Paneles de yeso

Paneles de yeso (también llamados placas de yeso, revestimiento en seco, paneles de yeso, láminas de roca, tablero gib, tablero de yeso, tablero buster, tablero tortugas, tablero slap, paneles de natillas y paneles de yeso) es un panel hecho de sulfato de calcio dihidratado (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. 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 de paneles de yeso se hizo predominante en América del Norte como una alternativa que ahorraba tiempo y mano de obra a los listones y el yeso.

Historia

La primera planta de placas de yeso del Reino Unido se abrió en 1888 en Rochester, Kent. Sackett Board fue inventado 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 eran de 36 por 36 por 1⁄4 pulgadas (914 mm × 914 mm × 6 mm) de espesor con bordes abiertos (sin cinta adhesiva).

El panel de yeso evolucionó entre 1910 y 1930, comenzando con los bordes del panel envuelto y la eliminación de las dos capas internas de papel de fieltro en favor de los revestimientos a base de papel. En 1910, United States Gypsum Corporation compró Sackett Plaster Board Company y en 1917 presentó Sheetrock. Proporcionando eficiencia en la instalación, se desarrolló adicionalmente como una medida de resistencia al fuego. Más tarde, la tecnología de inclusión de aire hizo que las tablas fueran más livianas y menos quebradizas, y los materiales y sistemas de tratamiento de juntas también evolucionaron. El listón de yeso fue uno de los primeros sustratos para el yeso. Una alternativa al listón tradicional de madera o metal era un panel hecho de placa de yeso comprimido que a veces se ranuraba o perforaba con agujeros para permitir que el yeso húmedo se clavara en su superficie. A medida que fue evolucionando, se revistió con papel impregnado con cristales de yeso que se unieron con la capa de yeso de revestimiento aplicada. En 1936, US Gypsum registró la marca registrada ROCKLATH para su producto de listones de yeso.

La Comisión Europea impuso multas por un total de 420 millones de euros a las empresas Lafarge, BPB, Knauf y Gyproc Benelux, que habían operado un cartel en el mercado que afectaba al 80% de los consumidores en Francia, Reino Unido, Alemania y los países del Benelux.

Manufacturer

Un panel de yeso consta de una capa de yeso intercalada entre dos capas de papel. El yeso crudo, CaSO₄·2H₂O, se calienta a sacar el agua y luego rehidratar 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, cristales de yeso finamente triturados 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), reducción de la fluencia (ácido tartárico o bórico). 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 gran cámara de secado y el sándwich se vuelve lo suficientemente rígido y fuerte para usarlo como material de construcción.

Hoy en día, las cámaras de secado suelen utilizar gas natural. Para secar 1000 pies cuadrados (93 m²) de paneles 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 lo tanto, el tiempo de secado. Las centrales eléctricas de 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.

En 2020, se vendieron 8400 millones de metros cuadrados de paneles de yeso en todo el mundo.

Especificaciones

Australia y Nueva Zelanda

El término placa de yeso se utiliza en Australia y Nueva Zelanda. En Australia, el producto suele llamarse Gyprock, el nombre del mayor fabricante de placas de yeso. En Nueva Zelanda también se llama Gibraltar y Gib board, por la marca registrada ("GIB") del producto de fabricación local que domina el mercado allí..

Se fabrica en espesores de 10 mm, 13 mm y 16 mm, y en ocasiones otros espesores de hasta 25 mm. Los paneles se venden comúnmente en hojas de 1200 × 2400 mm, 1200 × 4800 mm y 1200 × 6000 mm. Las láminas generalmente se aseguran a marcos de madera o de acero conformado en frío en cualquier lugar con centros de 150 a 300 mm a lo largo de la viga y de 400 a 600 mm entre miembros.

En ambos países, las placas de yeso se han convertido en un reemplazo ampliamente utilizado para las paredes de malla y sarking en la renovación de edificios del siglo XIX y principios del XX.

