Estudio de Cantera San Antonio

UNIVERSIDAD ALAS PERUANASESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

Año de la Promoción de la Industria Responsable y del Compromiso Climático

ESTUDIO DE CANTERA SAN ANTONIO

1. INTRODUCCIÓN:

Cuando un Ingeniero Civil proyecta una obra se ve limitado por muchos factores y dentro de

estos se encuentra la disponibilidad de canteras y la calidad de los materiales que se

extraen de estas; por eso es necesario saber evaluar la zona que vamos a considerar como

cantera, además del material que vamos a extraer y esto va a depender mucho del

proyecto que se esté realizando.

Principalmente hay que distinguir dos tipos de canteras las de río y las de cerro las dos con

características físicas y mecánicas diferentes, pero la principal diferencia radica en su

composición química las de cerro poseen una gran porcentaje de finos, además un elevado

porcentaje de sales que son muy perjudiciales para el concreto.

En el presente informe vamos a analizar una cantera del sector de San Antonio cuyas

características físicas y mecánicas se describen durante el desarrollo del trabajo.

2. OBJETIVOS:

2.1. Objetivo general:

- Describir las características generales de la cantera San Antonio.

2.2. Objetivos específicos:

- Conocer la geología del lugar de estudio

- Evaluar la calidad del material que se extrae de la cantera San Antonio.

- Determinar la cantidad de material que posee la cantera San Antonio.

3. MARCO TEÓRICO:

3.1. ¿Qué es una cantera?

Se llama cantera a todo depósito enriquecido de material no metálico, que se usa como

material de construcción como hormigón, arena, gravas, arcilla, etc., es una excavación

abierta de la que se extrae cualquier tipo de piedra para la construcción, para usos

químicos o de ingeniería, y las operaciones requeridas para obtener de la cantera roca para

su posterior utilización.

Es un lugar donde las rocas se separan de sus lechos naturales y se prepara para su

utilización en construcciones. Hay canteras a cielo abierto y subterráneo. La cantera a cielo

DISEÑO MODERNO DE PAVIMENTOS



abierto pueden sé en ladera, cuando la roca se arranca de la falda de un cerro, o en corta,

cuando la roca se extrae de cierta profundidad en el terreno.

Fig. N° 1 Vista panorámica de una cantera de cerro

3.2. Factores que condicionan la explotación de una cantera

Los factores a tener en cuenta para considerar a un depósito como cantera, en líneas

generales, son los siguientes:

El depósito debe estar constituido por materiales o minerales no metálicos.

Calidad de la material a explotar.

Volumen considerable a explotar de la cantera (potencia).

Ubicación de la cantera.

Accesibilidad.

Impacto ambiental

Economía de producción y transporte.

Es decir, considerar una cantera como tal es más que descubrir un lugar donde exista un volumen determinado de material para emplearse en alguna obra, debe satisfacer ciertas especificaciones de calidad y volumen, además implica tener en cuenta ciertos aspectos colaterales tales como la permanencia en el tiempo en términos de situación legal.

a) Calidad

Para determinar la calidad del material se pueden realizar exámenes de muestras que se

consideren representativas en toda la cantera. Si el material ha de utilizarse en la industria




en la que solamente son esenciales sus propiedades químicas, se pueden obtener datos

suficientes tomando muestras con una sonda de percusión. Sin embargo, para el material

de base o sub base, deben determinarse las propiedades físicas, para lo cual se tomas

muestras y sondeos.

b) Cantidad

Este factor depende fundamentalmente del volumen bruto del yacimiento a explotar, Más

no de su distancia que ocupe, si la cantera de materiales es de volumen considerable y de

características físicas y mecánicas regularmente buenas de sus materiales este depósito

será considerado como cantera de explotación inmediata, para obras de construcción civil

principalmente.

c) Modo de extracción

Se deberá extraer de la manera más eficaz posible, los métodos de extracción son diversos

pero se conoce que el más eficaz podría ser el que consiste en realizar una serie de

graderías en la cantera de manera que no se desestabilice la cantera para no tener

problemas de derrumbes los cuales causarían accidentes y pérdidas económicas.

d) Posibilidades de uso

Las operaciones a gran escala de la explotación de canteras, no dependen necesariamente

del trabajo en mayor magnitud o del uso de equipos de perforaciones sofisticados (lo que

significa economía en la operación), sino de la posibilidad de que esta explotación requiera

de una buena demanda respecto a los proyectos ingenieriles de la industria de la

construcción.

