IV Geologia Economica

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IV. Geología Económica 4.1. DESCRIPCIÓN Geología Económica trata de las materias del reino mineral que el hombre extrae de la tierra Para las necesidades y comodidad de su vida. Esta rama de la Geología se encarga del estudio de las rocas con el fin de encontrar depósitos minerales que puedan ser explotados con un beneficio práctico o económico. El geólogo económico se encarga de hacer todos los estudios necesarios para poder encontrar las rocas o minerales que puedan ser potencialmente explotados. La explotación de estos recursos se conoce como minería. Los recursos minerales tienen una gran importancia en la vida diaria del hombre actual, ya que estos proveen muchos elementos básicos que ayudan a hacer más fácil la vida moderna y que nos permiten tener calefacción, electricidad, llenar el tanque de nuestros vehículos, hacer abonos para fertilizar nuestras tierras, obtener materiales para construir viviendas y edificios, producir medicinas, accesorios, etc. Los estudios de geología económica o de prospección, se hacen mediante la evaluación geológica de la zona de interés y se complementan con estudios asociados de otras ramas de la geología como la geoquímica, geología estructural, geofísica, sedimentología, que nos permiten conocer más a fondo el potencial mineralógico y hacer la delimitación y cuantificación de la fuente de material. 4.2. YACIMIENTOS NO METÁLICOS Los minerales y las rocas siguen siendo materias primas ineludibles y en la mayoría de los casos insustituibles que requiere el hombre para vivir en este mundo. A medida que la población aumenta, mayor es la obligación de buscar nuevos recursos geológicos para responder a sus necesidades. La producción de rocas y minerales no metalíferos ha experimentado un crecimiento continuo y progresivo en todo el mundo, en especial en la última década, y sobre todo con la entrada en el mercado de los países emergentes. El desafío del Siglo XXI es encontrar las maneras de convertir el recurso mineral en un recurso sostenible para un mayor y equitativo beneficio para la sociedad. Para el presente capitulo se pone a disposición toda la información requerida para los yacimientos no metálicos identificados a lo largo del recorrido realizado, Quinua – Socos. Página38

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IV. Geología Económica

4.1. DESCRIPCIÓN

Geología Económica trata de las materias del reino mineral que el hombre extrae de la tierra Para las necesidades y comodidad de su vida.Esta rama de la Geología se encarga del estudio de las rocas con el fin de encontrar depósitos minerales que puedan ser explotados con un beneficio práctico o económico. El geólogo económico se encarga de hacer todos los estudios necesarios para poder encontrar las rocas o minerales que puedan ser potencialmente explotados. La explotación de estos recursos se conoce como minería. Los recursos minerales tienen una gran importancia en la vida diaria del hombre actual, ya que estos proveen muchos elementos básicos que ayudan a hacer más fácil la vida moderna y que nos permiten tener calefacción, electricidad, llenar el tanque de nuestros vehículos, hacer abonos para fertilizar nuestras tierras, obtener materiales para construir viviendas y edificios, producir medicinas, accesorios, etc.Los estudios de geología económica o de prospección, se hacen mediante la evaluación geológica de la zona de interés y se complementan con estudios asociados de otras ramas de la geología como la geoquímica, geología estructural, geofísica, sedimentología, que nos permiten conocer más a fondo el potencial mineralógico y hacer la delimitación y cuantificación de la fuente de material.

4.2. YACIMIENTOS NO METÁLICOS

Los minerales y las rocas siguen siendo materias primas ineludibles y en la mayoría de los casos insustituibles que requiere el hombre para vivir en este mundo. A medida que la población aumenta, mayor es la obligación de buscar nuevos recursos geológicos para responder a sus necesidades. La producción de rocas y minerales no metalíferos ha experimentado un crecimiento continuo y progresivo en todo el mundo, en especial en la última década, y sobre todo con la entrada en el mercado de los países emergentes. El desafío del Siglo XXI es encontrar las maneras de convertir el recurso mineral en un recurso sostenible para un mayor y equitativo beneficio para la sociedad.Para el presente capitulo se pone a disposición toda la información requerida para los yacimientos no metálicos identificados a lo largo del recorrido realizado, Quinua – Socos.

4.2.1. PUZOLANA

4.2.1.1. Descripción

Las puzolanas son rocas naturales de origen volcánico de naturaleza sillico aluminosas. No tienen de por si propiedades hidráulicas pero en presencia de agua e hidróxido cálcico, a la temperatura ambiente determinados constituyentes de la misma, son capaces de reaccionar y dar lugar a la formación de compuestos cementantes de la misma naturaleza que los que se originan en la hidratación del clinker portland. (SEGÚN LA Norma ASTM C 618-80).

