El panel de yeso (también llamado cartón yeso , revestimiento seco , [1] tablero de pared , placa de yeso, tablero de gib , placa de yeso , tablero buster , tablero de tortugas , tablero de solapa , tablero de natillas , panel de yeso y gyprock) es un panel hecho de sulfato de calcio dihidrato ( yeso ), con o sin aditivos, típicamente extruido entre láminas gruesas de papel de revestimiento y de soporte , utilizado en la construcción de paredes y techos interiores. [2] El yeso se mezcla con fibra (normalmente papel, lana de vidrio o una combinación de estos materiales); plastificante , agente espumante ; y aditivos que pueden reducir el moho , la inflamabilidad y la absorción de agua.
A mediados del siglo XX, la construcción con paneles de yeso se hizo común en América del Norte como una alternativa que ahorraba tiempo y mano de obra a los listones y el yeso . [3]
El Sackett Board fue inventado en 1890 por Augustine Sackett y Fred L. Kane, empleados de la New York Coal Tar Chemical Company, [4] graduados del Instituto Politécnico Rensselaer . [ cita requerida ] [5] Se fabricó colocando capas de yeso dentro de cuatro capas de papel de fieltro de lana. Las láminas tenían un espesor de 36 x 36 x 1 ⁄ 4 pulgadas (914 mm × 914 mm × 6 mm) con bordes abiertos (sin cinta). [6]
Las placas de yeso evolucionaron entre 1910 y 1930, comenzando con los bordes de las placas envueltos y la eliminación de las dos capas internas de papel de fieltro a favor de revestimientos a base de papel. En 1910, United States Gypsum Corporation compró Sackett Plaster Board Company y en 1917 introdujo Sheetrock . [7] Proporcionando eficiencia de instalación, se desarrolló además como una medida de resistencia al fuego. Más tarde, la tecnología de incorporación de aire hizo que las placas fueran más ligeras y menos frágiles, y también evolucionaron los materiales y sistemas de tratamiento de juntas. [6] El listón de yeso fue un sustrato temprano para el yeso. Una alternativa al listón de madera o metal tradicional era un panel hecho de placa de yeso comprimido que a veces estaba ranurado o perforado con agujeros para permitir que el yeso húmedo se clavara en su superficie. A medida que evolucionó, se revistió con papel impregnado con cristales de yeso que se adhirieron a la capa de revestimiento de yeso aplicada. [8] En 1936, US Gypsum registró la marca ROCKLATH [9] para su producto de listones de yeso.
En 2002, la Comisión Europea impuso multas por un total de 420 millones de euros a las empresas Lafarge , BPB , Knauf y Gyproc Benelux, que habían llevado a cabo un cártel en el mercado que afectaba al 80% de los consumidores en Francia , el Reino Unido, Alemania y los países del Benelux . [10]
Un panel de yeso se compone de una capa de yeso intercalada entre dos capas de papel . El yeso crudo , CaSO 4 ·2H 2 O , se calienta para eliminar el agua y luego se rehidrata ligeramente para producir el hemihidrato de sulfato de calcio ( CaSO
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2O ). El yeso se mezcla con fibra (normalmente papel y/o fibra de vidrio ), plastificante , agente espumante , cristal de yeso finamente molido como acelerador, EDTA , almidón u otro quelato como retardador y varios aditivos que pueden aumentar la resistencia al moho y al fuego, reducir la absorción de agua ( emulsión de cera o silanos ), reducir la fluencia (ácido tartárico o bórico). [11] Luego, el tablero se forma intercalando un núcleo de la mezcla húmeda entre dos láminas de papel grueso o esteras de fibra de vidrio. Cuando el núcleo fragua, se seca en una gran cámara de secado y el sándwich se vuelve rígido y lo suficientemente fuerte para su uso como material de construcción .
En la actualidad, las cámaras de secado suelen utilizar gas natural . Para secar 93 m2 de paneles de yeso, se necesitan entre 1.750.000 y 2.490.000 BTU (1,85–2,63 GJ). Se utilizan dispersantes y plastificantes orgánicos para que la lechada fluya durante la fabricación y para reducir el agua y, por lo tanto, el tiempo de secado. [12] Las centrales eléctricas de carbón incluyen dispositivos llamados depuradores para eliminar el azufre de sus emisiones de escape. El azufre es absorbido por piedra caliza en polvo en un proceso llamado desulfuración de gases de combustión (FGD), que produce varias sustancias nuevas. Una de ellas se llama "yeso FGD". Se utiliza comúnmente en la construcción de paneles de yeso en los Estados Unidos y en otros lugares. [13] [14]
En 2020, se vendieron 8.400 millones de metros cuadrados de paneles de yeso en todo el mundo. [15]
El término placa de yeso se utiliza en Australia y Nueva Zelanda . En Australia, el producto a menudo se llama Gyprock , el nombre del mayor fabricante de placas de yeso. [16] En Nueva Zelanda también se llama Gibraltar y Gib board , [17] genérico de la marca registrada ("GIB") del producto de fabricación local que domina el mercado local. [18] [19] Un tipo específico de placa Gibraltar para uso en condiciones húmedas (como baños y cocinas) se conoce como AquaGib .
