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By Jack Maxwell
Jan 31, 2024
La evolución de ASTM como organización de desarrollo de estándares sigue de cerca los impresionantes avances en ciencia y tecnología que han ocurrido desde la fundación de la organización en 1898.
En ese período, ASTM ha jugado un rol importante en ayudar a una amplia variedad de industrias a prosperar mientras atraviesan por un panorama comercial y regulatorio en constante cambio. Los nuevos comités, por ejemplo, los que trabajan en campos como la fabricación aditiva y los vuelos espaciales comerciales, reciben mucha atención. Pero también hay comités de larga data que han apoyado a sus respectivas industrias durante décadas al garantizar que los estándares y las especificaciones se mantengan actualizados según los últimos avances tecnológicos.
Uno de dichos comités es el de cerámica blanca y productos relacionados (C21). Establecido en 1949, este grupo ha sido responsable de un impresionante total de 61 estándares a lo largo de los años. Sus miembros siguen trabajando arduamente, como lo demuestran dos nuevos estándares próximos a aprobarse. A continuación, un examen más detallado de estos métodos, así como una celebración de la historia y los logros del comité.
El C21 está activo desde hace casi 75 años, toda una hazaña. El comité se basa en una larga historia de uso de la cerámica que comenzó antes de que los humanos hubieran llevado a cabo sus migraciones alrededor del mundo.
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Según la American Ceramic Society (ACerS), el primer artefacto cerámico, una pequeña estatua de mujer hallada en lo que es ahora la República Checa, data aproximadamente del 28 000 a. C. Se calcula que los fragmentos de cerámica encontrados en Asia Oriental se fabricaron alrededor de los años 17 000-18 000 a. C. y representan los primeros ejemplos de este tipo de productos de cerámica.
Hay muchos otros hitos más que contar, pero a lo largo de los siglos, el arte y la ciencia de la cerámica han evolucionado de forma notable. Desde el desarrollo de la porcelana en China alrededor del año 600 hasta la introducción de la porcelana de alta resistencia enriquecida con cuarzo en la década de 1920 y los superconductores cerámicos de alta temperatura en la década de 1980 hasta los trabajos más recientes en impresión 3D de cerámica técnica, este material sigue demostrando su gran versatilidad y adaptabilidad.
Es posible que el consumidor medio no se dé cuenta, pero la cerámica está constantemente presente en la vida cotidiana. La vajilla, las baldosas, los lavabos y los inodoros son todos productos hechos de cerámica. Observe los transformadores de las líneas eléctricas y, a menudo, verá aisladores hechos de cerámica blanca. Las bujías bajo el capó de su automóvil son otro ejemplo de cerámica utilizada como aislante.
En el ámbito industrial, los refractarios (cerámicas capaces de soportar condiciones de funcionamiento de 1000° C o más) se utilizan para revestir hornos siderúrgicos y hornos de cemento. Las piezas cerámicas son componentes indispensables de todo tipo de productos, desde sistemas de filtración hasta abrasivos utilizados en procesos de pulido, esmerilado y acabado.
Desde su formación, el Comité de cerámica blanca y productos relacionados ha ayudado a la industria a expandirse y evolucionar. El trabajo del comité aborda cuestiones clave que afectan tanto a las baldosas como a la cerámica fina, las dos principales categorías de productos cerámicos.
“Hace tiempo que existe”, afirma Ryan Marino, responsable de desarrollo de estándares e investigación en el Tile Council of North America y participante en todos los subcomités del C21. “El comité gestiona una serie de métodos de prueba y estándares, muchos de los cuales han existido desde principios de 1950 y 1960”.
Vale la pena destacar la palabra “métodos”. De los 61 estándares elaborados por el comité a lo largo de los años, 53 son métodos de prueba. Solo en el ámbito del subcomité de baldosas cerámicas (C21.06), se aplican actualmente 18 métodos de prueba. Están diseñados para evaluar todo, desde la resistencia al choque térmico hasta la deformación y la resistencia a la rotura y la resistencia a las manchas.
De los 25 estándares gestionados por el subcomité de métodos para cerámica blanca y asuntos medioambientales (C21.03), 22 son métodos de prueba. Para quienes estén interesados en algo granular, tal como la dureza por indentación Knoop de la cerámica blanca, aquí es donde deben acudir. El subcomité de materias primas (C21.04) alberga otros 13 métodos de prueba que cubren varios análisis de arcillas para cerámica fina, además de otros ingredientes cerámicos, como los polvos de alúmina, de sílice y de cuarzo.
