yesos y cales

1. Introducción
Se trata de materiales de construcción, entendiendo por esta denominación a
todos los productos naturales o artificiales que sirven para levantar, asegurar o
terminar obras, partes de obras, muros, puentes, carreteras, etc. Pertenecen al
grupo de los conglomerantes. Tienen la capacidad de fraguar uniendo fragmentos
de una o varias sustancias y dar cohesión al conjunto por transformaciones
químicas en su masa que originan nuevos compuestos.
Estas características de los
conglomerantes se ven favorecidas al
preparar morteros, es decir, mezclas de
uno o dos conglomerantes y arena.
Amasada con agua, la mezcla da lugar a
una pasta plástica o fluida que después
fragua y endurece a consecuencia de
procesos químicos que en ella se
producen.
El mortero se adhiere a las superficies
más o menos irregulares de los ladrillos
o bloques y da al conjunto cohesión y
resistencia a la compresión.
Los morteros se denominan según el conglomerante utilizado: mortero de cal, de
yeso o de cemento (concreto). Aquellos en los que intervienen dos
conglomerantes reciben el nombre de morteros bastardos.
Cales
Se clasifican, según su composición química y distinto comportamiento con
respecto al agua y a los agentes atmosféricos, en aéreas e hidráulicas. Se
obtienen a partir de la piedra caliza o de la calcárea.

2. PIEDRA CALIZA Y PIEDRA CALCÁREA
Son variedades compactas del carbonato de calcio. La piedra calcárea se debe a
la precipitación del CaCO3 en aguas ricas en bicarbonato de calcio por pérdida de
CO2.
Ca(HCO3)2 ------> CaCO3 + CO2 + H2O
La piedra caliza se formó con caracoles, conchillas y restos de los caparazones de
organismos acuáticos que se depositaron en el fondo de los mares. Se presentan
en la naturaleza acompañadas por diversas impurezas, de las cuales las más
comunes son: la arcilla (silicato de aluminio hidratado, 2SiO2.Al2O3.2H2O
impurificado por óxidos de hierro), el carbonato de magnesio (MgCO3) y
sustancias bituminosas1
Piedra caliza Piedra calcárea
El impurificado con MgCO3 recibe el nombre de calcáreo dolomítico y con arcillas,
“margas”.
Dependiendo del contenido en arcilla las calizas se clasifican en:
• Ordinarias (%CaCO3>95%).
• Arcillosas (%arcilla<10%).
• Margosas (%arcilla 10-25%).
• Margas (%arcilla 25-50%).
Cales aéreas
Son aquellas que fraguan solo en contacto con el aire. Comercialmente se
conocen como cal viva.
Fabricación industrial
Se obtienen por la cocción de la piedra caliza o calcárea. La acción del calor
produce la descomposición del carbonato de calcio de acuerdo con la siguiente
reacción:
CaCO3 -----------> CaO + CO2
1000-1100°C

3. Este proceso se lleva a cabo en hornos que pueden ser de dos tipos: intermitentes
o continuos. Es en estos hornos que son verticales, donde la temperatura alcanza
los 1200°C produciéndose la transformación del carbonato de calcio a óxido de
calcio.
Hornos intermitentes: están hechos de
ladrillos continuos. Los trozos de piedra se
ingresan por la parte superior acumulándose de
mayor a menor (formándose una bóveda con
las de mayor tamaño). Una vez que las piedras
se presentan porosas (50 hs. aprox.), por los
gases de la combustión que circulan entre ellas
provocando la descomposición, se deja enfriar
y se extrae la cal formada por la parte inferior
del horno.
Hornos continuos: poseen una chapa que
recubre la estructura de ladrillos. Mediante
equipos apropiados (por ejemplo, elevadores)
se mueven mecánicamente la materia prima y
la cal obtenida de manera que la producción
sea ininterrumpida, es decir, a medida que se
extraen porciones de cal se agregan nuevas
porciones de piedra.
Características de la cal viva
Conserva casi siempre las impurezas de la piedra caliza (arcilla, hierro, etc.), lo
que le da un ligero tinte amarillento. También aparecen a veces trozos de color
grisáceo debido al contacto con el combustible (hullas secas, coke de hulla o de
petróleo o leña de quebracho) o los productos de la combustión. La impureza que
la desvaloriza es el óxido de magnesio que, en la proporción de 6 a 8 % inutiliza
una parte de la cal y en un 20 % la hace completamente inservible. Las cales con
un 10% de MgO se llaman cales magras y no resisten más de dos volúmenes de
arena.
De acuerdo con el porcentaje de óxido de calcio las cales vivas de clasifican en
dos variedades. Cales Grasas: son las más blancas, fabricadas con piedras
calizas de gran pureza, que en presencia de agua reaccionan con fuerte
desprendimiento de calor. Cales Magras: son más amarillentas, más
impurificadas con óxido de magnesio, que en presencia de agua reaccionan con
poco desprendimiento de calor.