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Aunque los compuestos químicos son similares, el material vidrioso formado por expulsión violenta del magma fundido en la atmosfera y es más reactivo con la Cal que la ceniza volcánica o puzolana natural formada por erupciones menos violentas. La generación de puzolanas naturales adecuadas está, por lo tanto, limitada a solo a algunas regiones del mundo.Las buenas puzolanas a menudo se encuentran como cenizas finas, pero también en forma de grandes partículas o tufos (ceniza volcánica solidificada) que deben ser triturados para emplearse como puzolana. Sin embargo, la calidad de dichas puzolanas puede variar grandemente, incluso dentro de un mismo depósito.

4.2.1.2. Principales tipos de puzolana

A. Puzolanas naturales

Las puzolanas naturales esencialmente son cenizas volcánicas de actividades volcánicas geológicamente reciente. Se define como ”materiales silícicos que, no poseyendo por si mismos propiedades cementantes, contienen constituyentes que, a la temperatura ordinaria, se combinan con la cal, en presencia de agua, para dar compuestos dotados de escasa solubilidad y de propiedades resistentes”.

Figura 4.3.2.A: Puzolana Natural de origen volcánico

B. Puzolanas artificiales (Cenizas volantes)

Las puzolanas artificiales son el resultado de diversos procesos industriales, generalmente como subproductos. Las puzolanas artificiales más importantes son arcilla cocida, cenizas de combustible pulverizado, escoria de alto hornos granulada y molida.Puzolana de origen artificial pueden ser:1) Las arcillas calcinadas, que poseen sílice y alúmina libres, según:

2SiO2 Al2O3 2H2O + calor → SiO2 + Al2O3 + H2O

También se acepta que la deshidratación de la caolinita origina 2 SiO2.Al2O3, capaz de endurecer en presencia de agua saturada de cal, formando el hidrato.

2 SiO2. Al2O3. Cao. 10 H2O

2) Las bauxitas calcinadas.3) Las cenizas volantes,La reacción de las cenizas volcánicas con la cal, en presencia de agua, a temperatura ordinaria, constituye el punto más importante en la aplicación de estos materiales. Se dice

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que estas cenizas son puzolánicos, ya que se comportan como puzolanas naturales y aun mejor que estas. En la práctica puede afirmarse que el papel desempeñado por las cenizas es muy similar al de las puzolanas, con la ventaja sobre las mismas de que se obtienen ya en estado de gran finura, sin necesidad de molerlas. Las características de las cenizas volantes dependen de las propiedades del carbón quemado en la central, y de la naturaleza del mismo. Así, pues, existirían cenizas de antracita, de hulla y de lignito, siendo su composición variable de unas a otras. De todas formas, y salvo raras excepciones, se caracterizan por su elevado contenido en sílice (SiO2), alúmina (Al2O3) y óxido de hierro (Fe2O3), así como por su baja proporción de cal (CaO).

Figura 4.3.2.A: Puzolana artificial (Ceniza volante tipo F)

4.2.1.3. Ubicación

Los yacimientos que se pudieron encontrar en el recorrido Quinua-Socos son: En Huayllapampa, al costado del rio Chacco. En Huatatas a 2.5 Km. Del Distrito de San Juan Bautista. En las faldas del cerro la Picota a 4 Km en de la ciudad de Ayacucho En Quicapata en de la ciudad de Ayacucho.

4.2.1.4. Composición química

Según el análisis por el INGEMET, de las muestras tomadas de los yacimientos de Urubamba arrojaron los siguientes resultados siguientes en (%):

Cuadro Nº 4.3Composición química (%)

SiO2 59,54Al2O3 19,36Fe2O3 9,46

Ca 7,82MgO 1,52otros 2,01

4.2.1.5. Clasificación geológica

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Puzolana IMAGEN

Grupo sedimentaria

Origen volcánico

Tamaño del grano Medio fino

Composición Dacitica

4.2.1.6. Propiedades físico-químicas

Textura granular fina. Presenta una coloracion parda claro. Peso específico: 3.05 a 3.25. Dureza: se debe a la presencia de silicatos trecalcico. Temperatura de calcinacion adecuada es de 900oc. Posee propiedades cementantes.

4.2.1.7. Procesamiento

La actividad puzolánica se refiere a la cantidad máxima de hidróxido de calcio con la que la puzolana puede combinar y la velocidad con la cual ocurre esta reacción.

Puzolana + Cal + Agua --→ Silicatos y Aluminatos de Calcio hidratados

La actividad puzolánica depende: de la naturaleza y proporción de las fases activas presentes en la puzolana (composición mineralógica), de la relación cal – puzolana de la mezcla, de la finura (o superficie específica) de la puzolana y de la temperatura de la reacción. Los productos de reacción puzolana/cal generalmente son del mismo tipo que los productos de hidratación del Cemento Pórtland: Silicatos Cálcicos Hidratados (CSH), Aluminatos Cálcicos Hidratados (CAH) y Sílico - Aluminatos Cálcicos Hidratados (CSAH.