Se fabrica en espesores de 10 mm, 13 mm y 16 mm, y a veces en otros espesores de hasta 25 mm. Los paneles se venden comúnmente en láminas de 1200 mm de ancho, que pueden tener 1800, 2400, 3000, 4800 o 6000 mm de longitud. Las láminas suelen fijarse a marcos de madera o de acero conformado en frío a una distancia de entre 150 y 300 mm entre centros a lo largo de la viga y de 400 a 600 mm entre los miembros. [20]
En ambos países, las placas de yeso se han convertido en un sustituto ampliamente utilizado de las paredes de entramado y revestimiento en la renovación de edificios del siglo XIX y principios del XX. [ cita requerida ]
Los paneles de yeso en Canadá y Estados Unidos se fabrican en anchos de 48, 54 y 96 pulgadas (1,2, 1,4 y 2,4 m) y en longitudes variables para adaptarse a la aplicación. El ancho más común es de 48 pulgadas; sin embargo, los paneles de 54 pulgadas de ancho se están volviendo más populares a medida que las alturas de techo de 9 pies (2,7 m) se vuelven más comunes. Las longitudes de hasta 16 pies (4,9 m) son comunes; la más común es 8 pies (2,4 m). Los espesores comunes son 1 ⁄ 2 y 5 ⁄ 8 pulgadas (13 y 16 mm); los espesores de 1 ⁄ 4 , 3 ⁄ 8 , 3 ⁄ 4 y 1 pulgada (6, 10, 19 y 25 mm) se utilizan en aplicaciones específicas. En muchas partes de Canadá, los paneles de yeso se conocen comúnmente como Gyproc.
En Europa , la mayoría de las placas de yeso se fabrican en láminas de 120 centímetros (47 pulgadas) de ancho; también se fabrican láminas de 60 y 90 centímetros (24 y 35 pulgadas) de ancho. Las placas de yeso de 120 centímetros (47 pulgadas) de ancho se fabrican más comúnmente en longitudes de 240 centímetros (94 pulgadas); también son comunes las láminas de 250, 260, 270, 280 y 300 centímetros (98, 102, 106, 110 y 118 pulgadas) y más largas. Los espesores de placas de yeso disponibles son de 9,5 a 25 milímetros ( 3 ⁄ 8 a 1 pulgada). [21]
Las placas de yeso se fabrican comúnmente con uno de tres tratamientos de borde: borde cónico, donde los bordes largos de la placa se afilan con un bisel ancho en la parte delantera para permitir que los materiales de unión se terminen al ras de la cara principal de la placa; borde liso, utilizado donde toda la superficie recibirá una capa fina (capa fina) de yeso de acabado; y biselado en los cuatro lados, utilizado en productos especializados para techos. Los principales fabricantes del Reino Unido no ofrecen paneles de yeso biselados en los cuatro lados para uso general.
Como alternativa a una aplicación de yeso de una semana, dos instaladores de paneles de yeso experimentados pueden revestir una casa entera en uno o dos días , y los paneles de yeso son lo suficientemente fáciles de instalar para muchos carpinteros aficionados. En la construcción comercial a gran escala, el trabajo de instalación y acabado de los paneles de yeso a menudo se divide entre los mecánicos de paneles de yeso, o colgadores , que instalan el tablero de yeso, y los encintadores (también conocidos como terminadores, hombres de barro o equipo de flotación) que terminan las juntas y cubren las cabezas de los sujetadores con compuesto para paneles de yeso . [22] Los paneles de yeso se pueden terminar en cualquier nivel desde un nivel 0 hasta un nivel 5, donde 0 no está terminado de ninguna manera y cinco es el más prístino. [23] Dependiendo de qué tan significativo sea el acabado para el cliente, los pasos adicionales en el acabado pueden o no ser necesarios, aunque se recomienda imprimar y pintar los paneles de yeso en cualquier lugar donde puedan estar expuestos a cualquier desgaste.
