Geologia_Historica_Rocas_y_Agregados.docx

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Geología Histórica. La geología histórica es la rama de la geología que estudia las transformaciones que ha sufrido la tierra desde su formación, hace unos 4.570 millones de años, hasta el presente. Para establecer un marco temporal relativo, los geólogos han ordenado las rocas en una secuencia continua de unidades cronos estratigráficas a escala planetaria, dividida en eonotemas, erotemas, sistemas, series y pisos, basada en la estratigrafía, esto es, en el estudio e interpretación de los estratos, apoyada en los grandes eventos biológicos y geológicos. Por ejemplo, la transición entre Pérmico y Triásico se establece en base a un evento de extinción masiva. Las divisiones anteriores tienen sus equivalentes temporales, una a una, en una escala de unidades geo cronológicas: eones, eras, períodos, épocas y edades respectivamente. Las dataciones por radioisótopos han permitido la datación absoluta (años) de la mayoría de las divisiones establecidas, definiendo las unidades geo cronométricas equivalentes. Las etapas de la Tierra anteriores al Fanerozoico, de las que no se dispone de registro fósil adecuado, son definidas cronométricamente, esto es, fijando un valor de tiempo absoluto. Roca En geología se llama roca al material compuesto de uno o varios minerales como resultado final de los diferentes procesos geológicos. El concepto de roca no se relaciona

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Geologa Histrica.La geologa histrica es la rama de la geologa que estudia las transformaciones que ha sufrido la tierra desde su formacin, hace unos 4.570 millones de aos, hasta el presente. Para establecer un marco temporal relativo, los gelogos han ordenado las rocas en una secuencia continua de unidades cronos estratigrficas a escala planetaria, dividida en eonotemas, erotemas, sistemas, series y pisos, basada en la estratigrafa, esto es, en el estudio e interpretacin de los estratos, apoyada en los grandes eventos biolgicos y geolgicos. Por ejemplo, la transicin entre Prmico y Trisico se establece en base a un evento de extincin masiva. Las divisiones anteriores tienen sus equivalentes temporales, una a una, en una escala de unidades geo cronolgicas: eones, eras, perodos, pocas y edades respectivamente. Las dataciones por radioistopos han permitido la datacin absoluta (aos) de la mayora de las divisiones establecidas, definiendo las unidades geo cronomtricas equivalentes. Las etapas de la Tierra anteriores al Fanerozoico, de las que no se dispone de registro fsil adecuado, son definidas cronomtricamente, esto es, fijando un valor de tiempo absoluto.

RocaEn geologa se llama roca al material compuesto de uno o varios minerales como resultado final de los diferentes procesos geolgicos. El concepto de roca no se relaciona necesariamente con la forma compacta o cohesionada; tambin las gravas, arenas, arcillas, o incluso el petrleo, son rocas.Las rocas estn sometidas a continuos cambios por las acciones de los agentes geolgicos, segn un ciclo cerrado (el ciclo de las rocas), llamado ciclo litolgico, en el cual intervienen incluso los seres vivos.

Formacin de las rocasLas rocas estn constituidas en general como mezclas heterogneas de diversos materiales homogneos y cristalinos, es decir, minerales. Las rocas poliminerlicas estn formadas por granos o cristales de varias especies mineralgicas y las rocas monominerlicas estn constituidas por granos o cristales de un mismo mineral. Las rocas suelen ser materiales duros, pero tambin pueden ser blandas, como ocurre en el caso de las rocas arcillosas o arenosas.En la composicin de una roca pueden diferenciarse dos categoras de minerales:1. Minerales esenciales o Minerales formadores de roca Son los minerales que caracterizan la composicin de una determinada roca, los ms abundantes en ella. Por ejemplo, el granito siempre contiene cuarzo, feldespato y mica.2. Minerales accesorios Son minerales que aparecen en pequea proporcin (menos del 5% del volumen total de la roca) y que en algunos casos pueden estar ausentes sin que cambien las caractersticas de la roca de la que forman parte. Por ejemplo, el granito puede contener zircn y apatito.

