Efectos de los aditivos sobre cristalización y la morfología de un yeso hemihidratado alfa Translated title: Additives s efects upon the alpha- hemihydrate plaster crystalline structure during the production

Abstract

El yeso α es un aglutinante hidráulico que tiene una amplia variedad de aplicaciones; es el material casi exclusivo para la elaboración de modelos odontológicos para la rehabilitación protésica, ortodóntica o para análisis de articulación temporomandibular. En estas aplicaciones, se aprovechan fundamentalmente dos parámetros, la trabajabilidad de la mezcla yeso/agua y el tiempo de fraguado, los cuales dependen directamente y en gran medida de la estructura cristalina, ya que el ordenamiento influirá en las propiedades del producto final. En este sentido, se ha evidenciado que la morfología o hábito cristalino del yeso hemihidratado puede variar o depender del tipo de aditivo con el cual se elabore el yeso. Consecuentemente, en este trabajo se plantea evaluar el efecto de distintos aditivos capaces de modificar la estructura cristalina, forma, aspecto y tamaño de los cristales, para lo cual se realizaron diferentes mezclas y montajes en presencia de una atmósfera saturada bajo tratamientos térmicos y presiones controlados, utilizando yeso mineral con diámetros ≤90 μm y 4mm en presencia de aditivos orgánicos e inorgánicos. Las muestras obtenidas fueron evaluadas mediante DRx, MEB, MO y medida de densidades reales. El yeso α mejor cristalizado, con una tendencia hexagonal marcada y una estructura cristalina compacta, sin presencia de otras fases, fue el obtenido con CaCl2 y/o C6H8O7 y mayor tiempo de residencia entre los 82 y 88 ºC, producido a partir de la mezcla M5 compuesta por CaCl2 en contacto directo con el yeso natural (Φ= 4 mm) en el vaso de precipitado, y agua destilada en el recipiente del autoclave, bajo el tratamiento térmico R3, con cinco etapas de calentamiento basado en el tratamiento térmico de referencia.

Translated abstract

The α- Hemihydrate Plaster is a hydraulic binder which has a variety of applications, this material is almost exclusively used for the production of dental models for either prosthetic or orthodontic rehabilitation, and the analysis of temporomandibular joint. The setting time and the mix workability (plaster/water) are the useful properties in this kind of applications, which depends directly and largely on the crystal structure, since the order will interfere in the final product properties. In this regard, it has been demonstrated that the crystal structure of hemihydrate may vary or change depending on the type of additive used in the production process. Consequently, this paper proposes to evaluate the effect of different additives, capable of modifying the crystal structure, the shape, appearance and size of the crystals. To accomplish these characteristics, it was necessary to perform different mixtures and assemblies in presence of a saturated atmosphere under thermal treatments and controlled pressures, using different diameters of raw material (≤90 μm and 4 mm) in presence of organic or inorganic additives. The samples obtained were evaluated by XRD, SEM, OM and measure real densities. The α- Hemihydrate better crystallized with a marked hexagonal tendency and compact crystalline structure without the presence of other phases were obtained from CaCl2 and/or C6H8O7 and increased residence time between 82 and 88 ºC, produced using mixture “M5”, made of CaCl2 in contact with gypsum (Φ= 4 mm) under the thermal treatment R3 with five heating stages based on the reference thermal treatment.