MATERIALES PÉTREOS

Historia.

Desde la etapa más remota de la humanidad, aparece la piedra como el principal

material trabajado por el hombre y se presenta sobre todo en dos períodos: el

Paleolítico y el Neolítico.

Paleolítico.- representa el 99% del registro

arqueológico mundial, los hombres

comienzan a fabricar herramientas

rudimentarias en un principio pero que

fueron perfeccionando porque de ello

dependía su supervivencia. El “Homo

Sapiens” llega a su apogeo y practica cada

vez más las técnicas de tallar en hueso,

marfil o resina.

Neolítico:

Se continúa utilizando la piedra en herramientas cada vez más perfeccionadas, se

inventa la cerámica, se emplean fibras vegetales en la vida diaria y en el trabajo y

se obtiene la sal.

Si pudiéramos hacer un recorrido por la historia del hombre, veremos que se

encuentra ligada a los materiales que en cada etapa han sido los que le han

servido para satisfacer sus necesidades de utensilios, vivienda e incluso diversión

y arte.

Los grandes monumentos históricos son de piedra y a pesar de su antigüedad,

gracias a las propiedades de este material, se encuentran de pie y son un testigo

del avance de la humanidad.

De acuerdo a la definición de la RAE: 

Pétreo (del latín Petreus = pedregoso) es aquél material proveniente de

la roca, piedra o peñasco, regularmente se encuentran en forma de bloques,

losetas o fragmentos de distintos tamaños, esto principalmente en la

naturaleza,

Son los materiales naturales, o estos adaptados por el hombre, que sirven

como base para elaborar elementos componentes de una obra civil o

arquitectónica.

Los materiales pétreos son las piedras naturales, se obtienen de rocas y se

utilizan sin apenas sufrir transformaciones principalmente en la construcción de

edificios, obras públicas y para ornamentación.

Pueden presentarse en forma de bloques o losetas (mármol, granito y pizarra),

o también en forma de gránulos y fragmentos de distintos tamaños (arenas y

gravas).

Algunas clasificaciones:

Por su naturaleza podemos encontrar 3 tipos:

Naturales: Localizados en yacimientos

naturales, para utilizarlos sólo es necesario que

sean seleccionados, refinados y clasificados

por tamaños. Comúnmente se hallan en

yacimientos, canteras y/o graveras.

Artificiales: Se localizan en macizos rocosos, para obtenerlos se emplean

procedimientos de voladura con explosivos, posteriormente se limpian, machacan

y clasifican y con ello se procede a utilizarlos.

Industriales: Son aquellos que han pasado por diferentes procesos de fabricación,

tal como productos de desecho, materiales calcinados, procedentes de

demoliciones o algunos que ya han sido manufacturados y mejorados.

Por su origen, pueden venir de:

ROCAS IGNEAS. 

Formadas por solidificación de materiales fundidos, provienen de magna,

erupciones.

Intrusivas: solidificaron dentro de la superficie, solidificación lenta, ejemplo:

granito.

Extrusivas: solidificaron en la superficie (fueron arrojadas), solidificación rápida,

son de grano fino, ejemplo: Basalto (piedra braza), tezontle, piedra pómez,

cenizas volcánicas.

ROCAS SEDIMENTARIAS. 

Formadas por sedimentos, transformación de rocas eruptivas ya sea por

medios mecánicos o químicos. Medios mecánicos; transporte por medio de

viento, hielo, lluvia, ríos, va produciendo sedimentos, ejemplo: tepetate,de

lagos salados, ejemplo: yeso, piedra caliza.

ROCAS METAMÓRFICAS.

Producto de la transformación de rocas volcánicas o sedimentarias alteradas

en su composición mineral o en su estructura, o en ambas, por re

cristalización bajo la influencia de altas presiones, altas temperaturas y fluidos

calientes dentro de la tierra, ejemplo: el mármol que se formo de la

caliza metamorfoseada. Todas las rocas están formadas por minerales como

cuarzo, clorita, micas, arcillas, etc. los minerales están formados por elementos

químicos, como oxigeno, silicio, aluminio hierro, calcio, sodio, etc.

