Los paneles de yeso (también llamados paneles de yeso , revestimiento seco , [1] paneles de yeso , láminas de roca , paneles de gib , paneles de yeso , paneles de yeso , paneles de tortuga, tableros de bofetadas , paneles de natillas y paneles de yeso ) son un panel hecho de sulfato de calcio dihidrato ( yeso ). , con o sin aditivos, normalmente 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 volvió predominante en América del Norte como una alternativa a los listones y el yeso que ahorraba tiempo y mano de obra . [3]
La placa Sackett fue inventada en 1894 por Augustine Sackett y Fred Kane, graduados del Instituto Politécnico Rensselaer . Se hizo colocando capas de yeso dentro de cuatro capas de papel de fieltro de lana. Las hojas tenían un espesor de 36 por 36 por 1 ⁄ 4 de pulgada (914 mm × 914 mm × 6 mm) con bordes abiertos (sin cinta). [4]
Los paneles de yeso evolucionaron entre 1910 y 1930, comenzando con los bordes envueltos del panel y la eliminación de las dos capas internas de papel de fieltro en favor de revestimientos a base de papel. En 1910, United States Gypsum Corporation compró Sackett Plaster Board Company y en 1917 introdujo Sheetrock . [5] Para garantizar la eficiencia de la instalación, se desarrolló además como medida de resistencia al fuego. Posteriormente , la tecnología de arrastre de aire hizo que las tablas fueran más ligeras y menos quebradizas, y también evolucionaron los materiales y sistemas de tratamiento de juntas. [4] El listón de yeso fue uno de los primeros sustratos para yeso. Una alternativa al listón tradicional de madera o metal era un panel hecho de placa de yeso comprimido que a veces tenía ranuras o agujeros para permitir que el yeso húmedo se clavara en su superficie. A medida que evolucionó, se recubrió con papel impregnado de cristales de yeso que se adherían a la capa de yeso aplicada. [6] En 1936, US Gypsum registró la marca ROCKLATH [7] para su producto de listón de yeso.
En 2002, la Comisión Europea impuso multas por un importe total de 420 millones de euros a las empresas Lafarge , BPB , Knauf y Gyproc Benelux, que habían organizado en el mercado un cártel que afectaba al 80 % de los consumidores de Francia , el Reino Unido, Alemania y los países del Benelux . [8]
Un panel de yeso consiste en una capa de yeso intercalada entre dos capas de papel . El yeso bruto , 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
4·1/2h
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. menor absorción de agua ( emulsión de cera o silanos ), reduce la fluencia (ácido tartárico o bórico). [9] Luego se forma el tablero intercalando un núcleo de la mezcla húmeda entre dos hojas de papel grueso o esteras de fibra de vidrio. Cuando el núcleo fragua, se seca en una cámara de secado grande y el sándwich se vuelve lo suficientemente rígido y fuerte para usarlo como material de construcción .
En la actualidad , las cámaras de secado suelen utilizar gas natural . Para secar 1.000 pies cuadrados (93 m 2 ) de tablero de yeso, se requieren entre 1.750.000 y 2.490.000 BTU (1,85–2,63 GJ). Se utilizan dispersantes y plastificantes orgánicos para que la suspensión fluya durante la fabricación y para reducir el agua y, por tanto, el tiempo de secado. [10] Las centrales eléctricas alimentadas con carbón incluyen dispositivos llamados depuradores para eliminar el azufre de sus emisiones de escape. El azufre es absorbido por la piedra caliza en polvo en un proceso llamado desulfuración de gases de combustión (FGD), que produce varias sustancias nuevas. Uno se llama "yeso FGD". Esto se usa comúnmente en la construcción de paneles de yeso en los Estados Unidos y en otros lugares. [11] [12]
En 2020, se vendieron 8.400 millones de metros cuadrados de paneles de yeso en todo el mundo. [13]
El término placas de yeso se utiliza en Australia y Nueva Zelanda . En Australia, el producto suele denominarse Gyprock , el nombre del mayor fabricante de placas de yeso. [14] En Nueva Zelanda también se le llama tablero Gibraltar y Gib , [15] genérico de la marca registrada ("GIB") del producto de fabricación local que domina el mercado local. [16] [17] Un tipo específico de tablero 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 en ocasiones 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 largo. Las láminas generalmente se fijan a marcos de madera o de acero conformado en frío entre 150 y 300 mm entre centros a lo largo de la viga y entre 400 y 600 mm a lo largo de las vigas. [18]
En ambos países, los paneles de yeso se han convertido en un sustituto ampliamente utilizado de las paredes de malla y sarking en la renovación de edificios del siglo XIX y principios del XX. [ cita necesaria ]
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 diferentes longitudes 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. Son comunes longitudes de hasta 16 pies (4,9 m); el más común es de 8 pies (2,4 m). Los espesores comunes son 1 ⁄ 2 y 5 ⁄ 8 pulgadas (13 y 16 mm); En aplicaciones específicas se utilizan espesores de 1 ⁄ 4 , 3 ⁄ 8 , 3 ⁄ 4 y 1 pulgada (6,4, 9,5, 19,1 y 25,4 mm). En muchas partes de Canadá, los paneles de yeso se conocen comúnmente como Gyproc.