4.2.1.8. Usos

Los principales usos y aplicaciones de la roca volcánica conocida como puzolana son ideales para amplia variedad de aplicaciones incluyendo:

Paisajismo: su bajo peso en relación con el tamaño y su aspecto rústico y exótico ofrecen una solución funcional y estéticamente innovadora en la jardinería creativa, Donde la puzolana es un sustituto eficaz del césped en zona con carencia de agua de riego y sustituto de otros materiales como la perlita.

Drenaje Natural: por su calidad porosa, la puzolana es un drenaje natural para jardines e instalaciones deportivas al aire libre como los campos de futbol.

Medio de cultivo: la puzolana es un sustrato inerte, aire ante y de alto drenaje ideal para cultivos.

Hormigones de baja densidad: su alta resistencia y su peso relativo bajo la constituyen en una opción muy densa para la elaboración de este tipo de compuestos.

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Filtro Natural: su alta porosidad la convierte en un filtro natural sumamente efectivo para líquidos.

Aislante térmico: utilizada en la construcción debido a su capacidad como barrera al paso del calor.

Arqueología: como protector de restos arqueológicos de baja densidad para conservación.

Abrasivo: utilizada como ingrediente en detergentes abrasivos.

En la fabricación de cemento Puzolánico.

4.2.2. ARCILLAS

Figura 4.4: Arcilla

4.2.2.1. Descripción

Es un material plástico inorgánico natural, formando principalmente o en su totalidad, por partículas que tienen un diámetro menor de 0.005 milímetros, cristalino, finalmente dividido formando esencialmente por silicato de aluminio hidratado. En la zona de estudio existe la siguiente variedad: arcilla corriente, arcilla refractaria, arcilla para cerámica y caolines.

4.2.2.2. Clasificación geológica

Arcilla IMAGEN

Grupo sedimentaria

Origen volcánico

Tamaño del grano fino

Tipo inorgánica

4.2.2.3. Ubicación

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Los yacimientos de arcilla se encuentran localizados en los siguientes distritos de la provincia de huamanga: En el recorrido, ubicado en el punto 8, distrito de Pacaycasa, se encuentra el yacimiento de arcilla y la planta procesadora de ladrillos. Quinua (moya) Acos Vinchos. Socos. Carmen Alto. Chiara. San Jose de Ticcllas. Tambillo. Santa Ana. Pacaicasa.

4.2.2.4. Composición química

Cuadro Nº 4.3Composición química (%)

SiO2 52,04Al2O3 30,88CaO 1,18MgO 0,99Fe2O3 4.62TiO2 0.0025

4.2.2.5. Propiedades físico-químicas

Las importantes aplicaciones industriales de este grupo de minerales radican en sus propiedades fisico-químicas. Dichas propiedades derivan, principalmente, de:

* Su extremadamente pequeño tamaño de partícula (inferior a 2 mm) * Su morfología laminar (filosilicatos) * Las sustituciones isomórficas, que dan lugar a la aparición de carga en las láminas y a la presencia de cationes débilmente ligados en el espacio interlaminar.

Como consecuencia de estos factores, presentan, por una parte, un valor elevado del área superficial y, a la vez, la presencia de una gran cantidad de superficie activa, con enlaces no saturados. Por ello pueden interaccionar con muy diversas sustancias, en especial compuestos polares, por lo que tienen comportamiento plástico en mezclas arcilla-agua con elevada proporción sólido/líquido y son capaces en algunos casos de hinchar, con el desarrollo de propiedades geológicas en suspensiones acuosas.

Por otra parte, la existencia de carga en las láminas se compensa, como ya se ha citado, con la entrada en el espacio interlaminar de cationes débilmente ligados y con estado variable de hidratación, que pueden ser intercambiados fácilmente mediante la puesta en contacto de la arcilla con una solución saturada en otros cationes, a esta propiedad se la conoce como capacidad de intercambio catiónico y es también la base de multitud de aplicaciones industriales.