Cada uno de estos métodos de prueba aborda un problema potencial de rendimiento o estética. Tony Thornton, director de información técnica de Micromeritics Instrument Corp. y participante en no menos de 13 comités, menciona la resistencia final, las características de desgaste y el deslizamiento (en el caso de baldosas para pisos) entre esos problemas, y también los relacionados con el proceso de fabricación, tales como la distribución del tamaño de las partículas y la superficie específica. “Por supuesto, contar con una terminología común en todo el sector es básico para la comunicación y la comprensión, por lo que la terminología estándar para la cerámica blanca y productos relacionados (C242) y la terminología estándar relativa a las imperfecciones de superficie de la cerámica (F109) ocupan los primeros puestos de la lista”, añade.
Marino considera que hay un estándar que sobresale por la importancia de poder determinar los valores de absorción de agua para las baldosas cerámicas y la cerámica fina.
“Por mi experiencia, diría que probablemente el método de prueba más influyente es el C373”, afirma Marino. [Los métodos de prueba para la determinación de la absorción de agua y propiedades asociadas por el método de vacío para baldosas cerámicas prensadas y baldosas de vidrio, y el método de ebullición para baldosas cerámicas extruidas y cerámica fina no cocida]. “Una de las principales razones por las que es importante es debido a que la absorción de agua de la cerámica blanca o de una baldosa cerámica determina si es porcelana o no”.
Aunque el término “porcelana” resulta familiar a muchas personas, aquellos que son ajenos a la industria cerámica pueden no entender en qué se diferencia exactamente este tipo de producto de los demás. Todo se reduce a la porosidad: la porcelana es casi completamente impermeable a la absorción de líquidos.
“Cuanto más baja sea la porosidad disponible, más sellada estará la cerámica blanca o la baldosa de cerámica”, explica Marino. “Cuando se quiere reducir las manchas o evitar que se produzcan, se busca que la superficie no sea porosa. De lo contrario, puede absorber esos líquidos y llevar a que se produzcan manchas o retención de humedad. Porcelana es un término que se utiliza en ambas industrias y trae consigo una cierta idea de calidad. Si se supone que algo es porcelana, el método que se usará es el C373”.
Una de las normas en curso mencionadas anteriormente tiene como objetivo abordar la cuestión de la reflectividad superficial inconsistente en baldosas cerámicas y el hecho de que la forma en que el fabricante suele evaluar tal atributo no siempre detecta este tipo de defecto.
Hay muchos estándares para garantizar la calidad de la baldosa.
Marino señala que, en la fábrica, las baldosas que se examinan como parte del proceso de control de calidad suelen verse desde un ángulo alto, casi recto hacia abajo. Sin embargo, en la actualidad, no existe una metodología estandarizada que explique en detalle cómo verificar la inconsistencia desde otras perspectivas, ni hay máquinas lo suficientemente sensibles como para detectar variaciones tan pequeñas.
Esto supone un problema para los fabricantes, ya que los ángulos desde los que los consumidores pueden ver las baldosas en sus hogares o lugares de trabajo pueden variar, lo que puede revelar defectos estéticos no detectados en el control de calidad hecho en la fábrica.
“Digamos que entra a su casa y el sol está en la parte de atrás y el brillo atraviesa las puertas de vidrio”, explica Marino. “Desde allí, se puede ver si una baldosa presenta un defecto de iluminación desde una perspectiva baja. A esa distancia, se puede ver una diferencia de brillo de una baldosa a otra, porque mira desde ese ángulo bajo”.
El nuevo método de prueba estándar para determinar los defectos de iluminación desde una perspectiva baja (WK76972) proporciona detalles sobre cómo construir una caja de luz en la cual se puedan colocar las baldosas para verlas e instrucciones adicionales sobre dónde colocarse y cómo observar las muestras y comparar baldosa con baldosa para buscar variaciones.
Este tema de trabajo se sometió a votación por primera vez a nivel de subcomité en julio de 2023. Pasó a votación en el comité principal en diciembre.
El otro nuevo estándar desarrollado por el subcomité C21.06 se refiere a las propiedades de retención de la lechada de las baldosas. Aunque quizá parezca que este problema tiene que ver con la calidad de la lechada para fijar las baldosas al sustrato, como el piso o la pared, Marino esclarece que en realidad se trata de un problema más simple: que la lechada se decolore o afecte la superficie de la baldosa.
