El yeso se obtiene por la calcinación del algez á temperatura suficiente para que pierda total ó parcialmente el agua que contiene.
El algez, llamado también piedra de yeso, es el sulfato cálcico hidratado, tiene por fórmula SO3, CaO, 2H2O, y se encuentra en general en la parte superior de los terrenos secundarios y en los terciarios. Es una piedra de color blanco cuando no contiene substancias extrañas, pero á menudo tiene coloración gris, amarilla ó rosada; fácilmente rayable con la uña; su densidad varía de 2,26 á 2,31; es soluble en quinientas veces su peso de agua, y su solubilidad disminuye cuando la temperatura del agua excede de 35°.
El algez es una piedra de poca resistencia, por lo que no se emplea en mamposterías, usándose sólo alguna de sus variedades en la decoración interior de algunos edificios.
Variedades.-
Las principales variedades de la piedra de yeso son las siguientes:
1.ª El algez fibroso, que es sulfato cálcico puro cristalizado confusamente; muy abundante en España y en las cercanías de Madrid. De esta variedad se obtiene buen yeso para mezclas.
2.ª El espejuelo de asno, que se presenta en cristales voluminosos, que se pueden dividir fácilmente en hojas delgadas y brillantes. El yeso que se extrae del espejuelo se emplea en estucos y moldeo.
3.ª El yeso en flecha, ó sea formando cristales hemitropos, que se aplica para vaciar objetos muy delicados.
4.ª El algez sacarino, que recibe este nombre por su estructura, y que se emplea en la fabricación del yeso; á no ser que sea de grano muy fino, color muy blanco y goce de transparencia, en cuyo caso recibe el nombre de alabastro yesoso y se reserva para decoración y escultura.
5.ª El algez calicifero ó piedra ordinaria de yeso, compuesto de las mismas substancias que los anteriores, pero mezclado con proporciones de caliza hasta el 12 por 100. El yeso que se obtiene de esta variedad es uno de los susceptibles de alcanzar mayor dureza después del fraguado.
Y 6.ª El algez compacto, muy parecido en su aspecto á la caliza del mismo nombre, pero que es piedra poco común en España.
Fabricación.—
Extracción de la piedra de yeso.—
El algez se extrae de las canteras en que se encuentra por explotación á cielo descubierto ó en galería, siguiendo los métodos ordinarios, pero adoptando precauciones especiales por su poca resistencia y su socavabilidad por el agua. La explotación en galerías se usa mucho en las canteras de los departamentos del Seine y de Seine-et-Oise, donde frecuentemente se sostiene el cielo de la cantera con pilares y bóvedas de fábrica.
A igualdad de condiciones, se deben explotar las canteras en que el algez contenga sílice atacable y caliza, porque estas substancias comunican al yeso buenas cualidades; y evitar la extracción del algez mezclado con arena, gravilla, etc., porque estas materias perjudican al yeso y disminuyen su valor.
Cochura.—
El algez pierde su agua de combinación de 120° á 100° y se transforma en sulfato cálcico anhidro, que al batirse con agua se hidrata y cristaliza en masa. La temperatura de calcinación más conveniente para un fraguado rápido es la de 140°, por las razones que se dirán al ocuparnos del fraguado del yeso; pero cualquiera que sea aquélla, hay que cuidar no llegue á 160°, porque el yeso así obtenido recupera el agua muy lentamente. El yeso no se hidrata si ha estado sometido á la temperatura del calor rojo.
Cualquiera que sea el procedimiento de calcinación, la carga del horno debe arreglarse para obtener resultados homogéneos. Los diferentes bancos de algez dan productos muy distintos; pero con mezclas bien dispuestas en las proporciones que aconseje la experiencia, se puede preparar yeso excelente.
La cochura del algez puede ser intermitente ó continua. El horno que se emplea en el primer procedimiento, llamado de campo ó de campaña (fig. 49), se reduce á tres muros rectos, dos de ellos paralelos entre sí y el tercero perpendicular á ambos, entre los cuales se coloca el algez sobre bovedillas formadas con la misma piedra, disponiendo los trozos de mayor tamaño en la parte inferior y los fragmentos más pequeños y el polvo en la superior.
Figura 49.
