EL YESO

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCAFACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL.

TECNOLOGIA DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN.

ENSAYOS DE LABORATORIO DE YESO

I. INTRODUCCION

El estudio de los materiales de construcción, es sin lugar a dudas, algo inherente en la formación de todo ingeniero civil, ya que de esto dependerá su buen desenvolvimiento a lo largo de su vida profesional.

Es así que en el presente informe se tratará del estudio de un material muy importante en la rama de la construcción civil como es el yeso, debido a sus propiedades físicas y mecánicas.

El yeso es un material aglomerante calcáreo, que posee propiedades que tienen relación con sus grados de pureza y fabricación ya que no todos utilizan las mismas técnicas y maquinarias para su fabricación.

En el campo de la ingeniería es indispensable investigar las propiedades que posee este material y a partir de ello determinar un correcto uso y aplicación.

II. OBJETIVOS Determinar: Grado de finura o molturado del yeso Densidad del yeso Peso unitario suelto Relación agua yeso Fraguado del yeso Resistencia a compresión y flexion del yeso

III. MARCO TEORICO

HISTORIA

Desde épocas memoriales el yeso ha convivido con la humanidad y constituye uno de los más antiguos materiales de construcción.Se tiene conocimiento de la utilización del yeso desde el Neolítico (Del 9.000 a.C. al 4.000 a.C. ) para realizar cimientos y muros y también como soporte

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pictórico. En Anatolia encontramos frescos decorativos sobre base de yeso con 9000 años de antigüedad.

Los asirios empleaban un yeso conocido como alabastro. Hace 6000 años los egipcios preparaban argamasa a partir del yeso y el estuco de yeso aparece como material de construcción aplicado en las paredes interiores de algunas pirámides egipcias, con una antigüedad aproximada de 5000 años.

La civilización griega lo denominó gypsos (gyps) (yeso) (en latín gypsum) y la romana generalizó su uso en Europa. Posteriormente, los españoles lo introdujeron en América Latina. El barroco español (s.XVI - XVII) influyó en toda América Latina e incorporó multitud de motivos realizados en yeso.

En el s.XIX, el yeso va gradualmente incorporándose a la arquitectura civil como material de revoco y como elemento decorativo en palacios y viviendas. Hoy en día el yeso es un producto en la vanguardia de la técnica y su uso se ha generalizado como material fundamental en la construcción.

ORIGENESEl yeso se originó hace 200 millones de años como resultado de depósitos marinos cuando parte de lo que ahora son nuestros continentes eran inmensas extensiones oceánicas. Durante este período algunos mares se secaron dejando lechos de yeso que se recubrieron para ser descubiertos posteriormente por el hombre.

Esta roca sedimentaria se ha formado por evaporación marina durante muchos millones de años. La fase de evaporación en sí duró miles de años y llevó a la formación de gruesas capas de depósitos de yeso.Posteriormente, estas capas de yeso quedaron enterradas por hundimiento natural en un largo período de tiempo, preservándose en las profundidades de la tierra durante millones de años.

En el transcurso del último período glacial, los depósitos de yeso se fueron acercando cada vez más a la superficie de la tierra por el efecto erosivo de los glaciares y los profundos cortes de valles fluviales que dejó el agua de los glaciares.

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DEFINICION YESO

El yeso puro es un mineral blanco (aljez), pero debido a impurezas puede tornarse gris, castaño o rosado. Se denomina sulfato de calcio dihidratado y su estructura cristalina está constituida por dos moléculas de agua y por una de sulfato de calcio, de formula química:

Se presenta en cristales tabulares exfoliables en láminas, generalmente incoloros. Tiene una dureza de 2 en la escala de Mohs.

Su color generalmente varía de blanco a blanco grisáceo, sin embargo, puede tener diversas tonalidades de amarillo, rojizo, castaño, azul grisáceo, rosa o amarillo como consecuencia de impurezas; es suave y plástico; a altas temperaturas de calcinación pierde toda el agua.

PROCESO

Se obtiene directamente de la naturaleza por extracción en forma de roca de yeso (mineral de sulfato de calcio dihidratado) en canteras o minas y se procesa industrialmente con poca alteración. Este proceso consiste en la calcinación térmica del mineral triturado, eliminando total o parcialmente el agua de cristalización químicamente combinada. Al mezclarse con agua forma una pasta que fragua y endurece, reconstituyendo su estado original.

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PROCESOS DE OBTENCION

PRESENTACION

Se presenta en resistentes sacos de papel kraft de doble hoja con un contenido aproximado de 25 kilogramos. En nuestro medio se venden por kilos y en bolsas de plástico.

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Producto (yeso sin calcinar para relleno y agricultura)

Molienda finaCalcinación en hornos a presión

Calcinación (paila rápida)

Trituración primaria

Yeso para cemento portland

Secado libre de humedad

Molienda fina

Posible separación de desechos

EXTRACION DEL YESO

Estuco

Horno y maquina de fibra

preservado para paredes

Remolienda

ProductoProducto

Empacadores y mezcladores de

yeso




APLICACIONES

En construcción debido a sus excelentes propiedades bioclimáticas, de aislamiento y regulación higrométrica, mecánicas y estéticas se utiliza en guarnecidos, enlucidos, prefabricados y relieves arquitectónicos, proporcionando bienestar y comodidad. Esencial como agente retardante en la producción de cemento.

