CALES - Cribado almacenaje y expedición

La cal viva no puede almacenarse durante mucho tiempo porque se apaga fácilmente al aire.
Suele venderse en terrones, aunque algunas veces se suministra molida a la finura deseada por el cliente.
Se envasa en sacos o recipientes lo más impermeables y herméticos posible
La cal hidratada puede suministrase en polvo o en pasta, con las mismas precauciones, para evitar su carbonatación.
Las cales hidráulicas suelen someterse a la operación de cernido después del apagado.
La cal que pasa por el tamiz recibe el nombre de FLOR DE CAL. El residuo que queda en el tamiz suele estar constituido por gránulos sobre cocidos que toman el nombre de GRAPPIERS. Estos, molidos, se añaden a la flor de la cal para formar el llamado CEMENTO DE GRAPPIERS, cuyas características hidráulicas y mecánicas son mejores que las de la cal hidráulica.
Las cales hidráulicas requieren varias precauciones para su conservación. Deben conservarse en almacenes muy secos y sin contacto alguno con el aire.
Es frecuente su envasado en sacos de papel.

CALES - Apagado de la cal

CONSIDERACIONES PREVIAS
El oxido de calcio se combina con el agua dando lugar al hidróxido cálcico, desprendiendo calor y provocando un aumento de volumen.
La reacción viene definida por la fórmula:
CaO + H2O = Ca(OH)2
La velocidad de hidratación depende de los siguientes factores:
     1. DE LAS CANTIDADES FÍSICAS DE LA CAL VIVA
La cal finamente dividida o en terrones muy porosos presentará una gran superficie a la acción del agua y se hidratará rápidamente.
     2. DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA CAL VIVA
Cuanto más pura sea la cal viva, mayor será la velocidad de hidratación. La hidratación de una cal viva impurificada por magnesia frena la hidratación.
     3. DE LA TEMPERATURA DE COCCIÓN DE LA CALIZA
Lo mismo los fragmentos poco cocidos que los sobre cocidos tienen poca capacidad para hidratarse.
El apagado de la cal hidráulica es un fenómeno mucho más complejo debido a los silicatos y aluminatos que contiene.
Generalmente, el pagado se realiza humedeciendo la cal hidráulica con suficiente cantidad de agua, apilándola en montones y cubriendo éstos con arena para conservar la temperatura.
Estas sales, silicatos y aluminatos, son las que proporcionan a la cal su carácter hidráulico.

SISTEMAS DE APAGADO     1. AL AIRE
La cal viva expuesta al aire absorbe la humedad de éste y llega a apagarse, pulverizándose por efecto del aumento de volumen.
Este proceso es lento y tienen el grave inconveniente de que, a continuación del apagado, se produce el proceso de re carbonatación por reacción con el CO2 del ambiente. Con esto pierde sus propiedades conglomerantes.
     2. POR ASPERSIÓN
La cal viva, dispuesta en capas, no de mucho espesor, se riega con agua y se reduce a polvo por sí misma. Si se va a almacenar, suele cubrirse con arena hasta el momento oportuno.
     3. POR FUSIÓN
Este procedimiento consiste en añadir agua a la cal viva en un estanque o excavación en el terreno.
También se utiliza este sistema cuando se apaga la cal en obra en el momento de la utilización. Entonces, el recipiente de apagado es un hoyo practicado en el montón de arena preparado para hacer el mortero correspondiente.
Por este sistema se obtiene la cal apagada en pasta
El fenómeno llamado de COCCIÓN, es el que se produce por una adición insuficiente de agua, o más probablemente, por un batido inadecuado, de forma que algunas partes de la cal han recibido poco agua, produciéndose una elevación de temperatura grande.
La INUNDACIÓN es debida a una excesiva cantidad de agua que retarda la hidratación por mantener la temperatura demasiado baja.
Por ambos fenómenos se producen perturbaciones debidas a una hidratación parcial no expansiva.
     4. EN AUTOCLAVES
Calizas dolomíticas, que por otros procedimientos no se apagaban completamente, en los autoclaves se apagan en su totalidad, y en un tiempo económicamente interesante.
Por otra parte, parece que la cal apagada en autoclave presenta una plasticidad mucho mayor que la apagada a presión atmosférica. Por este motivo, es mucho más fácil de extender con la llana, con lo que el rendimiento, en operaciones de acabado de enlucidos aumenta considerablemente.
     5. EN HIDRATADORES MECÁNICOS
Uno de los fines principales de estos hidratadores mecánicos es conseguir una perfecta dosificación de la mezcla de cal viva y agua. Los hidratadores de estos tipos cumplen este fin a la perfección, lográndose un material de calidad
Sea cual sea el procedimiento de apagado de la cal, debe pensarse que la cal apagada que se ha obtenido no debe usarse inmediatamente, hay que contar con un plano de 4 a 5 semanas de almacenamiento, sin contacto con el aire, para conseguir la perfecta y total hidratación y evitar así expansiones retardadas, que puede producir defectos.

CALES - Fabricación de la cal

MATERIAS PRIMAS
Se ha dicho que la materia prima para la fabricación de la cal es la piedra caliza, la cual, cuando es pura, está constituida enteramente por carbonato cálcico
Es raro encontrar calizas químicamente puras. En general contienen impurezas que, cuando son de tipo arcilloso, la hacen adecuada para la fabricación de cal hidráulica.
Si la arcilla está presente en menos de un 15%, la roca recibe el nombre de CALIZA MARGOSA. Se llama MARGA cuando el contenido de arcilla es del 15% al 30% y MARGA ARCILLOSA si sobrepasa esta proporción y hasta un 75%.
Las calizas pueden tener un origen químico o mecánico.
     - Las de origen químico, se producen por evaporación del agua del bicarbonato cálcico.
     - Las formadas por vía mecánica, por sedimentación del carbonato cálcico.
Se pueden considerar, además, las calizas de origen orgánico, formadas por conchas de moluscos consolidadas por cemento de tipo calcáreo.