4. NOTA: el MgO es un material refractario, no sufre hidratación ni carbonatación
atmosféricas.
Las cales aéreas, en general, necesitan 21 días para alcanzar su mayor
resistencia a los agentes atmosféricos y sobre todo al agua.
Apagado de la cal
Se dice que se obtiene “cal apagada” cuando los albañiles vierten agua sobre la
cal viva en las construcciones. El apagado es exotérmico: se desprende gran
cantidad de calor que evapora parte del agua utilizada. Simultáneamente la cal
viva se desterrona y expande. Es pastosa y como es cáustica, no debe tocarse
con los dedos. El apagado de la cal viva se practica en un hoyo excavado en el
terreno o dentro de una batea de madera. Mientras el albañil añade agua,
remueve constantemente la mezcla.
Después cubre con agua el producto obtenido y lo estaciona un mínimo de 48
horas. Esta precaución se toma para evitar la carbonatación y el tiempo es
necesario para impedir que lleguen a la mezcla trozos de cal viva que producen
ampollas en el material (por ejemplo, en el revoque). Con cal apagada, arena y en
ocasiones polvo de ladrillo se hace la mezcla, argamasa o mortero aéreo, para
asentar ladrillos, fijar baldosas y azulejos y revocar paredes.
Expendio
La cal viva se vende en trozos, sobre vagón o al detalle. Para ciertas obras en las
que no hay comodidades para apagar la cal, se venden cales en pasta preparadas
apagando cal viva y envasándolas en tambores de más o menos 200 kg.
Usos
La casi totalidad de las cales es consumida por la construcción, si bien tienen
otros usos industriales:
Cales hidráulicas
Son aquellas que fraguan tanto en contacto con el aire como en el agua.
Fabricación (según Cementos Avellaneda S.A.)
Se obtienen por cocción de calcáreas o calizas con alto porcentaje de arcillas y
sílice, siendo posible el agregado de arcilla si el contenido en la materia prima es
insuficiente.
hasta los depósitos.

5. El tamaño de las piedras varía entre 50 mm y 100 mm y el tenor de carbonatos es
de 88 %, aproximadamente.
n los hornos por vagonetas
automáticas.
C, se producen
dos reacciones: una primera de transformación del carbonato de calcio a óxido de
calcio; y una segunda en la cual este óxido se combina con la sílice y la alúmina
para formar compuestos de silicatos y aluminatos de calcio.
avanzado y consiste en una prensa de rodillos, en línea con el sistema de
dispersión. Las partículas de mayor tamaño reingresan al molino hasta alcanzar el
objetivo.
a con el agua para
promover la formación del hidróxido de calcio. El control de la humedad se realiza
cada hora. Una vez producida la mezcla íntima en las apagadoras, la cal se
almacena durante 24 horas. El apagado de la cal produce un aumento de
temperatura y volumen. Así, a continuación, se determina la humedad para
verificar el funcionamiento de las apagadoras.
Despacho de cal hidráulica
El producto se envía a los silos, desde donde se alimentan las máquinas
embolsadoras. De las muestras extraídas se efectúan ensayos para constatar la
correcta calcinación e hidratación, y se verifica el cumplimiento de la norma
IRAM2.
La cal hidratada se expende, generalmente, en bolsas de papel impermeable de
40 kilos.
Características de la cal hidráulica. Ventajas sobre la cal
aérea
La característica principal de este tipo de cales es la endurecerse rápidamente,
evitando el inconveniente que presentan las cales aéreas del largo tiempo que
necesitan para adquirir consistencia. Por otra parte, las cales aéreas despiden
lentamente el agua que resulta de la combinación del Ca (OH)2 con el CO2 del
aire, lo cual hace inhabitables los locales recién construidos por la humedad.
Ca (OH)2 + CO2 ------> CaCO3 + H2O