Superficie específica

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La superficie específica o área superficial de una arcilla se define como el área de la superficie externa más el área de la superficie interna (en el caso de que esta exista) de las partículas constituyentes, por unidad de masa, expresada en m2/g.Las arcillas poseen una elevada superficie específica, muy importante para ciertos usos industriales en los que la interacción sólido-fluido depende directamente de esta propiedad.A continuación se muestran algunos ejemplos de superficies específicas de arcillas:

Caolinita de elevada cristalinidad hasta 15 m2/g Caolinita de baja cristalinidad hasta 50 m2/g Halloisita hasta 60 m2/g Illita hasta 50 m2/g Montmorillonita 80-300 m2/g Sepiolita 100-240 m2/g Paligorskita 100-200 m2/g

Características

Capacidad de absorción Plasticidad Tixotropía4.2.2.6. Procesamiento

La explotación, normalmente, se efectúa a cielo abierto, utilizando medios mecánicos convencionales. La potencia del recubrimiento a remover varía de unos yacimientos a otros, pero, generalmente, en la mayor parte de las explotaciones son inferiores a los 15 m.El procesado industrial del producto de cantera viene fijado por la naturaleza y uso a que se destine. Generalmente es sencillo, reduciéndose a un machaqueo previo y eliminación de la humedad y finalmente, a una molienda hasta los tamaños de partícula deseados. La temperatura de secado depende de la utilización posterior de la arcilla. 

4.2.2.7. Usos

Desde el punto de vista artesanal, la mayor parte de las aplicaciones no requieren especificaciones estrictas en cuanto a composición química (composición de las capas tetraédrica y octaédrica). Sin embargo, en el caso de procesos industriales si tiene importancia el quimismo del espacio interlaminar y sus propiedades fisico-químicas. 

 ARCILLAS COMUNES El principal uso de estos materiales arcillosos se da en el campo de la cerámica de construcción (tejas, ladrillos, tubos, baldosas....), alfarería tradicional, lozas, azulejos y gres. Uso al que se destinan desde los comienzos de la humanidad.Prácticamente todas las arcillas son aptas para estos usos, primando las consideraciones económicas.Son así mismo son utilizadas en la manufactura de cementos, como fuente de alúmina y sílice, y en la producción de áridos ligeros (arcillas expandidas).

4.2.3. SILLAR

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Figura 4.2.3: Sillar

4.2.3.1. Definición

Un sillar es una piedra labrada por varias de sus caras, generalmente en forma de paralelepípedo, y que forma parte de las obras de fábrica.Los sillares suelen tener un tamaño y peso que obliga a manipularlos mediante máquinas, a diferencia de los mampuestos, que, como su nombre indica, se ponen con la mano.Se llama sillarejo cuando el sillar es más pequeño o está labrado toscamente. Cuando los sillares se superponen sin una argamasa, mortero o cemento que los una, a la obra resultante se la denomina sillería en seco. 4.2.3.2. Clasificación geológica

SILLAR IMAGEN

Grupo Ígnea

Origen volcánico

Tamaño del grano finas

Tipo Toba

Es una roca de origen volcánico de tipo toba siendo de composición dacítica riolítica andesítica

4.2.3.3. UbicaciónPoronga y Lagunilla en Pacaicasa punto 09, perteneciente a la formación Ayacucho.

4.2.3.4. Composición química

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Cuadro Nº 4.2.3.4Composición química (%)

4.2.3.5. Propiedades físico-químicas

Se tienen estudios realizados a las propiedades del sillar, tanto físicas como químicas: El sillar al ser material producto de erupciones volcánicas contiene una gran cantidad de vacíos por lo que tiene un alto porcentaje de absorción: más del 50%, este material debe ser chancado y empleado preferentemente con el pasante de la malla de 2” y retenida en la # 4 (Para que se pueda utilizar como un agregado grueso), Es de fácil corte y de una resistencia a la tracción de 5 Kg/cm2

El sillar proviene de la lava volcánica producida por la erupción de los volcanes, la lava al enfriarse, vitrificarse y mezclarse con otros materiales forman el sillar. Un dato importante es relacionado al lugar de donde proviene la mayor de canteras de sillar que es Cerro Colorado proveniente de la cantera de Añashuayco (Arequipa) que tiene una extensión de 60 a 200 metros de espesor, la variedad de sillar que existe son: - Sillar color parduzco que es muy duro. - Sillar Amarillo que es resistente y duro. - Sillar Salitroso Pesado poco resistente. - Sillar Blanco de fácil corte. - Sillar Rosado.

4.2.3.6. Procesamiento

Antes de empezar a trabajar con la piedra hay que hacer una buena elección del bloque. Dicha elección debe realizarse en función del tipo de roca y de las necesidades de la obra a la que se va a destinar la pieza final. Es conveniente conocer las propiedades de la roca (dureza, resistencia a la compresión y a los ácidos, densidad, peso específico, tenacidad, etc.). Además, debe realizarse una atenta observación de posibles grietas, manchas, impurezas o incluso pequeñas cavidades o defectos que posteriormente puedan perjudicar la obra. Los bloques que presenten alguno de esos defectos o tengan grandes diferencias en el tamaño de grano deberán ser rechazados. Para comprobar que la roca no tiene

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internamente esas imperfecciones, se suele realizar una prueba acústica golpeando la piedra con la campana.

