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• Oscar Ccoyori

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Universidad nacional del altiplano Materiales de la construcción: yesos

1.-EL YESO

E

l yeso es un producto preparado básicamente a partir de una piedra natural denominada aljez, mediante deshidratación, al que puede añadirse en fábrica determinadas adiciones de otras sustancias químicas para modificar sus características de fraguado, resistencia, adherencia, retención de agua y densidad, que una vez amasado con agua, puede ser utilizado directamente. También, se emplea para la elaboración de materiales prefabricados. El yeso, como producto industrial, es sulfato de calcio hemihidratado (CaSO4·½H2O), también llamado vulgarmente "yeso cocido". Se comercializa molido, en forma de polvo. Una variedad de yeso, denominada alabastro, se utiliza profusamente, por su facilidad de tallado, para elaborar pequeñas vasijas, estatuillas y otros utensilios. 2.-HISTORIA DEL YESO El yeso es un material de uso muy antiguo, fue aplicado por los asirios, egipcios, hebreos, romanos, árabes, etc. Los egipcios emplearon la cocción en sus pirámides 4500 años a. c. los romanos en sus construcciones monumentales y los árabes le dieron aplicación decorativa. Actualmente se utiliza para revestimientos interiores, para moldear cornisas y elementos decorativos, en resumen su uso se ha orientado para ejecutar obras de acabado o la fabricación de elementos de tabiquería, como a la prefabricación de tabiques 3.-PIEDRA YESERAS DESCRIPCION La materia prima del yeso se presenta aún abundantemente en la naturaleza (canteras) en dos formas típicas constituyendo rocas sedimentarias como: a).-ROCA CRISTALIZADA ANHIDRITA:

Se denomina anhidrita (CaSO4) Sulfato de Calcio, absorbe hasta el 30% de su volumen en agua. Cuando se encuentra en estado puro es incolora o blanca, pero en la mayoría de las veces cambia de coloración de azul, amarillo, gris y rojizo por la presencia de impurezas como arcillas, calizas y sobre todo oxido de hierro.

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La anhidrita tiene una densidad de 2.46 y una dureza de 3 en la escala de Mohs y es rayado por la uña b).-ALGEZ O SULFATO DE CALCIO: Bihidrato de calcio CaSO4. 2H2O, puede presentarse con cristales y desde yeso fácilmente separables, en este caso el mineral se llama Selenita o también puede presentarse con cristales granulares con mucha semejanza al mármol, en este caso el mineral se llama Alabastro, la piedra de Huamanga es Alabastro. La piedra Algez cuando se halla sin mucha impureza contiene 70.07% de CaSO4 de Sulfato de Calcio y 29.93% de Agua. Se estima que la composición química del yeso sea la siguiente: SO3 – 46.51% CaO – 32.56% H2O – 20.93% Relativamente soluble en el agua, la solubilidad aumenta con la temperatura de 0° C a 36° C para disminuir hasta 100° C. La temperatura determina diferentes calidades de yeso: CaSO4 ½ H2O para construcción La piedra de yeso cristaliza con dos moléculas de agua, según estudios de VAN THOFF de estas dos moléculas de agua, una y media esta débilmente combinada y se obtiene el hemihidratado de yeso llamado yeso de construcción o de fábrica o sea la siguiente reacción química: CaSO4 2H2O + calor = CaSO4* ½ H2O Y el resto del agua se evapora, cuando el humo es azul la piedra esta cruda, cuando está limpia está bien. Si se sigue aumentando la temperatura se llega a extraer la media molécula de agua que solo obteniéndose como producto el yeso hidráulico se seca con el agua a 400°C . 4.-CLASIFICACIÓN DE LOS YESOS: 4.1.-Yeso gris o negro. Se obtiene calcinando la piedra algez en contacto con los combustibles. Los humos y las impurezas (cenizas, carbón, etc.), aparte de las que lleva consigo la piedra de yeso (se emplea un algez con muchas impurezas), ennegrecen el producto. La finura de molido es muy deficiente. Resulta el yeso de peor calidad, por lo que solo se emplea en obras no vistas. 4.2.-Yeso blanco. tiene 66% en peso de hemihidrato como mínimo. Se obtiene a partir de un algez con pequeñas proporciones de impurezas, después de calcinado y vitrificado es Pág. 2

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finamente molido hasta el punto de no quedar retenido más de un 10% en un tamiz de dos décimas de mm. Es muy blanco y en mortero se utiliza para el enlucido de paredes y techos de interiores.

4.3.-Yeso escayola. tiene al menos 80% en peso de hemihidrato. Es un yeso blanco de la mejor calidad, tanto en purezas como en fineza del grano, no quedando retenido más del 1% En un tamiz de 0.2 mm. Dadas sus características, la escayola se emplea en la fabricación de molduras y placas para la formación de cielos rasos, que a su vez suelen ir decoradas. Ningún tipo de yeso o escayola puede ser utilizado en exteriores por ser solubles en agua. El yeso es el segundo aglomerante artificial más antiguo que fue utilizado por egipcios, griegos y romanos. 4.4.-Yeso negro. tiene 50% de hemihidrato, color no blanco debido a las impurezas (gris casi siempre).

4.5.-Yeso hidráulico. Si, en la operación de cocción, se calienta la piedra de yeso hasta una temperatura entre 800º y 1000º C, se producirá una disociación del sulfato cálcico, y aparecerá cierta cantidad de cal que actúa como acelerador de fraguado. Así se tiene un yeso que fragua debajo del agua, llamado yeso hidráulico. La cocción de la piedra algez, para la obtención del yeso hidráulico, se realiza en hornos verticales continuos, que consta de un cilindro revestido interiormente de material refractario, que se carga en capas alternadas de piedra de yeso y carbón de cok.

