MATERIAS PRIMAS : Yesos para cerámica

Por Ing. Jorge González - 07/2001

(1º parte)

El yeso es uno de los más antiguos materiales de construcción fabricados por el hombre. Utilizado en la ornamentación, en piezas funerarias y en bases para frescos, se han encontrado indicios de su uso en las ruinas de Jericó (6000 A.C.). Una carta real menciona que en 1292 D.C. ya se explotaban 18 canteras de yeso en la región de París generalizándose su uso en la construcción por su conocida resistencia al fuego y como consecuencia de un edicto de Luis XIV promulgado en 1667. Hasta cierta época la elaboración del yeso era un proceso empírico y rudimentario. Recién en 1768 el químico Lavoisier presentó ante la Academia de Ciencias, en Francia, el primer estudio científico de los fenómenos que son la base de la preparación del yeso. Ya en nuestra época continúa siendo la construcción el principal consumidor de yesos, seguido de lejos por la industria cerámica, la traumatología y la odontología.
En los últimos años la tecnología de los procesos productivos ha cobrado gran desarrollo siguiendo el ritmo de otras industrias.
El yeso es un tipo de roca sedimentaria que, en épocas geológicas anteriores, se fue formando por la precipitación y depósito del sulfato de calcio disuelto en el agua de mar. Yacimientos importantes se encuentran en Francia, Estados Unidos, México y en la Precordillera Andina.
Existen diversos procesos de elaboración del yeso que dependen de las instalaciones y tecnología de cada empresa productora y también en función del tipo de yeso deseado. Habitualmente el yeso se encuentra, naturalmente, en forma de dihidrato donde cada molécula de sulfato de calcio (SO4Ca) se halla combinada con dos moléculas de agua (H2O). En un primer proceso y a temperaturas cercanas a los 100ºC se logra la deshidratación parcial del yeso con pérdida de agua de alrededor del 75% de la cantidad contenida inicialmente. Dentro de estas características se encuentran los yesos habitualmente utilizados en la industria cerámica. Siguiendo el calentamiento se llega a deshidratar totalmente el yeso obteniendo un producto denominado anhidrita y del cual existen varios grados que dependen de la temperatura alcanzada. También hay yacimientos naturales de anhidrita.
En sucesivas notas informativas iremos explicando las diversas calidades de yesos para cerámica y su correcta utilización para la elaboración de moldes y matrices.

Yesos para cerámica (2º parte)
Por Ing. Jorge González – 10/2001
Los yesos naturales (dihidratos) formados por la combinación de 1 molécula de sulfato de calcio (SO4Ca) y 2 de agua (H2O) pierden alrededor del 75% de agua al ser calentado a temperaturas próximas a los 100º C. Esta nueva variedad de yesos (semihidratos) son las utilizadas habitualmente en la producción de moldería cerámica. Dependiendo del tipo de proceso de producción se pueden obtener diferentes características en estos tipos de yesos.
Procesando los yesos naturales hidratados (dihidratos) por vía húmeda (presión + humedad) se obtienen las calidades denominadas alfa, que se caracterizan después del fraguado (rehidratado) por tener buena dureza y no mucha absorción. Son especialmente indicados para moldes de tornería y matricería.
Con procesos productivos por vía seca se obtienen los yesos denominados beta. Estos yesos requieren más agua para su preparación y nos ofrecen moldes más porosos y de menor dureza especialmente aptos para trabajos de colado.
En la práctica mezclas de ambos tipos, en proporciones cuidadosamente estudiadas, nos ofrecen yesos de la mejor calidad para cada forma de trabajo.
Colado: Betalfa Prevapesc
Torneado: Extraduro blanco. Molienda
Simple o doble molienda
Matricería: Extraduro blanco / amarillo
Yesos piedra.

Preparación
Para su correcto uso el yeso debe volcarse sobre el agua (en todos los casos), ambos perfectamente medidos, para lograr una perfecta humectación antes de comenzar el batido de la mezcla. La humectación requiere aproximadamente 1 minuto y el batido entre 1 a 2 minutos. Respetar estas indicaciones nos asegura moldes más parejos y de mayor duración. La cantidad exacta de agua para cada tipo de yeso debe ser consultada al proveedor o fabricante o puede también ser determinada experimentalmente. La mezcla de yeso y agua debe tener una fluidez tal que al ser colada pueda llenar todo los espacios de la matriz o modelo a reproducir y al mismo tiempo le permita eliminar el aire que pudiera haber atrapado durante el batido (en ocasiones se somete a vibración). Podemos aumentar la fluidez de la mezcla agregando agua pero un exceso de esta nos da moldes más porosos y de menor dureza.
Llamamos tiempo de colado al que transcurre desde que finalizamos el batido hasta el comienzo del fraguado. Luego de iniciado el fraguado el aumento de la viscosidad (espesamiento) nos impide continuar con esta tarea. El tiempo de colado puede variar según la cantidad de agua agregada, el tiempo y/o velocidad de batido, la temperatura del agua y la presencia de algunos aditivos.
El tiempo de fraguado está directamente relacionado con el tiempo de colado y termina en el momento en que podemos proceder a desmoldar. Se caracteriza por un aumento de temperatura y la dilatación producida puede dificultar dicha tarea. Esta dilatación por fraguado puede oscilar entre un 0,06% hasta un 0,50%. Para un mismo yeso la dilatación aumenta al disminuir la cantidad de agua utilizada en la preparación.
La granulometría (o grado de molienda) de los yesos modifica la dureza, porosidad, tiempo de colado y la calidad de la reproducción. Los yesos más finos producen moldes más compactos y menos absorbentes, con tiempos de colado más cortos que hacen necesario el uso de aditivos retardadores.
Absorción: la mayor o menor absorción del yeso condiciona el tiempo de permanencia de la barbotina, dentro del molde de colado, hasta lograr el espesor deseado. Se puede modificar esta propiedad variando la relación yeso/agua, teniendo en cuenta que a mayor cantidad de agua tendremos más absorción, moldes más livianos y de menor duración.
Dureza: la dureza del molde tiene relación con su duración pero también con el grado de absorción necesaria que depende del tipo de trabajo a realizar: colado, tornería o matricería.