e) Variedad de Tamaño de los Agregados

Este factor está referido a la heterogeneidad del yacimiento en cuanto a los diferentes

tamaños de materiales que presente el depósito, es decir, que a fractura de sus materiales

sea de regularmente buena hacia arriba.

f) Homogeneidad el Yacimiento

Este criterio se refiere a las características físicas, mecánicas y geológicas del material, es

decir la cantera debe ser en lo posible de un solo material para no tener ningún problema

con los aspectos antes mencionados.




g) Costo De Explotación

Uno de los factores que pueden hacer económicamente prohibida la explotación es el coste

del transporte del producto al lugar de consumo. Las entregas locales pueden hacerse en

camiones y los transportes a larga distancia.

h) Acceso A La Cantera

Las canteras deberán tener libre acceso al lugar de explotación, con vías de comunicación

interconectadas entre sí, ya que si el acceso es difícil para extraer los materiales estos

tendrán tendencia a incrementar su costo, por lo difícil que será llegar a ellos o de caso

contrario ser depreciados por inaccesibilidad al lugar de extracción.

i) Distancia De La Cantera A La Obra

Es necesario considerar la distancia de la cantera a la obra, porque el material a ser

explotado estará en relación directa con el factor tiempo y costos de transporte, ya que si

una cantera queda muy distante de la obra el precio de estos materiales será muy elevado

por el incremento acarreado por el factor transporte y el mayor tiempo de mano de obra.

j) Posibilidades De Negociar El Material

La posibilidad de negociar el material de un depósito natural está ligada con los aspectos

anteriores, como: calidad, cantidad; etc.

4. UBICACIÓN: La cantera denominada "San Antonio" de la cual se va a realizar el estudio se encuentra

ubicada en:

Región : Apurímac

Provincia : Abancay

Distrito : Tamburco

Lugar : San Antonio

Al noreste de la ciudad de Abancay en el sector de willcuypata, al margen izquierdo de la

carretera Abancay - Cusco.

ACCESIBILIDAD

La cantera en estudio tiene buena accesibilidad desde la ciudad de Abancay, y alrededores para el transporte del material de Base o Sub Base.




Conectándose a la ciudad por medio de la carretera Abancay - Cusco. La distancia

promedio es de 2 Km. con respecto a la ciudad de Abancay.

5. DETERMINACIÓN DE LA EXTENSIÓN DE LA CANTERA:

Área de la cantera aproximada.

La cantera cuenta con un área de cuatro (1.41) hectáreas equivalentes a 14,143.82 m2

Determinación del volumen a explotar:

V

Al día la maquina trabaja un promedio de seis (6) horas.

Volumen por día = 100 × 6 = 600

Mensual se trabaja 25 días promedio.

Al año se trabajará un promedio de 25 × 12 = 300 días

Volumen anual = 300 × 600 = 180000

Entonces podemos deducir la siguiente fórmula para calcular el volumen para (1, 2, 3,……,

n años), siempre y cuando se tenga un ritmo de trabajo igual o similar.


Volumen por día ×Número de días =Volumen anual



Donde: n es el número de años

Hasta el momento la cantera viene funcionando ocho (8) años, entonces

calcularemos el volumen aproximado que hasta la fecha la cantera a extraído.

Volumen de exploración actual = 180000 × 8 =1,440,000.00

9. TIEMPO QUE ESTÁ SIENDO EXPLOTADA LA CANTERA.

Esta cantera tiene 8 años de funcionamiento, según el ritmo de explotación actual, en el

cual se extraen un promedio de 35m3 diarios y tiene para muchos años más para seguir

explotando.

10. COSTOS DEL MATERIAL.

• Over: 6 a 8 soles el cubo.

• 1 volquetada: 240 a 260 soles.

Cuanto es el promedio de ventas semanal.

Las ventas del material de” la cantera Ailambo”, se realizan por ciertos periodos de tiempo,

de acuerdo a los pedidos que tenga.

Un promedio general de ventas en 1 semana:

El volumen extraído es de 1000 a 2000 m3……… x

1 volquete tiene 25 a 30 m3……………………….. 240 – 260 soles

x = 10000 a 13000 aprox.

Por lo tanto el promedio general de ventas en una semana es de 10000 a 13000 soles y por

mes es de 40000 a 52000 soles.




