Yesos y Cales

Temario:
• Yesos
• Fórmulas químicas del Algez, la Anhidrita y el Yeso Comercial.
• Modo de Endurecimiento.
• Propiedades físicas de los Yesos (Norma IRAM 1607).
• Descripción del Ensayo de Tiempo de Fraguado.
• Cales
• Clasificación de las Cales.
• Cales Aéreas: Fórmulas Químicas, Mineral, Producto (Mecanismo de Endurecimiento).
• Diferencia entre cal Viva y cal Apagada.
• Propiedades físicas de las cales aéreas (Norma IRAM 1626).
• Propiedades físicas de las cales hidráulicas (Norma IRAM 1508).
• Resistencia a la Compresión: Descripción del Ensayo.
Respuestas:
Yesos:
• Las fórmulas químicas son:
♦ Algez: SO4 Ca 2H2O
♦ Anhidrita: SO4 Ca
♦ Yeso Comercial: 2 (SO4 Ca ½ H2O)
♦ Modo de endurecimiento:
El endurecimiento del yeso se produce porque al contacto
con el agua, el yeso comercial [2(SO4 Ca ½ H2O)] recupera
las partes de agua que perdió al momento de producirse su
cochura; al tomar estas moléculas se forma nuevamente el
mineral original o Algez.
La reacción química que se produce puede escribirse de la
siguiente forma:
2(SO4 Ca ½ H2O) + 3H2O ! 2(SO4 Ca 2H2O)
La preparación del yeso es sencilla, solo se debe verter el
yeso en un recipiente que contenga la cantidad necesaria de
agua, dejar reposar un minuto y luego revolver hasta obtener
una pasta homogénea. Se considera que el fraguado del yeso
comienza aproximadamente a los dos minutos de producido
el contacto con el agua y termina aproximadamente a los
quince minutos.
♦ Propiedades físicas de los Yesos (Norma IRAM 1607)
1
La Norma IRAM 1607 establece las características,
propiedades o requisitos que debe cumplir el yeso cocido.
Definiendo a este como el material obtenido por parcial
deshidratación de la piedra de yeso natural (Algez), de modo
que en su forma esté constituido por sulfato de calcio
hemihidratado (S4O Ca ½ H2O).
Requisitos
Unidad Clase
Material
que
pasa el
g /100 g
tamiz
100
93
IRAM
(mínimo)
1.2
mm
(16)
Finura
Material que
pasa el tamiz
95
85
IRAM 590
(30)
Material que
pasa el tamiz
70
45
IRAM 149
(100)
3
3
−
TiempoInicial
minutos
MIN MIN
de
25
Fraguado
Final
−
MAX
Resistencia a da N
la compresión /cm2 80
50
mínima
Contenido de g /100
g
sulfato de
80
60
calcio
hemihidratado
Método
de
A
Ensayo
IRAM
1608
−
35
MAX
−
♦ Descripción del Ensayo de Tiempo de Fraguado.
2
El aparato que se usa es el Aparato de Vicat original,
provisto un soporte (A), una varilla móvil (B) con un peso de
300 gr, la que lleva en uno de sus extremos la sonda de
Tetmajer (C) de 10 mm de diámetro y 50 mm de longitud; y
en el otro extremo la aguja de Vicat (D) de 1 mm de
diámetro y 50 mm también de longitud.
El molde es de forma troncocónica (G) de metal inatacable
por la mezcla, de 40 mm de altura, 85 mm de diámetro
interno de la base inferior y 75 mm de diámetro interno de la
base superior. La placa de asiento (H) es de vidrio y tiene
aproximadamente 100 mm de lado.
Antes de explicar el procedimiento para determinar al tiempo
de fraguado es necesario definir la pasta de consistencia
normal, ya que como se trata de un ensayo de penetración, el
resultado está afectado por la consistencia de la pasta
ensayada.
La pasta de consistencia normal se ensaya con el Aparato de
Vicat modificado; similar al original, solo que la varilla es de
latón, con un peso de 50 gramos y lleva en su extremo un
émbolo hueco de aluminio de 19 mm de diámetro y 44 mm
de longitud.
El procedimiento es el siguiente: en un recipiente adecuado
se coloca un volumen de agua comprendida entre 110 y 160
ml, que esté a una temperatura entre 19 y 23 ºC, en la que se
haya disuelto 2 gr de borax puro para actuar como
retardador.
Se vierte en esta agua 200 gr de yeso, se deja reposar la
mezcla por un minuto y luego se bate durante un minuto
hasta obtener una fluidez uniforme. Colocada la pasta así
obtenida en el molde previamente lubricado y asentado sobre
la placa, se hace bajar la sonda o embolo de aluminio hasta
que haga contacto con la pasta; permitiendo luego que esta
penetre por su propio peso. Se considera que la pasta tiene
3
consistencia normal cuando, en estas condiciones, se obtiene
una penetración de 30 mm. Este valor debe repetirse en 2 o 3
pruebas.
