Yeso

El revoco de arcilla es una mezcla de arcilla , arena y agua, a menudo con la adición de fibras vegetales para aumentar su resistencia a la tracción sobre listones de madera .

El enlucido de arcilla se ha utilizado en todo el mundo al menos desde la antigüedad. Los colonos de las colonias americanas lo usaban en el interior de sus casas: «El enlucido interior con arcilla era anterior incluso a la construcción de casas de madera, y debió ser visible en el interior del relleno de entramado de ramas en aquellas primeras casas de madera en las que… no se había utilizado el revestimiento de madera . La arcilla se siguió utilizando mucho después de la adopción de listones y ladrillos para el relleno de la estructura». ^{[ 4 ]} Donde la cal no era fácilmente accesible, se racionaba y generalmente se sustituía por arcilla como aglutinante. En la obra fundamental de Martin E. Weaver, dice: «El enlucido de barro consiste en arcilla o tierra que se mezcla con agua para darle una consistencia "plástica" o manejable. Si la mezcla de arcilla es demasiado plástica, se encogerá, agrietará y deformará al secarse. Se añadían arena, grava fina y fibras para reducir la concentración de partículas finas de arcilla, que eran la causa de la excesiva contracción». ^{[ 5 ]} A menudo se añadía estiércol por su contenido en fibra. En algunas técnicas de construcción se utilizaba paja o hierba como refuerzo.

En los primeros trabajos de enlucido de los colonos europeos, se utilizaba un enlucido de barro ^{[ 5 ]} McKee ^{[ 4 ]} escribió, sobre un contrato de Massachusetts de alrededor de 1675 que especificaba al yesero: "Debe enlucir y colocar ^{[ 6 ]} las cuatro habitaciones de la casa entre las vigas superiores con una capa de cal y pelo sobre la arcilla; también rellenar los hastiales de la casa con ladrillos y enlucirlos con arcilla. 5. Enlucir y colocar tabiques de la casa con arcilla y cal, y rellenarlos, enlucirlos y enlucirlos con cal y pelo además; y colocarles y colocarles tabiques superiores con cal; también rellenar, enlucir y enlucir la cocina hasta la placa de pared en todos los lados. 6. El mencionado Daniel Andrews debe encontrar cal, ladrillos, arcilla, piedra, pelo, junto con trabajadores y obreros." ^{[ 7 ]} Los registros de la colonia de New Haven en 1641 mencionan arcilla y heno, así como cal y pelo también. En las casas alemanas de Pensilvania persistió el uso de la arcilla. ^{[ 8 ]}

Old Economy Village es uno de esos asentamientos alemanes. La aldea utópica de principios del siglo XIX en la actual Ambridge , Pensilvania, utilizó exclusivamente un sustrato de yeso de arcilla en la alta arquitectura de ladrillo y estructura de madera del Salón de Fiestas, la Casa Grande y otras estructuras grandes y comerciales, así como en las viviendas de ladrillo, estructura y troncos de los miembros de la sociedad. El uso de arcilla en el yeso y en la colocación de ladrillos parece haber sido una práctica común en ese momento no solo en la construcción de Economy Village cuando el asentamiento fue fundado en 1824. Las especificaciones para la construcción de "casas de guardianes de esclusas en el Canal Chesapeake y Ohio, escritas alrededor de 1828, requieren que los muros de piedra se coloquen con mortero de arcilla, excepto 3 pulgadas en el exterior de los muros... que (deben) ser buen mortero de cal y bien rejuntado". ^{[ 9 ]} La elección de la arcilla se debió a su bajo costo, pero también a su disponibilidad. En Economy, las bodegas subterráneas excavadas debajo de las casas producían arcilla y arena (piedra), o el cercano río Ohio producía arena lavada de los bancos de arena ; y afloramientos de cal y conchas de ostras para el horno de cal .

