UNIVERSIDAD NACIONAL SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO

FACULTAD DE INGENIERA CIVILESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA CIVILCICLO ACADMICO:2013 - ICURSO:MATERIALES DE CONSTRUCCINTEMA: EL YESO Y LA CALDOCENTE:MAX HUERTA MAZAALUMNOS:CASTILLO ROMERO LESLY112.0904.LEN ROBLES AHILIN112.0904.MAUTINO MAZA DHAMARIZ112.0904.335PRINCIPE CALLIRGOS MIGUEL 112.0904.RIVERA GARCA KEVIN112.0904.

INTRODUCCINSe denomina aglomerantes a los materiales pulverulentos que al mezclarlos con agua forman una pasta plasto elstica capaz de endurecerse espontneamente con el tiempo, como resultados de procesos fsico y qumicos. Existen dos tipos de aglomerantes: orgnicos como los asfaltos, alquitranes, etc. Y los inorgnicos como la cal, el yeso, el cemento, etc.En el presente trabajo, se describirn aspectos que debe conocer el ingeniero sobre dos aglomerantes inorgnicos importantes, debido a que son muy utilizados como materiales en la construccin; estos son el yeso y la cal.Se abarcar aspectos como: su historia, sus propiedades, tipos y los usos ms comunes dentro de la industria de la construccin; citando a cada uno por separado.

MARCO TERICO1. EL YESO1.1 HISTORIAEl yeso se origin hace 200 millones de aos como resultado de depsitos marinos cuando parte de lo que ahora son nuestros continentes eran inmensas extensiones ocenicas. Durante este perodo algunos mares se secaron dejando lechos de yeso que se recubrieron para ser descubiertos posteriormente por el hombre. En el Antiguo Egipto, durante el tercer milenio a. C., se emple yeso para sellar las juntas de los bloques de la Gran Pirmide de Guiza, y en multitud de tumbas como revestimiento y soporte de bajorrelieves pintados. En el perodo Neoltico, con el dominio del fuego, comenz a elaborarse yeso calcinando aljez, y a utilizarlo para unir las piezas de mampostera, sellar las juntas de los muros y para revestir los paramentos de las viviendas, sustituyendo al mortero de barro. Los Omeyas dejaron muestras de su empleo en sus alczares sirios, como revestimiento e incluso en arcos prefabricados. Durante la Edad Media, principalmente en la regin de Pars, se emple el yeso en revestimientos, forjados y tabiques.

1.2 CONCEPTOEl aljez o piedra de yeso es un mineral formado por sulfato clcico dihidratado de color blanco, pero debido a impurezas puede tornarse gris, castao o rosado. En su estructura cristalina hay dos molculas de agua por una de sulfato clcico. Sometido a calcinacin, libera parte del agua de cristalizacin, obtenindose el yeso de construccin, que al ser amasado con agua, se solidifica de nuevo y fragua, reconstituyendo sobre el paramento la roca originaria en su estado natural.

1.3 PROPIEDADESLas propiedades principales de los yesos son: Material conglomerante areo (material noble) Buena estabilidad volumtrica Excelente adherencia Fraguado rpido y modificable Propiedades aislantes: trmicas y acsticas Baja transferencia de calor Bajo peso Bajo costo de produccin optima textura de la superficie endurecida Control acstico Fidelidad de copiado superficial Resistencia al fuego Poca solubilidad en agua Elemento poroso de baja conductividad Dureza: 2 en la escala de Mohs Solubilidad: 1.8 - 2.0 g/l Densidad: Dihidrato: 2.3 g/cmHemidrato : 2.7 g/cmHemidrato II: 2.6 g/cmAnhidrita III: 2.5 g/cm Anhidrita III: 2.4 g/cm

1.4 FACTORES QUE CONDICIONAN LA CALIDAD DEL YESO AGLOMERANTELa calidad de los yesos aglomerantes puede valorarse teniendo en cuenta las siguientes caractersticas: Tiempo de utilizacin y de fraguado.Respecto al tiempo de utilizacin interesa que sea lo ms dilatado posible, sin que deteriore las restantes cualidades con objeto de facilitar su puesta en obra. En la siguiente tabla se muestran los tiempos de utilizacin de algunos yesos de uso comn: Estos tiempos de empleo en la prctica pueden aplazarse mediante un rebatido de la masa yeso-agua antes de su fraguado inicial, pero es a costa de romper estructuras cristalinas ya formadas lo que produce un descenso de resistencias.Los tiempos de fraguado admisibles para cualquier tipo de yeso son los siguientes:Inicial: entre 2 y 18 minutosFinal: entre 6 y 90 minutos

