperar, las muestras A 
y B, sin fibra de vidrio acoplada, muestran valores más bajos de reducción de ruido, 
ΔL, en comparación con las muestras C y D, con fibra de vidrio (Fig. 2). La reducción 
de ruido de la muestra D es significativamente mayor respecto a las otras muestras, 
especialmente a frecuencias elevadas. Esto se ve confirmado también por el valor más 
elevado de reducción del ruido de pasos, ΔLw. Este valor parece estar más influenciado 
por el material acoplado con las muestras y por el tipo de instalación que por el espesor 
y densidad de las muestras.
En la Tabla VI se muestran los valores de conductividad térmica de todas las 
muestras. Para este ensayo, la fibra de vidrio se ha eliminado de las muestras debido al 
riesgo de que, como consecuencia del tipo de medida, el aire atrapado entre los platos 
pueda falsear los resultados. De este modo, los valores de conductividad térmica permiten 
comparar las muestras que tienen una composición similar pero diferente densidad. La 
muestra B, caracterizada por la mayor densidad y la menor porosidad total, muestra 
el valor más alto de conductividad térmica. La muestra C, con la menor densidad y la 
mayor porosidad total, muestra el valor más bajo de conductividad térmica. Esto se ve 
confirmado por la bibliografía disponible sobre este tema para los productos de gres 
porcelánico 9. Además, los valores encontrados para este tipo de baldosas comerciales 
son coherentes con el valor de conductividad térmica de las baldosas cerámicas con 
densidad de 2,3 g/cm3 (1,3 W/mK) que se muestra en la tabla 3 de la norma UNI EN 
ISO 1045617.
 
Muestra A Muestra B Muestra C Muestra D Muestra D 
sin fibra de 
vidrio
s’/t, MN/m3 667 671 593 580 688
Tabla IV – Rigidez dinámica, s’/t, de las muestras.
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Figura 3: Cambios de ruido en función de la frecuencia para todas las muestras con diferente espesor.
Muestra A Muestra B Muestra C Muestra D
Tipo de 
instalación
Adhesiva Adhesiva Flotante Flotante
ΔLw, dB 6 6 15 9
Tabla V – Índice de evaluación de la reducción del ruido de pasos, ΔLw, de acuerdo con la norma UNI EN ISO 
717-2:2007.
 
Muestra A Muestra B Muestra C sin 
fibra de vidrio
Muestra D sin 
fibra de vidrio
λ, W/mK 1,4 1,5 1,2 1,1
Tabla VI – Conductividad térmica, λ, de las muestras.
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4. CONCLUSIONES
Los resultados han mostrado que los valores de la rigidez dinámica no difieren 
significativamente entre las muestras con diferente densidad y espesor, pero se observan 
diferencias significativas si la muestra está acoplada con fibra de vidrio. La reducción del 
ruido de pasos está influenciada fuertemente por el tipo de instalación (recubrimiento 
adherido o flotante) y por los materiales acoplados a las muestras. La conductividad 
térmica depende directamente de la porosidad total de las muestras. La muestra con 
la mayor densidad se caracteriza por presentar el valor más elevado de conductividad 
térmica.
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