11. Anexos:

o Conteras de Abancay de río y de cerro:

Los tipos de Cantera en general que existen son:

CLASIFICACIÓN DE CANTERAS

Según el tipo de explotación -Canteras a Cielo Abierto:

-En laderas, cuando la roca se

arranca en la falda de un cerro.

-En corte, cuando la roca se extrae de cierta profundidad en el

terreno.

-Canteras Subterráneas.

Según el material a explotar -De Materiales Consolidados o

Roca.

-De Materiales no Consolidados como suelos, agregados, terrazas aluviales y arcillas.




Según su origen -Canteras Aluviales, en las cuales

los ríos como agentes naturales

de erosión, transportan durante

grandes recorridos las rocas

aprovechando su energía cinética

para depositarlas en zonas de

menor potencialidad formando

grandes depósitos de estos

materiales entre los cuales se

encuentran desde cantos rodados

y gravas hasta arena,

limos y arcillas;

- Canteras de roca, peña o cerro, las cuales tienen su origen en la formación geológica de una zona determinada, donde pueden ser sedimentarias, ígneas o metamórficas; estas canteras por su condición estática, no presentan esa característica de autoabastecimiento lo cual las hace fuentes limitadas de materiales.




Fig. N°14 : Canteras Aluviales Fig. N15: Canteras de Roca, Peña o Cerro

CANTERAS DE ABANCAY

1. CANTERAS DE ORIGEN ALUVIAL

A) CANTERA LA HUALANGA

Fig. N°16 : Canteras de tipo aluvial “La Hualanga”

a) Ubicación Geográfica:

Se encuentra en el km 2 de la carretera Abancay-Bambamarca, en la margen izquierda al

Nor- Este de la ciudad de Abancay.

b) Accesibilidad:

Tiene como vía de acceso la carretera pavimentada Abancay – Bambamarca, por donde se

transporta el agregado de la cantera en explotación “zona B”.

• Zona A:

Lugar donde se extrae el agregado fino tiene una arena bien graduada, esta se puede

utilizar en obras de construcción.

Principalmente es una arena silicosa, la misma que se usa en la elaboración de diferentes

concretos.

• Zona B:




Predomina el material grueso (grava bien gradada). También tiene de acceso la vía que

mencionamos anteriormente, la roca predominante de la zona es la arenisca cuarzosa y de

forma angulosa respectivamente.

c) Determinación del volumen a explotar:

Esta dado por la cantidad total del material en banco de la cantera “La Hualanga”.

Primeramente se delineó la superficie en estudio tanto de la zona A y B, se tomo como

referencia calicatas, taludes y cotas de la carretera Abancay Bambamarca y se obtuvo los

siguientes resultados:

Volumen A = 17088947,216m3

Volumen A =1803056,320 m3

________________

Volumen en total en estudio= 19739480,530 m3

d) Estratigrafía:

En la zona A se observa una estratigrafía errática, todo el afloramiento presenta un alto

grado de callamiento o fracturamiento, que se debe a fenómenos de distrofismo como

consecuencia de las fuerzas endógenas de nuestro planeta.

Presenta también emanación de agua subterránea en la parte baja de esta zona, lo que

hace suponer que la zona es inestable estructuralmente.

En la zona B los estratos son más potentes y su grado de meteorización es menos que de

la zona A. También se puede observar una zona de cultivo de material o suelo cuaternario.

Es un suelo arcilloso arenoso de color gris amarillento caro, hasta una profundidad de 3m,

seco encuentra material brechoso.

e) Granulometría:

TAMAÑO MAXIMO. TM=12"




Correspondiente a la malla más pequeña por la que pasa el 100% de la muestra del

agregado al realizar el ensayo. (Este valor influye para las condiciones geométricas del

encofrado).

|TAMAÑO NOMINAL MAXIMO.

Es la abertura del tamiz más pequeño que produce el primer retenido se utiliza como

referencia de la granulometría, es este caso el TMM=1".

f) Propiedades Físicas de las Rocas

1. Dureza 6.5

2. Contenido de humedad (%) 0.30

3. Densidad aparente (gr/cm3) 2.50

4. Densidad real (gr/cm3) 2.53

5. Compacidad 0.99

6. Porosidad 0.79

7. Grado de absorción (%) 0.52

8. Capacidad gr 0.003

---------------------- cm2 (mint)1/2

La roca tiene baja porosidad y un bajo grado de absorción.

g) Propiedades Resistentes y Elásticas de las Rocas

_ Resistencia a la compresión promedio (kg/cm2) 503.325

_ Desviación estándar (kg/cm2) 87.05

_ Coeficiente de Variación (%) 19.78

_ Modulo de elasticidad (kg/cm2) 557.893

De acuerdo a estos datos se puede afirmar que se trata de una roca mediante resistencia

cuyo origen pertenece al cretácico inferior formación chimú.