Los bosques que rodeaban el nuevo pueblo de Economy proporcionaban robles viejos de grano recto para la fabricación de listones. ^{[ 10 ]} La fabricación de listones partidos a mano comienza con un tronco de madera de grano recto de la longitud requerida. El tronco se divide en cuartos y luego en piezas cada vez más pequeñas con cuñas y un mazo. Cuando son lo suficientemente pequeñas, se utilizan una hacha y un mazo para partir tiras estrechas de listones . Los animales de granja proporcionaban pelo y estiércol para la capa de yeso. Los campos de trigo y cereales proporcionaban paja y heno para reforzar el yeso de arcilla. Pero no había uniformidad en las recetas de yeso de arcilla.

El estiércol proporciona fibra para resistencia a la tracción, así como adhesivo proteico. A diferencia de la caseína utilizada con el enlucido de cal, los enlaces de hidrógeno de las proteínas del estiércol se debilitan con la humedad. ^{[ 11 ]} En estructuras de entramado de madera arriostradas, se utilizó enlucido de arcilla en paredes y techos interiores, así como en paredes exteriores, ya que la cavidad de la pared y el revestimiento exterior aislaban el enlucido de arcilla de la penetración de la humedad. La aplicación de enlucido de arcilla en estructuras de ladrillo conllevaba el riesgo de penetración de agua por juntas de mortero defectuosas en las paredes exteriores de ladrillo. En Economy Village, las capas trasera y media de las paredes de ladrillo de las viviendas se colocan con un mortero de arcilla y arena, mientras que la capa frontal se asienta con un mortero de cal y arena para proporcionar un sellado impermeable que proteja de la penetración de agua. Esto permitió un enlucido de arcilla y una capa de acabado de cal fina y arena fina en las habitaciones con paredes exteriores.

El listón partido se clavaba con clavos cuadrados, uno en cada elemento de la estructura. Con el listón partido a mano, el yesero tenía la ventaja de poder ajustarlo a la cavidad que se estaba enyesando. En Economy Village, no es raro encontrar listones de entre dos y seis pies de largo. El listón partido a mano no es uniforme como el listón aserrado. La rectitud u ondulación de la veta afectaba al grosor o ancho de cada listón y, por lo tanto, a su espaciado. La capa gruesa de yeso de arcilla variaba para cubrir el listón irregular. Los marcos de ventanas y puertas, así como el zócalo, actuaban como soleras. Debido a la variación en el grosor del listón y al uso de paja gruesa y estiércol, la capa de yeso de arcilla era gruesa en comparación con los posteriores enyesados ​​de cal y yeso. En Economy Village, las capas superiores de cal son chapas delgadas, a menudo de un octavo de pulgada o menos, lo que evidencia la escasez de piedra caliza en la zona.

Los revocos de arcilla, debido a su escasa resistencia a la tracción y a la compresión, cayeron en desuso a medida que la minería industrial y los avances tecnológicos en la producción de hornos llevaron al uso exclusivo de cal y, posteriormente, de yeso en las aplicaciones de enlucido. Sin embargo, aún existen revocos de arcilla tras cientos de años, adheridos a listones partidos y clavos cuadrados oxidados. Las variaciones y la rugosidad de las paredes revelan una alternativa artesanal y agradable a los acabados modernos fabricados a máquina. Pero los acabados de revoco de arcilla son raros y efímeros. Según Martin Weaver, «Muchos de los interiores de edificios históricos de Norteamérica… son, con demasiada frecuencia, una de las primeras cosas en desaparecer en el frenesí de demolición de interiores, que lamentablemente se ha convertido en un complemento común de la “preservación del patrimonio” bajo el pretexto de la rehabilitación de edificios». ^{[ 5 ]}

El yeso, ^{[ 12 ]} también conocido como yeso de París , ^{[ 13 ]} es un polvo blanco compuesto de sulfato de calcio hemihidratado . La forma natural del compuesto es el mineral bassanita . ^{[ 14 ] [ 15 ]} Aunque se crea a partir de yeso , el polvo no es yeso en sí mismo, que es sulfato de calcio dihidratado en lugar de hemihidratado.

El nombre "yeso de París" se debe a que originalmente se fabricaba calentando yeso procedente de un gran depósito en Montmartre , una colina en el extremo norte de París . ^{[ 13 ] [ 16 ] [ 17 ]}

El yeso se produce calentando yeso a unos 120–180 °C (248–356 °F) en un horno: ^{[ 18 ] [ 13 ]}  

$${\displaystyle {\ce {CaSO4.2H2O {\overset {calor}{{}->{}}}{CaSO4.1/2H2O}+ 1\!1/2 H2O ^}}}$$

(el agua se libera en forma de vapor).