CERÁMICA para la elaboración de moldes, aparatos sanitarios, tiza y esculturas artísticas.

AGRICULTURA para mejorar las tierras de cultivo, como abono y desalinizador.MEDICINA se utiliza en traumatología para elaborar vendas de yeso, en la fabricación de moldes quirúrgicos y odontológicos y en la producción de pasta dentífrica.

INDUSTRIA QUÍMICA Y FARMACÉUTICA como fuente de calcio, componente en medicamentos y lápices labiales.

TIPOS DE YESO

YESO BLANCO:

Contiene un 80% de semihidratado, está bien molido y se emplea para enlucir las paredes, estucos y blanqueados.

LA ESCAYOLA:

Es el yeso blanco de mayor calidad, obtenido de la piedra de yeso en flecha o espejuelo, contiene el 90% de semihidratado. Se emplea para vaciados, molduras y decoración.

YESO ALÚMBRICO:

Se obtiene sumergiendo la piedra de yeso durante 6 horas en una disolución a 12% de alumbre, a una temperatura de 35°C, se deja secar al aire, vuelve a calcinar al rojo oscuro y se muele finamente.

PROPIEDADES Y BENEFICIOS

PRODUCTO NATURAL Y ECOLÓLOGICO

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El yeso se obtiene a partir de mineral de sulfato de calcio dihidratado que se encuentra abundantemente en la naturaleza. Es no tóxico, respetuoso con el medio ambiente y sus residuos son biodegradables.

REGULACIÓN HIGROMÉTRICA

Por sus excelentes cualidades higrométricas el yeso es el más eficaz y natural regulador de la humedad ambiental en los interiores de las edificaciones. Absorbe la humedad excesiva y la libera cuando hay sequedad.

AISLAMIENTO TÉRMICO

La utilización de yeso en los revestimientos interiores de las edificaciones puede aumentar en un 35% la capacidad de aislamiento térmico frente a construcciones no revestidas.

ABSORCIÓN ACÚSTICA

Debido a su elasticidad y estructura finamente porosa, el yeso ofrece una excelente capacidad de insonorización. Disminuye ecos y reverberaciones, mejorando las condiciones acústicas.

PROTECCIÓN CONTRA EL FUEGO

El yeso es completamente incombustible y resistente al fuego. Al exponerse al calor se produce una gradual liberación del agua de cristalización en forma de vapor que retrasa la elevación de temperatura absorbiendo el calor, sin emanar gases tóxicos que son la principal causa de accidentes fatales en la mayoría de incendios.

COMPATIBILIDAD DECORATIVA

El yeso, debido a su excelente plasticidad y moldeo, posee infinidad de posibilidades en decoración. Es compatible con casi todos los elementos de decoración: papel, tapiz, madera, pintura, texturizados.

NORMATIVIDADCODIGO: NTP 339.050-1980TITULO: Yesos para construcción. Definiciones.RESUMEN: La presente norma establece las definiciones de términos relacionados con el yeso para construcciónCODIGO: NTP 339.054-1980TITULO: Yesos para construcción. Métodos de ensayos físicos.RESUMEN: La presente norma establece los métodos de ensayo físicos para el yeso

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empleado en construcción.PLACA DE YESO (DRYWALL)

IV. ENSAYOSPROPIEDADES FISICAS

ENSAYO Nº 1.MOLTURACION O GRADO DE FINURA

I. Conceptos claves:

Molturación: Método mecánico de disgregación en partículas muy finas

Tamiz: Un tamiz molecular es un material que contiene poros pequeños de un tamaño preciso y uniforme que se usa como agente adsorbente para gases y líquidos. La moléculas que son lo suficientemente pequeñas para pasar a través de los poros son adsorbidas, mientras que las moléculas mayores no. A diferencia de un filtro, el proceso opera a nivel molecular. Por ejemplo, una molécula de agua puede ser lo suficientemente pequeña para pasar, mientras que otras moléculas más grandes no pueden hacerlo. Aprovechando esta propiedad, a menudo se emplean como agentes desecantes. Un tamiz molecular puede adsorber hasta un 22% de su propio peso en agua

Yeso: El yeso es un producto preparado a partir de una piedra natural denominada algez (sulfato de calcio dihidrato: CaSO4· 2H2O), mediante deshidratación, al que puede añadirse en fábrica determinadas adiciones de otras sustancias químicas para modificar sus características de fraguado, resistencia, adherencia, retención de agua y densidad, que una vez amasado con agua, puede ser utilizado directamente. También, se emplea para la elaboración de materiales prefabricados. El yeso, como producto industrial, es sulfato de calcio hemihidrato (CaSO4·½H2O), también llamado vulgarmente "yeso cocido". Se comercializa molido, en forma de polvo. Una variedad de yeso, denominada alabastro, se utiliza profusamente, por su facilidad de tallado, para elaborar pequeñas vasijas, estatuillas y otros utensilios.