EXPLOTACIÓN DE CANTERAS

Las canteras pueden explotarse en galería y a cielo abierto.
El arranque de la caliza hay que hacerlo mediante explosivos.
Como resultado de las voladuras se obtienen grandes bloques que hay que reducir de tamaño para que sean manejables.
El producto obtenido en la cantera hay que transportarlo a la fábrica.


TRITURACIÓN PREVIA
En general, el material obtenido en cantera varía, en tamaño, enormemente: desde granos de 1 mm, hasta fragmentos de 30 o 40 cm se encuentran en dicho producto.
Se requiera un machaqueo previo, el cual puede ser seguido, o no, de una molienda, según el tipo de horno de que se disponga.
En el primer caso, será necesario pasar el material por una machacadora, en el segundo, habrá, además, que utilizar un molino.



 
CALCINACIÓN
La temperatura teórica de disociación de un carbonato cálcico puro, a presión atmosférica, es de 898ºC.
Puede verificarse la cocción a una temperatura alta durante un tiempo corto, o también, a una temperatura más baja, siempre superior a 898ºC, durante un tiempo más prolongado, pero, cuanto más próxima sea la temperatura a la mínima requerida, tanto mejor será la calidad de la cal.
Por otra parte interesa que el tiempo de calcinación sea corto, lo cual induce a elevar la temperatura. Esto tiene el inconveniente de que al ser mayor la temperatura produce un aumento de la reactividad de las impurezas lo que puede perjudicar la calidad del producto obtenido.
La reacción química que se produce en un horno de cal es reversible; es decir, el oxido cálcico y el anhídrido carbónico producidos al descomponerse el carbonato pueden combinarse de nuevo y formar otra vez el carbonato. Esto ocurrirá si se deja que se acumule el gas, porque, entonces, su presión puede hacer que se invierta el sentido de la reacción.
La temperatura más corriente de cocción de la cal aérea es de 1050 a 1100ºC. La cal hidráulica requiere una temperatura mayor, del orden de los 1200ºC.
Los hornos para cal pueden clasificarse en:
     - Intermitentes: rudimentarios, de cuba.
     - Continuos: verticales y rotatorios.
Con los hornos rudimentarios la calidad de la cal obtenida es mala. Los hornos de cuba son de baja producción y anticuados. Los hornos verticales modernos, consiguen un producto mejor pero la producción de estos hornos no es elevada; los gatos de instalación e incluso de funcionamiento son menores que los de los hornos rotatorios. Los hornos rotatorios se utilizan para grandes producciones y se obtiene un material uniforme de gran calidad.

CALES - Nomenclatura

Existen dos tipos fundamentales de cales: la cal aérea, y la cal hidráulica.
La cal aérea está producida a partir de calizas más o menos puras, de las que, mediante la operación de cocción, se obtiene la CAL VIVA , la cual está compuesta, fundamentalmente, por óxido de calcio. Cuando se presenta en forma de terrones, como es lo frecuente, recibe el nombre de CAL EN TERRONES.
Al añadir agua a la cal viva se obtiene la CAL APAGADA, , compuesta principalmente por hidróxido de calcio. Cuando el agua añadida ha sido la indispensable para formar el hidróxido se obtiene un producto pulverulento, el cual recibe el nombre de CAL en POLVO. Si después de formada la CAL en POLVO, se ha seguido añadiendo agua, se obtiene la CAL en PASTA.
Cuando la cal aérea, tiene como máximo un 5% de oxido magnésico, se llama CAL GRASA. Si contienen más de un 5% de oxido de magnesio, toma el nombre de CAL DOLOMITICA, CAL GRIS, CAL ÁRIDA, o CAL MAGRA.
Puede definirse la CAL HIDRÁULICA como el material pulverulento e hidratado, obtenido al calcinar calizas que contienen sílice , y alúmina, , a temperatura casi de fusión, para que se forme el óxido de calcio libre necesario para permitir su hidratación, y, al mismo tiempo, deje cierta cantidad de silicatos de calcio deshidratados que dan al material sus propiedades hidráulicas.
Estas cales se denominan de bajo contenido en magnesia o de alto contenido en magnesia, según si su contenido en este óxido sea menor o mayor de 5%.

CALES - Naturaleza

Se llama CAL a todo producto que proceda de la calcinación de piedras calizas. Después del proceso de calcinación hay que proceder a la extinción o apagado (también se denomina hidratación de la cal apagada).
Con una calcinación hasta unos 900º-1000ºC, se verifica la reacción:
CO3Ca + Calor = CO2 + CaO (Nota: al CO2 se le va a denominar anhidro carbónico)
Después se procede al apagado, y se verifica:
CaO + H2O = Ca(OH)2
Se forma el hidróxido cálcico, el cual, al ser puesto en obra, se recarbonata, según la reacción:
Ca(OH)2 + CO2 = CO3Ca + H2O
Al absorber el anhídrido carbónico de la atmósfera.

Cuando la piedra caliza de la que se parte contiene como impurezas sílice o alúmina y se calcina a temperatura de unos 1200ºC, se disocia el carbonato dando óxido de calcio y anhídrido carbónico, reaccionando, entonces, el óxido de calcio con los componentes arcillosos (SiO2,Al2O3) de la piedra.
Se forma así una cal hidráulica, denominación que proviene de fraguar en ambiente húmedo e, incluso, bajo el agua.