Formacin de les rocas: 1- erosin, transporte, sedimentacin y diagnesis; 2- fusin; 3- presin y temperatura; 4- enfriamiento.Clasificacin de las RocasLas rocas se pueden clasificar atendiendo a sus propiedades, como la composicin qumica, la textura, la permeabilidad, entre otras. En cualquier caso, el criterio ms usado es el origen, es decir, el mecanismo de su formacin. De acuerdo con este criterio se clasifican en gneas (o magmticas), sedimentarias y metamrficas, aunque puede considerarse aparte una clase de rocas de alteracin, que se estudian a veces entre las sedimentarias.Rocas gneas o magmticasSe forman por la solidificacin del magma, una masa mineral fundida que incluye voltiles, gases disueltos. El proceso es lento, cuando ocurre en las profundidades de la corteza, o ms rpido, si acaece en la superficie. El resultado en el primer caso son rocas plutnicas o intrusivas, formadas por cristales gruesos y reconocibles, o rocas volcnicas o extrusivas, cuando el magma llega a la superficie, convertido en lava por desgasificacin.Las rocas magmticas intrusivas son con mucho las ms abundantes, forman la totalidad del manto y las partes profundas de la corteza. Son las rocas primarias, el punto de partida para la existencia en la corteza de otras rocas.Dependiendo de la composicin del magma de partida, ms o menos rico en slice (SiO2), se clasifican en ultramficas (o ultrabsicas), mficas, intermedias y sialicas o cidas, siendo estas ltimas las ms ricas en slice. En general son ms cidas las ms superficiales.Las estructuras originales de las rocas gneas son los plutones, formas masivas originadas a gran profundidad, los diques, constituidos en el subsuelo como rellenos de grietas, y coladas volcnicas, mantos de lava enfriada en la superficie. Un caso especial es el de los depsitos piroclasticos, formados por la cada de bombas volcnicas, cenizas y otros materiales arrojados al aire por erupciones. Los conos volcnicos se forman con estos materiales, a veces alternando con coladas de lava solidificada (conos estratificados).Rocas sedimentariasSe constituyen por diagnesis (compactacin y cementacin) de los sedimentos, materiales procedentes de la alteracin en superficie de otras rocas, que posteriormente son transportados y depositados por el agua, el hielo y el viento, con ayuda de la gravedad o por precipitacin desde disoluciones1 . Tambin se clasifican como sedimentarios los depsitos de materiales organgenos, formados por seres vivos, como los arrecifes de coral, los estratos de carbn o los depsitos de petrleo. Las rocas sedimentarias son las que tpicamente presentan fsiles, restos de seres vivos, aunque stos pueden observarse tambin en algunas rocas metamrficas de origen sedimentario.Las rocas sedimentarias se forman en las cuencas de sedimentacin, las concavidades del terreno a donde los materiales arrastrados por la erosin son conducidos con ayuda de la gravedad. Las estructuras originales de las rocas sedimentarias se llaman estratos, capas formadas por depsito, que constituyen formaciones a veces de gran potencia (espesor).Rocas metamrficasEn sentido estricto es metamrfica cualquier roca que se ha producido por la evolucin de otra anterior al quedar est sometida a un ambiente energticamente muy distinto de su formacin, mucho ms caliente o ms fro, o a una presin muy diferente. Cuando esto ocurre la roca tiende a evolucionar hasta alcanzar caractersticas que la hagan estable bajo esas nuevas condiciones. Lo ms comn es el metamorfismo progresivo, el que se da cuando la roca es sometida a calor o presin mayores, aunque sin llegar a fundirse (porque entonces entramos en el terreno del magmatismo); pero tambin existe un concepto de metamorfismo regresivo, cuando una roca evolucionada a gran profundidad bajo condiciones de elevada temperatura y presin pasa a encontrarse en la superficie, o cerca de ella, donde es inestable y evoluciona a poco que algn factor desencadene el proceso.Las rocas metamrficas abundan en zonas profundas de la corteza, por encima del zcalo magmtico. Tienden a distribuirse clasificadas en zonas, distintas por el grado de metamorfismo alcanzado, segn la influencia del factor implicado. Por ejemplo, cuando la causa es el calor liberado por una bolsa de magma, las rocas forman una aureola con zonas concntricas alrededor del Plutn magmtico. Muchas rocas metamrficas muestran los efectos de presiones dirigidas, que hacen evolucionar los minerales a otros laminares, y toman un aspecto laminar. Ejemplos de rocas metamrficas, son las pizarras, los mrmoles o las cuarcitas. Las rocas metamrficas varan por la presin o las temperaturas a las que son sometidas.Granulometra

