Yeso y Escayola: Composición, Propiedades y Proceso de Fabricación en la Construcción

Introducción a los Materiales Ligantes y el Yeso

Definiciones Clave

• El yeso es un tipo de ligante, un material que, mediante reacciones físicas o químicas, une entre sí otros materiales.
• El fraguado es el proceso físico o químico por el cual un material ligante se solidifica.
• Un aglomerante es un material ligante que fragua por un proceso físico, como el enfriamiento o la evaporación. Dentro de esta categoría se encuentran:
  • Los hidrocarbonatados: formados por hidrocarburos (HC) que endurecen por enfriamiento y evaporación de sus disolventes.
  • Las sustancias macromoleculares: polímeros como colas o pegamentos.
• Un conglomerante es un producto amasado con agua que endurece y une otros materiales por adhesión y cohesión al solidificarse. Se clasifican en:
  • Aéreos: solo fraguan al aire y no resisten el agua (ejemplos: cal aérea y yeso).
  • Hidráulicos: fraguan tanto al aire como sumergidos en agua (ejemplos: cal hidráulica y cemento).

El Yeso y la Escayola: Composición y Características

El yeso y la escayola se obtienen mediante la deshidratación de la piedra de yeso, también conocida como aljez, cuya composición principal es el sulfato cálcico dihidratado (CaSO₄·2H₂O).

Características Generales

• Se obtiene hemihidrato entre 150–180 ºC.
• Presenta una baja dureza (2 en la escala de Mohs) y baja densidad.
• Estas propiedades se logran mediante procesos de cocción y molienda.
• La escayola es, esencialmente, yeso refinado.

Formas Alotrópicas del Hemihidrato de Sulfato Cálcico

• Hemihidrato α:
  • Temperatura de obtención: 120–170 ºC.
  • Requiere una atmósfera saturada de vapor de agua.
  • Forma cristales muy finos.
  • Presenta un aspecto sedoso y brillante.
  • Es más compacto y resistente.
• Hemihidrato β:
  • Temperatura de obtención: 128 ºC.
  • Forma cristales más grandes.
  • Presenta un aspecto terroso.
  • Es menos puro que el hemihidrato α.

Tipos de Yeso y Escayola

Yeso Grueso de Construcción (YG)

• Obtenido de aljez impuro.
• Procesado en hornos de baja calidad.
• Composición: aproximadamente 75% de CaSO₄ hemihidratado y 25% de anhidrita II artificial.
• Ejemplo de aplicación: revestimientos interiores.

Yeso Fino de Construcción (YF)

• Obtenido de aljez puro.
• Procesado en hornos de alta calidad.
• Presenta una granulometría fina.
• Composición: más del 80% de hemihidrato.
• Ejemplo de aplicación: blanqueamiento sobre revestimientos interiores.

Yeso Prefabricado (YP)

• Compuesto por CaSO₄ hemihidratado y anhidrita II artificial.
• Es más puro y resistente que el YG y el YF.
• Ejemplo de aplicación: fabricación de prefabricados para tabiques.

Escayola

• Procede del aljez más puro.
• Se caracteriza por un molido de mayor finura.
• Existen diferentes grados, como E30 y E35 (siendo E35 el más fino).
• Ejemplo de aplicación: techos.

Proceso de Fabricación del Yeso

1. Obtención de Materias Primas: Se extrae el sulfato cálcico dihidratado (aljez) y otras rocas blancas.
2. Explotación en Canteras: Proceso económico. Los métodos de extracción pueden ser manuales, con máquinas o mediante el uso de explosivos.
3. Deshidratación, Calcinación o Cocción: Las materias primas se someten a altas temperaturas para deshidratarlas. Los productos obtenidos fraguan posteriormente por adición de agua.
4. Molienda: El material calcinado se muele. Se utilizan molinos de bolas para obtener material fino y molinos de martillo para material grueso.
5. Aditivos: Se incorporan diversos aditivos para modificar las propiedades del yeso:
   • Retardantes: para prolongar el tiempo de fraguado.
   • Espesantes: para aumentar la viscosidad de las pastas.
   • Retenedores de agua: para evitar una absorción excesiva de agua antes del fraguado.
6. Almacenamiento: El yeso se almacena en sitios cerrados y libres de humedad para preservar sus propiedades.
7. Ensacado: Se envasa en sacos de papel que aíslan la humedad, utilizando sistemas de llenado y cierre automáticos.

Propiedades del Yeso

Fraguado y Expansión

El proceso de fraguado del yeso puede ser ralentizado con el uso de catalizadores. Durante este proceso, se produce un crecimiento de cristales que genera una ligera expansión del material.

Absorción de Agua

La capacidad de absorción de agua del yeso puede, en exceso, provocar una pérdida de resistencia. Sin embargo, esta propiedad es beneficiosa para el control de la humedad ambiental, ya que favorece la absorción de condensación en paredes y techos, evitando la humectación. Además, el yeso devuelve el agua al ambiente cuando este se reseca, permitiendo que las paredes "transpiren".

Aislante Térmico

Gracias a su estructura porosa, el yeso actúa como un eficaz aislante térmico, presentando un bajo coeficiente de penetración térmica.

Aislante Acústico

El yeso también posee propiedades como aislante acústico, contribuyendo a la reducción de la transmisión del sonido.