El yeso tiene la notable propiedad de solidificarse formando una masa dura al humedecerse con agua.

$${\displaystyle {\ce {CaSO4.1/2H2O + 1 1/2H2O -> CaSO4.2H2O}}}$$

El yeso se almacena en recipientes a prueba de humedad , ya que la presencia de humedad puede provocar un fraguado lento del yeso al causar su hidratación, lo que lo volverá inservible después de un tiempo. ^{[ 19 ]}

Cuando el polvo de yeso seco se mezcla con agua, se rehidrata con el tiempo transformándose en yeso. El fraguado de la lechada de yeso comienza aproximadamente 10 minutos después de la mezcla y se completa en unos 45 minutos. El fraguado del yeso de París se acompaña de una ligera expansión de volumen. Se utiliza para hacer moldes para estatuas, juguetes y más. ^{[ 19 ]} La matriz inicial consiste principalmente en cristales ortorrómbicos: el producto cinético. Durante las siguientes 72 horas, los cristales rómbicos dan paso a una masa entrelazada de agujas de cristal monoclínico, y el yeso aumenta en dureza y resistencia. ^{[ 20 ]} Si el yeso se calienta entre 130 y 180 °C (266 y 356 °F) , se forma hemihidrato , que también se reformará como yeso si se mezcla con agua. ^{[ 21 ] [ 22 ]}  

Al calentar a 180 °C (356 °F) , se produce la forma casi anhidra, denominada γ-anhidrita (CaSO₄ _· nH₂O , donde n = 0 a 0,05). _La γ-anhidrita reacciona lentamente con el agua para volver al estado dihidratado, una propiedad que se aprovecha en algunos desecantes comerciales . Al calentar por encima de 250 °C (482 °F) , se forma la forma completamente anhidra denominada β-anhidrita o yeso quemado muerto. ^{[ 19 ] [ 22 ]}    

Entre sus usos se incluyen:

• Para alisar superficies como las paredes de una casa antes de pintarlas y para realizar diseños ornamentales en los techos de casas y otros edificios. ^{[ 19 ]}
• Para hacer juguetes , materiales decorativos, adornos baratos, cosméticos y tiza para pizarras . ^{[ 19 ]}
• Un material ignífugo . ^{[ 19 ]}
• En los hospitales, se utiliza un yeso ortopédico para colocar los huesos fracturados en la posición correcta, asegurando así una correcta cicatrización y evitando la pseudoartrosis . Al mezclar yeso con la cantidad adecuada de agua y aplicarlo alrededor de la extremidad fracturada, este se endurece formando una masa sólida que mantiene los huesos en una posición fija. También se utiliza para la elaboración de yesos en odontología . ^{[ 19 ]}

El revoco de cal es una mezcla de hidróxido de calcio y arena (u otros materiales inertes). El dióxido de carbono atmosférico provoca el fraguado del revoco al transformar el hidróxido de calcio en carbonato de calcio ( piedra caliza ). El encalado se basa en la misma composición química.

Para elaborar yeso de cal, la piedra caliza (carbonato de calcio) se calienta a más de 850 °C (1560 °F) para producir cal viva (óxido de calcio). A continuación, se añade agua para obtener cal apagada (hidróxido de calcio), que se vende como una pasta húmeda o en polvo blanco. Se añade agua adicional para formar una pasta antes de su uso. Esta pasta se puede almacenar en recipientes herméticos. Al exponerse a la atmósfera, el hidróxido de calcio se transforma lentamente de nuevo en carbonato de calcio mediante una reacción con el dióxido de carbono atmosférico, lo que hace que el yeso sea más resistente.  