La granulometra es la distribucin de los tamaos de las partculas de un agregado tal como se determina por anlisis de tamices (norma ASTM C 136). El tamao de partcula del agregado se determina por medio de tamices de malla de alambre aberturas cuadradas. Los siete tamices estndar ASTM C 33 para agregado fino tiene aberturas que varan desde la malla No. 100(150 micras) hasta 9.52 mm.Los nmeros de tamao (tamaos de granulometra), para el agregado grueso se aplican a las cantidades de agregado (en peso), en porcentajes que pasan a travs de un arreglo de mallas. Para la construccin de vas terrestres, la norma ASTM D 448 enlista los trece nmeros de tamao de la ASTM C 33, ms otros seis nmeros de tamao para agregado grueso. La arena o agregado fino solamente tiene un rango de tamaos de partcula. La granulometra y el tamao mximo de agregado afectan las proporciones relativas de los agregados as como los requisitos de agua y cemento, la trabajabilidad, capacidad de bombeo, economa, porosidad, contraccin y durabilidad del concreto. La distribucin de las partculas se determina por medio de ensayos de cribado empleando mallas, donde los alambres que integran las mallas se entretejen formando espacios cuadrados con diversas aberturas. Las mallas que se usan dependen en cuanto a su abertura y nomenclatura de las normas que se adopten, entre algunas normas y mallas de uso a nivel mundial se encuentran las americanas y las inglesas que se presentan a continuacin:

Mallas Estndar para Normas Americanas e Inglesas.

Agregado GruesoLa grava o agregado grueso es uno de los principales componentes del hormign o concreto, por este motivo su calidad es sumamente importante para garantizar buenos resultados en la preparacin de estructuras de hormign.El agregado grueso estar formado por roca o grava triturada obtenida de las fuentes previamente seleccionadas y analizadas en laboratorio, para certificar su calidad. El tamao mnimo ser de 4,8 mm. El agregado grueso debe ser duro, resistente, limpio y sin recubrimiento de materiales extraos o de polvo, los cuales, en caso de presentarse, debern ser eliminados mediante un procedimiento adecuado, como por ejemplo el lavado.La forma de las partculas ms pequeas del agregado grueso de roca o grava triturada deber ser generalmente cbica y deber estar razonablemente libre de partculas delgadas, planas o alargadas en todos los tamaos.En general, el agregado grueso deber estar de acuerdo con la norma ASTM C 33 (El uso de la norma est sujeto de acuerdo al pas en el cual se aplique la misma ya que las especificaciones de cada una de estas varan de acuerdo con la regin o pas). Agregado FinoLa arena, agregado fino o rido fino se refiere a la parte del rido o material cermico inerte que interviene en la composicin del hormign.El rido fino o arena constituye de hecho la mayor parte del porcentaje en peso del hormign. Dicho porcentaje usualmente supera el 60% del peso en el hormign fraguado y endurecido. La adecuacin de un rido para la fabricacin de hormign debe cumplir un conjunto de requisitos usualmente recogidos en las normas como la EHE, y las normas ASCE/SEI. Dichos requisitos se refieren normalmente a la composicin qumica, la granulometra, los coeficientes de forma y el tamao.El agregado fino consistir en arena natural proveniente de canteras aluviales o de arena producida artificialmente. La forma de las partculas deber ser generalmente cbica o esfrica y razonablemente libre de partculas delgadas, planas o alargadas. La arena natural estar constituida por fragmentos de roca limpios, duros, compactos, durables.En la produccin artificial del agregado fino no deben utilizarse rocas que se quiebren en partculas laminares, planas o alargadas, independientemente del equipo de procesamiento empleado.En general, el agregado fino o arena deber cumplir con los requisitos establecidos en la norma, es decir, no deber contener cantidades dainas de arcilla, limo, lcalis, mica, materiales orgnicos y otras sustancias perjudiciales.TamizadoLa tamizacin o tamizado es un mtodo fsico para separar mezclas. Consiste en hacer pasar una mezcla de partculas de diferentes tamaos por un tamiz, cedazo o cualquier cosa con la que se pueda colar. Las partculas de menor tamao pasan por los poros del tamiz o colador atravesndolo y las grandes quedan retenidas por el mismo.Un ejemplo podra ser: si se saca tierra del suelo y se espolvorea sobre el tamiz, las partculas finas de tierra caern y las piedritas y partculas grandes de tierra quedarn retenidas en el tamiz.Es un mtodo muy sencillo utilizado generalmente en mezclas de slidos heterogneos. Los orificios del tamiz suelen ser de diferentes tamaos y se utilizan de acuerdo al tamao de las partculas de una solucin homognea, que por lo general tiene un color amarillo el cual lo diferencia de lo que contenga la mezcla.Para aplicar el mtodo de la tamizacin es necesario que las fases se presenten al estado slido. Se utilizan tamices de metal o plstico, que retienen las partculas de mayor tamao y dejan pasar las de menor dimetro. Por ejemplo, trozos de mrmol mezclados con arena; harina y corcho; sal fina y pedazos de roca, cantos rodados, etc.El tamiz de tejido no es ms que una serie de hilos colocados a lo ancho y tejido sobre esto en sentido vertical. Lo que estn tejidos a lo ancho se llaman trama y los verticales se llaman urdimbre. La forma de hacerlo es pase el hilo de arriba abajo repetidas veces. Entendemos por tamiz cualquier superficie dotada de perforaciones de una determinada dimensiones, un tamiz puede ser una chapa perforada un emparrillado o un tejido de tamiz que es en el que nos vamos a centrar:Caractersticas de un tejido de tamiz: segn la naturaleza del tamiz que es el material del que esta echo los hilos, pueden ser de acero; Bronce y nylon. Los tamices pueden ser cuadrados, rectangulares, redondos, etc.