En Europa , la mayoría de los paneles 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. Los paneles de yeso de 120 centímetros (47 pulgadas) de ancho se fabrican más comúnmente en longitudes de 240 centímetros (94 pulgadas); También son comunes hojas 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). [19]
Los paneles de yeso se fabrican comúnmente con uno de tres tratamientos de borde: borde cónico, donde los bordes largos del panel se estrechan con un bisel ancho en la parte frontal para permitir que los materiales de unión queden acabados al ras con la cara del panel principal; borde liso, utilizado cuando toda la superficie recibirá una fina capa (capa fina) de yeso de acabado; y biselados por los cuatro lados, utilizados en productos especializados para techados. Los principales fabricantes del Reino Unido no ofrecen paneles de yeso biselados de cuatro lados para uso general.
Como alternativa a una aplicación de yeso de una semana, dos instaladores de paneles de yeso experimentados pueden colocar paneles de yeso en una casa entera en uno o dos días , y los paneles de yeso son bastante fáciles de instalar por muchos carpinteros domésticos aficionados. En la construcción comercial a gran escala, el trabajo de instalación y acabado de paneles de yeso a menudo se divide entre los mecánicos de paneles de yeso, o colgadores , que instalan los paneles de yeso, y los ahusadores (también conocidos como finalizadores, barro o equipo de flotación) que terminan las juntas y cubren. los cabezales de los sujetadores con compuesto para paneles de yeso . [20] Los paneles de yeso se pueden terminar en cualquier lugar desde un nivel 0 hasta un nivel 5, donde 0 no está terminado de ninguna manera y cinco es el más prístino. [21] Dependiendo de qué tan importante sea el acabado para el cliente, los pasos adicionales en el acabado pueden ser necesarios o no, 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 al tamaño deseado marcando el papel en el lado terminado (generalmente blanco) con un cuchillo , rompiendo la hoja a lo largo del corte y cortando el respaldo del papel. Los elementos pequeños, como orificios para enchufes e interruptores de luz, generalmente se cortan con una sierra de calar , una herramienta múltiple oscilante o una pequeña broca de alta velocidad en una herramienta giratoria. Luego, los paneles de yeso se fijan a la estructura con clavos o tornillos para paneles de yeso y, a menudo, con 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 soportar las esquinas interiores de los paneles de yeso y reemplazar los bloques de madera o metal no estructurales que tradicionalmente se usaban para instalar los paneles de yeso. Su función ahorra costos de material y mano de obra, minimiza las devoluciones de llamadas debido al levantamiento de las armaduras , aumenta la eficiencia energética y simplifica la instalación eléctrica y de plomería.
Cuando se introducen completamente, los tornillos para paneles de yeso avellanan ligeramente sus cabezas en el panel de yeso. Utilizan una "cabeza de corneta", una forma cónica cóncava, en lugar de la cabeza cónica avellanada convencional; esto comprime la superficie del panel de yeso en lugar de cortarla y así evita rasgar el papel. Los tornillos para estructuras de acero de calibre liviano tienen una punta afilada y roscas finamente espaciadas. Si la estructura de acero pesa más que el calibre 20 , se deben usar tornillos autoperforantes con roscas finamente espaciadas. En algunas aplicaciones, el panel de yeso se puede unir a la pared con adhesivos .