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Los paneles de yeso se cortan a medida rayando el papel en el lado terminado (generalmente blanco) con un cuchillo multiusos , rompiendo la hoja a lo largo del corte y cortando el soporte de papel. Los detalles pequeños, como los orificios para los enchufes y los interruptores de luz, generalmente se cortan con una sierra de cerradura , una herramienta multiusos oscilante o una pequeña broca de alta velocidad en una herramienta rotativa. Luego, los paneles de yeso se fijan a la estructura con clavos o tornillos para paneles de yeso y, a menudo, pegamento. Los sujetadores para paneles de yeso , también conocidos como clips o topes para paneles de yeso, están ganando popularidad en la construcción residencial y comercial. Los sujetadores para paneles de yeso se utilizan para sostener las esquinas interiores de los paneles de yeso y reemplazar los bloques de madera o metal no estructurales que tradicionalmente se usaban para instalar paneles de yeso. Su función ahorra costos de material y mano de obra, minimiza las devoluciones debido al levantamiento de la armadura , aumenta la eficiencia energética y simplifica la instalación de plomería y electricidad.
Cuando se introducen completamente, los tornillos para paneles de yeso hunden ligeramente sus cabezas en el panel de yeso. Utilizan una "cabeza de corneta", una conicidad cóncava, en lugar de la cabeza avellanada cónica convencional; esto comprime la superficie del panel de yeso en lugar de cortarla y, por lo tanto, evita rasgar el papel. Los tornillos para armazones de acero de calibre ligero tienen una punta afilada y roscas finamente espaciadas. Si el armazón de acero es más pesado que el calibre 20 , se deben utilizar tornillos autoperforantes con roscas finamente espaciadas. En algunas aplicaciones, el panel de yeso se puede fijar a la pared con adhesivos .
Una vez que las láminas están aseguradas a los montantes de la pared o las vigas del techo , el instalador oculta las uniones entre las láminas de yeso con cinta para juntas o malla de fibra. Las capas de compuesto para juntas, a veces llamado masilla, generalmente se extienden con una llana o un cuchillo para yeso. Este compuesto también se aplica a los agujeros o defectos de los tornillos. El compuesto se deja secar al aire y luego, por lo general, se lija hasta que quede liso antes de pintar. Alternativamente, para un mejor acabado, se puede aplicar a toda la pared una capa fina (aproximadamente 1 mm o 1 ⁄ 32 in) de compuesto de acabado, para minimizar las diferencias visuales entre el papel y las áreas enlodadas después de pintar.
Otro proceso similar de revestimiento de revestimiento se llama enlucido de chapa, aunque se hace un poco más grueso (aproximadamente 2 mm o 3 ⁄ 32 pulgadas). El enchapado utiliza un compuesto de fraguado especializado ligeramente diferente ("yeso de acabado") que contiene yeso y masilla de cal . Esta aplicación utiliza blueboard, que tiene un papel especialmente tratado para acelerar el fraguado del componente de yeso. Este fraguado tiene una contracción mucho menor que los compuestos de secado al aire que se usan normalmente en paneles de yeso, por lo que solo requiere una capa. Blueboard también tiene bordes cuadrados en lugar de paneles de yeso de borde cónico. Los paneles de yeso cónicos se utilizan para avellanar la cinta en las juntas encintadas, mientras que la cinta en el enlucido de chapa se entierra debajo de una superficie nivelada. El enlucido de una capa sobre tablero seco es un paso de estilo intermedio entre el yeso "húmedo" multicapa completo y el tratamiento de juntas limitado que solo se da en la pared "seca".
El método de instalación y el tipo de paneles de yeso pueden reducir la transmisión del sonido a través de las paredes y los techos. Varios libros de construcción afirman que los paneles de yeso más gruesos reducen la transmisión del sonido, pero los manuales de ingeniería recomiendan usar varias capas de paneles de yeso, a veces de diferentes espesores y pegadas entre sí, o tipos especiales de paneles de yeso diseñados para reducir el ruido. [24] También son importantes los detalles de construcción del armazón con montantes de acero, espaciado más amplio entre montantes, montantes dobles, aislamiento y otros detalles que reducen la transmisión del sonido. Las clasificaciones de la clase de transmisión del sonido (STC) se pueden aumentar de 33 para una pared de montantes común hasta 59 con paneles de yeso dobles de 1 ⁄ 2 pulgada (13 mm) en ambos lados de una pared de montantes de madera con canales elásticos en un lado y aislamiento de lana de vidrio entre los montantes. [25]
La transmisión del sonido se puede reducir levemente utilizando paneles regulares de 5 ⁄ 8 pulgadas (16 mm) (con o sin canales de metal resilientes de calibre ligero y/o aislamiento), pero es más efectivo utilizar dos capas de paneles de yeso, a veces en combinación con otros factores, o paneles de yeso especialmente diseñados y resistentes al sonido. [26]
Los paneles de yeso son muy vulnerables a la humedad debido a las propiedades inherentes de los materiales que los componen: yeso, papel y aditivos y aglutinantes orgánicos. El yeso se ablandará con la exposición a la humedad y, con el tiempo, se convertirá en una pasta pegajosa si se sumerge durante un tiempo prolongado, como ocurre durante una inundación. Durante estos incidentes, será necesario retirar y reemplazar parte o la totalidad de los paneles de yeso de un edificio entero. Además, los revestimientos de papel y los aditivos orgánicos mezclados con el núcleo de yeso son alimento para el moho.