Mdulo de Finura El mdulo de finura es un valor til en la elaboracin de los concretos hidrulicos, este valor est relacionado con la granulometra de los agregados. El mdulo de finura se puede calcular tanto en las gravas como en las arenas, sin embargo es ms significativo en las arenas, a este parmetro se le llega a utilizar en algunos mtodos de diseo de mezclas. El mdulo de finura de la arena se calcula primero sumando los porcentajes retenidos acumulados en las mallas No. 4, No. 8, No. 16, No. 30, No. 50 y No. 100 y luego dividiendo esta cantidad por 100. Valores altos del mdulo de finura (arriba de 3.00) indican arenas gruesas y valores bajos (cercanos a 2.00) indican arenas finas. Debe indicarse que el parmetro es til para evaluar el consumo de pasta de cemento que se puede emplear en los morteros o concretos ya que dependiendo del tamao de las arenas se requerir ms o menos pasta para rodear las partculas, las arenas finas (mayor superficie especfica) consumirn ms pasta y consecuentemente ms cemento, por el contrario las arenas gruesas (menos superficie especfica) consumirn menos pasta y consecuentemente menos cemento.Curva GranulomtricaLa curva granulomtrica de un suelo es una representacin grfica de los resultados obtenidos en un laboratorio cuando se analiza la estructura del suelo desde el punto de vista del tamao de las partculas que lo forman.Para este anlisis se utilizan dos procedimientos en forma combinada, las partculas mayores de separan por medio de tamices con aberturas de malla estandarizadas, y luego se pesan las cantidades que han sido retenidas en cada tamiz. Las partculas menores se separan por el mtodo hidromtrico.Se representa grficamente en un papel denominado "log-normal" por tener en la horizontal una escala logartmica, y en la vertical una escala natural.