Resistencia.El valor normalizado de las resistencias se refiere a la flexo traccin obtenidas a travs de las probetas previamente desecadas.La resistencia a la flexo traccin del yeso viene influida por el grado de humedad de las probetas en el momento de la rotura.La variable ms importante que incide en el valor de la resistencia es la relacin de agua-yeso empleada en el amasado. Depende de la clase de yeso pero, en cualquier caso, cuando sobrepasa a 1 se anulan las resistencias y se obtiene un yeso que se degrada progresivamente.

Expansin y contraccin diferenciales.Cuando una masa de yeso aglomerante se mezcla con agua y se endurece, las dimensiones establecidas inmediatamente despus del fraguado cambian en funcin del tiempo, dando lugar a serias perturbaciones en la puesta de obra de los yesos o de sus productos prefabricados.Estas variaciones en la dimensin dependen, en una parte de la velocidad del secado, y en otra de la relacin agua - yeso y muy especialmente de las condiciones del amasado o rebatido de la pasta durante el tiempo de empleo.Dentro de la primera variable, el secado viene influenciado por la temperatura, la humedad relativa del ambiente y por la ventilacin.

1.5 TIPOS DE YESOEsta clasificacin obedece a los nombres y usos corrientes de los yesos diferencindose principalmente en la composicin de sus fases:

Yeso de moldeo o escayola: Este material debe poseer las mximas cualidades de pureza y resistencia, por ser el requerido en la industria de yesos de moldeo y prefabricados, cuyo desarrollo ha promovido la tecnificacin de los mtodos convencionales con exigencias especficas de calidad. Estn constituidos fundamentalmente por hemidratos. Estos yesos se caracterizan tambin por tener un grado de finura ms elevado. Medido sobre el tamiz de 0.2 mm debe ser inferior al 2%. Se requieren yesos con un grado de pureza prximo al 90%, y debe poseer una resistencia a flexotraccin superior a 35 kg/cm2.

Yeso de enlucir o yeso blanco: Est constituido por dos componentes fundamentales, yeso hemihidratado y yeso sobrecocido, que est integrado por una mezcla de anhidritas III y II, en la cual predomina sta ltima. Los tiempos de fraguado oscilan entre 3 y 7 minutos y deben ajustarse para su aplicacin en estucos y se utiliza sobre todo para enlucir paredes y techos. El espesor de los recubrimientos con mezclas de yeso, puede variar de 10 a 15 mm. Se debe resaltar su conservacin a travs del tiempo y su poder de transpiracin por absorcin de la humedad.

Otros tipos de yeso: Los yesos calcinados a temperaturas altas, se han empleado fundamentalmente en pavimentos y acondicionamientos acsticos. El denominado yeso mrmol o cemento Keene, est constituido por un yeso de enlucido al cual se le adicionan sales de alumbre y es sometido a una segunda coccin alrededor de los 600 C.Tiene un fraguado lento y desarrolla una resistencia a la compresin entre los 150 y200 kg/cm2. Su propiedad fundamental es no presentar retracciones ni expansionesy se usa principalmente en el sellamiento de juntas.

1.6 CARACTERSTICAS Producto natural y ecolgico El yeso se obtiene a partir de Sulfato de Calcio, un mineral abundante en la naturaleza, no txico y respetuoso con el medio ambiente ya que sus residuos son biodegradables.

Son trmicamente aislantesDebido a su gran propiedad trmica y su bajo coeficiente de conductividad, reducen los puentes trmicos y eliminan el fenmeno de pared fra.

Regulan la humedad ambienteLos revestimientos de yeso respiran como una autntica piel, regulando la temperatura y activando la aireacin del local. Aseguran as un grado higromtrico equilibrado, absorbiendo rpidamente la humedad en exceso, para restituirla al ambiente cuando el aire est ms seco.

