Resumen de Evaluación del las propiedades mecánicas de los morteros aditivados de yeso con vermiculita
Resumen El empleo de materiales con base de yeso (sulfato cálcico) ha caído en desuso en las últimas décadas, dejando paso a otros materiales más modernos, fundamentalmente de tipo cementoso.
Podemos afirmar que el cambio de mentalidad de la sociedad actual, así como el desarrollo de nuevas investigaciones, basándose en la aplicación de los aditivos tanto a los morteros, como a yesos, y de materiales aligerantes, nos permite desarrollar nuevos materiales más complejos.
Todo este progreso, viene acompañado de un mejor entendimiento del mecanismo de fraguado del yeso que ha permitido reformular nuevas dosificaciones, con resultados mejorados respecto a su uso tradicional.
Partimos de materiales simples, como yeso moreno, de peor calidad y precio más asequible y vermiculita laminada conseguimos un material compuesto que aúna las características de los dos materiales de partida.
Recuperamos para un uso actual un material tan antiguo, y venido a menos, como el yeso, y le damos una aplicación a un residuo como es la vermiculita laminada, permitiéndonos, en este caso, obtener un material compuesto de utilidad tanto, de sostenibilidad con el Medio Ambiente, como de aplicación real a la construcción moderna.
Como objetivo fundamental de este trabajo podemos decir que es obtener resultados significativos de la mezcla física de mortero de sulfato de calcio deshidratado (yeso moreno con agua a una relación agua/yeso mínima) con vermiculita de diferentes granulometrías y a diferentes porcentajes de cada una de ellas; añadiendo al conjunto un aditivo que actúa como retardante del fraguado y cataliza ésta reacción química, consiguiéndose un producto final con menor cantidad de agua, y por tanto, con una mejora de sus propiedades mecánicas, y una mejor trabajabilidad del mortero final obtenido.
Las granulometrías de vermiculitas utilizadas han sido una de grano grueso (que denominaremos VH), otra granulometría de grano medio (VG) y otra de grano fino (VL), y que se obtiene como residuo en la fabricación de las otras dos.
Hemos de tener en cuenta que vamos a darle uso a un residuo industrial que no tiene otro aprovechamiento como es la vermiculita de grano fino, con el consiguiente beneficio medioambiental.
El aditivo utilizado es de base orgánica (ácidos policarboxílicos), fluidizante y retardante del fraguado.
Las normas principales a utilizar en estos ensayos han sido AENOR UNE EN 13279-2, AENOR UNE 102-031 y AENOR UNE 102-032, y las propiedades mecánicas ensayadas son las de Dureza Shore C, Flexión, Compresión, Tracción Indirecta, Módulo de Elasticidad y Densidad, siendo las que más han definido el ensayo las de Flexión y la de Densidad.
Para la consecución de este objetivo realizamos una serie de ensayos principales, y otros secundarios para comparar con los datos obtenidos en las diferentes propiedades mecánicas, ya que no existe mucha información sobre el funcionamiento del yeso moreno. Dentro de los ensayos principales, a continuación se relacionan los que se han realizado.
Primero realizamos un ensayo para la obtención de la relación agua/yeso moreno (A/Y) que mejor resistencia mecánica tiene, llegándose a la conclusión que la que mejor comportamiento tiene, respecto a resistencia mecánica es la A/Y=0,5.
Segundo, realizamos en ensayo de porcentaje de aditivo (en ppm) que más nos interesa con respecto a resistencia mecánica. Si bien a medida que aumentamos el porcentaje de aditivo disminuye la resistencia mecánica, mediante otro ensayo secundario, de Tiempo de Inicio de Fraguado (TIF), obtenemos que los porcentajes de aditivo que mejor comportamiento tienen son 1¿ y 3¿, decantándonos hacia 3¿ de aditivo que es el que nos permite un TIF superior a 20 minutos, estando acorde con los requerimientos mínimos que muestra la norma.
En tercer lugar, y después de obtener A/Y= 0,5 y porcentaje (en ppm) de aditivo de 3¿, procedemos a realizar los tres ensayos con las diferentes granulometrías de vermiculitas y a diferentes porcentajes, los cuales son 0%, 10%, 20%, 30%, 50% y 70%. Tratamos de encontrar una dosificación máxima de vermiculita (de forma independiente de las tres vermiculitas que podemos encontrar en el mercado), de modo que sea posible su manejo con el menor peso y con una resistencia mecánica adecuada, de modo que no se produzca degradación de la mezcla final.
En cuarto lugar, procedemos a realizar el ensayo con la mezcla de las tres granulometrías de vermiculita con el mortero de yeso moreno aditivado, utilizando para obtener la mezcla de vermiculitas el método de Bolomey usado en la mezcla de áridos para hormigón en masa; se trata de asimilar VH a la grava, VG al gravín y VL a la arena. Se finalizará este método con tres resoluciones diferentes y posteriormente se sacará la media aritmética como aconseja el Instituto Torroja. En este caso analizaremos el comportamiento de las propiedades mecánicas del mortero resultante en las tres resoluciones, haciendo hincapié en las propiedades de Flexión y Densidad para caracterizar el material de cara a un posible uso industrial resistente o de aislamiento.
Dentro de los ensayos secundarios realizados, que a continuación se relacionan: En primer lugar realizamos el ensayo de ph del aditivo, para conocer con exactitud su comportamiento.
En segundo lugar realizamos el ensayo con yeso blanco a diferentes A/Y para comparar los resultados con los obtenidos en el ensayo con yeso moreno a diferentes A/Y y corroborar que el uso del yeso moreno es adecuado en la sustitución del yeso blanco.
En tercer lugar, el ensayo de fluidez de la pasta, para tantear A/Yeso moreno máxima con la que podemos trabajar usando la mezcla de las tres vermiculitas, y sin utilizar el aditivo, corroborando que la A/Y que usamos es la adecuada.
En cuarto lugar realizamos el ensayo de granulometría de las tres vermiculitas para caracterizarla en su uso para el método de Bolomey.
Con los materiales obtenidos en la realización de esta Tesis Doctoral, se pretende darles un aprovechamiento industrial destinados al tratamiento de elementos sometidos a la acción del fuego, elementos con aumento de propiedades térmicas, aumento de propiedades acústicas, así como a la acción de impactos con explosivos, aunque esta parte no es objeto del presente estudio.