II. Ensayo.El ensayo de molturación se realiza mediante el tamizado, utilizando para esto los tamices según norma ASTM N° 16, 60 Y 100. Esto se realiza haciendo pasar por los tres tamices (comenzando por el que tiene luz más grande hasta el de

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http://es.wikipedia.org/wiki/Alabastro

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Amasado&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Densidad

http://es.wikipedia.org/wiki/Adherencia

http://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_de_materiales

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Fraguado&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Aljez

http://es.wikipedia.org/wiki/Desecante

http://es.wikipedia.org/wiki/Agua

http://es.wikipedia.org/wiki/Filtraci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula

http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquido

http://es.wikipedia.org/wiki/Gas

http://es.wikipedia.org/wiki/Adsorci%C3%B3n




más pequeña), una muestra de entre 100 a 200 gr y clasificarla según la cantidad de muestra que se queda retenida en cada tamiz.

III. Finalidad: Determinar el grado de finura también llamado molturación para así determinar el tipo de yeso que se está ensayando.

IV. Utilidad: Se utiliza este ensayo para clasificar al yeso según su grado de finura que posea después de la etapa de pulverización a que ha sido sometido durante su fabricación.

V. Equipo: Tamiz N° 16, 60, 100 Balanza electrónica

VI. Materiales:300gr de yeso (100gr para cada ensayo)

VII. Procedimiento: Se realizó tres ensayos, utilizando para esto 100gr de muestra para cada uno. El ensayo consistió en:

Pesar 100 gr de muestra en un deposito liso para evitar la retención de muestra y así hacer el error de pesado mas pequeño.

Pesamos cada uno de los tamices en la balanza electrónica

Luego unimos los tres tamices colocando al tamiz 16 encima, a continuación ponemos el de 60 y debajo el de 100, luego de esto echamos nuestra muestra en el tamiz N°16 (el que se encuentra encima), tamizamos tratando de hacer pasar toda la muestra por este tamiz, una vez hecho esto pesamos al tamiz con la muestra retenida. En el siguiente tamiz realizamos la misma operación, tamizamos tratando de hacer pasar parte de la muestra, luego pesamos al tamiz con la muestra retenida. Por ultimo tamizamos en el tamiz N°100 y luego pesamos la muestra retenida en este. Esta

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operación se realizó para los tres ensayos realizados mostrando los resultados en la siguiente tabla 1 y 2:

Tabla N°1N° TAMIZ

PESO TAMIZ (gr)

16 392.260 360.1100 316.0

Tabla N°2

PRIMER ENSAYO SEGUNDO ENSAYO TERCER ENSAYON° tamiz

Peso Tamiz + Muestra Retenida (gr)

N° tamiz


N° tamiz


16 394.1 16 394.4 16 394.560 328.1 60 327.8 60 327.4100 401.7 100 401.2 100 401.6

VIII. Resultados y cálculos

MOLTURACION

Muestra retenida =( Peso Tamiz + Muestra Retenida) - peso del tamiz

Primer ensayoTamiz N°16

muestra retenida=394 .1−392 .2=1 .9grTamiz N°60

muestra retenida=328 .1−316=12.1grTamiz N°100

muestra retenida=401.7−360 .1=41 .6 gr

Segundo ensayoTamiz N°16

muestra retenida=394 . 4−392 .2=2 .2gr

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Tamiz N°60muestra retenida=327 .8−316=11 .8 gr

Tamiz N°60muestra retenida=401.2−360 .1=41.1gr

Tercer ensayoTamiz N°16

muestra retenida=394 .5−392.2=2 .3grTamiz N° 60

muestra retenida=327 .4−316=11 .4 grTamiz N°100

muestra retenida=401.6−360 .1=41 .5 gr

MUESTRA RETENIDO EN CADA TAMIZ:

Tamiz N°16

muestra retenida=(1 .9+2 .2+2 .3)gr

3=2 .133 gr

Tamiz N°60

muestra retenida=(12 .1+11 .8+11 .4)gr

3=11 .767 gr

Tamiz N°100

muestra retenida=(41.6+41 .1+41.5)gr

3=41. 400gr

IX. Análisis Del ResultadoPor los resultados adquiridos en este ensayo, nos da a conocer que este yeso presenta poca finura, es decir no ha tenido un adecuado proceso de molienda.

Ensayo Nº 2

PESO UNITARIO SUELTO O PESO VOLUMETRICO

I. Conceptos claves

1. DEFINICION.- El peso unitario suelto o masa volumétrica a granel es el peso que tendría el yeso al ocupar un recipiente de volumen unitario en estado suelto, es decir, sin descontar los vacios entre sus granos o partículas.

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2. PROCEDIMIENTO.- Considerando la norma técnica ASTM D-2167, el ensayo se procedió de la manera siguiente:

Buscar un recipiente del cual se obtuvo su volumen, midiendo la cantidad de agua que éste contenía en una probeta asimismo de forma analítica ya que el recipiente utilizado es de forma cilíndrica.

Luego el yeso, que se ha elegido para realizar los ensayos requeridos, se procede a dejar caer desde una altura aproximada de 40 cms, a partir del borde del recipiente, hasta llenarlo, después se enrasa utilizando una brocha de tamaño pequeño, teniendo en cuenta de no mover el recipiente ni aprisionar el yeso contenido en él. Esta operación se realizó cuatro veces, para luego obtener un promedio de cómo resultado.