YESOS - Utilización del yeso

• AMASADO: El yeso debe amasarse en pequeñas cantidades. Primero se vierte en la artesa el agua necesaria y, sobre esta, se espolvorea el yeso, removiéndolo bien con la paleta para deshacer los grumos. En general no se podrá amasar el yeso con menos del 50% de agua, referido a su peso en seco.
• El YESO como CONGLOMERANTE. El yeso se emplea en obra para unir provisionalmente distintas piezas, independientemente de esto, el yeso se utiliza como conglomerante en la construcción de tabiques de ladrillo, en la colocación de azulejos, etcétera.
• GUARNECIDOS y TENDIDOS. La mayor aplicación del yeso en la construcción, es el revestimiento de paramentos más o menos irregulares que no han de quedar vistos. Para ello, se aplica sobre el paramento una primera capa de YG, de 10 a 15 mm de espesor, y sobre ésta, una capa de yeso YF de 1 a 3 mm. La primera capa recibe el nombre de guarnecido, y la segunda, el de tendido.
  El GUARNECIDO puede ser a BUENA VISTA o MAESTRADO. En el primer caso, el yeso se extiende con la llana. En el caso de un guarnecido maestrado hay que hacer primero las maestras que son fajas del espesor fijado y con sus superficies en un mismo plano que sirven de guía para el guarnecido. Se extiende a mano y se alisa con regla apoyándose en las maestras.
  Lo mismo el guarnecido que el tendido, suelen hacerse siempre con pasta pura, aunque el guarnecido se hace algunas veces con mortero. El conjunto del guarnecido y el tendido constituyen el ENLUCIDO, que no suele quedar visto sino recubierto por pintura, papel…
  Para realizar esta misión de soporte tienen que cumplirse:
  a) Adherencia al paramento que se reviste
  b) Resistencia a acciones mecánicas
  c) Ausencia de grietas
  d) Regularidad de superficies
  e) Perfección de ángulos entrantes y salientes
• MONDURAS. Se usan predominantemente escayolas (elementos prefabricados) se corta y se coloca, para dar mayor rigidez, se refuerzan con listones de madera y se arman con esparto.
• ESTUCO. Se conoce con este nombre un recubrimiento para muros, brillante y lavable que se extiende con la llana. Está compuesto por escayola o YF molido muy fino, amasado con agua que contiene gelatina o cola de pescado. Puede contener también pigmentos colorantes.
• MOLDES. Elementos que se fabrican mediante bombas de presión o también por colada (productos cerámicos).
• ELEMENTOS PREFABRICADOS. Son las bovedillas, falsos techos, paneles de tabiquería.

YESOS - Propiedades del yeso

• FINURA DEL MOLIDO. El yeso una vez deshidratado es molido finamente antes de utilizarlo. La FINURA de molido tiene gran importancia, por su influencia sobre las diferentes propiedades del yeso. Cuanto mayor sea el grado de finura del yeso, implicará una mayor superficie y esto una mayor reacción, y por tanto, mayor calidad del producto obtenido.
• FRAGUADO. Al amasar el yeso hemihidrato con agua endurece en un tiempo breve. Este fenómeno se conoce con el nombre de FRAGUADO del YESO. Una de las propiedades más características del yeso es la RAPIDEZ de su fraguado.
  Si se amasa el yeso con agua caliente, de modo que la temperatura de la masa permanezca por encima de 60ºC, se puede mantener fluida durante horas, si se evita la evaporación del agua; al enfriar a 40ºC, tiene lugar un fraguado rápido, ya que el dihidrato es inestable por encima de 42ºC.
  El TIEMPO DE FRAGUADO disminuye al aumentar la relación yeso/agua, y también prolongando el amasado.
  El yeso recién cocido fragua más rápidamente que el mismo material transcurrido algún tiempo. Esto puede explicarse por la destrucción de los gérmenes de dihidrato que ordinariamente contiene el yeso cocido y que aceleran el fraguado por acción de la anhidrita, que también acompaña generalmente al hemihidrato.
  La influencia del tamaño de las partículas está clara, ya que la velocidad disolución de una sustancia depende del grado de división de la misma.
  La VELOCIDAD de FRAGUADO del yeso puede regularse por adición de compuestos químicos de tipos muy diversos, denominados, RETARDADORES y ACELERANTES.
  Son RETARDADORES las sustancias que disminuyen la solubilidad del yeso: glicerina, alcohol, acetona, azúcar, acético. Los compuestos orgánicos de elevado peso molecular, queratina, caseína, cola, sustancias que influyen sobre la estructura cristalográfica del yeso, acetato cálcico, carbonato cálcico.
  Son ACELERANTES todos los sulfatos, con excepción del de hierro, acido sulfúrico, clorhídrico, nítrico, nitratos, cloruros, bromuros y ioduros alcalinos y de amonio. Efectos secundarios: disminuyen la resistencia y la dureza.
  Tanto acelerantes como retardadores disminuyen generalmente la expansión, y, si la retardación es intensa, se llega a obtener una retracción respecto del volumen inicial, con lo que yeso no será adecuado para material de moldeo.
• EXPANSIÓN. Durante el fraguado además de un desprendimiento de calor se produce también una expansión; cuando pasando algún tiempo el yeso se seca se produce una ligera retracción que no llega a anular el entumecimiento anteriormente producido. El hinchamiento final viene a ser del orden de 0,3% a 1,5%
• RESISTENCIAS MECÁNICAS. La resistencia a tracción y a compresión de los yesos dependen de su:
  a) Naturaleza
  b) Composición
  c) Finura
  d) Cantidad de agua de amasado
  e) Contenido de humedad en el momento de la rotura

En la práctica es necesario añadir mucha mas agua de la teóricamente necesaria para el fraguado. Pero ese exceso de agua, que no tiene intervención ninguna en el proceso químico de hidratación, permanece en la pasta hasta que las condiciones son propicias para la evaporación. Al secarse la pasta fraguada, por evaporación del agua, el espacio que ocupaba está queda vacio, quedará una masa más o menos porosa, que presentará menores resistencias mecánicas.