“Las baldosas cerámicas tienen cierta porosidad”, advierte. “Generalmente, cuando se aplica lechada sobre baldosas o cuando se trata de rellenar juntas, se extiende la lechada por toda la baldosa, aunque el objetivo principal sea conseguir una junta de entre 0,15 y 0,64 cm de ancho entre baldosas. En ciertos casos, el pigmento de la lechada o la misma lechada pueden afectar el aspecto de la baldosa”.
Marino cita un ejemplo en el que un diseño requiere un aspecto atrevido con baldosas blancas y lechada negra. Si la baldosa es particularmente porosa, puede absorber parte del pigmento negro o, incluso, la propia lechada, lo que dará lugar a un resultado que, en sus palabras, “no es muy agradable para los consumidores que compraron, pagaron e instalaron baldosas y lechada en su casa o negocio”.
El nuevo método de prueba permitirá a los fabricantes de baldosas detectar si sus productos son susceptibles de sufrir este tipo de manchas antes de instalarlos. Es bastante sencillo y consiste en enmascarar un lado de la baldosa, dejar el otro al descubierto, extender la lechada sobre el lado expuesto y dejar que se seque según las instrucciones del fabricante de la lechada.
“Luego, se intenta limpiar la lechada, se quita la cinta de la cara enmascarada y se comparan las caras con y sin lechada”, describe Marino. Este proceso revelará si hay algún problema. “Hay productos en el mercado que ayudan a retirar la lechada de la superficie, así que si cree que va a tener problemas con la retención de lechada, podría considerar el uso de un compuesto de liberación de lechada que ayudará a proteger la baldosa mientras coloca la lechada”.
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La nueva práctica estándar para las propiedades de retención de lechada de las baldosas (WK83661) pasó por dos rondas de votación a nivel de subcomité el año pasado. También pasó al pleno del comité en diciembre.
Un aspecto intrigante de estos nuevos estándares sobre baldosas cerámicas y cerámica blanca es el hecho de que fueron iniciadas por un fabricante.
“Desde mi perspectiva, una de las cosas interesantes es que este es un problema para los fabricantes y son ellos quienes marcan el camino para encontrar una solución”, opina Marino. “No están tratando de desarrollar estándares para que sus productos se vean mejor. De hecho, están tratando de desarrollar estándares para ayudar a que su producto sea mejor para los consumidores”, amplía.
Este enfoque cooperativo contrasta con otros escenarios donde una empresa particular puede trabajar tranquilamente para resolver un problema y, luego, mantener su solución patentada de forma confidencial. Esto habla de la sólida cultura de creación de consenso fomentada por ASTM.
“Una de las cosas que me gustan de ASTM y del sector de las baldosas cerámicas en general es que es muy colaborativa”, afirma Marino. “No tenemos secretos comerciales o cosas que las personas tratan de guardarse para sí mismas y así obtener una ventaja competitiva. Todos los días, veo a los fabricantes quitarse la camiseta de la empresa y ponerse la camiseta de la industria, y dejar su empresa a un lado para el mejoramiento de la industria. Es bueno ser parte de algo así”.
Dick Eppler sabe algo de la cultura de ASTM. Ha participado activamente durante casi 60 años, que incluyen dos períodos como presidente y como miembro de muchos comités. C21 ha sido su foco principal y continúa presidiendo el subcomité de editorial y terminología.
“Desde mi punto de vista, la jurisprudencia de ASTM es mucho mejor que las otras opciones existentes”, comenta Eppler. “En ASTM, hay una regla que después de que un comité ha considerado una objeción en particular, no se puede plantear de nuevo. En otras palabras, el comité no tiene que seguir considerando lo mismo incesantemente”.
Esta estructura, diseñada para crear consenso, ha facilitado tener el clima colegiado que se respira en el comité C21 y ha permitido al comité trabajar con eficacia en nombre de los fabricantes de cerámica fina y baldosas.
“Al igual que con la mayoría de los comités, el C21 se formó para responder a una necesidad de estandarización de la industria, en términos de especificaciones y de métodos de prueba utilizados para verificar dichas especificaciones”, señala Thornton. “Esta estandarización mejora la factibilidad de fabricación y el uso en aplicaciones finales”. Parece que este comité de larga data sigue satisfaciendo esa necesidad. ■
Jack Maxwell es escritor independiente y reside en Westmont, Nueva Jersey, EE. UU.
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