3. RESULTADOS.- Después de seguir el procedimiento antes mencionado se obtuvo los siguientes resultados:

Peso de recipiente vacío = 37.5 gr

Volumen de recipiente = 500 mm3

1º ENSAYO: peso de recipiente + espécimen de yeso = 499.8 gr




Entonces:

P.U.S = (peso de recipiente + yeso - Peso de recipiente vacío) / (volumen de recipiente)

1º ENSAYO: P .U . S=( 499.8−37.5 )gr

500mm3=0. 9246

grmm3

2º ENSAYO: P .U . S=(503.0−37.5 )gr

500mm3=0.931

grmm3

3º ENSAYO:P .U . S=(504.0−37.5 )gr

500mm3=0.933

grmm3

4º ENSAYO: P .U . S=( 498.3−37.5 )gr

500mm3=0. 9216

grmm3

Por lo tanto peso unitario suelto promedio, seria:

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P .U . S( promedio)=(0.9246+0.931+0.933+0.9216 )

4=0.93

gr

mm3=930

kg

m3

CONCLUSIONES.- Analizando los resultados, se tiene que la masa volumétrica a granel del yeso oscila entre 8.5% y 9.5%, obteniéndose un 9.3%, concluyendo así por los resultados obtenidos que el yeso es de Chiclayo, ya que el peso unitario suelto del yeso de Chiclayo y de Trujillo oscilan entre 850 a 950 kg/m3.

COMENTARIOS

Otros métodos de ensayo de laboratorio para obtener el peso volumétrico usado también con amplia especificación son, la norma técnica NTC2425 (Norma Técnica Colombiana 1988-04-20, editada por INCONTEC 2005-05-30, INDEX INV E-161, 162 y AASHTO T-205

Ensayo Nº 3

DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECÍFICO DE YESO

I. CONCEPTOS PREVIOS

PESO ESPECÍFICO.Se define como la relación del peso del yeso (partículas sólidas) referido al vacío, al peso de un volumen igual de alcohol (líquido utilizado en la práctica), libre de gas tomados a una temperatura determinada.

El peso específico del yeso viene dado por la siguiente fórmula:

AA+B+E−B+E

δ alcohol

Donde:

A = Peso de la muestra de Yeso B = Peso de la fiola llena de alcohol hasta 500 ml .C = Peso de la fiola con muestra de yeso y alcohol hasta completar 500 mlD = Peso de la fiola vacía.E = Peso del alcohol (500 ml) Alcohol = Peso específico del alcohol.

II. IMPORTANCIA DEL ENSAYO Este ensayo es importante ya que nos permite clasificar según su densidad ya que podemos realizar el diseño de mezclas.

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III. MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO

Equipo

Balanza electrónica

Materiales

1 L. de alcohol. Yeso procedente de Chiclayo (para este ensayo) Fiola de 500 ml.

IV. PROCEDIMIENTO

i. Determinación del peso especifico del alcohol.Se toma una muestra de alcohol de 500 ml. previamente pesamos la fiola, veremos el contenido de alcohol en la fiola, pesamos todo el conjunto y obtenemos los siguientes resultados:

ρalcohol=mv=431.69 gr

500ml .=0.86338

grml

.

ii. Determinación del peso especifico del yesoPesamos 50 gr. De yeso los vertemos en la fiola vacía y añadimos alcohol hasta cubrir toda la muestra, movemos bien todo el conjunto para tratar de que el aire atrapado salga, luego agregamos mas alcohol has los 500ml. posteriormente pesamos y hallamos el peso específico de yeso. Realizamos el ensayo 3 veces y el resultado es el promedio de los tres:

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Peso de fiola vacia: 154.1 gr.Volumen de alcohol 500 ml.Peso de fiola + alcohol 585.7 gr.Peso de alcohol 431.69 gr.

Masa de yeso 50 gr. (D)Peso de fiola + alcohol 585.7 gr. (C)Peso de fiola + alcohol+muestra 617 .8gr. (B)Volumen de alcohol 500 ml.




ρ yeso=D

D−B+Cρlcohol

= 50 gr .∗0.86338 gr /cm3

50 gr .−617.8 gr .+585.7gr .=2.4117 gr ./cm3

ρ yeso=D

D−B+Cρlcohol

= 50 gr .∗0.86338gr /cm3

50 gr .−617.7 gr .+585.7gr .=2.3983 gr ./cm3

ρ yeso=D

D−B+Cρlcohol

= 50 gr .∗0.86338 gr /cm3

50 gr .−617.8 gr .+585.7gr .=2.4117 gr ./cm3

El peso especifico del yeso seria la media de los tres resultados:

(2.4117+2.3983+2.4117 )gr .3

=2.4072gr /cm3.

ANÁLISIS DE RESULTADOS. Según el peso especifico obtenido podemos comprobar que el utilizado para el ensayo es del tipo de yeso que produce la ciudad de Chiclayo.

Ensayo Nº 4

DETERMINACIÓN DE LA RELACION AGUA/YESO

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Masa de yeso 50 gr. (D)Peso de fiola + alcohol 585.7 gr. (C)Peso de fiola + alcohol+muestra 617.7 gr. (B)Volumen de alcohol 500 ml.

Masa de yeso 50 gr. (D)Peso de fiola + alcohol 585.7 gr. (C)Peso de fiola + alcohol+ muestra 617 .8gr. (B)Volumen de alcohol 500 ml.