4.2.3.7. Usos

Muy aplicado en la construcción de edificios de muchas ciudades del Perú. Se usa como piedra ornamental en la estructura de los templos de Ayacucho, fundamentalmente en las bóvedas y columnas de la Catedral, San Agustín, Santo Domingo, Santa Clara, San Francisco de Paula y otros, y en los portales de los portales de las casonas Huamanguinas.

4.2.4. AGREGADOS

4.2.4.1. Definición

Material granular, el cual puede ser arena, piedra natural (acumuladas a orillas y fondo de los mares y ríos) zarandeada o chancada, empleado con un medio cementante para formar concreto o mortero.

4.2.4.2. Clasificación geológica

AGREGADOS IMAGEN

Grupo Ígnea sedimentarias metamórficas

Origen mecánico

Tamaño del grano grueso

Tipo

4.2.4.3. Ubicación

Los depósitos que sirven como fuente de material para construcción en nuestra zona (agregados), en nuestro recorrido se encontraron en el río Chacco, en la planta de tratamiento de agregados ubicado en el punto 10. Encontrándose a 20 Km. de la ciudad de Ayacucho.4.2.4.4. Composición química

Se compone mayormente de granos de granos de cuarzo, guijarros y una variedad de sustancias comunes y abundantes.

4.2.4.5. Propiedades físico-químicas

a. DensidadLa densidad de los agregados es especialmente importante para los casos en que se busca diseñar concretos de bajo o alto peso unitario.Las bajas densidades indican también que el material es poroso y débil y de alta absorción.

b. Porosidad

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Es una de las más importantes propiedades del agregado por su influencia en las otras propiedades de éste, puede influir en la estabilidad química, resistencia a la abrasión, resistencias mecánicas, propiedades elásticas, gravedad específica, absorción y permeabilidad.

c. ResistenciaLa resistencia del concreto no puede ser mayor que el de los agregados; la textura la estructura y composición de las partículas del agregado influyen sobre la resistencia.Si los granos de los agregados no están bien cementados unos a otros consecuentemente serán débiles. La resistencia al chancado o compresión del agregado deberá ser tal que permita la resistencia total de la matriz cementante.

d. TenacidadEsta característica está asociada con la resistencia al impacto del material. Está directamente relacionada con la flexión, angularidad y textura del material

e. DurezaSe define como dureza de un agregado a su resistencia a la erosión abrasión o en general al desgaste. La dureza de las partículas depende de sus constituyentes.Entre las rocas a emplear en concretos éstas deben ser resistentes a procesos de abrasión o erosión y pueden ser el cuarzo, la cuarzita, las rocas densas de origen volcánico y las rocas silicosas.

4.2.4.6. clasificación

Existen varias formas de clasificar a los agregados, algunas de las cuales son:

POR SU NATURALEZA:Los agregados pueden ser naturales o artificiales, siendo los naturales de uso frecuente, además los agregados utilizados en el concreto se pueden clasificar en: agregado grueso, fino y hormigón (agregado global).

a. El agregado fino, se define como aquel que pasa el tamiz 3/8" y queda retenido en la malla N° 200, el más usual es la arena producto resultante de la desintegración de las rocas.

b. El agregado grueso, es aquel que queda retenido en el tamiz N°4 y proviene de la desintegración de las rocas; puede a su vez clasificarse en piedra chancada y grava.

c. El hormigón, es el material conformado por una mezcla de arena y grava este material mezclado en proporciones arbitrarias se encuentra en forma natural en la corteza terrestre y se emplea tal cual se extrae en la cantera.

POR SU DENSIDAD:Se pueden clasificar en agregados de peso específico normal comprendidos entre 2.50 a 2.75, ligeros con pesos específicos menores a 2.5, y agregados pesados cuyos pesos específicos son mayores a 2.75.

POR EL ORIGEN, FORMA Y TEXTURA SUPERFICIAL:

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Por naturaleza los agregados tienen forma irregularmente geométrica compuestos aleatoriamente por caras redondeadas y angularidades. En términos descriptivos la forma de los agregados puede ser: Angular: Poca evidencia de desgaste en caras y bordes. Sub angular: Evidencia de algo de desgaste en caras y bordes. Sub redondeada: Considerable desgaste en caras y bordes. Redondeada: Bordes casi eliminados. Muy Redondeada: Sin caras ni bordes

4.2.4.7. Procesamiento

Selección Se realizan estudios preliminares para la selección del lugar donde se realizará la explotación. Una vez definido el lugar se debe realizar un Plan de Explotación de Mina y Recuperación, estos permitirán hacer la explotación de manera ordenada y responsable con el ambiente.

Trabajo de Campo En la cantera se debe realizar el descapote que es una limpieza del suelo natural. La explotación es el trabajo de perforación y colocación de voladura para fragmentar la roca a tamaños que pueden ser procesados por la planta de producción de agregados. El material es cargado en camiones para ser transportado hasta la tolva de alimentación de la planta.