Canadá y Estados Unidos

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. Las longitudes de hasta 16 pies (4,9 m) son comunes; el más común es de 8 pies (2,4 m). Los espesores comunes son 1⁄2 y 5⁄8 pulgadas (13 y 16 mm); espesores de 1⁄4, 3⁄8, 3⁄4 y 1 pulgada (6,4, 9,5, 19,1 y 25,4 mm) se utilizan en aplicaciones específicas. En muchas partes de Canadá, los paneles de yeso se conocen comúnmente como Gyproc.

Europa

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. La placa de yeso de 120 centímetros (47 pulgadas) de ancho se fabrica comúnmente en 240 centímetros (94 pulgadas) de largo; También son comunes las 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).

La placa de yeso se suele fabricar con uno de los tres tratamientos de borde: borde cónico, en el que los bordes largos de la placa se estrechan con un bisel ancho en la parte delantera para permitir que los materiales de unión queden al ras con la cara principal de la placa; borde liso, utilizado donde toda la superficie recibirá una capa delgada (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 de cuatro lados para uso general.

Técnicas de construcción

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 completa en uno o dos días, y muchos carpinteros aficionados pueden instalar paneles de yeso fácilmente. 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 cinistas (también conocidos como acabadores, hombres de barro, o equipo de flotadores) que terminan las juntas y cubren las cabezas de los sujetadores con compuesto para paneles de yeso. 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. Dependiendo de cuán importante 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 pueda estar expuesto a algún desgaste.

El panel de yeso se corta a la medida marcando el papel en el lado terminado (generalmente blanco) con un cuchillo multiusos, rompiendo la hoja a lo largo del corte y cortando el respaldo de papel. Las características pequeñas, como los orificios para los enchufes y los interruptores de luz, generalmente se cortan con una sierra de calar o una broca pequeña 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, con pegamento. Los sujetadores para paneles de yeso, también conocidos como clips para paneles de yeso o tope, están ganando popularidad en la construcción residencial y comercial. Los sujetadores para paneles de yeso se usan para sostener las esquinas interiores de los paneles de yeso y reemplazar los bloques de madera o metal no estructurales que se usaban tradicionalmente para instalar paneles de yeso. Su función ahorra costos de materiales y mano de obra, minimiza las devoluciones de llamadas debido a la elevación del truss, aumenta la eficiencia energética y simplifica la instalación eléctrica y de plomería.

Cuando se colocan completamente en su lugar, los tornillos para paneles de yeso avellanan sus cabezas ligeramente en el panel de yeso. Usan una 'cabeza de corneta', un cono cóncavo, en lugar de la cabeza avellanada cónica 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 ligero tienen una punta afilada y roscas finamente espaciadas. Si la estructura de acero es más pesada que calibre 20, se deben usar tornillos autoperforantes con roscas finamente espaciadas. En algunas aplicaciones, los paneles de yeso se pueden unir a la pared con adhesivos.

Después de asegurar las láminas a los montantes de la pared oa 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/cuchillo para paneles de yeso. Este compuesto también se aplica a los agujeros o defectos de los tornillos. El compuesto se deja secar al aire y luego se lija normalmente antes de pintar. Alternativamente, para un mejor acabado, toda la pared puede recibir una capa fina, una capa delgada (alrededor de 1 mm o 1⁄32 in) de compuesto de acabado, para minimizar las diferencias visuales entre el papel y las áreas embarradas después de pintar.

Otro proceso de recubrimiento similar se llama enlucido de chapa, aunque se hace un poco más grueso (alrededor de 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 un papel especialmente tratado para acelerar el fraguado del componente de yeso. Esta configuración tiene mucha menos contracción 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 paneles de yeso con bordes cónicos. Los tableros de yeso cónicos se utilizan para avellanar la cinta en las juntas con cinta, mientras que la cinta en el revestimiento de yeso se entierra debajo de una superficie nivelada. Una capa de enlucido de yeso sobre tabla seca es un paso de estilo intermedio entre la capa múltiple completa "húmeda" yeso y el tratamiento de juntas limitado que solo se da "seco" muro.