I. NORMATIVIDAD Normas ASTMEL análisis de las propiedades químicas y físicas del yeso se efectúan de acuerdo con los métodos consignados ASTM C 147 y ASTM C 142, respectivamente.

Normas Peruanas(NTP)CODIGO: NTP 339.050-1980TITULO: Yesos para construcción. Definiciones.RESUMEN: La presente norma establece las definiciones de términos relacionados con el yeso para construcción.CODIGO: NTP 339.054-1980TITULO: Yesos para construcción. Métodos de ensayos físicos.RESUMEN: La presente norma establece los métodos de ensayo físicos para el yeso empleado en construcción.

II. CONCEPTOS PREVIOS RELACIÓN AGUA / YESO EN PESO:

Se define como el cociente en peso de la cantidad de agua necesaria para el amasado de una porción de yeso, entre el peso de dicha porción y es importante porque permite usar siempre en el amasado, la cantidad de agua adecuada para lograr un buen fraguado y endurecimiento.

1 Mol/gr. de hemidrato reacciona con 1½ mol de agua para obtener 1 Mol/gr. dihidratado más calor. Expresado esto en peso molecular: 145.15 gr. de hemidrato necesitan 27.02 grs. de agua para formar 172.17 grs dihidratado. Así se puede calcular que para 100 grs de yeso se necesitan 18.61 grs de agua. Esa cantidad de agua es la que reacciona; si se agrega más agua queda incorporada pero no reacciona. Con esta cantidad de agua (relación ideal) no se podría espatular porque quedaría muy espesa; por eso se agrega más agua. Una mezcla con más agua es más fluida pero más débil por lo tanto hay que controlar cuidadosamente la cantidad de agua para mantener sus cualidades. Por conveniencia el agua se mide volumétricamente; no se pesa. Una relación agua polvo de 0.5 indica que por cada 100 gr de polvo se usan 50 ml de agua. Para una relación 0.5 y 80 gr. de yeso se necesitan 40 ml agua.

TÉCNICA DE MEZCLADO:

Precauciones para lograr una mezcla uniforme

A. No variar la relación agua yeso ; una vez comenzada la mezcla, porque se produce un desorden en los cristales. Si se agrega agua posteriormente se afectan los núcleos de cristalización, ya que se producen diferentes etapas de endurecimiento y como no toda la masa cristaliza al mismo tiempo, se generan tensiones.

B. No incorporar burbujas de aire ; para obtener una masa más compacta.

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Para ello se debe: Espolvorear el polvo lentamente. Espatular la mezcla manualmente o en forma mecánica por 1 minuto,

sin batir, con menos fuerza que el alginato y no tan rápido, no presionado contra las paredes y sin sacar la espátula de la tasa de goma.

Vibrar la mezcla después de espatulada para eliminar, por afloramiento, el aire incorporado en el espatulado. Con el filo de la espátula se cortan las burbujas; otra forma es desplazar la espátula horizontalmente; en ambos casos la espátula no se debe levantar. Si se presiona mucho la tasa de goma se incorporan más burbujas.

La relación agua/yeso (A/Y) está dada por la siguiente fórmula:

AY

=D−EF−D

Donde:

D = Peso del depósito con agua añadida. E = Peso del depósito vacío. F = Peso del depósito con agua y yeso añadido.

III. IMPORTANCIA DEL ENSAYO Este ensayo es de mucha importancia ya que del resultado de este depende los demás ensayos, esta relación es la que nos dará la cantidad de yeso y de agua que se debe utilizar para elaborar las probetas y determinar el tiempo de fraguado, así como también para elaborar las probetas de yeso para los ensayos de flexotracción y compresión. La determinación de la relación agua/yeso es también muy importante puesto que permite usar siempre, en el amasado, la cantidad de agua adecuada para lograr un buen fraguado y endurecimiento.

IV. MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO

Equipo

Balanza de Precisión (0.1 gr). Recipiente enlozado. Picnómetro (500 mm). Probeta milimetrada.

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Materiales

Agua. Yeso.

V. PROCEDIMIENTO

A. Pesamos el depósito enlozado vacio, limpio y seco (E), luego medimos en la probeta graduada una cantidad de terminada de agua (100 ml) y enseguida vaciar el agua en el depósito. A continuación pesar el depósito con agua añadida (D).

B. Agregamos el yeso al depósito con agua en forma lenta, espolvoreándolo, de tal manera que no se formen grumos, continuamos depositando el yeso en esta forma, hasta que el agua sea absorbida totalmente por el yeso, de tal manera que no exista agua libre en el depósito para evitar el fraguado.

C. Pesamos el conjunto (F), se repite este ensayo unas tres veces y se halla el promedio.

VI. DATOS DEL YESO

Procedencia: Chiclayo.

Tipo de Yeso: Blanco

Formula Química: CaSO4.2H2O

Utilidad: Para mejorar las tierras agrícolas, pues su composición química, rica en azufre y calcio, hace del yeso un elemento de gran valor como fertilizante de los suelos, aunque en este caso se emplea el mineral pulverizado y sin fraguar para que sus componentes se puedan dispersar en el terreno.