Producción Los camiones depositan el material en la tolva de alimentación primaria. En el proceso de trituración primaria y secundario, a través de un impactor, las rocas son llevadas a tamaños menores de 1 pulgada. El tamizado, consiste en pasar el material triturado por cribas vibratorias que lo clasificarán en gravas y arenas según las granulometrías previamente especificadas. Durante el tamizado, el material es lavado para eliminar contaminaciones en el producto final.

Pruebas de Calidad Al producto final le realizamos las verificaciones de calidad que están establecidas en la norma ASTM C-33 para verificar su cumplimiento como agregado para concreto principalmente. De igual manera llevamos controles que nos permiten verificar la calidad de nuestros procesos.

4.2.4.8. Usos

Los agregados finos tienen una variedad de usos en la industria de la construcción, los principales son los siguientes: Como un constituyente principal de la masa de concreto, ya sea formado en un lugar o para unidades ensambladas. Como una parte de la sección “no unida” del pavimento de una carretera.

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En la producción de concreto, tales como baldosas para techo o tuberías de concreto; Con cemento, para producir retazos de cemento para pisos y coberturas de pared internas y externas; Con cemento y en la cal apagada, para producir morteros de masonería; Con yeso de parís, para producir cal para enyesar paredes y techos; Como un relleno para surcos en los cuales se ponen cables de electricidad y algunos otros servicios principales; Como material de filtro para los drenajes y los afluentes de desechos; Como el constituyente principal en la manufactura de vidrio. En el uso común están los términos de arena de concreto.

4.2.5. DIATOMITA

Figura 4.2.5: Diatomita

4.2.5.1. Descripción

Las diatomitas son rocas sedimentarias silíceas de grano fino, formadas por la acumulación de frústulas de diatomeas (acumulación por gravedad cuando muere la célula). Las frústulas se componen de sílice amorfa (ópalo).Se originan en ambientes sedimentarios extensos y poco profundos, donde existe una lenta deposición de sedimentos clásticos, en los que el agua contiene abundantes nutrientes y sílice.Debe tratarse de medios protegidos de los aportes terrígenos, para que la acumulación sea suficientemente rica en restos silíceos.

4.2.5.2. Clasificación geológica

DIATOMITA IMAGEN

Grupo Sedimentaria

Origen Marino-lacustre

Tamaño del grano Fina

Tipo

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DEPOSITOS DE ORIGEN MARINO

•PiuraDepósitos de diatomita se encuentran intercalados con fosforitas en la Formación Zapallal (parte superior).•IcaSe encuentran en la Formación Pisco, intercaladas con capas de arcillas.

DEPÓSITOS DE ORIGEN LACUSTRE

• AyacuchoDepósitos como los de Quicapata y Tambillo, las diatomitas forman parte de la Formación Ayacucho.• ArequipaCapas de diatomita alternan con sedimentos lacustres y cenizas volcánicas cenizas volcánicas

4.2.5.3. Composición química

Según el análisis por el INGEMMET, de las muestras tomadas de los yacimientos de Ayacucho arrojaron los siguientes resultados siguientes en (%):

Cuadro Nº 4.2.6.3Composición química diatomita (%)

Yacimiento lacustre - AyacuchoSiO2 85.78

Al2O3 2.71

Fe2O3 1.22

CaO 0.64

MnO 0.01

MgO 0.55

TiO2 0.14

Na2O 0.26

P2O5 0.02

K2O 0.39

PXC 8.29

PXC: Perdida por calcinaciónFuente: Instituto Geológico Minero y Metalúrgico (INGEMMET)

4.2.5.4. Propiedades físico-químicas

Las características y propiedades principales de las diatomitas se resumen a continuación:

El color por lo regular es blanco, aunque pueden estar coloreadas. Baja densidad. Alta porosidad. Dureza (Mohs) 1,5 a 2.

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Capacidad abrasiva suave. Conductividad térmica muy baja. Alta resistencia a la temperatura. Área superficial 10 a 30 m2/g (la calcinación la reduce a 0,5 a 5 m2/g). Índice de refracción 1,40 a 1,46 (la calcinación la incrementa a 1,49). Químicamente inerte.

4.2.5.5. Procesamiento

MINADOPor tratarse de acumulaciones sedimentarias casi horizontales y de material poco consistente, su explotación es sencilla y a tajo abierto.

TRITURACIÓN PRIMARIAPara desagregar el material, obtener material más homogéneo y remover impurezas.

MOLIENDA/SECADOLa molienda y el secado se realizan de manera simultánea. Los secadores son usados para reducir la humedad en un 15%.