B) CANTERA DEL RÍO CHONTA.





La cantera se encuentra ubicada aguas arriba del río Chonta, aproximadamente a 1.0 Km

del puente de la carretera de acceso a la ciudad de Baños del Inca (lado izquierdo).

b) Accesibilidad:

El acceso a dicha zona se realiza por medio de una trocha carrozable al margen izquierda

de dicho río.

c) Geología y Características de los Agregados:

La cantera está formada por bancos de material fluvial los cuales han sido acarreados

durante los meses de lluvia; cuya potencia está en un rango de 1.4 a 1.8 metros y su

litología consiste en cantos rodados de forma redondeada lo cual nos da a conocer el largo

recorrido y geológicamente constituida por traquitas, areniscas, calizas, tufos volcánicos,

andesitas y otros en menor proporción.

El agregado fino presenta una forma homogénea y constituida por fragmentos de forma

angular de las rocas anteriormente reducidas, por la acción mecánica de transporte por el

río.

Por otro lado, el agregado grueso está constituido en su mayoría por canto rodado.

C) CANTERA LA VICTORIA.

a) Geología Y Ubicación de la Cantera:

La cantera elegida para el siguiente trabajo es “La Victoria”

(Carretera a Llacanora al Margen Derecho)

b) Ubicación:

La Cantera denominada "La Victoria",de la cual se va ha realizar el estudio se encuentra

ubicada en: o Distrito : Baños Del Inca o Provincia : Abancay o Región

: Nor Oriental del Marañon o Altitud : m.s.n.m. o

Ubicación : Norte: Este:




C) Geología: Esta cantera esta constituida de material aluvial de origen fluvial, cuyos

depósitos se hallan en ambos márgenes del Río Cajamarquino. Estructuralmente estos

depósitos presentan rodados que demuestran bastante erosión por transporte, las cuales

se hallan formando terrazas fluviales discontinuas de aprox. 1 m. de potencia. El agregado

fino presenta grano homogéneo, agregado grueso redondeado a sub-redondeado.

2. CANTERAS DE ORIGEN ALUVIAL

A) CANTERA AGOCUCHO


Se encuentra ubicada al Sur- Este de la ciudad de Abancay, tiene dos zonas como son A y

B, y se encuentra a una altitud de 2700

m.s.n.m. cerca de la hacienda la Colpa.

Esta cantera tiene un buena accesibilidad y comunicación con Abancay y con los distritos

de esta ciudad locuaz es fácil el transporte de los agregados y se encuentra a una distancia

de 9 km da la ciudad de Abancay.

b) Formaciones Geológicas

La zona en estudio esta conformada por unidades litológicas sedimentarias,

representadas por un abanico, aluvial, estas unidades sobreyacen a grupos geológicos.

Como el de GOLLARISQUIZCA, que es una formación del cretacio secundario.

Este grupo presenta callamientos pliegues, mitológicamente esta constituido por areniscas

cuarzosas de grano medio a grueso y de características de grano fino a grueso, con colores

blanco llanuras de acumulación las cuales presentan diversos colores según el tiempo de

su sedimentación.

Contiene calizas, arcillas negras y limonitas marrón rojizo a parduscas.

Por la meteorización de la roca descrita anteriormente, la cantera en estudio en sus dos

zonas está conformada por depósitos fluvio glaciares y lacustres formando grandes llanuras

de acumulación las cuales presentan diversos colores según el tiempo de su

sedimentación.

c) Características Litológicas:

• Estructura:




El suelo de la cantera en estudio, no tiene cohesión por eso tiene una estructura granular

simple, la cual puede ser suelta o densa, no presenta estratos definidos.

• Textura:

Los agregados de la cantera en estudio, esta constituido por gravas, gravillas y arena, son

de grano grueso y fino de forma en su mayoría semiangular y de textura afanítica.

d) Propiedades Mecánicas:

En resumen la roca en estudio tiene una dureza promedio de 7, baja porosidad y bajo grado

de absorción.