Propiedades:

Cuando los pétreos se encuentran secos suelen ser buenos aislantes térmicos y

eléctricos, además de esto tienen una densidad muy alta (más que la del agua), y

suelen ser porosos, así como opacos, ya que no dejan que la luz pase a través de

ellos.

Usos y aplicaciones:

Algunos ejemplos de el uso de estos materiales, es el yeso, que mezclado con

agua se puede utilizar en la construcción de bóvedas, tabiques, placas y moldes,

así mismo el cemento y hormigón. Sin embargo, se emplean principalmente en el

área de ingeniería civil o arquitectura, ya que se usan para fabricación de

estructuras, columnas, elementos decorativos, etcétera.

También se emplean en la elaboración de carreteras, vías férreas, esculturas,

recubrimiento de suelos y paredes. Así pues, este tipo de materiales se han vuelto

importantes en la industria ya que se utilizan en todo tipo de proyectos, desde lo

más sencillo como elaborar firmes de carretera, revestimientos de pavimentos,

hasta algo más complejo como pueden ser edificios de grandes proporciones.

Ejemplos:

MATERIALES PÉTREOS.

A. Para amortiguador de tuberías (drenajes) al cruzar cimientos.

B. Para chapeos (recubrimientos) lambrines o revestimientos.

C. Con arena de tezontle para fabricar ladrillos ligeros 75% de arena y 25% de

cal, en moldes de hierro, comprimidos a máquina, secado al aire libre 2 ó 3

meses. 

EL GRANITO. Roca ígnea intrusiva, textura gruesa, puede ser blanca, gris rosado

o café amarillento. Dura, se puede pulir, peso específico = + 2.7 gr/cm3. Peso

volumétrico =1.400 kg/m3. Se utiliza en la fabricación de mosaicos (pisos),

cubiertas de lavabos, estructuras, escaleras, extracción con explosivos

(barrenos). 

CENIZAS VOLCANICAS. Son rocas volcánicas vítreas de tamaño pequeño

(fragmentos menores de 4mm). Color rojo al negro, aparecen en zonas volcánicas,

extracción a cielo abierto en mantos superficiales, con un simple cribado podemos

obtener la clasificación granulométrica deseada, se usa agregado fino en la

fabricación de concreto ligero. 

PIEDRA POMEZ. Ígnea extrusiva, porosa, es un vidrio poroso muy ligero textura

espumosa, color del blanco grisáceo al amarillo, absorbente. Extracción a cielo

abierto con pico y pala, peso volumétrico = + 500 k / m3; peso específico = 0 a 1.0

gm/ cm3. 

Utilización:

 A) Como agregado ligero en la fabricación de concretos ligeros, se puede mejorar

con calcinación a temperatura próxima de fusión.

B) Para fabricar blocks livianos, junto con el cemento, hechos en planta, (huecos). 

EL TEPETATE. Es una toba volcánica (polvos, cenizas o barros eruptivos, que

han sufrido un proceso de consolidación, cementándose y sedimentándose) por lo

tanto es sedimentaria, peso volumétrico 1,100 k/m3 y la arena de tepetate, peso

especifico =1.58 gm/cm3, absorbente, color del amarillo al blanco, se encuentra en

mantos de gran espesor, a cielo abierto, extracción con pico, pala, cincel, marro;

material ligero pero resistente.

Utilización:

A) Como relleno de azoteas, para dar pendientes, sustituyendo al tezontle.

B) Como relleno de entrepisos, sustituyendo al tezontle.

C) Para relleno en charolas de baños, sustituyendo al tezontle.

D) Como agregado fino (molienda): siendo el agregado grueso el tezontle, para

proporcionar un tipo de concreto ligero en buena resistencia.

E) Para construcción de sillares para muros, es fácil de cortar con cierra, cincel y

maceta. Sillar = block de piedra sin labrar + 40x20x30 cm no resiste carga

considerable. En su colocación es conveniente mezclarlo con hiladas de tabique

de barro, para que el muro adquiera mayor resistencia.