CLASIFICACIÓNLas partículas de diatomitas suspendidas pasan a través de una serie de ventiladores, ciclones y separadores para separan el material en varios tamaños, removiendo impurezas y rechazando el agua absorbida.

CALCINACIÓN CON O SIN FUNDENTELa calcinación es un proceso industrial para mejorar la calidad de las diatomitas, porque produce cambios favorables en sus propiedades físicas y químicas.

4.2.5.6. Usos

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• Se emplea como aislante térmico en forma de ladrillos y losetas, en las plantas de metalurgia, manufactura del vidrio, en hornos y varios equipos de cerámica, etc.• Se requiere que la diatomita tenga peso específico mínimo, estructura microscópica y tamaño de grano.

• En la Industria de la construcción, para edificaciones ligeras.• Como agente absorbente y adsorbente (en forma sólida o pulverizada) de líquidos desinfectantes, pesticidas, portador de catalizadores en la industria química.• Como carga o relleno en forma pulverizada es empleada en la industria de la pintura, plástico, etc.• Como abrasivo, en la pulimentación de superficies metálicas, vidrios, etc.

4.2.6. YESO

Figura 4.2.5: Yeso

4.2.6.1. Descripción

La roca natural denominada aljez (sulfato de calcio dihidrato: CaSO4·2H2O), mediante deshidratación, al que puede añadirse en fábrica determinadas adiciones de otras sustancias químicas para modificar sus características de fraguado, resistencia, adherencia, retención de agua y densidad, que una vez amasado con agua, puede ser utilizado directamente.El yeso, como producto industrial, es sulfato de calcio hemihidrato (CaSO4·½H2O), también llamado vulgarmente "yeso cocido". Se comercializa molido, en forma de polvo. Una variedad de yeso, denominada alabastro.

4.2.6.2. Clasificación geológica

YESO IMAGEN

Grupo Sedimentaria

Origen

Tamaño del grano

Tipo Quimico

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4.2.6.3. Ubicación Durante el recorrido observamos el yacimiento de yeso en el punto 24 perteneciente al distrito de Socos al sur-oeste de Huamanga.

4.2.6.4. Composición química

Cuadro Nº 4.2.6.4Composición química (%)

SO3

CaO

H2O

46.5%

32.6%

20.9%

4.2.6.5. Propiedades físico-químicas

Color Incoloro, blanco, gris; diversas tonalidades de amarillo a rojo castaño o negro, a causa de sus impurezas.

Raya Blanca

Lustre Vítreo y sedoso en los cristales. Nacarado o perlado en las superficies de exfoliación

Transparencia Transparente a traslucido

Dureza 1,5 - 2 en la escala de Mohs, puede ser rayado con la uña

Tenacidad Frágil

Peso específico 22,70 N/dm³

Densidad 2,31 - 2,33 g/cm3

4.2.6.6. Procesamiento

A continuación se muestra el proceso de fabricación del yeso.

EXTRACCIÓNEl sulfato de calcio dihidratado se extrae de las minas. El tamaño de las piedras puede ser de hasta 50 cm de diámetro.

SELECCIÓN DE LA MATERIA PRIMASe hace una minuciosa selección de la piedra de yeso natural, posteriormente se almacena para su uso en el proceso de calcinación dependiendo del tipo de yeso a fabricar.

CALCINACIÓNUna vez seleccionado el yeso crudo, se somete a una deshidratación parcial con una técnica de calcinación a altas presiones con un riguroso control de tiempo y temperatura, obteniendo cristales de mínima porosidad y forma regular, que permitirán producir modelos de gran dureza y resistencia. La estructura y propiedades del producto final dependen directamente de las condiciones de calcinación empleadas.

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IV. Geología Económica

TRITURACIÓNLa primera trituración, reduce el tamaño de las piedras para facilitar su manejo a una dimensión inferior a 15 cm, la segunda trituración por medio de quebradoras permite reducir el tamaño de las piedras de 4 a 5 cm.

MOLIENDA Y CRIBADOLa operación posterior a la trituración es la molienda, el yeso calcinado es llevado a tolvas que dosifican la cantidad de material proporcionado a los molinos. La proporción y distribución de los tamaños de partícula es un factor determinante con respecto a las propiedades del producto. Para finalmente aplicables en espesores de 3 y 6 mm.

4.2.6.7. Usos

El yeso triturado se usa para mejorar las tierras agrícolas, pues su composición química, rica en azufre y calcio, hace del yeso un elemento de gran valor como fertilizante de los suelos, empleando el mineral pulverizado para que sus componentes se puedan dispersar en el terreno.

Una de las aplicaciones más recientes del yeso es la "remediación" de suelos, esto es, la eliminación de elementos contaminantes de los mismos, especialmente metales pesados.

Es utilizado para obtener ácido sulfúrico.