Después de asegurar las láminas a los montantes de la pared o a las vigas del techo , el instalador oculta las uniones entre las láminas de paneles de yeso con cinta para juntas o malla de fibra. Las capas de compuesto para juntas, a veces llamado barro, generalmente se extienden con una llana o un cuchillo para paneles de yeso. Este compuesto también se aplica a cualquier agujero o defecto de los tornillos. El compuesto se deja secar al aire y luego, por lo general, se lija hasta quedar suave antes de pintar. Alternativamente, para un mejor acabado, se puede aplicar a toda la pared una capa delgada (aproximadamente 1 mm o 1 ⁄ 32 pulgadas) de compuesto de acabado, para minimizar las diferencias visuales entre el papel y las áreas embarradas después de pintar.
Otro proceso de revestimiento fino similar se llama enlucido de chapa, aunque se hace un poco más grueso (aproximadamente 2 mm o 3 ⁄ 32 pulgadas). El revestimiento utiliza un compuesto de fraguado especializado ligeramente diferente ("yeso de acabado") que contiene yeso y masilla de cal . Esta aplicación utiliza pizarra azul, que tiene papel especialmente tratado para acelerar el fraguado del componente de yeso. Esta configuración tiene una contracción mucho menor que los compuestos de secado al aire que normalmente se usan en paneles de yeso, por lo que solo requiere una capa. Blueboard también tiene bordes cuadrados en lugar de tableros de paneles de yeso de borde cónico. Los tableros cónicos para paneles de yeso se utilizan para avellanar la cinta en uniones con cinta, mientras que la cinta en el enlucido de chapa se entierra debajo de una superficie nivelada. Una capa de yeso enchapado sobre tablero seco es un paso de estilo intermedio entre el yeso "húmedo" de múltiples capas y la pared "seca" que solo requiere tratamiento limitado para las juntas.
El método de instalación y el tipo de paneles de yeso pueden reducir la transmisión del sonido a través de paredes y techos. Varios libros de constructores afirman que los paneles de yeso más gruesos reducen la transmisión del sonido, pero los manuales de ingeniería recomiendan el uso de múltiples 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. [22] También son importantes los detalles constructivos de la estructura con montantes de acero, mayor espacio entre montantes, doble montante, aislamiento y otros detalles que reducen la transmisión del sonido. Las clasificaciones de clase de transmisión de sonido (STC) se pueden aumentar de 33 para una pared de vigas ordinaria hasta 59 con paneles de yeso dobles de 1 ⁄ 2 pulgadas (13 mm) en ambos lados de una pared de vigas de madera con canales elásticos en un lado y aislamiento de guata de lana de vidrio entre los montantes. [23]
La transmisión de sonido se puede reducir levemente usando paneles regulares de 5 ⁄ 8 pulgadas (16 mm) (con o sin canales metálicos resistentes de calibre liviano y/o aislamiento), pero es más efectivo usar dos capas de paneles de yeso, a veces en combinación con otros factores, o paneles de yeso especialmente diseñados y resistentes al sonido. [24]
Los paneles de yeso son muy vulnerables a la humedad debido a las propiedades inherentes de los materiales que los constituyen: yeso, papel y aditivos y aglutinantes orgánicos. El yeso se ablandará con la exposición a la humedad y eventualmente se convertirá en una pasta pegajosa con una inmersión prolongada, como durante una inundación. Durante tales incidentes, será necesario retirar y reemplazar parte o la totalidad de los paneles de yeso de un edificio completo. Además, los revestimientos de papel y los aditivos orgánicos mezclados con el núcleo de yeso son alimento para el moho.
La porosidad del tablero, introducida durante la fabricación para reducir el peso del tablero, reduciendo el tiempo de construcción y los costos de transporte, permite que el agua llegue rápidamente al núcleo a través de la acción capilar , donde el moho puede crecer en su interior. El agua que ingresa a una habitación desde arriba puede hacer que la cinta para paneles de yeso 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 sujetan en su lugar y, con la ayuda de la gravedad, el peso del agua puede hacer que el panel de yeso se hunda y eventualmente colapse, lo que requerirá 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 suficiente papel, el núcleo de yeso puede agrietarse o desmoronarse fácilmente sin él, y el panel de yeso debe retirarse y reemplazarse.
En muchas circunstancias, especialmente cuando el panel de yeso ha estado expuesto al agua o la humedad durante menos de 48 horas, los expertos en restauración profesionales pueden evitar el costo, las molestias y la dificultad de retirar y reemplazar el panel de yeso afectado. Utilizan técnicas de secado rápido que eliminan los elementos necesarios para sustentar la actividad microbiana mientras restauran la mayor parte o la totalidad del panel de yeso.