Estos hornos pueden ser cubiertos ó descubiertos; en el primer caso la techumbre es de tejas, y descansa sobre una armadura sencilla, disponiéndose las tejas de modo que dejen paso fácil á los productos de la combustión. Debajo de las bovedillas se introduce leña ó ramaje, al que se prende fuego, sosteniendo la combustión durante ocho ó doce horas para calcinar completamente el algez por la acción de la llama y los gases calientes que atraviesan la masa dispuesta en el horno. Durante la calcinación el algez pierde próximamente la cuarta parte de su peso, que es el correspondiente al agua de combinación y de cantera, y cuando esto ocurra en toda la masa es cuando se debe suspender la cochura y dejar enfriar el yeso. Los obreros conocen que el yeso está bastante cocido en su aspecto, en que es suave, untuoso al tacto y se pega á los dedos, y además saben cuándo la cochura ha terminado por el aspecto de los humos.
La calcinación del algez puede hacerse en hornos de hogar lateral ó central, análogos á los descritos para la cochura de las cales grasas, en los cuales puede hacerse la calcinación intermitente ó continua usando combustible de llama larga, pero adoptando precauciones especiales en el caso de usar hullas, para que el yeso quede blanco.
Se puede también hacer la cochura del algez en montones formados por capas alternadas de combustible y piedra de yeso, adoptando una disposición análoga á la descrita en los hornos de campaña para la obtención de la cal grasa. Pero como el yeso es muy blando, al deshacer los montones una parte de él se reduce á polvo, mezclándose con las cenizas, y el producto obtenido tiene color obscuro, por lo que recibe el nombre de yeso negro. El yeso negro se emplea en las obras que hayan de quedar enlucidas y para abono de las tierras pobres en cal.
Empleo del vapor.—
Para obtener yeso muy fino se puede hacer la cochura, por el vapor de agua, en un aparato (fig. 50) debido á Violette, que se reduce á un generador de vapor, provisto de un serpentín para recalentar á éste y tres tinas de fábrica unidas á aquél y entre sí por tubos provistos de llaves, que permiten abrir ó cerrar á voluntad las comunicaciones.
Figura 50.
El vapor procedente del serpentín se hace pasar sucesivamente por dos de las tinas, mientras se descarga y carga la tercera, consiguiéndose la calcinación en la primera y que ésta empiece en la segunda; terminada la cochura en la primera tina, se hace pasar el vapor recalentado por la segunda y la tercera, en el orden que se citan, mientras se descarga y carga de nuevo la primera, y se continúa de modo análogo. Con este procedimiento se obtiene un yeso bastante bueno y muy blanco, con facilidad y economía y en grandes cantidades.Cochura en hornos helicoidales.—
En las fábricas modernas la calcinación del algez suele hacerse empleando un tostador de helicoide, cuya inclinación y velocidad se fijan de modo que las piedras se cuezan al recorrer el cilindro que se calienta por el exterior. Otras veces, en el interior del helicoide se inyecta vapor de agua recalentado, lo que parece introduce notable economía. Cualquiera de los dos métodos produce una cochura muy uniforme y yeso de buena calidad.
Molido y cernido.—
El yeso, después de extraído, se muele en molinos de fundición muy sólidos, análogos á los empleados en el molido del café, ó con molinos de piedras en que muelas de piedra ruedan en una caja en forma de corona, cuyo fondo y paredes son también de piedra. El molido no debe ser demasiado perfecto, porque cuando esto ocurre, el yeso pierde parte de sus propiedades plásticas.
Después del molido se hace pasar el yeso por un tamiz de 144 mallas por centímetro cuadrado; el residuo sobre el cedazo se muele de nuevo, y el polvo que pasa por él se apila en los almacenes ó se envasa en sacos de 25 á 40 litros de capacidad. El yeso blanco se vende, en Madrid, en sacos de cuatro arrobas de peso, que vienen á tener un volumen de 37 decímetros cúbicos.
El yeso se puede conservar en barricas herméticamente cerradas, ó en montones formados en un sitio bien seco, que se riegan ligeramente en su superficie para hacer que fragüe una capa delgada y proteja al resto de la masa de la acción del aire húmedo.