• ABSORCIÓN DE AGUA. Este es el problema más difícil, todavía sin resolver de un modo satisfactorio, que plantea el yeso. No puede emplearse en lugares expuestos a la acción del agua, debido a su considerable SOLUBILIDAD en agua, sin embargo, este efecto no es tan intenso, la razón fundamental del fracaso del yeso ante el agua, se encuentra en la rápida pérdida de resistencia que experimenta el material fraguado al absorber agua ávidamente a través de su red capilar. La resolución del problema exigiría una impermeabilización total.
• ADHERENCIA. En general, la adherencia de las pastas de yeso a las piedras, ladrillos, etcétera, es buena, pero al hierro y al acero es menor. La adherencia a la madera y a las superficies lisas es pequeña. Puede decirse, en general, que la adherencia del yeso disminuye con el tiempo y en presencia de humedad.
• CORROSIÓN. El yeso produce corrosión en el hierro y en el acero, sobre todo en presencia de humedad. El yeso o las aguas que lo contengan son muy agresivos para las obras de hormigón de cemento Portland.
• RESISTENCIA AL FUEGO. El yeso proporciona una considerable protección contra el fuego debido a su composición química.
• INDICE de PUREZA. El pliego oficial define como INDICE de PUREZA, el contenido teórico total de sulfato cálcico-agua del producto considerado, expresado como % en masa de la muestra desecada a 45ºC.

YESOS - Tipos

El sistema sulfato cálcico-agua, es muy complejo. En efecto existen, el sulfato cálcico dihidratado, hemihidratado, y anhidro. No obstante, de esos productos hay otros varios tipos.

CLASIFICACIÓN SEGÚN LAS CONDICIONES DE COCCIÓN.
Conforme va subiendo la Tª de calcinación, la piedra de yeso se van obteniendo diferentes productos:
-De 120 a 170ºC.
Se obtiene HEMIHIDRATO , del que existen 2 formas alotrópicas, llamadas yeso alfa y yeso beta.
El yeso alfa puede obtenerse, en autoclave, pues para su formación es indispensable que se produzca una atmósfera saturada de vapor de agua o próxima a la saturación
Cuando se fabrica yeso beta, ordinario, en calderas, siempre se produce yeso alfa en mayor o menor medida, puesto que en la caldera siempre hay presente vapor de agua
El HEMIHIDRATO alfa es más compacto, tiene rasgos cristalinos, el HEMIDRATO beta, es esponjoso, no cristalino, tiene aspecto terroso. La forma es la de mayor contenido energético y la más soluble, y por consiguiente la de menor estabilidad. El HEMIHIDRATO beta es el más importante componente del yeso comercial. El HEMIHIDRATO alfa presenta una gran resistencia a la tracción y compresión comparado con el HEMIHIDRATO .
-De 170 a 250ºC.
Se forma la ANHIDRITA SOLUBLE, que presenta una gran avidez por el agua, por lo que es muy inestable, pasando rápidamente al hemihidrato al absorber la humedad atmosférica. También se presenta en las formas alfa y beta.
De la ANHIDRITA INSOLUBLE, solo hay una forma. Se obtiene por calcinación entre 600 y 900ºC. La anhidrita insoluble no toma agua en cantidad apreciable. Para su fraguado es necesario emplear acelerantes.
Realizando la deshidratación entre 900 y 1000ºC se obtiene YESO HIDRAÚLICO. El sulfato cálcico se disocia entonces, y la cal libre, contribuye a acelerar el fraguado, aunque, de todas formas este es lento. Puede fraguar bajo el agua. Se emplea para pavimentos.
Hay otros 2 productos de yeso fabricados a 1000ºC, el cemento KEENE y el PARIAN, obtenidos por cocción del hemihidrato después de inmersión durante varias horas en una solución de alumbre.


YESOS COMERCIALES

• Se designa YG, al YESO GRUESO de construcción, posee un índice de pureza de 75-80%, constituido por sulfato cálcico semihidrato y anhidrita soluble. Puede llevar reguladores de fraguado. Se utiliza como pasta de agarre en tabiques, en revestimientos interiores y como conglomerante auxiliar. Se le llama yeso negro.
• Se designa YF, al YESO FINO de construcción, posee un índice de pureza de 80-85%, constituido por sulfato cálcico semihidrato y anhidrita soluble, de granulometría mucho más fina que el YG, con la posible incorporación de reguladores de fraguado. Se emplea en blanqueo sobre revestimientos interiores (guarnecidos o enfoscados). Se llamaba yeso blanco.
• Se designa YP al YESO de PREFABRICADO, posee un índice de pureza de 85-90%, constituido por sulfato cálcico semihidrato, y anhidrita soluble, con una mayor pureza y resistencia que los yesos de construcción YG y YF. Se emplea como prefabricado en tabiques. NO lleva REGULADORES DE FRAGUADO.
• Se designa E-30 la ESCAYOLA, pureza superior al 85%, constituida por sulfato cálcico semihidrato, con posible adición de reguladores de fraguado y una resistencia mínima a flexo tracción de 3MPa. Se utiliza como prefabricado en techos y tabiques.
• Se designa E-35, la ESCAYOLA ESPECIAL, constituida por sulfato cálcico semihidrato. Con posible adición de reguladores de fraguado. Pureza superior al 87%. Resistencia mínima a flexo tracción de 3,5 MPa.

En los tipos que se acaban de definir, excepto en el YP, además de la clase normal existe una CLASE LENTA, denominada en función de los periodos de trabajabilidad. En la designación se añadirá /L. Cabe destacar que la pureza del yeso para fabricar escayola ha de ser alta, ya que la escayola es un yeso muy puro y finamente molido.