Es por estas razones que los paneles verdes , un tipo de panel de yeso con una cara exterior recubierta con cera y/o productos químicos para resistir el crecimiento de moho, [25] e idealmente paneles de cemento se utilizan para habitaciones que se espera que tengan alta humedad, principalmente cocinas. baños y cuartos de lavado.
Las abejas melíferas mastican fácilmente el aislamiento de espuma y la parte de yeso de la placa de yeso cuando instalan un nido callejero en un edificio y quieren ampliar el área de su nido. [26]
Una cantidad sustancial de paneles de yeso defectuosos fue importada a los Estados Unidos desde China y se incorporó 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. Esto se debe a la emisión de gases sulfurosos. El mismo panel de yeso se vendió en Asia sin problemas, [ cita necesaria ] pero las casas estadounidenses se construyen de manera mucho más compacta que las casas en China, con menos ventilación. Se han detectado compuestos volátiles de azufre, incluido el sulfuro de hidrógeno , como emisiones de paneles de yeso importados y pueden estar relacionados con problemas de salud. Estos compuestos se emiten desde muchos tipos diferentes de paneles de yeso.
Se están llevando a cabo varias demandas en muchas jurisdicciones, pero muchas de las láminas de paneles de yeso simplemente están marcadas como "Hecho en China", lo que dificulta la identificación del fabricante. En 2009 estaba en marcha una investigación de la Comisión de Seguridad de Productos de Consumo , CPSC. [27] En noviembre de 2009, la CPSC informó sobre una "fuerte asociación" entre los paneles de yeso chinos y la corrosión de tuberías y cables reportada por miles de propietarios de viviendas en los Estados Unidos. El problema se resolvió en 2011 y ahora todos los paneles de yeso deben someterse a pruebas para detectar azufre volátil, y cualquiera que contenga más de diez ppm no puede venderse en los EE. UU.
Algunas paredes de barrera contra incendios están construidas con paneles de yeso Tipo X como elemento de protección pasiva contra incendios . El yeso contiene el agua de cristalización unida 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 desaparece el agua del yeso. 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/techo. [28] Los ensamblajes resistentes 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 códigos con clasificaciones de resistencia al fuego asignadas. Los diseños resultantes pasan a formar parte del código y no están limitados a su uso por 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 el panel 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 a medida que se expulsa el agua, lo que prolonga el tiempo que los paneles de yeso resisten el fuego sin fallar. [29]
Los paneles de yeso tipo C brindan una mayor resistencia al fuego que el 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 contracción que se expande cuando se expone a temperaturas elevadas de un incendio. Esta expansión ocurre 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. [29]
América del Norte es uno de los mayores usuarios de paneles de yeso del mundo, con una capacidad total de planta de paneles 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). metros cuadrados). [30] Además, los mercados de construcción y remodelación de viviendas en América del Norte a finales de los años 1990 y principios de los años 2000 aumentaron la demanda. El mercado de paneles de yeso fue uno de los mayores beneficiarios del boom inmobiliario, ya que "una casa estadounidense nueva promedio contiene más de 7,31 toneladas métricas de yeso". [31]
La introducción en marzo de 2005 de la Norma Interestatal de Aire Limpio por parte de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos exige que las centrales eléctricas de combustibles fósiles "reduzcan las emisiones de dióxido de azufre en un 73%" para 2018. [32] La Norma Interestatal de Aire Limpio también pedía que la norma interestatal de aire limpio Las plantas instalan nuevos depuradores (dispositivos de control de la contaminación industrial) para eliminar el dióxido de azufre presente en el gas residual 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 cuestiones como la liberación de mercurio durante la calcinación. [33]
Debido a que hasta el 12% de los paneles de yeso se desperdicia durante los procesos de fabricación e instalación y el material de los paneles de yeso con frecuencia no se reutiliza, su eliminación puede convertirse en un problema. Algunos vertederos han prohibido el vertido de paneles de yeso. Algunos fabricantes recuperan los tableros de yeso de las obras de construcción y los reciclan para convertirlos en tableros nuevos. Normalmente se utiliza papel reciclado durante la fabricación. Más recientemente se ha investigado el reciclaje en la propia obra. Existe la posibilidad de utilizar paneles de yeso triturados para modificar ciertos suelos en las obras de construcción, como arcilla sódica y mezclas de limo ( barro de bahía ), así como su uso en abono. [39] A partir de 2016, se están desarrollando estándares de la industria para garantizar que, cuando se devuelvan los paneles para reciclaje, se mantengan la calidad y la composición.