Reciclaje del yeso natural a partir de la producción de placas de yeso laminado

Abstract

El yeso es uno de los primeros materiales de construcción conocido por el hombre. Su uso data desde el neolítico, época en la que se logró un adecuado nivel tecnológico para controlar el fuego a bajas temperaturas. Su gran aceptación como material de construcción en diferentes aplicaciones se debe al conjunto de sus propiedades y ventajas frente a otros materiales, como son su moldeabilidad, peso liviano, estética, gran capacidad como aislante térmico al igual que acústico, fácil adherencia a materiales porosos, fraguado rápido y su resistencia al fuego. Debido al avance de los materiales de construcción en la ciencia, el yeso, al igual que otros materiales, ha evolucionado y hoy en día es común integrarle aditivos que modifican sus propiedades mecánicas, lo que faculta su uso en el mundo moderno ya que permite su aplicación bajo condiciones húmedas, como cementos, pastas y morteros, o en condiciones secas mediante prefabricados, como lo son las placas laminadas o plasterboard. Cuando este mineral es sometido a calentamiento, por el orden de los 150°C, tiene la propiedad de eliminar media molécula de agua transformándose en semihidrato o β-hemihidrato (CaSO4.½H2O), que, en contacto con el agua, nuevamente recupera las moléculas perdidas y forma el yeso dihidratado o yeso plaster; el ciclo de hidratación/deshidratación es infinito para este mineral reciclable, que es el principal compuesto para la fabricación de placas laminadas, cuya producción mundial sigue en alza, sumado a que su huella de carbono es significativa; de hecho, en muchas regiones del mundo ya se presenta una escasez de material de origen natural, aunado a los problemas ambientales que generan los residuos por el proceso de manufactura de las placas laminadas, al igual que por los generados por el postconsumo del mismo (residuos de construcción y demolición −RCD−). Con base en lo anterior, el objetivo de este estudio es realizar una revisión exhaustiva de la literatura, en lo que atañe a las posibilidades de reutilizar de nuevo este mineral, bajo la óptica de la viabilidad del reciclaje de yeso natural a partir de los RCD, así como de aquellos residuos generados en las fábricas de placas laminadas, los cuales están compuestos en un 92 % de yeso, en un 7 % de papel y en un 1 % por otros compuestos, como aditivos. De esta manera, se pretende abrir una ventana de oportunidad para la industria ya que el material recuperado, como se verá a través de los diversos estudios de investigación que se mencionarán en este trabajo, puede reciclarse y usarse diversos compas, entre ellos aquellos asociados al cemento, morteros y materiales compuestos, en los cuales su tasa de reincorporación a la molienda del clínker está en una proporción que oscila entre el 3 al 5 %. Se destaca también el uso del yeso reciclado, por una parte, en aplicaciones ingenieriles y geotécnicas, como construcción de vías, especialmente en la estabilización de taludes, y en el control de suelos arcillosos, y, por otra parte, en aplicaciones agrícolas, como enmiendas, en cuyo caso la tasa de reincorporación es hasta del 100 %. Palabras clave: yeso reciclado, placas laminadas, calcinación, residuos construcción y demolición, sustentabilidad. (Texto tomado de la fuente)

Gypsum is one of the first construction materials known to man, its use dates from the Neolithic period, at which time the technical level necessary to handle the fire at different temperatures was produced. Its great acceptance as a construction material in different applications lies in its set of properties and advantages over other materials, such as its moldability, light weight, esthetics, and capacity as thermal and acoustic insulation, easy adhesion to porous materials, fast setting time and finally, its fire resistance. Due to the progress of building materials in science, gypsum as well as other materials has evolved and today it is common to integrate additives or additions that modify its mechanical properties, allowing its use in the modern world in either; wet applications such as cements, pasts and mortars, or in dry application using prefabricated materials such as laminated plates or plasterboards. When gypsum is heated to 150 °C it loses half a molecule of water transforming into semi-hydrate or β-hemihydrate (CaSO4.½H2O), which when contact with water again recovers lost molecules and forms the dihydrated plaster or gypsum plaster. This hydration/dehydration cycle is infinite for this recyclable mineral and thus is the main compound for the manufacture of laminated plasterboard, whose production worldwide continues and hence its carbon footprint is significant. In many world areas there is a shortage of the natural material and that coupled with environmental problems generated by the waste by the manufacturing process of the laminated plasterboard as well as by those generated by the post-consumption (CDW). The objective of this study is to provide an exhaustive review of the literature on the possibilities of recycling this mineral one or multiple time under this perspective, the possibilities of natural gypsum recycling from CDW and the manufacture of plasterboard which are composed of 92 % plaster, 7 % paper and the additional percentage in other compounds as additives is viable and represents a significant opportunity for the industry, since the recovered material, as will be demonstrated in the various research studies that are reviewed in this work, can be recycled in cement associated industries, mortars and composite materials, where its rate of reincorporation to clinker grinding is in proportion between 3 to 5 %, in engineering and geotechnical uses for the stabilization and correction of soils and slopes, in agricultural uses as amendments where their rate of reinstatement is up to 100%. Keywords: recycled plaster, plasterboard, calcination, construction and demolition waste “CDW”, sustainability.