Se usa como material fundente en la industria cerámica.

El polvo de aljez se emplea en los procesos de producción del cemento Portland, donde actúa como elemento retardador del fraguado.

El yeso es la materia prima que, molturada y cocida en hornos especiales, sirve para obtener el yeso para construcción, profusamente utilizado en albañilería como pasta para guarnecidos, enlucidos y revocos, o como pasta de agarre y de juntas.

También es utilizado para obtener estucados, paneles de yeso prefabricados y escayolas.

4.2.7. CHECCO

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IV. Geología Económica

Figura 4.2.7: Checco

4.2.7.1. Descripción

Roca volcánica de composición andesítica y basáltica principalmente. Fue un mineral muy usado en la huamanga colonial para la construcción de iglesias, casonas, y entre demás, que aún se presenta dichas variedades en el centro de la ciudad.

4.2.7.2. Clasificación geológica

Checco IMAGEN

Grupo Ígnea

Origen Volcánico

Composición Andesítica Basaltica

Tamaño de grano

4.2.7.3. Ubicación

Durante el recorrido observamos el yacimiento de yeso en el punto 19 perteneciente al distrito de Carmen Alto al sur-este de Huamanga, en el lugar denominado como cerro Acuchimay.

4.2.7.4. Propiedades físico-químicas

El Checco, roca ígnea de origen volcánico y composición andesitica, basáltica, con buena resistencia, de colores que varían del marrón claro al rojo oscuro, los que dependen del contenido de impurezas.

4.2.7.5. Usos

En construcciones a base de roca “checco” y barro, con arquería, cielo raso con estera y yeso, el techo con teja roja y una cruz en la cima más alta de los techos. Estas construcciones están ubicadas principalmente en las antiguas calles del Jr. Cangallo, Lucanas y Av. Perú, muy cerca a la plaza principal del distrito en el que se ubica su yacimiento (Carmen Alto).

4.2.8. CALIZA

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IV. Geología Económica

Figura 4.2.6: Caliza

4.2.8.1. Descripción

Roca sedimentaria compuesta principalmente por carbonato de calcio. Es un mineral muy abundante en la naturaleza y que presenta dichas variedades.En masas compactas y pura, forman los mármoles y alabastros, en masas de constructoras concrecionada se encuentre constituido estalactitas y estalagmitas y en forma ferrosa y deleznable se encuentra formado la creta.

4.2.8.2. Clasificación geológica

CALIZA IMAGEN

Grupo Sedimentaria

Origen Química-Biológica

Tamaño del grano Medio-Fino

Tipo Mineral

4.2.8.3. Ubicación

Durante el recorrido lo observamos en el punto 02 junto a rocas ornamentales variasEn el obelisco de la Pampa de Quinua.En la provincia de Huamanga existen diversos depósitos. La caliza de la pampa del arco (puracuti) está ubicado a 2Km. En línea recta al Norte de la ciudad de Ayacucho, en la carretera de los Libertadores en la zona de las aguas termales 3900 m.s.n.m. Está en el distrito de Vinchos: Igualmente el deposito existe en el distrito de Tambillos ubicado a 35Km, de la ciudad de Ayacucho, y a 2 Km., del pueblo de Tambillos a 2900 MSN.

4.2.8.4. Composición química

Compuesta mayoritariamente por carbonato de calcio (CaCO3), generalmente calcita, aunque frecuentemente presenta trazas de magnesita (MgCO3) y otros carbonatos.1 También puede contener pequeñas cantidades de minerales como arcilla, hematita, siderita, cuarzo, etc., que modifican (a veces sensiblemente) 

4.2.8.5. Propiedades físico-químicas

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IV. Geología Económica

Las calizas son rocas impermeables y tienen buena resistencia, de colores variados los que dependen del contenido de impurezas. Así las calizas, dolomitas son blancas pero normalmente su color varia, entre el gris y negro la consecuencia de impurezas y carbonosas que contiene. El óxido férrico da a la caliza un color amarillo, rojo y pardo. La cantidad real varia de 2.2 a 2.9 Kg. /dm3.

4.2.8.6. Usos

La roca caliza es un componente importante del cemento gris usado en las construcciones modernas y también puede ser usada como componente principal, junto con áridos, para fabricar el antiguo mortero de cal, pasta grasa para creación de estucos o lechadas para «enjalbegar» (pintar) superficies, así como otros muchos usos por ejemplo en industria farmacéutica o peletera. Se encuentra dentro de la clasificación de recursos naturales entre los recursos no renovables (minerales) y dentro de esta clasificación, en los no metálicos, como el salitre, el aljez y el azufre

En la industria de la curtiembre (pelar pelos). Materia básica del cemento Pórtland. En la fabricación de ladrillos. Refinación de azúcar. En la cimentación.

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