Control de sonido

El método de instalación y el tipo de paneles de yeso pueden reducir la transmisión del sonido a través de paredes y techos. Varios constructores' Los libros 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 pegados, o tipos especiales de paneles de yeso diseñados para reducir el ruido. También son importantes los detalles de construcción de la estructura con montantes de acero, mayor espacio entre montantes, montantes dobles, 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 doble 1⁄2 pulgadas (13 mm) en ambos lados de una pared de montantes de madera con canales flexibles en un lado y aislamiento de fibra de vidrio entre los montantes.

La transmisión de sonido puede reducirse ligeramente usando 5⁄8-pulgadas (16 mm) (con o sin canales metálicos flexibles de calibre ligero y/o aislamiento), pero es más efectivo usar dos capas de paneles de yeso, a veces en combinación con otros factores, o especialmente diseñados, paneles de yeso resistentes al sonido.

Daños por agua y moho

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 eventualmente se convertirá en una pasta pegajosa con una inmersión prolongada, como durante una inundación. Durante tales incidentes, será necesario quitar 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 de la placa, introducida durante la fabricación para reducir el peso de la placa y reducir 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 la saturación de las ranuras inmediatamente detrás de la cinta donde se unen las piezas del panel de yeso. El panel de yeso también puede ablandarse alrededor de los tornillos que sujetan el panel de yeso en su lugar y, con la ayuda de la gravedad, el peso del agua puede hacer que el panel de yeso se hunda 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 suficiente papel, el núcleo de yeso puede agrietarse o desmoronarse fácilmente sin él, y el panel de yeso debe quitarse y reemplazarse.

En muchas circunstancias, especialmente cuando los paneles de yeso han estado expuestos al agua o la humedad durante menos de 48 horas, los expertos profesionales en restauración pueden evitar el costo, la inconveniencia y la dificultad de retirar y reemplazar los paneles de yeso afectados. Utilizan técnicas de secado rápido que eliminan los elementos necesarios para soportar la actividad microbiana mientras restauran la mayor parte o la totalidad de los paneles de yeso.

Es por estas razones que las placas verdes, un tipo de paneles de yeso con una cara exterior recubierta de cera o productos químicos para resistir el crecimiento de moho, y las placas de cemento, idealmente, se utilizan para habitaciones que se espera que tienen mucha humedad, principalmente cocinas, baños y cuartos de lavado.

Otros daños

Las abejas mastican fácilmente el aislamiento de espuma y la parte de yeso de la placa de yeso cuando están instalando un nido callejero en un edificio y quieren ampliar su área de nido.

Problemas de corrosión y enfermedades de los paneles de yeso con alto contenido de azufre

Una cantidad sustancial de paneles de yeso defectuosos se importó 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. La emisión de gases sulfurosos provoca esto. El mismo panel de yeso se vendió en Asia sin problemas, pero las casas en los EE. UU. se construyen mucho más herméticamente que las casas en China, con menos ventilación. Se han detectado compuestos de azufre volátiles, 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.

Hay varias demandas en curso en muchas jurisdicciones, pero muchas de las láminas de paneles de yeso simplemente están marcadas como 'Fabricado en China', lo que dificulta la identificación del fabricante. Una investigación de la Comisión de Seguridad de Productos de Consumo, CPSC, estaba en marcha en 2009. En noviembre de 2009, la CPSC informó una "asociación fuerte" entre los paneles de yeso chinos y la corrosión de tuberías y cables informados 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 de azufre volátil, y cualquiera que contenga más de diez ppm no se puede vender en los EE. UU.

Resistencia al fuego

Algunas paredes de barrera contra incendios 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 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. 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 código con clasificaciones de resistencia al fuego asignadas. Los diseños resultantes pasan a formar parte del código y no se limitan al uso 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 paneles de yeso tipo X y que se utilizan capas y espesores suficientes.

Paneles de yeso tipo X

En el panel de yeso Tipo X, se entremezclan 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.

Paneles de yeso tipo C

Los paneles de yeso tipo C brindan una mayor resistencia al fuego que los paneles 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 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.