El enlucido de cal era un material de construcción común para las paredes, utilizado en un proceso conocido como enlucido de listones , en el que una serie de listones de madera sobre una estructura de montantes se cubría con un enlucido semiseco que se endurecía formando una superficie. El enlucido utilizado en la mayoría de las construcciones de enlucido de listones era principalmente enlucido de cal , con un tiempo de curado de aproximadamente un mes. Para estabilizar el enlucido de cal durante el curado, se incorporaban pequeñas cantidades de yeso a la mezcla. Debido a que el yeso fragua rápidamente, se utilizaban retardadores para ralentizar el tiempo de fraguado lo suficiente como para permitir a los trabajadores mezclar grandes cantidades de masilla de enlucido de cal. Una forma moderna de este método utiliza malla metálica expandida sobre estructuras de madera o metal, lo que permite una gran libertad de diseño, ya que se adapta tanto a curvas simples como compuestas. Hoy en día, este método de construcción ha sido parcialmente reemplazado por el cartón yeso , que también se compone principalmente de yeso. En ambos métodos, una ventaja principal del material es su resistencia al fuego dentro de una habitación, por lo que puede ayudar a reducir o eliminar los daños o la destrucción estructural, siempre que el fuego se extinga rápidamente.

El yeso de cal se utiliza para los frescos , donde los pigmentos , diluidos en agua, se aplican sobre el yeso húmedo.

Estados Unidos e Irán son los principales productores de yeso del mundo.

El revoco de cemento es una mezcla de yeso adecuado, arena, cemento Portland y agua, que se aplica a interiores y exteriores de mampostería para lograr una superficie lisa. Las superficies interiores a veces reciben una capa final de yeso. Las paredes construidas con ladrillos de construcción tradicional suelen revocarse, mientras que las de ladrillo visto no. Diversos revocos de cemento se utilizan como productos ignífugos en aerosol. Estos suelen emplear vermiculita como árido ligero. Las versiones más resistentes de estos revocos se utilizan para la ignifugación exterior con el fin de proteger depósitos de GLP, puentes de tuberías y faldones de depósitos.

El yeso de cemento se introdujo por primera vez en Estados Unidos alrededor de 1909 y a menudo se le llamaba yeso adamant, en honor a un fabricante destacado de la época. Las ventajas del yeso de cemento que se destacaban entonces eran su resistencia, dureza, rápido fraguado y durabilidad. ^{[ 23 ]}

El yeso resistente al calor es un material de construcción que se utiliza para revestir paredes y chimeneas, y como barrera contra incendios en techos. Sustituye al yeso convencional en casos donde la temperatura puede ser demasiado alta para que este último se adhiera correctamente a la pared o al techo.

Un ejemplo de composición de yeso resistente al calor es una mezcla de cemento Portland , yeso, cal, agregado aislante exfoliado (por ejemplo, perlita y vermiculita o mica ), esquisto fosfático , aglutinante adhesivo (como goma karaya ) y un detergente (como dodecilbencenosulfonato de sodio ). ^{[ 24 ]}

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  Yesero trabajando a principios del siglo XIX – pintura de John Cranch (1751–1821)
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  Revoques de estuco del siglo XIX de la Casa de Borujerdies en Kashan , Irán.
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  Aplicación de vendaje de yeso facial

El yeso se puede utilizar para crear detalles complejos en interiores. Estos pueden ser geométricos (imitando madera o piedra) o naturalistas (imitando hojas, enredaderas y flores). Se suelen usar para imitar los detalles de madera o piedra que se encuentran en edificios más grandes.

Este material se utiliza para falsos techos . En esta aplicación, el polvo se transforma en láminas que se fijan al techo base con sujetadores. El uso más común de este yeso es en la construcción de viviendas. Tras la construcción, es posible pintar directamente (lo cual es frecuente en la arquitectura francesa), pero en otros lugares se utiliza yeso. Las paredes se pintan con el yeso, que en algunos países no es más que carbonato de calcio. Después del secado, el yeso de carbonato de calcio se vuelve blanco y la pared está lista para pintar. En otras partes del mundo, como en el Reino Unido, se añaden capas cada vez más finas de yeso sobre la placa de yeso (o a veces directamente sobre la pared de ladrillo) para obtener una textura lisa, marrón y pulida, lista para pintar.