Asimismo, una de las aplicaciones más recientes del yeso es la "remediación ambiental" en suelos, esto es, la eliminación de elementos contaminantes de los mismos, especialmente metales pesados. Ayuda a sustituir el sodio por calcio y permite que el sodio drene y no afecte a las plantas. Mejora la estructura del terreno y aporta calcio sin aumentar el pH, como haría la cal.

De la misma forma, el polvo de yeso crudo se emplea en los procesos de producción del cemento Portland, donde actúa como elemento retardador del fraguado.

Es utilizado para obtener ácido sulfúrico.

También se usa como material fundente en la industria.

VII. CALCULOS Y RESULTADOS

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El ensayo se repitió 03 veces:

1º Vez

D = Peso del depósito con agua añadida…………………… = 175.9 gr. E = Peso del depósito vacío. ……….. = 79.8gr. F = Peso del depósito con agua y yeso añadido……….. = 373.3 gr.

AY

=D−EF−D =

175.9−79.8373.3−175.9

AY

=¿ 96.1197.4

AY

=0.48

2º Vez

D = Peso del depósito con agua añadida…………………… = 177.2 gr. E = Peso del depósito vacío. ……….. = 79.6 gr. F = Peso del depósito con agua y yeso añadido……….. = 350.4 gr.

AY

=D−EF−D =

177.2−79.6350.4−177.2

AY

=¿ 97.6173.2

AY

=0.5

3º Vez

D = Peso del depósito con agua añadida…………………… = 179.3gr. E = Peso del depósito vacío. ……….. = 79.6 gr. F = Peso del depósito con agua y yeso añadido……….. = 351.2 gr.

AY

=D−EF−D =

179.3−79.6351.2−179.3

AY

=¿ 99.7171.9

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AY

=0.58

Relación Promedio: ¿0.48+0.56+0.58

4 ¿0.54

RESUMEN:

PESOSPRUEBA

D(gr)

E(gr)

F(gr)

AY

=D−EF−D

1 175.9 79.8 373.3 0.48

2 177.2 79.6 350.4 0.56

3 179.3 79.6 351.2 0.58

PROMEDIO 0.54

VIII. ANALISIS DE LOS RESULTADOS

La relación obtenida es de 0.54, esta relación muestra que por cada 54 ml de agua debemos utilizar 100 gramos de yeso o viceversa, también con este resultado podemos afirmar que se trata de un yeso Chiclayano, ya que su relación agua / yeso concuerda con las normas técnicas Peruanas de Yeso (NTP 339.054-1980 - NTP 339.050-1980).

E nsayo Nº 5

TIEMPO DE FRAGUADO DEL YESO

I. NORMATIVIDAD

Normas ASTMEL análisis de las propiedades químicas y físicas del yeso se efectúan de acuerdo con los métodos consignados ASTM C 147 y ASTM C 142, respectivamente.Normas Peruanas(NTP)CODIGO: NTP 339.050-1980TITULO: Yesos para construcción. Definiciones.RESUMEN: La presente norma establece las definiciones de términos relacionados con el yeso para construcción.CODIGO: NTP 339.054-1980TITULO: Yesos para construcción. Métodos de ensayos físicos.

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RESUMEN: La presente norma establece los métodos de ensayo físicos para el yeso empleado en construcción.

II. CONCEPTOS PREVIOS A). Principio del Fraguado: Tiempo transcurrido desde la mezcla hasta que se

endurece la masa.

Tiempo de fraguado inicial: período entre la iniciación de la mezcla y la desaparición del brillo. Determina el tiempo que el yeso puede ser mezclado y vaciado (período de trabajo).

Tiempo de fraguado final: tiempo comprendido desde el inicio de la mezcla hasta el endurecimiento total de la masa.

B). Mecanismo: El mecanismo se explica mediante 2 teorías

TEORÍA GELICA DE MICHAELIS (NO LO EXPLICA BIEN)TRATA al yeso como un sistema coloidal. El di hidrato existiría inicialmente como fase dispersa de un gel coloidal, a partir del cual crecen los cristales de di hidratos. Lo único que explica esto es la expansión de fraguado del yeso.

TEORÍA CRISTALINA DE LE CHATELIERAl ponerse en contacto el hemidrato con el agua, se transforma en una sustancia muy poco soluble (lo que le permite endurecer), empieza a haber una solución sobresaturada que es inestable y precipitada, convirtiéndose en una solución saturada que es estable. Esto sigue sucediendo, los núcleos se entrecruzan (crecen en forma centrífuga), empiezan a aumentar de volumen (por la irregularidad de los cristales que dejan intersticios) y crecen en forma ramificada, lo que le da resistencia y rigidez al yeso.

C). Método para medición del tiempo de fraguado: Existen 2 métodos de penetración

MÉTODO DE GILLMORE Se ocupan 2 agujas, una fina y liviana y otra gruesa y pesada. Cuando la primera

no logra penetrar en la superficie del yeso se dice que es el tiempo de fraguado inicial; cuando la gruesa no logra penetrar, se habla de tiempo final.

MÉTODO DE VICATSe ocupa solo una aguja; cuando no atraviesa todo el espesor, se encuentra en el fraguado inicial del yeso.