Mercado norteamericano

Norteamérica es uno de los mayores usuarios de paneles de yeso del mundo, con una capacidad total de planta de paneles de yeso de 42 000 millones de pies cuadrados (3900 millones de metros cuadrados) por año, aproximadamente la mitad de la capacidad de producción anual mundial de 85 000 millones de pies cuadrados. (7.9 mil millones de metros cuadrados). Además, los mercados de construcción y remodelación de viviendas en América del Norte a fines de la década de 1990 y principios de la de 2000 aumentaron la demanda. El mercado de paneles de yeso fue uno de los mayores beneficiarios del auge de la vivienda ya que "una casa estadounidense nueva promedio contiene más de 7,31 toneladas métricas de yeso".

La introducción en marzo de 2005 de la regla interestatal de aire limpio por parte de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos requiere que las plantas de energía de combustibles fósiles "reduzcan las emisiones de dióxido de azufre en un 73 %" para el 2018. La Regla Interestatal de Aire Limpio también solicitó que las centrales eléctricas instalen 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 paneles de yeso cambiaría significativamente. Sin embargo, es necesario resolver problemas como la liberación de mercurio durante la calcinación.

Tipos disponibles en Canadá y Estados Unidos

• Placa blanca regular, de 1.4 a 3.4 espesor de pulgada (6.3 a 19 mm)
• Resistente al fuego ("Tipo X"), diferentes grosores y múltiples capas de placa de pared proporcionan un aumento de la calificación del fuego basado en el tiempo que un montaje de pared específico puede soportar una prueba de fuego estandarizada. A menudo se añaden ácido perlite, vermiculite y boric para mejorar la resistencia al fuego.
• Greenboard, la pared seca que contiene un aditivo basado en aceite en la cubierta de papel de color verde, proporciona resistencia a la humedad. Se utiliza comúnmente en baños y otras áreas que se espera experimentar niveles elevados de humedad.
• Blueboard, papel de cara azul forma un fuerte vínculo con una capa de esquim o un acabado de yeso incorporado, proporcionando agua y resistencia al molde.
• El tablero de cemento, que es más resistente al agua que el pizarra, para uso en duchas o salas de sauna, y como base para la baldosa cerámica.
• Soundboard está hecho de fibras de madera para aumentar la clase de transmisión de sonido.
• La pared seca insonorizada es una pared seca laminada hecha con yeso y otros materiales como los polímeros de amortiguación para aumentar significativamente el nivel de transmisión de sonido.
• Resistente al molde, pared seca sin papel con cara de fibra de vidrio
• Enviroboard, una tabla hecha de materiales agrícolas reciclados
• Secador con línea de plomo, un muro seco utilizado alrededor del equipo radiológico.
• Muralla seca refrenada con folio utilizada como barrera de vapor.
• Densidad controlada (CD), también llamada tablero de techo, que sólo está disponible en 1.2 espesor de pulgada (13 mm) y es significativamente más rígido que el pizarrón regular.
• EcoRock, un drywall que utiliza una combinación de 20 materiales incluyendo ceniza de mosca reciclada, escoria, polvo de horno y rellenos y sin celulosa de almidón; se anuncia como ser ambientalmente amigable debido al uso de materiales reciclados y un proceso eficiente de energía.
• Gypsum "Firecode C". Esta tabla es similar en composición al tipo X, excepto para más fibras de vidrio y una forma de la vermiculitis utilizada para reducir la contracción. Cuando se expone a alto calor, el núcleo de yeso se encoge, pero este aditivo se expande aproximadamente a la misma tasa, por lo que el núcleo de yeso es más estable en un fuego y permanece en su lugar incluso después de que el yeso se seca.

Residuos

Debido a que hasta el 12 % de los paneles de yeso se desperdician durante los procesos de fabricación e instalación y el material de 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 las obras de construcción y los reciclan para obtener nuevos paneles de yeso. El papel reciclado se utiliza normalmente durante la fabricación. Más recientemente, se ha investigado el reciclaje en el propio sitio de construcción. Existe la posibilidad de usar 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 usarlos en compost. A partir de 2016, se están desarrollando estándares de la industria para garantizar que, cuando y si los paneles de yeso se retiran para reciclar, se mantengan la calidad y la composición.