Las pinturas murales suelen realizarse sobre un soporte secundario de yeso. Algunas, como el techo de la Capilla Sixtina de Miguel Ángel , están ejecutadas al fresco , es decir, pintadas sobre una fina capa de yeso húmedo, llamada intonaco . Los pigmentos penetran en esta capa, de modo que el propio yeso se convierte en el soporte, lo que explica la excelente durabilidad del fresco. Se pueden añadir detalles adicionales al seco sobre el yeso seco, aunque este proceso suele ser menos duradero.

El yeso (a menudo llamado estuco en este contexto) es un material mucho más fácil de usar para hacer relieves que la piedra o la madera. Se utilizó ampliamente para grandes relieves murales interiores en Egipto y el Cercano Oriente desde la Antigüedad hasta la época islámica (últimamente para decoración arquitectónica, como en la Alhambra ), Roma y Europa desde al menos el Renacimiento. Necesita muy buenas condiciones para conservarse durante mucho tiempo en edificios sin mantenimiento. Los trabajos de estuco decorativo romanos se conocen principalmente en Pompeya y otros yacimientos sepultados por las cenizas del Vesubio .

El yeso se puede verter directamente en un molde de arcilla húmeda. Para ello, se fabricarían moldes de yeso para piezas (diseñados para hacer varias copias) o moldes desechables (de un solo uso). Esta imagen "negativa" se puede utilizar para producir piezas de arcilla que, al cocerse en un horno, se convierten en decoraciones de terracota para edificios, o bien para crear esculturas de hormigón fundido . Si se desea un positivo de yeso, este se construiría o fundiría para formar una obra de arte duradera. Como modelo para los canteros, sería suficiente. Si se pretende producir una fundición de bronce, el positivo de yeso se podría trabajar para obtener superficies lisas. Una ventaja de esta imagen de yeso es su precio relativamente bajo. Si un cliente aprueba la durabilidad de la imagen y está dispuesto a asumir un gasto adicional, se podrían realizar moldes posteriores para crear una imagen de cera que se utilizaría en la fundición a la cera perdida : un proceso mucho más costoso. En lugar de producir una imagen de bronce apta para exteriores, la imagen de yeso se puede pintar para que parezca una imagen de metal; estas esculturas solo son aptas para su exhibición en un ambiente con temperatura controlada.

El yeso se expande al endurecerse y luego se contrae ligeramente justo antes de solidificarse por completo. Esto lo hace ideal para moldes y se utiliza frecuentemente como material artístico para la fundición. El yeso también se suele extender sobre una estructura de malla metálica, tela u otros materiales para añadir detalles en relieve. Para estos procesos, se puede emplear yeso a base de caliza o acrílico, conocido como estuco.

Los productos compuestos principalmente de yeso y una pequeña cantidad de cemento Portland se utilizan para la fundición de esculturas y otros objetos de arte, así como para la elaboración de moldes. Mucho más duros y resistentes que el yeso puro, estos productos son solo para uso en interiores, ya que se degradan en ambientes húmedos.

El yeso se usa ampliamente como soporte para huesos rotos. Se humedece un vendaje impregnado con yeso y luego se envuelve alrededor de la extremidad lesionada, formando un tubo ajustado pero fácil de quitar, conocido como yeso ortopédico .

El yeso también se utiliza en la preparación para la radioterapia al fabricar máscaras de inmovilización personalizadas para los pacientes. Se utilizan vendajes de yeso para crear una impresión de la cabeza y el cuello del paciente, y se usa yeso líquido para rellenar la impresión y producir un busto de yeso. Posteriormente, se aplica una película transparente de polimetilmetacrilato (Plexiglas, Perspex) mediante termoformado al vacío sobre este busto para crear una máscara facial transparente que mantendrá la cabeza del paciente inmóvil durante la administración de la radiación.

En odontología, el yeso se utiliza para montar modelos de tejidos orales. Estos modelos de diagnóstico y trabajo suelen estar hechos de piedra dental, un derivado del yeso más resistente, duro y denso, fabricado a partir de yeso a presión. El yeso también se utiliza para revestir y moldear prótesis dentales de cera, que posteriormente se elimina mediante combustión y se reemplaza con un material fluido para la base de la prótesis. La base de la prótesis, generalmente acrílica, se polimeriza en el molde de yeso. Los revestimientos de yeso pueden soportar el calor y la presión elevados necesarios para garantizar una base de prótesis rígida. En odontología existen 5 tipos de productos de yeso, según su consistencia y usos: 1) yeso para impresiones (tipo 1), 2) yeso para modelos (tipo 2), piedras dentales (tipos 3, 4 y 5).