YESOS - Naturaleza

Se conocen 3 formas principales del sistema sulfato cálcico-agua que son: dihidrato, hemihidrato y anhidrita.
La roca llamada, piedra de yeso, o aljez, se encuentre frecuentemente en la naturaleza, y está compuesta por sulfato cálcico dihidratado y una pequeña parte de anhidrita insoluble.
Esta roca es la única materia prima para la fabricación del yeso. Este se obtiene por deshidratación parcial de dicha roca, que, sometida a un proceso de cocción (120º-170ºC), pierde molécula y media de agua, formándose el sulfato cálcico HEMIHIDRATADO, . Se obtiene asi, el yeso cocido o hemihidratado, el cual, amasado con agua, una vez pulverizado, se rehidrata formando de nuevo el dihidrato.
Al amasar el yeso con agua, en debida proporción se obtiene una pasta más o menos trabada y untuosa que se endurece rápidamente. A este endurecimiento se le conoce con el nombre de FRAGUADO
Si la temperatura de tratamiento del aljez es más elevada de la antes citada, el dihidrato llega a perder todo el agua de cristalización, obteniéndose, entonces, la ANHIDRITA SOLUBLE, que es muy inestable y que pasa fácilmente a hemihidrato al absorber el agua atmosférica.
Si la temperatura se eleva más todavía se forma otro tipo de anhidrita, la ANHIDRITA INSOLUBLE, que es estable y que no fragua si no se añaden determinados acelerantes o catalizadores de la reacción
A temperaturas mayores todavía se forman los yesos hidráulicos, los cuales, para su uso, requieren además otros tratamientos.
La ANHIDRITA INSOLUBLE se encuentra en la naturaleza, pero en mucha menor cantidad que el aljez.

YESOS - Fabricación del yeso

La materia prima para la fabricación del yeso es el sulfato cálcico dihidratado, que es poco soluble en agua, presenta dureza 2 en la escala de Mohs y una densidad aparente (2,3-2,4).
Existen diferentes variedades:
      1. Laminar (dura y muy pura)
      2. Fibroso (cristales de yeso forman fibras, alta pureza)
      3. Común (no se aprecian los cristales)
      4. Sacaroidea (aspecto similar al azúcar)
      5. Alabastro (variedad empleada para usos ornamentales y esculturas, es de grano fino, compacto y traslucido).

EXPLOTACIÓN DE CANTERAS
Como el yeso es un material muy barato, también lo han de ser todas las operaciones que comprende su fabricación. El tipo de explotación, debe ser a cielo abierto, para reducir costes y con uso de maquinaria es habitual extraer varios cientos de toneladas para que sea apto y no se den perdidas. También se usan explosivos como la dinamita y la pólvora negra.

TRITURACIÓN PREVIA
El grado de trituración de la roca depende del sistema de deshidratación que se vaya a seguir. No obstante, a veces se organiza la explotación de cantera de forma que los tamaños obtenidos sean los adecuados para el tipo de horno del que se dispone. Las trituradoras más empleadas son las de martillos ya que evitan el entorpecimiento aunque el material este húmedo.

DESHIDRATACIÓN, CALCINACIÓN o COCCIÓN.
El objeto de la cocción es la obtención del hemihidrato del sulfato cálcico, o bien, de las formas anhidros del mismo. Los productos obtenidos fraguan por adicion de agua, regenerando el dihidrato, debiendo el yeso a este fenómeno su carácter conglomerante.
Por elevación de Tª, cede el yeso su agua de cristalización en 2 fases, que se aprecian en diagrama, Tª/tiempo. En la 1ª cocción, a 125ºC, se transforma el dihidrato en hemihidrato, y en la 2ª cocción, a 180ºC, pasa el hemihidrato a anhidrita.
La Tª a la que tiene lugar la cocción depende de:
          - La velocidad de calentamiento
          - Presión externa
          - Granulometría del yeso empleado
          - Densidad
Los hornos empleados para la cocción del yeso se pueden clasificar en dos grandes grupos:
          - En contacto directo con los gases de combustión: hornos fijos (rudimentarios, de cuba, colmena), hornos rotatorios, y hornos de parrilla móvil.
          - Sin contacto directo con los gases de combustión: hornos fijos (de panadero, autoclaves, calderas), y hornos rotatorios.


CONSTRUCCIÓN
Enlos primeros, la cocción tiene lugar en atmosfera seca mientras que en los segundos, la atmósfera de cocción está constituida por vapor de agua, resultando un producto con un elevado porcentaje de hemihidrato. En los autoclaves se obtiene un excelente yeso cocido, constituido prácticamente en su totalidad por hemihidrato alfa.

MOLIENDA, ALMACENAMIENTO Y ENSACADO
La molienda, después de la cocción, suele hacerse con molino de martillos o de bolas, si interesa obtener mucha finura en el producto. Aunque el sistema de deshidratación requiera molienda previa del material, generalmente hay que hacer, después de la calcinación, una molienda de refino.
El yeso molido suele almacenarse en silos cerrados y aislados de la humedad, con objeto de evitar la hidratación.
El proceso de ensacado, consiste en llenar sacos de papel de cierre automático. Se ha comprobado aun así, que, el yeso se conserva bastante mejor en sacos de yute, en los que la permeabilidad al aire húmedo es mayor.

PIEDRAS - Limpieza de las obras de piedra

Como consecuencia del tiempo, del polvo, de la suciedad, y del agua de lluvia, se producen unas manchas, afectando menos a las piedras pulimentadas ya que poseen una menor adherencia mecánica.
Existen métodos de limpieza en seco, como, el labrado nuevo, chorro de arena, cepillo de alambre o abrasivos, y en medio húmedo, como puede ser con, agua + abrasivos, sosa caustica, ac. Clorhídrico o fluorhídrico, o VAPOR que es el mejor método, ya que limpia bien, penetra y no estropea ni decolora la piedra.