La resistencia promedio a la compresión es de 488.29kg/cm2, modulo de elasticidad

7352.91 kg/cm2 esto nos indica que la roca en estudio es resistente.

e) Propiedades Físicas:

CANTERA AGOCUCHO ZONA A

PROPIEDAD AGREGADO FINO AGREGADO GRUESO

Tamaño máximo (pulg)

Tamaño nominal máximo (pulg)

Modulo de finura

Peso especifico de masa (gr/cm3)

Absorción (%)

Contenido de Humedad (%)

Peso unitario suelto (kg/m3)

Peso unitario compactado(kg/m3)

Contenido de polvo (%)

Resistencia a la abrasión (%)

2.65

2.53

----

1.63

1528.82

-----

15.12

-----

2"

12"

----

2.51

0.72

0.78

1550.08

1669.65

0.95

58.01




CANTERA AGOCUCHO ZONA B

PROPIEDAD AGREGADO FINO AGREGADO GRUESO

Tamaño máximo (pulg) 2"


Modulo de finura


Absorción (%)




Contenido de polvo (%)


2.59

2.55

----

1.90

1540.25

-----

16.48

-----

12"

----

2.93

0.63

0.90

1563.08

1658.30

0.91

56.44

B) CANTERAS COLPA I Y COLPA II


Se encuentra al Sur –Este de la ciudad de Abancay, al costado derecho de la carretera

Abancay Jesús, la cantera tiene una altitud de 2800 m.s.n.m.

Tiene una buena accesibilidad y buena comunicación con Abancay y con los diferentes

distritos de esta ciudad para el transporte de los agregados.

b) Formaciones Geológicas:

La zona en estudio esta formada por unidades litológicas sedimentarias representadas por

cretaceo inferior perteneciente al grupo GOYLLARISQUIZCA. Formación Chimu.





La zona en estudio presenta una alternancia de areniscas curzosas en la parte inferior y

cuarcitas blancas en bancos gruesos en la parte superior, la roca se encuentra fracturada

por diastrofismos.

Su textura es de grano fino, su color varia de blanco a rojizo, esto se debe a la presencia

de acotaciones de fierro (Fe2O3) lo que da este color característico se encuentra en

estratos potentes. Presenta un depósito de suelos trasportados provenientes de la

meteorización de las rocas por efecto de agentes como el agua, oxigeno, anhídrido

carbónico y los cambios de temperatura.

• Textura

Las rocas de la cantera Collpa son de grano fino, gravas, gravillas, arenas angulares.

• Estructura

El suelo tiene una estructura granular simple, encontrándose estratos muy densos, la

orientación de dichos estratos es de s125ew y el buzamiento es de 20 e 50’.

• Meteorización

El agente predominante que interviene en la descomposición de las rocas es un agente

químico (la oxidación), el viento es agente meteorizante muy importante, las diferencias de

temperatura, generan fisuramiento y el efecto de gelivación complementan la meteorización

mecánica.

d) Explotación de la cantera:

- Se analiza e inspecciona IN-SITU los afloramientos rocosos a lo largo de la

carretera, faldas y cimas de los cerros. e) Propiedades Físicas de las Rocas:

CANTERA LA COLLPA I

PROPIEDAD PROMEDIO


Dureza

Densidad aparente (gr/cm3)

Densidad real (gr/cm3)

Compacidad

Porosidad (%)

Grado de Absorción

Capilaridad (gr*min 0.5/cm2)

6.50

2.47

2.52

0.98

1.96

0.60

1.31

CANTERA LA COLLPA II

PROPIEDAD PROMEDIO

Dureza



Compacidad

Porosidad (%)

Grado de Absorción

Capilaridad (gr*min 0.5/cm2)

6.50

2.52

2.57

0.98

1.43

0.53

1.46

f) Propiedades Resistentes:

CANTERA LA COLLPA I

- Esfuerzo de falla prom. (kg/ cm2) 567.22

- Desviación Estándar (kg/cm2) 98.47 - Coeficiente de

variación (%) 17.36

GEOLOGÍA APLICADA 2010

CANTERA LA COLLPA II

- Esfuerzo de falla prom. (kg/ cm2) 425.71

- Desviación Estándar (kg/cm2) 98.71

- Coeficiente de variación (%) 15.43

- La roca de la cantera en estudio tiene una dureza promedio de 6.5, una baja

porosidad y un ajo grado de absorción.