6. Yesos
Se denomina yeso, en el comercio, a la piedra yesífera natural y al producto
elaborado que se obtiene por la deshidratación parcial de la primera (yeso cocido).
PIEDRA YESÍFERA NATURAL
También se la denomina yeso crudo. Está constituida por CaSO4.2H2O. Está
generalmente asociada a la caliza debido a la acción del ácido sulfúrico
proveniente de zonas volcánicas sobre la caliza por la siguiente reacción:
CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + CO2 + H2O
Se presenta en forma de cristales de gran tamaño o en masas granulosas
cristalinas de color blanco cuando es puro y más o menos amarillento o pardusco
cuando viene impurificado por arcilla, óxido férrico, arena, carbonato de calcio y
también sustancias bituminosas.
Usos
cielorrasos,
paredes, etc. Los primeros para “engrose” y los blancos, para terminación.
americano.
Fabricación
Básicamente, consiste en la deshidratación parcial de la piedra yesífera según la
siguiente reacción
2 CaSO4.2H2O ---------> 2 CaSO4.H2O + 3 H2O
130 °C
O bien, CaSO4.1/2H2O (hemihidratado)
Si la cocción sigue adelante, al pasar los 280 °C la deshidratación es total y el
producto resultante
(CaSO4) no tiene la capacidad de fraguar.

7. El método de fabricación varía según el uso que va a dársele al yeso terminado:
Para los destinados a la construcción (negro o blanco), la piedra de yeso crudo
procedente de las canteras se somete a la acción del calor y una vez terminado
este proceso se continúa con la molienda.
En el caso de yesos para modelar y moldear, se recurre a materia prima de alta
pureza la cual se muele previamente a la deshidratación. De esta manera, el polvo
se somete a la acción del calor. Una vez frío,
se almacena en silos.
La cocción puede realizarse en hornos
giratorios o en una caldera, cuyo diámetro
aproximado es de dos metros y posee en el
interior unas paletas giratorias que hacen de
amasadoras y rascadoras. Esta caldera
cubre la parte superior de un hogar,
alimentado normalmente con carbón de
hulla.
NOTA: En el caso de yesos para moldear y
modelar es muy importante que la materia
prima no entre en contacto con los productos
de la combustión.
Variedades según temperatura de trabajo
Calentando el yeso natural a temperaturas mayores 800°C comienza a
desprenderse SO3 y se forma CaO, según
CaSO4 -------------> CaO + SO3
>800 °C
Como se vio en el tema CALES, el CaO reacciona con la arcilla que impurifica la
materia prima formando silicatos y aluminatos de calcio.
Este yeso en estado finamente molido absorbe agua lentamente y fragua
formando una masa muy resistente por formación del hidrato y de Ca(OH)2 que
forma cristales uniendo las partículas de silicato cálcico y el Al(OH)3 que precipita
llenando los poros del producto, dando por resultado una masa más compacta,
según la siguiente reacción:
CaSO4 + Ca3(AlO3)2 + 8 H2O --------> CaSO4.2H2O + 3Ca(OH)2 + 2 Al(OH)3
Por último, por supuesto, se produce la carbonatación del hidróxido de calcio.
Se dice, entonces, que el yeso comienza a adquirir hidraulicidad. Esto es, mayor
rapidez de fraguado pudiendo producirse debajo del agua.
Teniendo en cuenta este efecto, podemos decir, que el óxido de calcio (cal) actúa
como acelerador del fraguado al igual que el agregado de Na2SO4 y Na2CO3.

8. Fraguado del yeso
Se produce con un aumento de volumen del 1% entre 5 y 15 minutos después de
habérsele agregado agua. Según la utilidad que se le quiera dar se retarda o
acelera.
Como retardadores se utilizan sustancias de carácter coloidal (ej.: cola) que
impiden la cristalización inicial en una o dos horas. Para el caso que se quiera
acelerar el fraguado, como se menciona anteriormente, se recurre al agregado de
CaO, Na2SO4 y Na2CO3