La porosidad del panel (introducida durante la fabricación para reducir el peso del panel, lo que reduce el tiempo de construcción y los costos de transporte) permite que el agua llegue rápidamente al núcleo a través de la acción capilar , donde puede crecer moho en el interior. El agua que ingresa a una habitación desde arriba puede hacer que la cinta para paneles de yeso del techo se separe del techo como resultado de que las ranuras inmediatamente detrás de la cinta donde se unen las piezas de paneles de yeso se saturen. El panel de yeso también puede ablandarse alrededor de los tornillos que lo sostienen en su lugar y, con la ayuda de la gravedad, el peso del agua puede hacer que el panel de yeso se combe y, finalmente, colapse, lo que requiere reemplazo.
Los revestimientos de papel de los paneles de yeso son comestibles para las termitas, que pueden comerse el papel si infestan una cavidad de la pared cubierta con paneles de yeso. Esto hace que la superficie pintada se desmorone al tacto y se coma el material de soporte de papel. Además de la necesidad de parchar la superficie dañada y volver a pintar, si se ha comido una cantidad suficiente de papel, el núcleo de yeso puede agrietarse o desmoronarse fácilmente sin él, y se debe quitar y reemplazar el panel de yeso.
En muchas circunstancias, especialmente cuando el panel de yeso ha estado expuesto al agua o la humedad durante menos de 48 horas, los expertos profesionales en restauración pueden evitar el costo, los inconvenientes y la dificultad de quitar y reemplazar el panel de yeso afectado. Utilizan técnicas de secado rápido que eliminan los elementos necesarios para mantener la actividad microbiana mientras restauran la mayor parte o la totalidad del panel de yeso.
Es por estas razones que el tablero verde , un tipo de panel de yeso con una cara exterior recubierta de cera y/o químicos para resistir el crecimiento de moho, [27] e idealmente el tablero de cemento se utilizan para habitaciones que se espera que tengan alta humedad, principalmente cocinas, baños y lavaderos.
El aislamiento de espuma y la parte de yeso de las placas de yeso son fácilmente masticados por las abejas cuando están armando un nido extraviado en un edificio y quieren agrandar el área de su nido. [28]
Una cantidad sustancial de paneles de yeso defectuosos se importaron a los Estados Unidos desde China y se incorporaron a decenas de miles de hogares durante la reconstrucción en 2006 y 2007 después del huracán Katrina y en otros lugares. Las quejas incluyeron el mal olor de la estructura, los efectos sobre la salud y la corrosión del metal. La emisión de gases sulfurosos causa esto. El mismo panel de yeso se vendió en Asia sin problemas, lo que resultó en [ cita requerida ] pero las casas de EE. UU. están construidas mucho más herméticamente que las casas en China, con menos ventilación. Se han detectado compuestos volátiles de azufre, incluido el sulfuro de hidrógeno , como emisiones de los paneles de yeso importados y pueden estar relacionados con problemas de salud. Estos compuestos son emitidos por muchos tipos diferentes de paneles de yeso.
En muchas jurisdicciones se han iniciado varias demandas judiciales, pero muchas de las placas de yeso están simplemente marcadas como "Hecho en China", lo que dificulta la identificación del fabricante. En 2009, la Comisión de Seguridad de Productos para el Consumidor (CPSC, por sus siglas en inglés) estaba llevando a cabo una investigación. [29] En noviembre de 2009, la CPSC informó de una "fuerte asociación" entre los paneles de yeso chinos y la corrosión de las tuberías y los cables, según informaron miles de propietarios de viviendas en los Estados Unidos. El problema se resolvió en 2011 y, en la actualidad, todos los paneles de yeso deben someterse a pruebas de azufre volátil y no se puede vender en los EE. UU. ninguno que contenga más de diez ppm.
