Producción y Aplicaciones de Áridos y Yesos en Construcción

Áridos

Fabricación

El proceso de fabricación de áridos generalmente sigue los siguientes pasos:

• Voladura: Extracción del material de la cantera.
• Reducción de tamaño: Trituración inicial.
• Carga y transporte: Mediante cintas transportadoras.
• Descarga en tolva: Acumulación del material.
• Precriba: Separación inicial por tamaño.
• Machacadora de mandíbulas: Trituración primaria.
• Cinta transportadora: Transporte a la siguiente etapa.
• Molino de impactos: Trituración secundaria para afinar el tamaño.
• Cinta transportadora: Transporte al cribado final.
• Criba productos terminados: Clasificación por granulometría.
• Acopio: Almacenamiento del árido clasificado.

Para áridos de alta resistencia, se utiliza una machacadora de cono giratorio.

Las trituradoras móviles tienen un uso limitado a obras muy alejadas de la cantera más cercana y suelen producir material de baja calidad.

Aplicaciones

Zahorras

Material de granulometría continua utilizado en:

• Carreteras: Entre el suelo y la capa de asfalto.
• Ferrocarril: Entre el suelo y las capas de balasto y subbalasto.
• Regularización de terrenos.

Su función principal es la obtención de firmes sin contaminantes, repartir cargas e impedir que la humedad ascienda desde el suelo a capas superiores.

Macadam

Capa granular de granulometría discontinua, muy poco usada actualmente. Se obtiene compactando árido fino sobre árido grueso.

Ferrocarril

Utilización en subbalasto y balasto para:

• Repartir cargas.
• Amortiguar cargas.
• Impedir el desplazamiento de vías.
• Evacuar el agua.
• Proteger al suelo de las heladas.
• Recuperación geométrica de la vía.

Puertos

Según normativas ROM, se utilizan en:

• Diques de escollera: Estructuras artificiales creadas mediante superposición de capas de áridos con diferente granulometría.

Estos áridos deben cumplir requisitos como:

• Reducir la energía del oleaje.
• Ser estables químicamente, sin dar lugar a diluciones.
• Ser estables frente a la inmersión en agua.
• Ser estables frente a cambios de humedad (ciclos de humedad-sequedad).
• Excluir arcillas, minerales expansivos o solubles.

Yesos

Fabricación

El proceso de fabricación del yeso consta de varias etapas:

1. Extracción: En galería o a cielo abierto.
2. Trituración: Mediante machacadora de mandíbulas, bajo cubierto.
3. Cocción: Se puede realizar en horno cilíndrico de piedra (rústicamente), calderas de vapor de agua a presión, horno giratorio. La cocción de yeso hidráulico se realiza en hornos de tronco de pirámide invertida.
4. Molienda: Tiene un coste alto. Se utilizan molinos giratorios o de bolas para obtener mucha finura. En instalaciones modernas se usan molinos con separadores de aire.
5. Almacenado: Debe realizarse de forma que no absorba humedad, en silos o sacos.

Productos de deshidratación del yeso

El yeso natural (aljez o piedra de yeso, SO₄Ca·2H₂O) se transforma al ser calentado:

• Temperatura ambiente: Aljez o piedra de yeso (SO₄Ca·2H₂O).
• 120-170ºC: Yeso hemihidratado ((SO₄Ca)₂·½H₂O). Se obtienen dos variedades: variedad α (soluble y resistente) y variedad β (baja resistencia y baja densidad).
• 170-250ºC: Anhidrita soluble (AIII).
• 300-600ºC: Anhidrita insoluble (AII).
• +900ºC: Yeso hidráulico (AI).

Desulfoyeso

Subproducto de la desulfuración de gases de combustión de combustibles fósiles en centrales eléctricas y térmicas. Es el resultado de la eliminación de SO₂ y SO₃, responsables de la lluvia ácida. Sale muy húmedo (aprox. 10% de humedad) y requiere secado. Se utiliza en países donde no disponen de yeso natural.

Fosfoyeso

Subproducto de la industria del ácido fosfórico. Su producción es cada vez mayor debido al aumento de la producción de fertilizantes a base de fosfatos. Su uso es reducido debido a su alto porcentaje de agua e impurezas, siendo más barato procesar aljez natural.

Propiedades del yeso

• a) Finura de molido: Cuanto más molido, más completa es la reacción con el agua.
• b) Hidratación: La reacción 2(SO₄Ca·½H₂O) + 3H₂O produce yeso dihidratado. Incluye el fraguado (solidificación de la pasta) y el endurecimiento (adquisición de propiedades mecánicas y carácter pétreo, que se alcanza en unos 7 días). El fraguado es rápido.
• c) Velocidad de fraguado: Depende de varios factores: relación yeso/agua (más agua, más lento), tiempo de amasado (más tiempo, más rápido), temperatura (más temperatura, más rápido), finura (más finura, más rápido), y aditivos (modifican la velocidad).
• d) Expansión: Reacción exotérmica con crecimiento rápido de los cristales, lo que facilita su aplicación en huecos y piezas poco accesibles.
• e) Absorción de agua: Posee gran cantidad de poros, por lo que no puede usarse a la intemperie ni en ambientes marinos.
• f) Adherencia: Muy buena con materiales porosos y rugosos. No se adhiere a pétreos pulidos ni maderas. La adherencia disminuye con el tiempo.
• g) Corrosión: En contacto con hierro y acero, puede causar corrosión. Se recomienda galvanización o pintura de los elementos metálicos.
• h) Resistencia mecánica: Depende de la naturaleza del yeso, compactación, finura, relación yeso/agua y humedad.
• i) Comportamiento térmico y acústico: Generalmente aceptables.
• j) Resistencia al fuego: Su deshidratación lenta absorbe el calor, actuando como barrera. No es conveniente el contacto con cemento (sal de Candlot).

Aplicaciones

1. Conglomerado de yeso: Material de agarre, utilizado en la ejecución de elementos constructivos, bóvedas, realización de testigos.
2. Revestimientos: Incluyen guarnecidos (aprox. 1 cm), enlucidos (aprox. 3 mm), estucos y estucos con cal (para intemperie).
3. Elementos forjantes.
4. Morteros de yeso: Se preparan con arena silícea sin impurezas.
5. Prefabricados: Molduras, aglomerados ligeros, planchas para aplacar, planchas de cartón yeso.