ADITIVOS PLASTIFICANTES: DISPERSIONES

Una dispersión es la suspensión de partículas dentro de un líquido. Son compuestos orgánicos tensoactivos, pudiendo ser de dos tipos: aniónicos y apolares.

Su eficiencia depende del grado de agitación, temperatura, procedimiento de la mezcla, electrolitos, etc.

La estructura molecular de estos productos se puede esquematizar con una molécula larga de carbono, con una extremidad hidrófoba y otra hidrófila. La parte hidrófoba es rechazada al exterior de la superficie del agua, orientándose perpendicularmente a la superficie de separación agua – aire.

La ionización de los filamentos del aditivo produce la separación de los granos de yeso entre sí: desfloculación. Los granos de yeso quedan individualizados, facilitándose aún más el

humectado, lo que produce una hidratación y reducción del esfuerzo de cizalla necesario para poner en movimiento el yeso fresco, lo que explica su efecto como plastificante.

Por otro lado las moléculas del aditivo son absorbidas y se orientan en la superficie de los granos de yeso, en un espesor de varias moléculas, de lo que resulta una lubricación de las partículas. Este mecanismo puede producir incorporación de aire en forma de microburbujas esféricas, al evitar que el aire atrapado se disuelva o salga a la superficie. El efecto de incorporación de aire no siempre se ve expresado en un mayor volumen de aire, pues se supone que el aditivo convierte el aire atrapado en burbujas microscópicas retenidas en su masa, las que actúan como rodamiento entre las partículas sólidas, contribuyendo al aumento de la docilidad del yeso.

EFECTO DE LOS PLASTIFICANTES

La acción de los aditivos plastificantes puede ser causada por el efecto combinado de acciones de tipo físico, químico y físico-químico, dependiendo de la preponderancia de alguna de ellas en su composición.

 La acción física deriva principalmente de la incorporación de aire que producen algunos aditivos, cuyas burbujas actúan como una especie de rodamiento entre las partículas sólidas, disminuyen la fricción interna.

 La acción química proviene principalmente de una disminución de la velocidad de hidratación de los constituyentes del yeso. Se obtiene de este modo una acción más completa (mejor mojado) de los granos de yeso, lo que permite también disminuir el roce interno entre las partículas.

 La acción físico-química la producen los compuestos tensoactivos, productos orgánicos capaces de rebajar la tensión superficial o interfacial de los líquidos y en partículas de agua.

El principal efecto producido por los aditivos plastificantes - reductores de agua incide sobre la trabajabilidad del yeso en su estado fresco. Este efecto puede traducirse en una reducción de la dosis de agua, cuyas ventajas explicaré a continuación.

Los efectos dependen tanto del tipo de aditivo como de su dosis, de los cuales se mencionan:

 Efecto sobre el tiempo de fraguado: en algunos productos tiene efecto retardador, el que puede ser muy notorio en caso de sobredosis.

 Efectos derivados de la reducción de la dosis de agua: Disminución de los cambios de volumen. El plastificante reduce la posibilidad de grietas por contracción al reducir el contenido de agua de amasado y al mejorar la uniformidad general del yeso, aumentando la resistencia mecánica de la pasta misma, esto permite obtener un aumento de la cohesión del yeso, con el cual se reduce la tendencia a la segregación.

 Efecto sobre la incorporación de aire: estos productos tensoactivos tienen tendencias a producir incorporación de aire, aunque este efecto no siempre se manifiesta en un incremento de la cantidad total de aire en el yeso, sino en un cambio en su forma, es decir consiguiendo una marcada uniformidad del contenido de aire incluido.

Los yesos con plastificante tienen una mayor uniformidad en resistencia y la resistencia es generalmente un índice de las demás propiedades deseables del yeso.

La uniformidad se determina por el coeficiente de variación de los resultados de ensayos de resistencia a la compresión; cuanto más bajo sea el coeficiente, más elevada es la uniformidad en las distintas tongadas y dentro de cada tongada. Es posible, por tanto, obtener con la misma dosificación de yeso una resistencia característica mayor con la simple adición de plastificante.

5.2.3.1 MELAMINA FORMALDEHÍDO

Para la selección de las dispersiones, se ha buscado aquellas que produzcan un efecto fluidificante que permita reducir el agua de amasado, logrando una aproximación entre los cristales de yeso, una acción adhesiva en la película intercristalina, y una modificación de la tensión superficial de la solución del yeso en agua, que facilite la creación de una interfase con las fibras, como la melamina formaldehído.

La elección se basa en los resultados obtenidos en trabajos anteriores (García Santos A. 88) donde se estudiaron los efectos de plastificantes como el policondensado de melamina y formaldehído (Melment L-10), acetato de polivinilo y ácido acrílico, como dispersiones.

En esta Tesis concluye que las mezclas binarias de fibras y dispersiones agregadas a la escayola consiguen efectos sinérgicos sobre los valores mecánicos obtenidos con los aditivos individuales de fibras y dispersiones.

El plastificante se ha elegido en estado líquido, frente al que se presenta pulverizado, ya que se distribuye más uniformemente disuelto en agua, que mezclado con la escayola, y por tanto su efecto es más homogéneo.

PROPIEDADES

La melamina formaldehído es un polímero termoestable de la familia de los aminoplastos. El formaldehído (CH2O), se obtiene por oxidación catalítica del alcohol metílico, luego

reacciona con la melamina (C3H6N6), y resulta la melamina - formaldehído, mediante un

proceso que se denomina polimerización por condensación.

La polimerización por condensación consiste en la formación de macromoléculas con pérdidas de átomos en los monómeros que lo componen debido a la presencia de grupos OH o HCL gaseoso.

Estructura de la melamina: está compuesta de muchos entrecruzamientos, que impiden los desplazamientos relativos de las moléculas, es por esto que calentarlos se descomponen químicamente, en vez de fluir.

Tiene poca estabilidad dimensional y las altas temperaturas perjudican a su resistencia y color. Produce una reticulación espacial en la película intercristalina entre los núcleos de dihidrato y entre las cristalizaciones posteriores, y al no poseer grupo OH como los fenoplastos no produce inhibiciones en los fenómenos de hidratación del yeso. (García Santos A. 88)

Figura 5-15 Melamina + Formaldehído

Su densidad está en 1,5 y 2 g/cm3_{. Tiene una excelente estabilidad térmica, es muy dura y} rígida. Tiene una resistencia química buena excepto a los ácidos fuertes. Es resistente a la humedad y tiene bajo costo. Su módulo de elasticidad es de 9000 MPa, su resistencia a la Tensión de 50 MPa y su elongación es menor del 1%

La melamina formaldehído, se utiliza comercialmente en revestimientos para muebles, paramentos, puertas, etc. Los revestimientos de este material ofrecen la posibilidad de crear superficies de trabajo resistentes e impermeables con una enorme variedad de diseños y colores sobre todo tipo de tableros de madera.

Funciona como aditivo superplastificante incoloro que actúa simultáneamente como acelerante de endurecimiento por lo que sus campos de aplicación se encuentra fundamentalmente en el hormigón arquitectónico, fabricación de hormigón de altas resistencias, preparación de morteros, industrializados de yeso y escayola.

Debe añadirse en la mezcla con la última parte del agua de amasado. También puede dosificarse conjuntamente con el agua de amasado. No es recomendable adicionar sobre la masa seca de yeso, cemento y/o áridos.

Figura 5-17 Dosis de melamina tomada en el Laboratorio