- La resistencia promedio a la compresión e de 496.42 kg/ cm2 lo que indica que

la roca es medianamente resistente

El valor de las propiedades físicas de los agregados que se extraen de las canteras

estudiadas son:

CANTERA LA COLLPA I Y CANTERA LA COLLPA II

PROPIEDADES A.G. GRUESO A.G.

FINO



Modulo de finura


Absorción (%)




Materia orgánica (%)

Materiales muy finos (%)

12

1

7.20

2.60

1.03

2.18

1389

1483

0.07

12

1

7.18

2.60

1.03

2.17

1385

0.07

2.88

2.58

1.27

1.57

1545

1840

0.08

2.85

2.58

1.26

1.56

1542

0.08

11.75

ylamboAde cantera Estudio 35



Salinidad (micro mohs/cm)

Abrasión

0.18

31.0

0.18

30.5

0.15 0.15

• Observando estos valores se deduce que son superiores a los I’c especificados

y su rango de variación es mínimo.

• El material afirmado es un suelo compuesto por arenas deficientes en

cohesionantes de mala gradación con pequeñas cantidades de arena y grava.

• El material de esta cantera no sirve para razante, ni base de pavimento al CBR y

a la baja resistencia al abrasión.

• Contiene agregados de calidad aceptable conservadoramente para la

elaboración de diversos tipos de concretos.

C) CANTERA EL GUITARRERO

a) Ubicación Geográfica

La cantera “El Guitarrero” tiene la séte ubicación:

Distrito: Abancay

Provincia: Abancay

Sub Región: IV

Región: Nor Oriental del Marañón

Se encuentra al Sur Este de la ciudad de Abancay, al costado derecho de la carretera

Abancay- Pacasmayo.

La cantera tiene buena accesibilidad en la ciudad de Abancay y a la vez con los

distritos de esta ciudad para el transporte de los agregados, este a una distancia de 5

km de la ciudad de Abancay.

b) Formaciones geológicas


9


La zona en estudio esta formada por unidades litológicas sedimentarias, representadas

por el cretaceo superior perteneciente al grupo GOYLLARISQUISGA, formación chimu.


Presenta una alternancia de areniscas cuarzosas en la parte inferior y cuarcitas blancas

en bancos gruesos en la parte superior.

La roca se encuentra muy fracturada por diatropismo.

Su textura es de grano fino y grueso, su color varía del blanco al rojizo, esto se debe a

la presencia de oxidaciones de fierro fe 2o3 lo que le da el color característico se

encuentra en estratos potentes.

La cantera presenta un depósito de suelos traspactados provenientes de la

meteorización de las rocas; por efecto de agentes de agua, oxigeno, anhídrido

carbónico y cambios de temperatura.

• Textura

Las rocas de la cantera “EL GUITARRERO” son de grano fino y grueso constituidas por

gravas, gravillas y arenas en forma angular.

• Estructura

El suelo tiene una estructura angular simple, encontrándose estratos muy densos, la

orientación de dicho estratos es de N 85 W y el buzamiento es de 301NE.

• Meteorización

El agente predominante que interviene en la descomposición de las rocas es un agente

químico que es la oxidación lo que implica que habido adición de iones de óxigeno al

mineral hierro, lo cual le da un color característico a la roca.

El viento es un agente de meteorización muy importante ya que no solo transporta

materiales de roca meteorizada, sino que también propende a erosionar las rocas

existentes.

d) Explotación de la Cantera:

Se extraen dos tipos de materiales para usos en el campo de la construcción.


0


La explotación de los materiales se realiza a cielo abierto, siendo la forma actual de

explotación no muy ademada y peligrosa.

El material extraído para la elaboración del concreto, la explotación se realiza con

personal no calificado y sin método racional empleando picos, palas, barretas.

e) Análisis Minerológico

El análisis mineralógico de la roca y el suelo de la cantera “EL GUITARRERO” se

realiza en el laboratorio, observándose un alto porcentaje de SiO2 en su composición y

dureza alta como se presenta en los cuadros siguientes:

El CBR obtenido del material afirmado, varia de acuerdo a su localización en la cantera,

los estratos superiores tienen un CBR promedio de 19.8% y los estratos bajos tienen un

CBR promedio de 32.6%. Esto nos permite afirmar que cuando cumple con el requisito

del valor mínimo de CBR, no cumple en cambio con la exigencia de resistencia a la

abrasión, lo que hace precisar que dicho material no e recomendable par sub base de

carreteras.