Algunas paredes cortafuegos están construidas con paneles de yeso tipo X como un elemento de protección pasiva contra incendios . El yeso contiene el agua de cristalización ligada en forma de hidratos . Cuando se expone al calor o al fuego , esta agua se vaporiza, lo que retarda la transferencia de calor hasta que el agua en el yeso desaparece. La clasificación de resistencia al fuego del conjunto de barrera contra incendios aumenta con capas adicionales de paneles de yeso, hasta cuatro horas para paredes y tres horas para conjuntos de piso/cielo raso. [30] Los conjuntos con clasificación de resistencia al fuego construidos con paneles de yeso están documentados en catálogos de listados de diseño o certificación , incluidos DIN 4102 Parte 4 y el Código de construcción canadiense, Underwriters Laboratories y Underwriters Laboratories of Canada (ULC).
Las pruebas dan como resultado diseños reconocidos por el código con clasificaciones de resistencia al fuego asignadas. Los diseños resultantes pasan a formar parte del código y no están limitados al uso por parte de ningún fabricante. Sin embargo, los fabricantes individuales también pueden tener diseños patentados que hayan sido probados y aprobados por terceros, siempre que se pueda demostrar que el material utilizado en la configuración de campo cumple con los requisitos mínimos de los paneles de yeso Tipo X y que se utilicen capas y espesores suficientes.
En los paneles de yeso tipo X, se mezclan fibras de vidrio especiales con el yeso para reforzar el núcleo de los paneles. Estas fibras reducen el tamaño de las grietas que se forman cuando se expulsa el agua, lo que prolonga el tiempo en que los paneles de yeso resisten al fuego sin fallar. [31]
Los paneles de yeso tipo C ofrecen una mayor resistencia al fuego que los de tipo X. El núcleo de los paneles tipo C contiene una mayor densidad de fibras de vidrio. El núcleo de los paneles tipo C también contiene vermiculita, que actúa como un aditivo compensador de la contracción que se expande cuando se expone a las temperaturas elevadas de un incendio. Esta expansión se produce aproximadamente a la misma temperatura que la calcinación del yeso en el núcleo, lo que permite que el núcleo de los paneles tipo C permanezca dimensionalmente estable en caso de incendio. [31]
América del Norte es uno de los mayores usuarios de placas de yeso del mundo, con una capacidad total de producción de placas de yeso de 42 mil millones de pies cuadrados (3,9 mil millones de metros cuadrados) por año, aproximadamente la mitad de la capacidad de producción anual mundial de 85 mil millones de pies cuadrados (7,9 mil millones de metros cuadrados). [32] Además, los mercados de construcción y remodelación de viviendas en América del Norte a fines de la década de 1990 y principios de la década de 2000 aumentaron la demanda. El mercado de placas de yeso fue uno de los mayores beneficiarios del auge inmobiliario, ya que "una casa estadounidense nueva promedio contiene más de 7,31 toneladas métricas de yeso". [33]
En marzo de 2005, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos introdujo la Norma Interestatal de Aire Limpio, que exige que las centrales eléctricas que utilizan combustibles fósiles "reduzcan las emisiones de dióxido de azufre en un 73%" para 2018. [34] La Norma Interestatal de Aire Limpio también exige que las centrales eléctricas instalen nuevos depuradores (dispositivos de control de la contaminación industrial) para eliminar el dióxido de azufre presente en los gases residuales de salida. Los depuradores utilizan la técnica de desulfuración de gases de combustión (FGD), que produce yeso sintético como subproducto utilizable. En respuesta a la nueva oferta de esta materia prima, se predijo que el mercado de placas de yeso cambiaría significativamente. Sin embargo, es necesario resolver problemas como la liberación de mercurio durante la calcinación. [35]
Debido a que hasta el 12% de los paneles de yeso se desperdician durante los procesos de fabricación e instalación y el material de los paneles de yeso con frecuencia no se reutiliza, la eliminación puede convertirse en un problema. Algunos vertederos han prohibido el vertido de paneles de yeso. Algunos fabricantes recuperan los paneles de yeso desechados de los sitios de construcción y los reciclan para convertirlos en nuevos paneles de yeso. El papel reciclado se utiliza típicamente durante la fabricación. Más recientemente, se ha investigado el reciclaje en el propio sitio de construcción. Existe la posibilidad de utilizar paneles de yeso triturados para modificar ciertos suelos en los sitios de construcción, como mezclas de arcilla sódica y limo ( lodo de bahía ), así como para usarlos en compost. [41] A partir de 2016, se están desarrollando estándares de la industria para garantizar que cuando y si los paneles de yeso se recuperan para reciclar, se mantengan la calidad y la composición.