Protegen en caso de incendioSon incombustibles, prolongan la resistencia al fuego, no despiden vapores txicos ni humos. En presencia del fuego, el yeso desempea un papel activo, ya que gracias al agua de cristalizacin, no slo se limita a frenarlo, sino que absorbe una considerable cantidad de calor.

Absorcin acsticaTienen cierta elasticidad, lo que unido a su estructura interna finamente porosa, hacen que se comporten como buenos absorbentes acsticos, disminuyendo reverberaciones y amortiguando las ondas sonoras.

2. LA CAL 2.1 HISTORIALa cal se ha usado, desde la ms remota antigedad, como conglomerante en la construccin; tambin para pintar muros y fachadas de los edificios construidos con adobes o tapial.Una de las principales aplicaciones que de la cal; la hicieron los romanos, fue en la construccin de sus calzadas. Una seccin de la Via Apia estara formada por tres estratos: El primer estrato era de piedra dura y plana, cortada en grandes fragmentos, que en algunos casos, se unan con cal y arena; el segundo, era de cantos o fragmentos de piedra partida que se aglomeraban con cal grasa para dotarla de mayor solidez y el tercero estaba configurado por grandes piezas poligonales que encajaban perfectamente entre s.

2.2 CONCEPTOLa cal es un trmino que designa todas las formas fsicas en las que pueden aparecer el xido de calcio (CaO) y el xido de calcio de magnesio (CaMgO2), se obtiene como resultado de la calcinacin de las rocas calizas o dolomas, por debajo de la temperatura de descomposicin del xido de calcio (825 C)

2.3 PROPIEDADES Las propiedades de la cal que interesan a la construccin tienen que ver con la resistencia que se puede lograr, el tiempo de fraguado y la consistencia de las mezclas a base de este material. Las propiedades como la resistencia y el tiempo de fraguado estn ntimamente relacionadas con la composicin qumica de la cal. La composicin qumica vara dependiendo de las impurezas contenidas en la materia prima, por ejemplo la roca caliza puede contener arcillas, hierro, azufre, carbonatos de magnesio, lcalis y otras impurezas que afectan la reactividad de la cal con el agua. La reactividad de la cal es funcin directa de los contenidos de arcilla, en el caso de la cal los materiales arcillosos se encuentran como impurezas de la materia prima. la densidad y la resistencia tambin se relacionan con la composicin qumica de las cales, de manera que a medida que la cal se vuelve ms hidrulica su densidad aumenta, y prcticamente se convierte en un cemento. La cal de uso comn tiene una densidad promedio de 2.3 que es baja comparada con los cementos que oscilan entre 3.0 y 3.15. La resistencia que puede generar la cal depende de la reactividad de la misma, como generalmente se combina con arena y por supuesto con el agua, frecuentemente se expresa su resistencia como aquella lograda por un mortero, por ejemplo un mortero 1:3 (una parte de cal por tres de arena) con la cantidad de agua requerida puede generar una resistencia entre 10 y 20 kg./cm2. Su punto de fusin empieza partir de los 580C rindiendo CaO+H2O Peso especfico: 2,24 g/cm3 Densidad a granel: entre 300 kg/m3y 600 kg/m3 Viscosidad dinmica: depende de la concentracin de Ca(OH)2 en el medio Dureza mecnica: 2-3 Mohs Soluble en cidos, glicerina y soluciones de azcar Las suspensiones acuosas tienen carcter alcalino fuerte. Las reacciones con los cidos son exotrmicas.

2.4 PROCESOS DE OBTENCINLos procesos para la obtencin de la cal, son descritos brevemente a continuacin: Extraccin Se desmonta el rea a trabajar y se lleva a cabo el descapote, posteriormente se barrena aplicando el plan de minado diseado, se realiza la carga de explosivos y se procede a la voladura primaria, moneo, tumbe y rezagado, carga y acarreo a planta de trituracin.

TrituracinPosteriormente es sometida a un proceso de trituracin que arrojar como producto trozos de menor tamao que sern calcinados en hornos verticales. Tambin puede realizarse una trituracin secundaria cuando se requieren fragmentos de menor tamao.

CalcinacinLa cal es producida por calcinacin de la caliza y/o doloma triturada por exposicin directa al fuego en los hornos. En esta etapa las rocas sometidas a calcinacin pierden bixido de carbono y se produce el xido de calcio (cal viva).