Para realizar el ensayo de tiempo de fraguado se debe
preparar la pasta de consistencia normal usando 200 gr de
yeso y mezclando con la cantidad de agua necesaria para
preparar una pasta de consistencia normal, pero sin usar
retardador. Se llena el molde, previamente lubricado y
asentado sobre la placa de asiento; se lo coloca en el aparato
de Vicat original y se hace descender la aguja hasta que tome
contacto con la pasta, dejándola penetrar por su propio peso.
Se repite la operación cada 2 minutos penetrando en distintos
lugares de la probeta y cuidando de limpiar bien la aguja
después de cada penetración.
Se considera iniciado el fragüe cuando la aguja se detiene a 1
mm del fondo del molde y se registra el tiempo transcurrido
desde el momento en que se puso en contacto el yeso y el
agua; este será el tiempo de fraguado inicial en minutos.
Se considera terminado el fragüe cuando la aguja no logra
penetrar mas de 0.5 mm; el tiempo transcurrido desde el
contacto entre agua y yeso y este instante es el tiempo de
fraguado final y se expresa en minutos.
Cales:
♦ Clasificación de las Cales.
Clase
Tipos
Comerciales
Tiempo de
Fraguado
CAL Grasa
Mas
AREA
Medio
Índice de
en que
Hidraulicidad
Fraguan
0.00 al 0.05
Solo al
aire seco Árida
de 30
días
En u
medi
algo
húme
Fuerte
CAL
Tanto en aire
16 a 30
0.10
seco, si se las
días
0.16
HIDRAULICA
mantiene
húmedas,
10 a 15 como en
Medianamente
días
Débilmente
agua.
Propiamente
5a9
días
Eminentemente
4
2a4
días
♦ Cales Aéreas: Fórmulas Químicas, Mineral, Producto
(Mecanismo de Endurecimiento).
La cal aérea en estado de pureza es Oxido de Calcio (Ca O) y
se obtiene por calcinación de las piedras calizas, constituidas
por carbonato de calcio (Ca CO3), de la que se elimina el
anhídrido carbónico, la reacción es:
CO3 Ca + ! Ca O + CO2 !
Según la naturaleza del yacimiento, se obtienen los distinto
tipos de cales aéreas, denominadas: Cal Grasa, Cal Árida y
Cal Fuerte, cuando la caliza es casi pura, con algo de
magnesio o arcillosa respectivamente.
Las cales aéreas no endurecen si no están en contacto con el
aire o se encuentran en ambientes muy húmedos. El
endurecimiento se produce por la acción simultanea de tres
procesos: Desecación, Absorción del anhídrido carbónico del
aire (Ca O + CO2 ! CO3 Ca, para formar la piedra original) y
por la Acción lenta sobre la cal de la sílice contenida en la
arena.
♦ Diferencia entre cal Viva y cal Apagada.
El oxido de calcio en estado anhídrido (Ca O) se denomina
Cal Viva, si en este estado se le agrega agua, comienza su
apagado, se observa un gran desprendimiento de calor y
vapor de agua, la temperatura de eleva a mas de 150 ºC de
temperatura; por este proceso se transforma a la cal viva en
Cal Apagada o Cal Hidratada, que en esencia es hidróxido de
calcio (Ca (OH)2).
♦ Propiedades físicas de las cales aéreas (Norma IRAM 1626).
La norma IRAM 1626 establece las características,
propiedades o requisitos que debe cumplir la cal aérea
hidratada, en polvo para construcción, a la que define como
el producto obtenido de la cal viva aérea en polvo, por un
proceso de hidratación, que endurece al aire por un proceso
de desecación, cristalización y carbonatación.
Tipo I
Requisitos
Material
retenido
en el
tamiz
IRAM
g / 100 g −
Tipo II
Min.
0.5 −
Máx. Min.
1.5 IRAM
1695
5
Finura
Unidad
Método
de
600
(Nº 30)
Material
retenido
en el
tamiz
IRAM
150
(Nº 100)
Material
retenido
en el
tamiz
IRAM
74 (Nº
200)
Plasticidad
Emley
Expansión en
Autoclave
− 5
−
−
− 15
−
20
180 − 150
mm /
100
mm
−
2
−
− 2
♦ Propiedades físicas de las cales hidráulicas (Norma IRAM
1508).
La norma IRAM 1508 establece las características,
propiedades o requisitos que debe cumplir la cal natural
hidráulica cálcica hidratada, en polvo. Define a esta como el
producto obtenido por un proceso de hidratación que
transforma la cal viva en un polvo seco constituido en su
mayor proporción por hidróxido de calcio [Ca (OH)2] y
cantidades apropiadas de compuestos silicoaluminosos, que
aseguran el endurecimiento bajo el agua de los morteros que
con él se preparen.
Clase
Método
Requisitos
Clase B Clase C
Unidad A
de
Físicos
Min. Máx. Min. Máx. ensayo Min. Máx.
6