En ortopedia y prótesis, tradicionalmente se utilizaban vendas de yeso para tomar impresiones de la extremidad (o muñón) del paciente. Esta impresión negativa se rellenaba con yeso para crear un modelo positivo de la extremidad, que se utilizaba para fabricar el dispositivo médico final.

Además, para la fabricación de prótesis dentales (dientes postizos) se toma una impresión dental con un material blando y flexible que se puede retirar de alrededor de los dientes y las encías sin perder fidelidad. A partir de esta impresión, se crea un modelo de cera de los dientes y las encías. Este modelo se utiliza para crear un molde de yeso (que se calienta para que la cera se derrita y fluya) y se inyectan los materiales de la prótesis en el molde. Tras un periodo de curado, se abre el molde y se limpian y pulen las prótesis.

Los yesos se han utilizado en la protección pasiva contra incendios , como productos ignífugos , durante muchas décadas.

El yeso libera vapor de agua al exponerse a las llamas, lo que ralentiza la propagación del fuego durante una o dos horas, dependiendo de su grosor. Además, proporciona cierto aislamiento térmico , impidiendo que el calor penetre en los elementos estructurales de acero , que de otro modo perderían resistencia y colapsarían en caso de incendio. Las primeras versiones de yeso protector solían contener fibras de amianto , prohibidas desde entonces en muchos países industrializados.

Los revoques ignífugos modernos contienen cemento o yeso como aglutinantes, así como lana mineral o fibra de vidrio para aumentar su resistencia mecánica. A menudo se añaden vermiculita , perlas de poliestireno o agentes expansores químicos para disminuir la densidad del producto final y mejorar el aislamiento térmico.

Los productos ignífugos para interiores suelen ser menos robustos, con menor densidad y menor coste. Los productos ignífugos para exteriores deben soportar condiciones ambientales más adversas. En el interior de los edificios, generalmente se tolera una superficie rugosa, ya que los falsos techos suelen ocultarla. Los revocos ignífugos están perdiendo terreno frente a productos intumescentes y endotérmicos más costosos en términos técnicos. Los revocos cementosos y de yeso tienden a ser endotérmicos. Los revocos ignífugos están estrechamente relacionados con los morteros cortafuegos .

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  Trabajos de estuco en Pompeya (79 d.C.)
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  Figura de una mujer; siglo V; yeso pintado; altura: 38,4 cm (15,1 pulgadas) , ancho: 14,7 cm (5,8 pulgadas) , profundidad: 9,6 cm (3,8 pulgadas) ; Museo Metropolitano de Arte      
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  Voltaire sentado ; por Jean-Antoine Houdon ; 1778; yeso, teñido para imitar la terracota; dimensiones totales: 35,6 cm × 14,6 cm × 20 cm (14,0 pulg. × 5,7 pulg. × 7,9 pulg.) ; Museo Metropolitano de Arte          
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  Niña; modelada por primera vez: 1779–1780; yeso; altura: 36,8 cm ( 14 + 1/2 pulgadas ) ; Museo Metropolitano de Arte  
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  Ninfa; 1805–1810; yeso; altura: 155,6 cm (5 pies) ; Museo Metropolitano de Arte  
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  Fotografía de una maqueta de yeso de un ojo de buey ornamental para el nuevo Louvre ; circa 1856; Museo Metropolitano de Arte.
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  Júpiter y la Esfinge ; 1868; yeso coloreado; 116,8 cm × 112,1 cm × 60,3 cm (3 pies 10 pulgadas × 3 pies 8 + 1/4 pulgadas × 1 pie 11 + 3/4 pulgadas ) ; Museo Metropolitano de Arte             
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  La joven madre ; por Bessie Potter Vonnoh ; circa 1896; yeso; Museo de Arte de Portland ( Portland , EE. UU.)