EnfriamientoPosteriormente se somete a un proceso de enfriamiento para que la cal pueda ser manejada y los gases calientes regresan al horno como aire secundario.

Inspeccin: Se inspecciona cuidadosamente las muestras para evitar ncleos o piezas de roca sin calcinar. CribadoSe somete al cribado con el fin de separar la cal viva en trozo y en guijarros (piedra pequea, redondeada y lisa) de la porcin que pasar por un proceso de trituracin y pulverizacin. Trituracin y pulverizacin Se realiza con el objeto de reducir ms el tamao y as obtener cal viva molida y pulverizada, la cual se separa de la que ser enviada al proceso de hidratacin. HidratacinConsiste en agregar agua a la cal viva para obtener la cal hidratada. A la cal viva dolomtica y alta en calcio se le agrega agua y es sometida a un separador de residuos para obtener cal hidratada normal dolomtica y alta en calcio.

2.5 TIPOS DE CAL Por su composicinCAL DOLOMTICASe la denomina tambin cal gris o cal magra. Es una cal area con un contenido de xido de magnesio superior al 5%. Al apagarla, forma una pasta gris, que no rene unas condiciones satisfactorias para ser utilizada en construccin.CAL GRASAEs la cal area que contiene, como mximo, un 5% de xido magnsico. Despus de apagada da una pasta fina, trabada, blanda y untuosa.CAL AGRCOLAEs la cal que, por su contenido de xidos de calcio y magnesio, es apta para neutralizar la acidez de los suelos. Por su naturalezaCAL HIDRULICACales constituidas por mezcla de margas y arcillas ricas en slice aluminio y hierro, que endurecen tanto en contacto con el aire como en el agua. Se distingue entre los siguientes: Cal dbilmente hidrulica: Se utiliza para el trabajo interno y externo de las reas protegidas. La cal dbilmente hidrulica contiene hasta 10% de arcilla mezclada con otras impurezas. Puede tomar una semana o ms para establecerse despus de adicionarse el agua. Cal moderadamente hidrulica: Se puede utilizar para el trabajo externo en la mayora de las reas. La cal Moderadamente hidrulica contiene arcilla en el rango de 11% a 20%. Este tipo de conjuntos de cal da forma a los pocos das despus de adicionarse el agua. Cal eminentemente hidrulica: Se utiliza para el trabajo externo en reas expuestas, como las chimeneas y las losas de piso que son sustentadas. La cal eminentemente hidrulica contiene arcilla en el rango de 21% a 30%.CAL AREA Cales constituidas principalmente por xido o hidrxido de calcio que endurecen mediante carbonatacin expuestas al aire. A su vez, al hablar de cal area podemos distinguir entre: Cal Viva: Constituidas principalmente por xido de calcio y de magnesio, producidos por calcinacin de caliza y/o dolomita. Estas cales tienen una reaccin exotrmica en contacto con el agua. Se pueden presentar en distintas granulometras. Cal Hidratada: Cal resultante del apagado controlado de las cales vivas. Se producen en forma de polvo seco, de pasta o de lechada.

Por la utilizacin:

CAL SIDERRGICA

Es un tipo de cal viva con al menos 90% de xido de calcio y muy bajos contenidos de slice, azufre y fosforo.

CAL QUMICA

Es un hidrxido de calcio o cal hidratada de alta concentracin de Ca(OH)2, normalmente por arriba del 90%.

CAL DE CONSTRUCCIN

Comprende los hidrxidos de calcio con o sin magnesio, denominados cales hidratadas con contenidos del 75% al 85% en dichos hidrxidos y que su campo de aplicacin se enfoca a la industria de la construccin.

2.6 APLICACIONESLa cal tiene mltiples aplicaciones y usos en la construccin, se ha utilizado tanto para construir, pintar, decorar, tratar suelos y mejorar mezclas asflticas.