Propiedades. —
El yeso reducido á polvo es una substancia blanca de aspecto parecido al de la cal apagada, que batido con agua fragua rápidamente aunque esté sumergido en el agua. Su densidad varía de l,20 á 1,27.
El yeso tiene gran avidez por el agua, con la que se combina con facilidad; cuando ha absorbido humedad al amasarlo se forma una mezcla pulverulenta que no fragua, razón por la cual conviene conservarlo en sitios secos y fuera del contacto del aire húmedo.
Batido el yeso con agua se transforma en sulfato cálcico hidratado, confusamente cristalizado, siendo ésta la causa de su endurecimiento; el yeso es más soluble en el agua que el sulfato cálcico hidratado; durante el batido una parte de aquél se disuelve en el agua y se hidrata, encontrándose en este estado en disolución sobresaturada, de la que se precipita cristalizando, mientras el agua madre queda en condiciones de disolver una cantidad de algez calcinado que al hidratarse se precipita, aumentando el grueso de los cristales y soldándolos entre sí por falta de espacio; ambos hechos, repetidos mientras exista sulfato cálcico anhidro, son las causas de la cristalización confusa del yeso y, por consiguiente, de su fraguado.
El Sr. Marignac ha comprobado, en las pastas de yeso en que éste se había calcinado á 140°, disoluciones de sulfato calcico de 9 gramos por litro (cuatro veces la cantidad de esta substancia en las disoluciones saturadas), lo que demuéstra la existencia de la sobresaturación durante el fraguado. El algez calcinado á 140° es el que con mayor facilidad forma disoluciones sobresaturadas, y por esta razón es el que fragua á igualdad de circunstancias con mayor rapidez; y por consiguiente la temperatura de 140°, aunque no es la de deshidratación completa, la más conveniente para la calcinación cuando se desea conseguir aquella cualidad.
La cantidad de agua con que se debe batir un volumen determinado de yeso es variable con el grado de cochura de éste y con el uso á que se destine la pasta. El yeso bien cocido, que se haya de emplear en enlucidos, se debe batir con 30 litros de agua próximamente por cada 25 litros de yeso. El yeso bien cocido y cernido destinado á mamposterías, guarnecidos ó forjados se debe mezclar con 18 litros de agua por cada 25 de yeso. El yeso poco ó demasiado cocido absorbe 1/8 menos de agua, y lo mismo ocurre cuando se bate con un exceso de agua, en cuyos casos tarda más en fraguar y adquiere menos resistencia. Esto ocurre con el yeso en estado de lechada, que no debe emplearse como mortero y sólo destinarlo á blanqueos.
Las pastas de yeso, por lo general, no se baten con arena, no sólo por la rapidez del fraguado, sino también porque las mezclas de yeso admiten muy poca arena (menos del tercio del volumen de la pasta) y dan malos resultados en cuanto se fuerza esta dosis.
Un metro cúbico de yeso en polvo produce lm3,18 de pasta próximamente, que al fraguar aumenta de volumen próximamente el 1 por 100 en veinticuatro horas, adquiriendo la mitad del entumecimiento en la primera hora; al cabo de algunos días disminuye de volumen.
Las pastas de yeso no se deben emplear más que al abrigo de las lluvias y de la humedad, porque el agua lo disuelve poco á poco. Tampoco deben emplearse en contacto con construcciones de hierro, porque reacciona sobre él, oxidándolo rápidamente.
Para disminuir el entumecimiento de las pastas de yeso y aumentar su resistencia se suele agregar á las pastas cal apagada en polvo; cuando esto sea conveniente, lo que se hace es amasar el yeso con una lechada de cal, que es el procedimiento que da mejores resultados.
La resistencia de las pastas de yeso á la tracción y á la compresión es variable con la cantidad de agua del batido y con la de cal que contenga el algez ó se agregue durante el amasado, pero en todos los casos es inferior á la de las pastas de cal bien confeccionadas. Por lo general, el yeso batido con agua después de su endurecimiento completo no resiste á la tracción á más de 5 kilogramos por centímetro cuadrado, y la del yeso amasado con agua de cal no suele exceder de 7 kilogramos por igual unidad de superficie. Las resistencias á la compresión son de ordinario de 8 á 9 veces las de tracción.