PIEDRAS - Defectos de las obras de piedra

Las piedras envejecen como causa de las atmosferas contaminadas, agotamiento de canteras y abertura de nuevas de las cuales no se conocen todas las características que se conocían en la cantera agotada.
DEFECTOS INHERENTES a las PIEDRAS
Se da como consecuencia de los diferentes estratos en la formación, de fisuras diminutas cuya formación es atribuida a movimientos orogénicos. El peligro de deterioro solo se suele percibir cuando la obra se encuentra finalizada y se da más en obras decoradas que donde existen muros macizos sin adornar.
DEFECTOS DEBIDOS a la MANO DE OBRA
La experiencia del cantero, el uso de explosivos, puede causar grietas en la extracción.
Es conocido el hecho de la existencia de humedad de cantera, en la extracción, endureciendo a medida que disminuye la humedad.
Dependiendo de los planos de estratificación, existen 3 posiciones en obras:

1. Perpendiculares a la dirección del esfuerzo (es la mejor forma)
2. Paralelas a la dirección del esfuerzo (mala, se forman fisuras). 

Además, no hay que olvidar que con la humedad, pueden corroerse las grapas que se utilizan en las uniones.
DEFECTOS DEBIDOS a ACCIONES QUÍMICAS
En las zonas donde se ha realizado la disolución de bicarbonato cálcico, y se ha depositado carbonato cálcico donde haya tenido lugar la evaporación del agua.
DEFECTOS DEBIDOS a ACCIONES FÍSICAS
Influye el coeficiente de dilatación de los minerales, que constituyen las rocas originando tensiones, grietas y por tanto, roturas.
El calor del sol sobre la superficie y la dureza del frio de la noche. Cambios de volumen al humedecerse, el efecto del hielo.

PIEDRAS - Fabricas de piedra

FÁBRICAS DE MAMPUESTO

Están constituidas con piedras en bruto, sin conglomerante, y sin labrar. Existen diferentes mamposterías:
          a. MAMPOSTERIAS en SECO. No se emplea ningún mortero. Se emplean cuñas para mayor estabilidad
          b. MAMPOSTERIAS ORDINARIAS. Se ejecuta con mortero de cal o cemento. Las piedras deben adaptarse lo más posible para utilizar poco mortero.
          c. MAMPOSTERIAS CAREADA. Las mamposterías se han labrado únicamente en la cara destinada a formar el paramento exterior. No tienen formas ni dimensiones determinadas
          d. MAMPOSTERIAS CONCERTADA. Mampuestos labrados en forma poligonal o regular, para que el asiento se realice sobre caras planas.

FABRICAS DE LADRILLO

Se llaman asi a las obras constituidas por sillares o sillarejos. Sentándose unos sobre otros con interposición de mortero. Tipos de sillería:

          a. SILLERIA RECTA. Definida por sillares ortoédricos, encuadrados e uniformes.

          b. SILLERIA APLANTILLADA. Los sillares abandonan la forma ortoédrica aunque siguen presentando caras planas (dovelas de un arco)

          c. SILLERIA MOLDURADA o MOLDADA. Sillares rectos o aplantillados

          d. SILLERIA ALMOHADILLA. Sus sillares parecen almohadones, formados al hundir una zona de anchura y profundidad uniforme en su borde.

          e. SILLERIA RUSTICA. Sillares con salientes y entrantes producidos intencionadamente

PIEDRAS - Obras de piedra

Se conoce con el nombre de cantería el trabajo consistente en extraer, labrar y ordenar las piezas procedentes de rocas naturales, con objeto de transformarlos en materiales de construcción capaces de definir unidades de obra de fábrica. Entre las FORMAS de las piedras:

• SILLAR. Elemento de piedra con las 3 dimensiones del mismo orden, muy pesado y grande, lo que implica maquinaria. Todos los sillares deberán estar cuajados en todo su tizón con objetivo de que el contacto entre las caras sea perfecto, evitándose asi el acuñado y recalce.
• SILLAREJO. Es un sillar pequeño de forma más o menos regular, pero con labra basta.
• MAMPUESTO. Piedra sin apenas labra que se maneja a mano. Los mampuestos no deben superar los 25 kg y es adecuado quitarles su costra superficial y aplanando con el martillo las juntas.
• ADOQUIN. Análogo al sillarejo, elemento de piedra empleado en pavimentación de tronco piramidal. Presenta alta resistencia a la abrasión y a la heladicidad.
• BORDILLOS. Como los adoquines, pero predomina una dirección mucho mayor que las otras 2.

PIEDRAS - Labra

DIVISIÓN O CORTE
Si los bloques extraídos son demasiado grandes con relación a la pieza que se quiere obtener, es imprescindible dividirlas con herramientas como sierras, mazas y cuñas.
DESBASTE
Consiste en dar a la roca unas dimensiones aproximadas o similares a las que tendrán en su uso, siempre ligeramente superiores a las finales. Se utiliza el cincel.
ACABADO
Consiste en dar uniformidad a las caras de los trozos de piedra o el efecto estético deseado. Se utilizan los cinceles lisos o dentados.
PULIMENTADO
Se consigue mediante la acción mecánica de lijas junto con abrasivos químicos, eliminando las asperezas. Habitualmente en medio húmedo.

PIEDRAS - Clasificación

En función de su uso:
          1. USO ESTRUCTURAL: acueducto de Segovia
          2. MATERIA PRIMA para la fabricación de cemento y hormigón
          3. USO ORNAMENTAL
En función de su origen:
          2.1. IGNEAS
                    2.1.1. INTRUSIVAS
                              2.1.1.1. GRANITOIDEAS
                              2.1.1.2. PORFÍDICAS
                    2.1.2. EFUSIVAS
                              2.1.2.1. VOLCÁNICAS
          2.2. ESTRATO-CRISTALINAS
          2.3. SEDIMENTARIAS
                    2.3.1. SILICEAS
                    2.3.2. ARCILLOSAS
                    2.3.3. CÁLCICAS


IGNEAS
Las rocas ígneas son rocas que provienen del enfriamiento del magma. Los elementos más comunes en su composición son el Si, Al, Fe, O, Na, K, Ca, Mg.
Todas ellas, presentan grandes analogías en su composición, habiendo rocas granitoideas, porfídicas y volcánicas de composición idéntica que solo se diferencian en su estructura.
Se clasifican a nivel general según la (1) VELOCIDAD DE ENFRIAMIENTO, ya que un enfriamiento rápido implica una masa vítrea, y un enfriamiento lento, provoca una mayor asociación de moléculas, formándose cristales. Este es el origen de las rocas ígneas granitoideas, y de las porfídicas, si se efectúa en 2 etapas. También, según el (2) LUGAR, se aprecian, intrusivas: se enfrían en el interior de la tierra, y efusivas, se enfrían en la superficie de forma rápida.

