Proceso de Fabricación del Yeso para la Construcción: Componentes y Transformaciones

El Proceso de Fabricación del Yeso para la Construcción: Componentes y Transformaciones

El yeso es un conglomerante esencial en la industria de la construcción, obtenido mediante la cocción y deshidratación del sulfato cálcico dihidrato (SO₄Ca·2H₂O). Este sulfato puede ser de origen natural, como el aljez, o derivado de la síntesis de residuos químicos, lo que puede influir en sus prestaciones finales.

El proceso de fabricación de los yesos de construcción se fundamenta en la temperatura de calcinación de la piedra de yeso. A medida que esta temperatura aumenta, se obtienen diferentes productos, aunque todos ellos son variaciones del sulfato cálcico.

Fases Clave en la Cocción del Yeso

La transformación del yeso se desarrolla a través de cinco fases principales, cada una definida por un rango de temperatura específico y la obtención de un componente distinto:

• Fase Inicial: Sulfato Cálcico Dihidrato (SO₄Ca·2H₂O)

  Antes de iniciar la calcinación, a temperatura ambiente, el material base es el sulfato cálcico dihidrato (SO₄Ca·2H₂O), que contiene un 21% de agua de cristalización. Este es el punto de partida para todo el proceso.

• Primera Calcinación (120-170ºC): Formación del Yeso Cocido (Hemihidrato)

  Al calentar el dihidrato entre 120 y 170ºC, se produce una reacción de deshidratación en la que pierde una molécula y media de agua. De este modo, se genera el yeso cocido o hemihidrato (SO₄Ca·½H₂O). Este puede presentarse en dos formas: yeso alfa (α) y yeso beta (β). Aunque poseen la misma composición molecular, difieren en su forma cristalina y propiedades físicas. Al amasarse con agua en la proporción adecuada, el hemihidrato se rehidrata, volviendo a formar el dihidrato.

  Reacción: SO₄Ca·2H₂O + Q → SO₄Ca·½H₂O + 3/2 H₂O (g)

• Segunda Calcinación (170-300ºC): Obtención de Anhidrita III (Soluble)

  Si el proceso de calcinación continúa y el yeso alcanza temperaturas entre 170 y 300ºC, el hemihidrato sufre una deshidratación gradual hasta perder toda el agua de cristalización. Así, se obtiene la anhidrita III o anhidrita soluble (SO₄Ca III). Este compuesto es muy inestable y posee una gran avidez por el agua, tendiendo a convertirse nuevamente en yeso cocido al ganar la media molécula de agua que le falta por contacto con aire húmedo o agua líquida. Se presenta en formas alfa (α) y beta (β) según el hemihidrato de origen, pero ninguna de estas formas tiene interés directo en la industria de la construcción, aunque ambas pueden formar parte del yeso comercial e influir en su comportamiento.

  Reacción: SO₄Ca·½H₂O + Q → SO₄Ca (III) + ½ H₂O (g)

• Tercera Calcinación (500-700ºC): Transformación a Anhidrita II (Estable)

  Entre los 500 y 700ºC, la anhidrita III se transforma en anhidrita II (SO₄Ca II), que es una forma estable y, por lo tanto, ya no fragua por sí misma. Es lo que comúnmente se conoce como yeso sobrecocido, y para que adquiera propiedades de fraguado, es necesario añadirle acelerantes.

  Reacción: SO₄Ca (III) + Q → SO₄Ca (II)

• Descomposición Final (Aprox. 1000ºC): Obtención de Cal Viva

  Finalmente, al alcanzar aproximadamente los 1000ºC, el sulfato cálcico se disocia. Este proceso resulta en la obtención de cal viva (CaO), un compuesto similar a la cal, pero que en este caso se obtiene a partir de la descomposición del yeso.

  Reacciones: SO₄Ca (II) + Q → SO₄Ca (I)
  SO₄Ca (I) + Q → SO₃ (g) + CaO