F) Tabiques de tepetate para muros.- con arena de tepetate, se fabrican tabiques

y blocks ligeros.

Materiales Cerámicos:

Los materiales

cerámicos se obtienen

a partir de materias

primas arcillosas. La

arcilla se moldea y se

somete a un proceso de

cocción en un horno a

elevadas temperaturas.

Dependiendo de la

naturaleza y el

tratamiento de las

materias primas, se

distinguen dos grandes

grupos: cerámicas finas

y cerámicas gruesas

(permeables).

Agregados pétreos.

Una utilización muy importante,de los materiales pétreos en la construcción es su

uso para la fabricación de concreto, dentro de esta mezcla los llamamos

“agragados pétreos”.

Loa agregados pétreos o materiales inertes se dividen en finos y gruesos, los primeros son las

arenas y los segundos se clasifican de acuerdo al tamaño máximo de sus granos en confitillo, grava

y matatena.

NOMBRE DESDE HASTA

Arenas 0.02 mm 3.0 mm 1/8”

Granzón 3.01 mm 6.0 mm ¼”

Confitillo 6.01 mm 13 mm ½”

Grava 13.01 mm 38 mm 1 ½”

Matatena 38.01 mm 152 mm 6 “

Arenas

Las arenas están constituidas por granos sueltos de estructura cristalina y

provienen de la disgregación de las rocas por procesos mecánicos o químicos y

que arrastradas por las corrientes se acumulan en lugares determinados.

Artificialmente se obtienen por la trituración y molienda de rocas

De acuerdo a su origen, las arenas pueden ser:

Sílicas o Cuarzosas: por su dureza y estabilidad química son las mejores.

Calizas: Si provienen de calizas duras, son aceptables.

Graníticas: son poco homogéneas y no deben usarse.

Arcillosas: solo se emplean si la cantidad de arcilla es menor del 3%, pues

alteran el fraguado del concreto.

Por su procedencia se denominan de río, mina, playa o duna u artificiales; pueden

contener arcillas u otras impurezas o estar limpias, dependiendo de su translado y

localización.

o Arenas de río: son redondas por el acarreo en la corriente.

o Arenas de mina: se depositan en el interior de la tierra, sus partículas están

formadas por granos más angulosos y regularmente tienen arcilla o materia

orgánica; por las impurezas pueden tener tonalidades azul, café o rosa.

o Arenas de playa o duna: se emplean solo si han recibido un lavado previo

ya que contienen sales alcalinas y originan daños en los acabados, por lo

cual no son muy recomendables.

o Arenas artificiales: son de granos angulosos y superficie rugosa, provienen

del proceso de cribado y seleccionadas de acuerdo al tamaño requerido;

son muy recomendables para la elaboración de morteros y concretos.

Grava o agregado grueso

Se emplean en conjunto con la arena en las mezclas de concreto y deben cumplir

con las condiciones de estar limpias, ser de composición química estable,

resistentes, de granulometría adecuada de acuerdo al diseño, etc.

El tamaño de este agregado varía con la clase de mezcla u obra donde se vaya a

emplear, puede ser de 50 a 100 mm en el concreto ciclópeo, por ejemplo. Para el

concreto armado (que es el más común), el tamaño queda definido por la

separación del acero de refuerzo y regularmente empleamos como máximo ¾” .

En el funcionamiento del concreto, el agregado grueso le proporciona mayor

compacidad, resistencia y plasticidad a la mezcla y su preparación, al igual que el

agregado fino puede incluir:

1. Cribado: conseguimos distintos tamaños de acuerdo al agragado.

2. Lavado: se eliminan arcillas, sales y demás impurezas.

3. Secado, en caso de requerirse.

Es importante señalar que se deben practicar a los materiales las pruebas

necesarias para clasificarlos y elaborar las mezclas de acuerdo a las

características específicas del material en cada región. Es un grave error

considerar como recetas los proporcionamientos comunes ya que nos pueden

llevar a obtener mezclas poco resistentes o bien elevar el costo innesariamente.