Ensayos de Control de Calidad de AgregadosMTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA COMPOSICIN GRANULOMETRCA DE AGREGADOS FINOS Y GRUESOS.Este mtodo describe un procedimiento para la determinacin por cernido, de la distribucin de los tamaos de las partculas de agregados finos y gruesos.RESUMEN DEL MTODO: Una muestra de agregado seco de peso conocido se separar a travs de una serie de cedazos de aberturas progresivamente menores para determinar la distribucin de los tamaos de las partculas.APARATOS: - Balanza (deber permitir lecturas con apreciacin de 0,5 g) - Horno: ( de tamao adecuado y capaz de mantener una temp. De 110 C )La muestra de agregado se humedecer previamente para disminuir la segregacin y la prdida de polvo. A continuacin se obtendr una muestra representativa del material; seque la muestra en el horno hasta peso constante a una temperatura de 110+/-5 C.Ensamble los cedazos en orden de tamao de aberturas decrecientes, desde arriba hacia abajo y coloque la muestra en el cedazo superior. Agite los cedazos a mano o por medio mecnicos durante un perodo de tiempo suficiente. Contine el cernido hasta que durante un minuto no pase ms de 1% en peso del residuo por ningn cedazo y determine el peso del material retenido en cada cedazo. El informe incluir: El porcentaje de material retenido en cada cedazo y el porcentaje total de material que pasa por cada cedazo. Los porcentajes se anotarn redondeando el entero ms cercano, a excepcin del porcentaje que pasa por el cedazo # 200, el cual se indicar con aproximacin de 0,1 %.MTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA RESISTENCIA AL DESGASTE EN AGREGADOS GRUESOS POR MEDIO DE LA MAQUINA DE LOS ANGELES.Este mtodo describe un procedimiento para ensayar agregados gruesos de tamao mayores de (19 mm) por resistencia al desgaste (abrasin) usando la mquina de Los ngeles.APARATOS: - Mquinas de Los ngeles - Cedazos.- Balanza: (que deber permitir lecturas con apreciacin de 5g)CARGA ABRASIVA: Consistir en esferas de acero, de aproximadamente 4.7cm de dimetro y pesando cada una entre 390 y 445 grs. La carga abrasiva tendr un peso total de 500 +/- 25 grs. MUESTRA: La muestra de ensayo consistir en agregado limpio representativo del material y que ha sido secado en un horno a una temperatura comprendida entre 105 y 110 C hasta un peso aproximadamente constante.Se colocara la muestra de ensayo y la carga abrasiva en mquina de los ngeles y se har rotar el tambor a una velocidad de 30 a 33 r.p.m. durante 1000 revoluciones. Despus del nmero de revoluciones prescritas, se descargara el material y se har una separacin preliminar de la muestra en un cedazo ms grueso # 12 (1.68 mm) y luego se cernir la porcin ms fina en un cedazo #12.La diferencia entre el peso original y el peso final de la muestra de ensayo, se expresar como porcentaje del peso original. Este valor se tomar como el Porcentaje de desgaste (De) .MTODO DE ENSAYO PARA LA DETERMINACIN CUALITATIVA DE IMPUREZAS ORGAMICAS EN LAS ARENAS PARA CONCRETO (ENSAYO COLORIMTRICO).Este mtodo describe el procedimiento para sealar la presencia de compuestos orgnicos nocivos en arenas naturales que han de usarse en concretos. El valor principal que tiene el ensayo es de indicar la necesidad de hacer ensayos adicionales de las arenas, antes de aprobar su uso.APARATOS:FRASCOS DE VIDRIO: Se necesitan dos frascos de vidrio claros, ovalados, graduados, con tapon4es de goma y de aproximadamente de 350 c/c.REACTIVOS Y SOLUCIN DE REFERENCIA DE COLOR PATRON:Solucin de hidrxido de sodio al 3%: disuelva tres partes (por peso) de hidrxido de sodio (NaOH) en 97 partes de agua:Solucin de referencia de color patrn: disuelva bicarbonato de potasio (K2 Cr2 O7) en cido sulfrico concentrado (peso especfico 1,84) a razn de 0,250 grs por 100 c/c de cido. La solucin debe ser recin preparada para la comparacin del color.MUESTRA: Se obtendr por medio de un muestreador, una muestra de ensayo representativa de arena, que pese alrededor de 0.5 Kg.PROCEDIMIENTO: Llene un frasco de vidrio claro con la muestra de arena por ensayar hasta un tercio de su altura. Aada una solucin al 3% de hidrxido de sodio en agua, hasta que el volumen de la arena y l lquido indicado despus de agitar sea igual a las dos terceras partes de la altura. Tape el frasco agtelo vigorosamente y luego djelo reposar durante 24 horas.DETERMINACIN DEL VALOR DEL COLOR:Al final del perodo de reposo, llene un frasco de vidrio claro de 350cc, hasta una cuarta parte de la altura con la solucin de referencia fresca, del color patrn, preparada con una anterioridad no mayor de dos horas. Luego compare el color del lquido que sobrenada la muestra de ensayo con el de la solucin de referencia de color patrn y anote si su color es ms claro, ms oscuro o igual al color patrn de referencia.DETERMINACIN CUANTITATIVA DEL CONTENIDO DE CLORUROS Y SULFATOS SOLUBLES EN LAS ARENAS.Este mtodo se utiliza para determinar el contenido de cloruros y sulfatos solubles en las arenas destinadas a la preparacin de concretos.RESUMEN DEL MTODO: Una muestra de arena previamente preparada se somete a la accin de distintos reactivos. La cantidad de precipitado de Ag Cl que se produce en el caso de la determinacin de cloruros, y la de Ba Cl en el caso de los sulfatos solubles contenidos en la muestra ensayada.