Podemos afirmar que la cantera ELGUITARRERO contiene agregados de calidad

aceptable conservadoramente, para la elaboración de diversos tipos de concretos y

morteros, que cumplen con sugerencias de resistencias, sin embargo el valor de su

módulo de elasticidad es bajo.

D) CANTERA EL GAVILAN

a) Ubicación:

La cantera denominada "El Gavilán" de la cual se va a realizar el estudio se encuentra ubicada en:

Distrito : Abancay

Provincia : Abancay

Sub Región : IV Abancay

Región : No Oriental del Marañón

Altitud Promedio : 3250 msnm. Al sur-este de la ciudad de Abancay en las faldas del cerro Ventanilla, cerca al Abra el

Gavilán, al costado derecho de la carretera AbancayPacasmayo.

b) Accesibilidad:


1


La cantera en estudio tiene buena accesibilidad, con la ciudad de Abancay, y

alrededores para el transporte de los agregados.

Conectándose a la ciudad por medio de la carretera interprovincial asfaltada a la costa.

La distancia promedio es de 18 Km. con respecto a la ciudad de Abancay.

c) Determinación de la Extensión de la Cantera.

Se hizo un reconocimiento de la zona inspeccionando insítu el afloramiento rocoso a lo

largo de la carretera, faldas y cimas de los cerros.

d) Geología

La zona está conformada por una unidad litológica sedimentaria representada por el

cretáceo inferior perteneciente al grupo YOYLLARISQUIZGA. Formación Chimú que

yace sobre la formación Chicama y subyace a la formación Santo.

e) Características Litológicas:

La unidad litológica predominante es casi homogénea conformada por cuarcitas en la

parte superior, es una roca muy fracturada, textura grano fino o grueso, su color varía

de amarillento rojizo a amarillo claro con bastante oxido de fierro.

• Textura

La roca es de grano fino o grueso, constituido por grava, gravilla y arenas de forma

semiredondeadas.

• Estructura

No tiene cohesión por eso tiende a formar una textura granular simple la cual puede ser

densa y suelta encontrándose suelta en la parte suprayacente y más consistente a

medida como se profundizan los estratos.

La estructura de la estratificación es paralela y errática.

f) Método de Explotación de la Cantera:

Por la geomorfología de la zona se hace a cielo abierto, en forma manual y a veces

mecánicamente, empleando explosivos a pequeña escala, su método es empírico, sin

ningún método racional significando peligro par la gente que trabaja.

Volumen Promedio Aceptable para explotar la zona de estudio


2


Volumen y extensión considerada en este estudio es aproximadamente:

11 424 409 m3

Forma

Los agregados de la cantera en estudio provienen de la desintegración de las rocas

sedimentarias (areniscas) siendo sus aristas de forma angular y de superficie espera.

f) Propiedades Físicas y Minerales de La Roca

PROPIEDADES FISICAS

PROPIEDAD

PROMEDIO

Dureza

Contenido de humedad(%)



Compacidad

Porosidad (%)

Grado de Absorción (%)

Capilaridad (gr/min/cm2)

6.00

1.04

3.02

3.08

0.98

2.06

1.82

20.26

PROPIEDADES MINERALOGICAS

PROPIEDAD

PORCENTAJE


3


Solubilidad al CL

Silice (% SiO2)

Calcário (CaCO3)

Fierro (Fe2O3)

4.5%

93.6%

3.6%

0.01%

• La roca en estudio tiene una dureza 6, una baja porosidad y bajo grado de

absorción.

• Tiene una resistencia promedio a la compresión de 264.33 Kg/cm2. Parámetro

que nos conlleva a afirmar que la roca a pesar de su dureza alta es poco resistente y

casi es un material frágil.

• Del estudio de las propiedades físicas de los agregados de la cantera se han

obtenido los siguientes resultados tanto para agregado fino como para agregado

grueso.