ROCAS INTRUSIVAS

          GRANITOIDEAS
          Rocas de enfriamiento lento. Están formadas por dos o tres minerales simplemente adheridos, su uso se centraliza en la construcción y la roca granitoidea por excelencia es el GRANITO.
          Tipos:

• GRANITO. Es una roca intrusiva granitoidea, enfriada lentamente. Esta compuesta por cuarzo (30%), feldespato (50%) y mica (20%). Su estructura es granítica y puede ser de grano grueso, medio y fino, siendo cuando más grueso, menos resistente.
  El granito es gris, aunque puede presentar diferentes tonalidades, en concreto, los gabarros son una impureza que le aporta unos nódulos negros de muy pequeño tamaño.
  Las alteraciones y deterioro del granito, fundamentalmente, están causadas por la acción de las heladas y congelación del agua absorbida, y también por la caolinización de feldespatos (feldespato a caolín, mica a clorita), perdiendo cohesión y desmoronándose, dando lugar al JABRE.
  Tiene alta resistencia a compresión, 80-270 MPa, y su densidad aparente está entre 2,6 y 2,7 kg/dm3.
  Su excavación es difícil y costosa y se emplean explosivos y elementos mecánicos de arranque.
  En forma de grava sirve como árido para hormigones.
• SIENITA. Estructura análoga a la del granito, con la diferencia de una fuerte escasez de cuarzo. Se usa poco en construcción, pero si tiene un buen uso ornamental (de color rojizo).
• DIORITA. Se diferencia en que la mica es sustituida por la hornablenda. Se utiliza en el afirmado de carreteras.
• GABRO, SERPENTINA...

          PORFÍDICAS
          Rocas ígneas que han consolidado en 2 fases. Una lenta que ha dado lugar a cristales mucho mayores que el resto, a veces visibles a simple vista y un segundo periodo de enfriamiento formando a veces un conjunto de cristales muy pequeños y quedando otras veces materia vítrea entre los cristales.
          Tipos:

• PORFIDOS, GRANITICO, SIENITICO y DIORITICO. Se diferencian en el origen de procedencia, de composición análoga a las rocas correspondientes a la familia de los granitos.

ROCAS EFUSIVAS

          VOLCÁNICAS
          Tienen una composición parecida a las granitoideas, y porfídicas, y se diferencian en que proceden de la consolidación de magmas superficiales enfriados rápidamente (masa vítrea). Frecuentemente son muy porosas. Destacan:

• LIPARITA. Roca volcánica agregada de grano fino y colores claros, de composición parecida al granito, aunque menos mica, incluso se puede dar ausencia completa.
• PIEDRA POMEZ. Roca volcánica agregada, considerada como la espuma de la obsidiana. Se emplea para la elaboración de conglomerados y pulimentar, ya que es muy ligera.
• PERLITA. Vidrio volcánico de carácter ácido, relacionado en su origen con la piedra pómez. Se encuentra en forma de perlas blandas, de color gris adheridas en grandes masas. Se utiliza en fabricación de conglomerados.

ESTRATO-CRISTALINAS

Las rocas estrato cristalinas participan de los caracteres de las ígneas y de las sedimentarias. De las ígneas conservan la estructura cristalina (-CRISTALINAS) y de las sedimentarias la estratificación (ESTRATO-).
Son rocas principalmente sedimentarias que han estado sometidas a Tªs elevadas, altas presiones, y procesos químicos, influyendo esto en una micro estructura CRISTALINA y una macro estructura ESQUISTOSA, más marcada que la estratificación.
Entre las principales se encuentran:

• GNEIS. Composición idéntica al granito, aunque a veces, la mica esta sustituida por un piroxeno o anfíbol. Se emplea en pavimentación pero apenas en construcción por su baja cohesión.
• MICACITAS. Composición análoga al gneis, pero sin feldespato. Se emplea en acompañamiento al gneis en pavimentación.

SEDIMENTARIAS

Son rocas que tienen su origen en la erosión y desintegración de las rocas ígneas, como consecuencia del ataque ejercido por los agentes atmosféricos, el agua, la helada, el choque térmico. Es un proceso lento, pero muy destructivo.
En la formación de estas tocas cabe distinguir 4 fases:

• Ataque a las rocas ígneas (desintegración).
• Transporte del material erosionado (viento y agua).
• Sedimentación
• Consolidación

A nivel de composición, están formadas por compuestos muy estables y tienen una composición sencilla. La estratificación en estas rocas es general y la mayoría no tienen estructura cristalina. La clasificación, se subdivide en, rocas silíceas, arcillosas y cálcicas.

ROCAS SILÍCEAS

Son rocas sedimentarias formadas principalmente por cuarzo, calcedonia u ópalo.