D). Control del tiempo de fraguado: cualquier método que regule la formación de los núcleos de cristalización es efectivo para controlar el tiempo de fraguado.Teniendo como referencia las características técnicas de los yesos según Normas Españolas (U.N.E.), tenemos el siguiente cuadro:

CUADRO DE TIEMPO DE FRAGUADO

YESO Página 20




CARACTERISTICAS

TIPO DE YESO

FRAGUADO ESCAYOLAYESO BLANCO

Rápido LentoYESO NEGRO

Rápido Lento

Principio (min) 04 –15 02 – 05 05 –15 02 - 05 05 - 15Final (min) < 30 < 15 < 30 < 30 < 30

III. IMPORTANCIA DEL ENSAYO Este ensayo es importante porque si la relación de agua / yeso es la correcta el tiempo de fraguado será el adecuado para que el yeso logre la consistencia requerida en la construcción, calcular en tiempo de fraguado muestra lo rápido o lento que se endurece el yeso al entrar en contacto con el agua.

IV. MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO

Equipo: Molde de 9 cm de diámetro por 1.5 cm de alto para realizar las

galletas. Cronometro para medir el tiempo inicial y final de fraguado. Recipiente enlozado para realizar la mescla de agua y yeso.

Materiales:

Agua. Yeso.

V. PROCEDIMIENTO

A. Después de obtener la relación agua / yeso óptima y poniendo en marcha el cronómetro desde el tiempo en que se espolvoreó el yeso, se elaboró una galleta de yeso de dimensiones de 9 cm de diámetro x 1.5 cm de espesor aproximadamente.

B. Con una aguja se practicaron cortes superficiales al yeso, hasta que éste deje de cerrarse, registrando el tiempo donde ocurre el inicio de fraguado.

C. Seguidamente se presiona con el dedo a la galleta hasta que deje de escurrir agua por el borde del mismo, en este instante debe registrarse la segunda lectura que significará el final del fraguado.

VI. CALCULOS Y RESULTADOS Los cálculos y resultados se detallan en el siguiente cuadro:

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Galleta 01 02 03 04 05 06 PromedioTiempo inicial de fragua

6’ 40’’ 6’38’’ 6’45’’ 6’35’’’ 6’39 6’42’’ 6’40’’

Tiempo final de fragua

13’30´´ 13’15’’ 13’38’’ 13’08’’ 13’15’’ 13’35´´ 13’24’’

VII. ANALISIS DE LOS RESULTADOS

Los resultados muestran que el tiempo inicial promedio de fraguado de las seis galletas es 6:40 minutos y el tiempo final es 13:24 minutos, resultados que según muestra el cuadro de tiempos de fraguado pertenecerían a un yeso Blanco de Fraguado Rápido, estos datos se podrían comprobar mediante el análisis químico del yeso utilizado para nuestros ensayos.

PROPIEDADES MECANICAS

E nsayo Nº 6

RESISTENCIA A LA COMPRESION

VIII. CONCEPTOS PREVIOS A). Resistencia a la compresión: Es una importante propiedad del yeso como

material de construcción, ya que este trabaja fundamentalmente bajo dicho efecto mecánico. La resistencia máxima a la compresión está dada por el cociente de la carga que produce rotura de una muestra entre el área de la sección transversal de dicha muestra.

B). Resistencia a la flexión: Este ensayo se realiza con probetas prismáticas de 4x4x16

como si se tratara de una viga simplemente apoyada a la cual le aplicamos una

YESO Página 22




carga puntual P en el centro del claro, hasta que produzca la rotura. Se calcula con la siguiente formula:

R= 3 PL

2ab2

P: Carga aplicada a :ancho de la probeta b : peralte de la probeta L: logitud de la probeta R: Resistencia a la flexión.

CUADRO DE TIPO DE YESO

CARACTERISTICAS TIPO DE YESO

RESIST. MECANICA ESCAYOLA YESO BLANCO YESO NEGRO

Flexion (kg/cm2) ≥70 ≥ 40 ≥ 30Compresion(kg/

cm2)≥ 150 ≥ 100 ≥ 75

IX. IMPORTANCIA DEL ENSAYO Este ensayo es importante para poder determinar el tipo de yeso, además para saber de qué manera usarlo.

X. MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO Equipo:

Maquina Universal.

Materiales:

Probetas de yeso cilíndricas, de 2” de diámetro y 4” de altura

XI. PROCEDIMIENTO

Probamos cada probeta, en la máquina, anotamos las deformaciones indicadas y realizamos los diagramas siguientes.

XII. CALCULOS Y RESULTADOS

PROBETA 1n° Carga Deformación Área(Cm2) Esfuerzo Def. unitaria1 100 0.13 19.6350 5.09295818 0.013

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2 200 0.39 19.6350 10.1859164 0.0393 300 0.73 19.6350 15.2788745 0.0734 400 0.84 19.6350 20.3718327 0.0845 500 0.98 19.6350 25.4647909 0.0986 600 1.07 19.6350 30.5577491 0.1077 700 1.14 19.6350 35.6507073 0.1148 800 1.22 19.6350 40.7436654 0.1229 900 1.28 19.6350 45.8366236 0.128

10 1000 1.34 19.6350 50.9295818 0.13411 1120 1.42 19.6350 57.0411316 0.14212 1200 1.54 19.6350 61.1154981 0.15413 1000 1.57 19.6350 50.9295818 0.157