5.- CARACTERISTICAS DE LOS YESOS El yeso es un conglomerante no estable en presencia de humedad, constituido por sulfato de calcio con dos moléculas de agua. SO4Ca . 2 H2O Su composición química es: 32.6 % CaO 46.5 % SO3 20.9 % H2O Pág. 3

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Las propiedades principales de los yesos son:  Material conglomerante aéreo (material noble)  Buena estabilidad volumétrica  Excelente adherencia  Fraguado rápido y modificable  Propiedades aislantes: térmicas y acústicas  Baja transferencia de calor  Bajo peso  Bajo costo de producción  Öptima textura de la superficie endurecida  Fidelidad de copiado superficial  Poco solubilidad en agua  Elemento poroso de baja conductividad  Otras propiedades físicas son:  Dureza: 2 en la escala de Mohs  Solubilidad: 1.8 - 2.0 g/l 6.- TIPOS DE HORNOS PARA LA COCCIÓN a).-LAS HUAYRONAS. están formadas por paredes rusticas de albañilería. Son hornos rectangulares de unos 5x4 m de sección, y de 3.50 m de alto, a 0.90 o 1.00 m del piso que llevan una parrilla construida por barras de hierro; el espacio bajo la parrilla es el hogar; y la parte que queda sobre la parrilla se llama laboratorio o lugar donde se realizan transformaciones químicas. El horno lleva un techo ligero, y que esta provisto además de las poternas necesarias para atender al funcionamiento del hogar y a la carga y descarga del horno. Como combustible se emplea la leña. El carbón de piedra o el petróleo. Los trozos de rocas por cocer, se disponen en el laboratorio en forma de bovedillas, dejando espacios entre, los trozos a fin de que por ellos puedan circular las llamas y los gases de las combustiones. En promedio y según las dimensiones del horno, la carga fluctúa entre 20 y 30 t. b).-LAS CALDERAS. Como su nombre lo indica son grandes pailas cilíndricas, de diámetro variable entre 2.5 y 2.00 m, de hierro forjado de ¼ de pulgada a 3/8 de pulgada, de espesor; están provistos de un mecanismo construido por un árbol vertical, en el que se dispone paletas destinadas en su rotación a remover el material durante su cocción.

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Esta caldera va colocada sobre un hogar, y de acuerdo con las patentes de los fabricantes lleva dispositivos o camisas para impedir la radiación del calor y también otros o para que las llamas y gases de la combustión envuelvan la caldera. C).-HORNOS ROTATORIOS. son cilindros metálicos, de 1.50 de diámetro, en promedio y de unos 10 m de longitud dispuestos inclinados de manera en que su interior por las piedras se deslicen suavemente hacia la boca de salida. Como en el caso de las calderas, el hogar y diversos dispositivos giren el cilindro para su calentamiento. Los métodos de cocción se comprenden porque en el sistema de huaironas se tritura la roca después de la quema, mientras que en los otros sistemas la trituración se hace antes de la cocción. Este tipo de horno se caracteriza por:            

la deshidratación de la piedra en un ambiente de vapor sobrecalentada la utilización de energías múltiples : fuel, gas, etc. el ahorro de energía la obtención de un yeso no poluado por los humos parámetros de cocción modulables, controlados y regulados en continuo por autómata la flexibilidad de utilización la calidad constante y excelente del yeso la fabricación de una gama muy grande de yeso un automatismo integral una gama de aparatos el seguro de la calidad del material por la fabricación y la mecanización en nuestros talleres instalaciones llave en mano

d).-HORNO CICLON Este tipo de horno se caracteriza por:  un funcionamiento en continuo     

un débil consumo energético una capacidad de producción importante la producción polivalente de yeso hemihidrato o anhidrita II la recirculación de los gases de cocción la optimización de la cocción por la selección granulométrica con uno o varios ciclones Pág. 5

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un mantenimiento fácil el dominio de los rechazos atmosféricos la puesta en marcha y el paro rápido un funcionamiento automático instalaciones llave en mano

7.-APLICACIÓN DE LOS YESOS Es utilizado profusamente en construcción como pasta para guarnecidos, enlucidos y revoques; como pasta de agarre y de juntas. También es utilizado para obtener estucados y en la preparación de superficies de soporte para la pintura artística al fresco. Se usa como aislante térmico, pues el yeso es mal conductor del calor y la electricidad. Para confeccionar moldes de dentaduras, en Odontología. Para usos quirúrgicos en forma de férula para inmovilizar un hueso y facilitar la regeneración ósea en una fractura. En los moldes utilizados para preparación y reproducción de esculturas. Yeso natural triturado Para mejorar las tierras agrícolas, pues su composición química, rica en azufre y calcio, hace del yeso un elemento de gran valor como fertilizante de los suelos, aunque en este caso se emplea el mineral pulverizado y sin fraguar para que sus componentes se puedan dispersar en el terreno. Asimismo, una de las aplicaciones más recientes del yeso es la "remediación ambiental" en suelos, esto es, la eliminación de elementos contaminantes de los mismos, especialmente metales pesados. De la misma forma, el polvo de yeso crudo se emplea en los procesos de producción del cemento Portland, donde actúa como elemento retardador del fraguado. Es utilizado para obtener ácido sulfúrico. También se usa como material fundente en la industria.

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