PINTURAS Por ser una pintura natural permite la respiracin sin intoxicacin cerca del lugar pintado, lo cual permite la eliminacin del vapor de agua. Por ser un producto alcalino posee propiedades fungicidas lo que evita la formacin de hongos y bacterias. Su color blanco de alta reflectancia lo convierte en un aislante que protege de las altas temperaturas a las superficies pintadas. Evita la filtracin de agua debido a que est formada por pequeas partculas que penetran en los huecos evitando el paso del agua al muro. Debido a su textura gruesa posee una alto poder cubridor, que le permite tapar pequeas imperfecciones, evitando empastar las superficies vrgenes. En un producto de fcil aplicacin lo que aumenta el rendimiento de la mano de obra (m2/hombre) lo que sumado a su bajo costo lo convierte en el producto ms conveniente del mercado.

MORTEROS Aumenta la capacidad de retener el agua, lo cual permite que el cemento complete su hidratacin y de esta manera adquiera la resistencia especificada. Tambin evita la fisuracin del mortero por la acelerada perdida de agua. La cal, al tener un menor tamao de partculas que el cemento, disminuye el tamao de los poros del mortero, evitando el paso del agua dentro del mortero, lo que disminuye la permeabilidad y eflorescencia de sales minerales en la superficie del muro. La cal tiene la capacidad de curar fisuras, ya que el agua al penetrar en una fisura disuelve una pequea cantidad de calcio que reacciona con el dixido de carbono de aire formando carbonato de calcio, este compuesto tiene un mayor volumen que el calcio, por lo que tapa las fisuras. La cal aumenta la capacidad de absorber las deformaciones infringidas al mortero debido a que disminuye la rigidez del mortero, lo cual evita el desprendimiento y/o agrietamiento del mortero. Las propiedades que aporta la cal al mortero (trabajabilidad, retentividad, adherencia, etc...), aumentan el rendimiento de la mano de obra y reducen las perdidas en la colocacin del mortero, esto sumado al menor precio de la cal en relacin el cemento reducen significativamente el costo del m3 de mortero.

HORMIGN La cal hidratada da origen a un hormign ms compacto, debido a que rellena los espacios entre partculas. Protege de las variaciones de la temperatura, evitndose as los agrietamientos. Retarda el fraguado inicial, manteniendo hmeda la mezcla. En productos de concreto, se utiliza en los bloques de concreto normales y celulares. Su menor tamao de partcula, produce un producto mucho ms denso y ms resistente al agua. Aumenta la plasticidad de la mezcla, los productos obtienen bordes y esquinas ms perfectas.

ESTABILIZA LOS SUELOS ARCILLOSOS La cal disminuye drsticamente el ndice de plasticidad de los suelos. La cal aglomera las partculas finas de arcilla por medio de un proceso denominado intercambio bsico. La cal ayuda en el secado rpido de los suelos hmedos, adelantando la compactacin. La contraccin y dilatacin caracterstica de un suelo arcilloso se disminuye notoriamente. La resistencia a la flexin se incrementa. Por lo tanto, la capa estabilizadora desarrolla una resistencia de viga. La capa estabilizada con Cal forma una barrera resistente al agua, impidiendo la penetracin del agua por gravedad desde arriba y humedad capilar desde abajo, siempre mantenindose estable.

RECOMENDACIONES Para el uso del yeso y la cal, se debe tener cuidado con la manipulacin, ya que por su contenido podra ser algo txico. Se debe ser muy cuidadoso al momento de mezclar el yeso con el agua para obtener un correcto tiempo de fraguado.

CONCLUSIONES El yeso y la cal, son dos aglomerantes esenciales en la construccin y permiten crear diferentes concretos y morteros de acuerdo a cada tipo de construccin. El yeso y la cal con mayor cantidad de pureza son las que mejor funcionan en el rubro de la construccin.

BIBLIOGRAFA MATERIALES DE CONSTRUCCIN, G.I. GORCHAKOV, Editorial MIR, 1984 MATERIALES DE CONSTRUCCIN, F. ORUS, Editorial dossat. http://www.arqhys.com/articulos/clasificacion-cal-hidraulica.html http://anfacal.org/pages/datos-tecnicos-de-la-cal-y-sus-derivados.php http://www.soprocal.cl/soprocal/index.php?mod=contenido&codigo=29 http://www.quiminet.com/articulos/la-cal-tipos-y-proceso-de-obtencion-17648.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Yeso http://www.monografias.com/trabajos71/historia-origenes-yeso/historia-origenes-yeso.shtml