RESUMEN
La industria cerámica, y en particular la española, se enfrenta en la actualidad a un mercado altamente saturado, por lo que necesita ofrecer productos innovadores constantemente, capaces de integrar funciones que sean percibidas por el usuario como valor añadido. Los nuevos productos cerámicos deben ser competitivos en calidad y buscar un óptimo económico y medioambiental. Además deben facilitar el transporte y la colocación, y cumplir con la legislación nacional e internacional.
Las baldosas aligeradas por conformado de relieve al dorso pueden ser fabricadas con una cantidad de materia prima sustancialmente inferior a la tradicional, lo que repercute en el ahorro de pastas y energía de producción y transporte. Esto mejora el balance económico de la empresa (especialmente ahora que el coste tanto de gas natural como de arenas roza máximos históricos), dotando al producto de un carácter medioambiental que comienza a ser exigido por las autoridades y es cada vez más valorado por los consumidores. Adicionalmente, un producto final más ligero resulta atractivo para los constructores, ya que mejora las condiciones de trabajo en la obra. Sin embargo, la baldosa aligerada es estructuralmente distinta a la convencional, y por tanto también su comportamiento mecánico y térmico. Puesto que se trata de un elemento constructivo, es necesario conocer su repuesta en condiciones de trabajo y asegurar que cumple con la normativa vigente.
La presente tesis se propone como objetivo evaluar la conveniencia de pavimentos cerámicos aligerados por relieve al dorso empleando técnicas de modelado sólido tridimensional y análisis por elementos finitos, estableciendo al mismo tiempo las bases para una definición óptima del relieve, entendiendo por óptimo aquel diseño que combine de forma más idónea ahorro másico con respuesta mecánica y térmica dentro de lo viable en la fabricación en serie actual. Dados los pocos antecedentes encontrados en la bibliografía en este sentido, la tesis pretende ser una primera aproximación a la problemática de este tipo de productos, abriendo una puerta a estudios posteriores, y facilitando información muy valiosa a los departamentos de diseño y fabricación de las azulejeras.
Para lograr este objetivo, se han definido 9 modelos distintos de pavimento (2 de referencia y 7 basados en polígonos regulares) de los que se han generado un total de 70 versiones (obtenidas por la variación de la profundidad de relieve y el ángulo de pared del mismo) que han sido sometidas a 4 ensayos de tipo mecánico y térmico recogidos en la normativa que aplica a este tipo de cerámica. Tras decidir que tanto la masa, como las tensiones principales (criterio de Rankine) eran las magnitudes a tener en cuenta en el estudio, se han obtenido los esfuerzos máximos de cada versión para cada ensayo, así como su distribución. A continuación se han definido 4 coeficientes de comparación apoyados de herramientas estadísticas esenciales, según los cuales se ha podido establecer un orden de idoneidad global.
Finalmente, gracias a la estrecha colaboración con la empresa KEROS CERÁMICA S.A. en el marco de los proyectos “Estudio de viabilidad de la producción de baldosas cerámicas de baja densidad. Proyecto ECOLIGHT”, e “Integración de los procesos de esmaltado y decoración para la fabricación de la baldosa cerámica Ecolight. Proyecto DECOLIGHT”, se comprobó que la metodología utilizada era adecuada por comparación con los resultados obtenidos mediante la fabricación en condiciones de planta y ensayos en laboratorio de varios de los diseños propuestos en la tesis. 
Con todo se ha concluido que los modelos aligerados, efectivamente, responden ante solicitaciones típicas de manera distinta que el modelo tradicional, de manera que, convenientemente practicados, los relieves al dorso pueden mejorar a la par el consumo másico y la respuesta estructural. Por otra parte, se ha propuesto un parámetro denominado “espesor normalizado en”, en base al cual sería posible el cálculo de la resistencia a flexión R según la norma EN ISO 10545 “Baldosas Cerámicas”, lo cual no es hoy en día estrictamente posible para los pavimentos de grosor variable. Así mismo, se han extraído una serie de pautas fundamentales de comportamiento que pueden ser tomadas como una base para el diseño particular de relieves al dorso de cada empresa. Entre las pautas más generales destaca el hecho de que la variación de la profundidad del relieve afecta más a la idoneidad de la baldosa que la variación del ángulo de pared, obteniéndose la mejor respuesta compuesta (másica, mecánica y térmica) para valores intermedios de ambos parámetros.
Con independencia de las pautas antes nombradas, la tesis propone un principio de metodología de evaluación geométrica de pavimentos que puede ser extendida a otro tipo de productos cerámicos y a otras variables de diseño como puedan ser las dimensiones características del formato (longitud y anchura).