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.180

10

20

30

40

50

60

70

f(x) = 339.344279055708 xR² = 0.976117973729053

ESFUERZO - DEFORMACION

ESFUERZO - DEFOR-MACIONLinear (ESFUERZO - DEFORMACION)

PROBETA 2n° Carga Deformación Área(Cm2) Esfuerzo Def. unitaria1 100 0.09 19.6350 5.09295818 0.0092 200 0.16 19.6350 10.1859164 0.0163 300 0.23 19.6350 15.2788745 0.0234 400 0.29 19.6350 20.3718327 0.0295 500 0.35 19.6350 25.4647909 0.0356 600 0.4 19.6350 30.5577491 0.047 700 0.45 19.6350 35.6507073 0.0458 800 0.5 19.6350 40.7436654 0.059 900 0.54 19.6350 45.8366236 0.054

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10 1000 0.6 19.6350 50.9295818 0.0611 1155 0.82 19.6350 58.823667 0.08212 1200 1.04 19.6350 61.1154981 0.10413 1000 1.32 19.6350 50.9295818 0.132

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.140

10

20

30

40

50

60

70f(x) = 600.337597557579 xR² = 0.921034740719101

ESFUERZO - DEFORMACION

ESFUERZO - DEFOR-MACIONLinear (ESFUERZO - DEFORMACION)

PROBETA 3n° Carga Deformacion Area(Cm2) Esfuerzo Def. unitaria1 100 0.038 19.6350 5.09295818 0.00382 200 0.09 19.6350 10.1859164 0.0093 300 0.13 19.6350 15.2788745 0.0134 400 0.23 19.6350 20.3718327 0.0235 500 0.32 19.6350 25.4647909 0.0326 600 0.4 19.6350 30.5577491 0.047 700 0.48 19.6350 35.6507073 0.0488 800 0.58 19.6350 40.7436654 0.0589 900 0.84 19.6350 45.8366236 0.084

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10 960 1.41 19.6350 48.8923985 0.14111 900 1.79 19.6350 45.8366236 0.17912 800 2.2 19.6350 40.7436654 0.22

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.250

10

20

30

40

50

60f(x) = 298.82528302421 xR² = 0.767857221744995

Def. unitaria

Def. unitariaLinear (Def. unitaria)

E nsayo Nº 7

RESISTENCIA A LA FLEXIONXIII. MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO

Equipo: Maquina Universal.

Materiales: Probetas de yeso prismáticas, de 4x4x16

XIV. PROCEDIMIENTO

PROBETA 1

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Longitud a b1 15.6 3.9 3.92 15.5 3.9 3.853 15.7 3.9 3.9

Prom 15.6 3.9 3.88carga (Kg) 70Esfuerzo(Kg/cm2) 27.85

PROBETA 2Longitud a b

1 15.6 3.9 3.92 15.5 3.9 3.853 15.7 3.9 3.9

Prom 15.6 3.93.88

carga (Kg) 50Esfuerzo(Kg/cm2) 19.8935328

PROBETA 3Longitud a b

1 15.6 3.9 3.92 15.5 3.9 3.853 15.7 3.9 3.9

Prom 15.6 3.9 3.88carga (Kg) 55Esfuerzo(Kg/cm2) 21.882886

I. ANALISIS DE LOS RESULTADOS

Según los resultados obtenidos parece tratarse de un yeso negro, ya que la resistencia a la compresión y flexión son muy bajos, pero aclarando a esto que los demás resultados indican que es un yeso blanco, podemos decir que se hizo una mala realización de las probetas ensayadas.

V. CONCLUSIONES: Se logró determinar valores cuantificables de las propiedades físicas - mecánicas del

yeso en estudio, los cuales se resumen en el siguiente cuadro:

EnsayoResultado

Grado de finuraTamiz 16: 2.133 %Tamiz 60: 11.767 %Tamiz 100: 41.4 %

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Peso unitario volumetrico 930 Kg/m^3Peso especifico: 2.4072 gr/cm^3Relacion agua /yeso: 0.54Tiempo de fraguado:

Inicio: 6'40"Final: 13'24"

Resist. a la compresion 54.92 Kg/cm^2Resist. a la flexion: 23.21 Kg/cm^2

Se pudo apreciar y aplicar diversos métodos experimentales para hallar valores reales de las propiedades del yeso.

VI. RECOMENDACIONES: La diferencia entre los resultados de las propiedades mecánicas se han debido

fundamentalmente a la forma poco regular que tenían las probetas por efecto de los moldes, así como la poca precisión de los instrumentos de laboratorio y el error al tomar los datos.

La relación agua/yeso varía para cada tipo de yeso, siendo necesario determinar la dosificación adecuada antes de su utilización.

Realizar un acomodo adecuado del yeso al momento de ser introducido en los moldes, ya que pueden formarse grumos o vacíos no deseados.

II. ANEXOS:

Muestra en la balanza electrónica

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Tamizando el yeso para los ensayos respectivos

Trabajando para el ensayo de fraguado

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Prueba del tiempo de fragua en la galleta

Molde que utilizamos para elaborar nuestra probeta.

Probetas obtenidas durante el trabajo en laboratorio

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Documents

EL YESO