• SILEX. Cuarzo amorfo, de coloración gris, de fácil machaqueo, de dureza 7 y densidad 2,6 kg/dm3. Se utiliza en carreteras y hormigones.
• GRAVAS y ARENAS. Son materiales granulares y redondeados constituidos generalmente con cuarzos. Se encuentran formando depósitos en los lechos de los ríos y en las playas. Se clasifican en función del tamaño en, grava, gravilla y arenas. Las GRAVAS se utilizan para hormigones, y las ARENAS para morteros.
• ARENISCA. Roca aglomerada formada por arenas unidas por un material cementante. La resistencia depende de las características del material cementante. Se utiliza en sillerías aunque hay que tener cuidado con la heladicidad, ya que generalmente es porosa.

ROCAS ARCILLOSAS

Están formadas por los materiales más finos, procedentes de la descomposición de otras rocas. Presentan
2 estructuras, por un lado, cuando la estructura es compacta y homogénea se llaman ARCILLAS, y sin embargo, se reserva el nombre de ESQUISTOS para las que presentan una estructura esquistosa.

• ARCILLAS. Es un agregado de finísimas partículas procedentes de la desintegración de rocas ígneas. Están formadas por silicatos alumínicos hidratados, presentan diferentes coloraciones dependiendo de las impurezas, que contengan. Su consolidación se debe a un endurecimiento por perdida de agua y por presión.
  Entre sus propiedades destaca la PLASTICIDAD, al estar embebidas de agua. A veces absorbe hasta un 70% de agua, convirtiéndose en impermeable cuando no admite más agua. Además, son materiales refractarios hasta Tªs. elevadas.
  Se emplean en la fabricación de ladrillos, cementos y materiales refractarios. También en los núcleos impermeables de presas de escollera.
• CAOLIN. Arcilla muy pura formada por silicato alumínico hidratado que procede de la descomposición de feldespatos. Se emplea en la fabricación de materiales refractarios y cemento blanco.
• MARGAS. Roca comprendida entre la arcilla y la caliza. Presenta una estructura compacta. Se utiliza en la fabricación de cemento.
• PIZARRA y FILADIO. Materiales impermeables.

ROCAS CÁLCICAS

Están formadas por combinaciones naturales de Ca, O y un NO METAL. Con frecuencia tienen origen orgánico.

• CALIZA. Está formada por carbonato cálcico (CaCO3) , al que como impurezas acompañan compuestos ferruginosos, arenas finamente divididas y arcillas. Con frecuencia están formadas por caparazones de organismos, unidos por un cemento calcáreo, y por la precipitación de agua con gran contenido cálcico.
  Al ser tratado por ácidos, presenta efervescencia. Es muy permeable como consecuencia de las grietas y exige explosivos para su excavación. Se utiliza principalmente en sillería, mampostería, hormigón y áridos.
• CALIZA MARMOREA. Se confunde con el mármol y tiene su origen en un material cementante que ha cristalizado.
• CONGLOMERADOS CALIZOS. Presentan buenas propiedades si los: cantos y cementos tienen consistencia similar, y si a la vez, tienen buena resistencia. Según la forma de los cantos, (brechas, cuando tiene forma de picos), y (pudingas, forma redondeada).
• MARMOL. Es la caliza cristalina por excelencia, en cuya formación ha intervenido el magma, presiones y la acción del agua. Las impurezas le dan las distintas coloraciones, siendo el blanco el más puro. Se utiliza en ornamentación y pavimentos.

PIEDRAS - Naturaleza

La misma significación tiene la palabra piedra o la palabra roca, la diferencia se encuentra en que se denomina ROCA a una unidad geológica, y PIEDRA, a una parte extraída de la roca para su posterior utilización.
Las rocas están formadas por una agregación de partículas minerales de la misma o de distinta naturaleza. Estos minerales son sustancias inorgánicas con una composición química perfectamente definida. Los elementos químicos con más frecuencia que se encuentran en la corteza terrestre formando minerales y por tanto rocas, son el, oxígeno 46,7%, Si 27%, Al, Fe, Ca Na, K, Mg.
Las partículas minerales que constituyen las rocas están unidas por una simple adherencia física o por medio de un material cementante y esta manera de ser, condiciona las propiedades de las rocas. Asi, las rocas tendrán, en general, una buena resistencia a esfuerzos de compresión pero mal a las tracciones y el choque a término.
Las propiedades de las rocas se encuentran condicionadas por las posibles irregularidades e imperfecciones, tales como, poros, grietas, etc.

GENERALIDADES - Otras propiedades

TENACIDAD
La TENACIDAD indica el trabajo que desarrolla un material en su proceso de deformación. Depende de la deformación:

• Si es deformación ELASTICA, implica una TENACIDAD ELÁSTICA 
• Si es deformación PLÁSTICA, implica una TENACIDAD PLÁSTICA

Existiendo también la TENACIDAD TOTAL.
El MODULO de TENACIDAD es el trabajo máximo por unidad de volumen de material, que puede realizarse antes de la rotura.
La tenacidad representa la aptitud de un material para absorber, en forma de trabajo de deformación, una cantidad de energía mecánica que le sea comunicada lenta o rápidamente.
En el gráfico tensión-deformación, la TENACIDAD es el área barrida por la línea de la gráfica, el eje de abscisas (deformación) y una perpendicular desde el punto de rotura (limite plástico).


RESILIENCIA
Es el trabajo absorbido por un cuerpo en su deformación y rotura tras soportar un choque, y la energía cinética que se produce en el mismo.


FATIGA
Es el fallo que se produce en un material después de soportar un número de ciclos de carga por debajo de su carga de rotura. Se produce por defectos del material que aumentan con el nº de ciclos de esfuerzo, aun no existiendo una deformación remanente.
La reacción de los materiales ante este tipo de esfuerzos repetidos, constituye su RESISTENCIA a la FATIGA.
Estos esfuerzos pueden ser:

1. TENSIONES ATERNATIVAS, en su variación, interviene el sentido de la acción. 
2. TENSIONES INTERMITENTES, varían de 0 a un máximo. 
3. TENSIONES PULSATORIAS, varían entre 2 valores del mismo sentido, ambos distintos de 0.