RESULTADOS PROMEDIOS DE LAS PROPIEDADES FISICAS DEL

AGREGADO

PROPIEDAD

AGREGA

DO FINO

AGREGA

DO

GRUES

O


4




Modulo de finura

Peso específico de masa (gr/cm3)

Peso específico de masa saturada con superficie seca

(gr/cm3)

Peso específico aparente (gr/cm3)

-

-

2.77

2.588

2.655

2.775

4"

3/4"

---

2.517

2.543

2.585

Absorción (%)

Porcentaje de humedad (%)


Peso unitario compactado (Kg/m3)

Sanidad (%)

Materiales muy finos (%)

Partículas friables y terrones de arcilla (%)


2.614

8.28

1 583.31

1 783.99

19.00

11.10

1.40

---

1.052

1.86

1417.20

1531.44

12.10

1.10

0.50

66.00

• Podemos decir que con estos agregados de la cantera el Gavilán es de calidad

aceptable para la obtención de diversos tipos de resistencias en la elaboración de

concretos.

• Observando los resultados, del diseño de mezclas mediante el método ACI se

obtiene los siguientes concretos:

f'c proyectado f'c obtenido

100 Kg/cm2 173.844 Kg/cm2


5


140 Kg/cm2 200.337 Kg/cm2

175 /cm2 224.210 Kg/cm2

o Equipos que se usan en la explotación de una cantera de cerro y de río.

Explotación de una cantera de río.

Los bancos o canteras localizados en depósitos fluviales deberán ser explotados en la

época en que el río conserva los niveles más bajos, pues se corre el riesgo que su

explotación se vea interrumpida durante las grandes avenidas. Además un

inconveniente adicional se encuentra en la contaminación que pueden sufrir los

materiales por los suelos finos en suspensión que arrastran los ríos durante sus

crecientes.

Antes de extraer los materiales de está cantera, es importante analizar la estabilidad de

las orillas por la escorrentía de los torrentes de agua. Para aumentar la estabilidad

pueden hacerse en los bancales unas liseras a intervalos críticos, estas son

aproximadamente un banco horizontal cortado en la cara del talud para: Reunir el

material que cae desde arriba, Regular la superficie de drenaje o Hacer más tendida la

pendiente de un banco para asegurar una mejor estabilidad.

En estas canteras, se debe tener en cuenta la protección de riberas, mediante el uso de

gaviones, patas de gallo, u otros de acuerdo al caso.

Fig. N°17 : Cantera de Río y su manera de explotación

Explotación de una cantera de cerro

Para explotar los estratos de materiales que se diferencian por el contenido de finos y

humedad natural, se recomienda lo siguiente:


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- Efectuar un levantamiento topográfico.

- Definir la explotación por etapas:

• Primera Etapa : Primer Nivel

• Segunda Etapa : Segundo y tercer nivel

Cada nivel tendrá una altura aproximada de 7mts. En las canteras de cerro se debe

recurrir al desbroce que consiste en quitar la capa superficial de suelo que cubre el

material de la cantera, y depositarla a cierta distancia de la cantera con el fin de

reponerlo cuando se agote la cantera, de ser esto posible. En otros casos se puede

emplear el hoyo para relleno sanitario, si es que no va a contaminarse de este modo la

napa freática. Si ninguna de las dos cosas es posible el hoyo quedará abandonado.

Fig. N° : Cantera de Peña y su manera de explotación

o Se recomendaría la utilización de explosivos si/no ¿por qué?

Eso depende, si es una cantera de mediana explotación se utilizará maquinaria, pero si

es de mayor embergadura y vas a extraer millones de metros cúbicos es recomendable

utilizar explosivos luego ayudarnos con la maquinaria, es decir es una explotación

combinada; puesto que vamos a extraer grandes masas de rocas y necesitaríamos

martillos hidraúlicos para romperlas. Pero en raras ocasiones se utilizaría explosivos

para canteras pequeñas, cuando son rocas de altas densidades.

En el caso de la cantera que hemos visitado pudimos observar que se utilizaba

maquinaria como la retroexcavadora, puesto que si se utilizan explosivos se podrían

mezclar el material que no es necesario para la venta con el material que si lo es.

F



12. Conclusiones:

- Hemos podido determinar el porcentaje de material fino que existe en el

agregado proveniente de esta cantera: 39.29%

- Las rocas de esta cantera son en su mayoría rocas blandas.

- El principal uso del material proveniente de esta cantera es para afirmados.

- Se ha podido determinar algunas características geológicas del lugar en estudio

a base de la observación en el campo y con la ayuda de alguna referencia bibliográfica


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Estudio de Cantera San Antonio

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