UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

(Universidad del Perú, Decana de América)

FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA MINERA METALURGICA Y GEOGRAFICA

MINERIA DE NO METALICOS

PROFESOR : Ing. Jorge Concepción Gamarra

TEMA : Materiales de Construcción: Piedra y Cascajo

INTEGRANTES : Maximiliano Alvino Jhoel

Rodriguez Lloclla Alan

Ciudad Universitaria, octubre de 2012

MATERIALES DE CONSTRUCCION: PIEDRA Y CASCAJO

INTRODUCCION

La palabra piedra se usa en el lenguaje común, en cantería, arquitectura e ingeniería para hacer referencia a cualquier material de origen natural caracterizado por una elevada consistencia.

Los geólogos utilizan roca para referirse a estos materiales, aunque el concepto comprende otros más blandos.

Como materia prima, la piedra se extrae generalmente de canteras, explotaciones mineras a cielo abierto. La cantería es uno de los oficios de más antigua tradición.

Existen varios ejemplos arquitectónicos hechos de piedra y que podemos ver que su estructura sigue intacta como Machu Picchu, Sacsayhuamán, la ciudadela de piedra en Manchay, entre otras.

HISTORIA

Todo empezó desde la edad piedra, teniendo en las rocas un arma de defensa y herramienta personal como hachas, cuchillos y otros, así como material de ornamentación. En el Imperio incaico la piedra ha sido utilizada en la construcción de santuarios y templos como: Machu Picchu, Sacsayhuamán, entre otros; así como en la construcción de puentes y canales, etc.

La piedra es el material de construcción noble por excelencia, y su demanda no cesa de aumentar. Desde el punto de vista de la bioconstrucción, la piedra reúne varias ventajas:

Larga vida, con poco mantenimiento y reparaciones sin mucha frecuencia.

Buen aislamiento acústico.

Buena inercia térmica, que disminuye la oscilación de la temperatura interior – siempre que las paredes igualan o superan los 50 cm.

Buena protección contra el calor del verano.

En contraposición, las desventajas de la construcción a base de piedra incluyen:

Construcción más lenta

Mayores costes de mano de obra.

Riesgo de deterioro por humedad.

La sobreexplotación e insostenibilidad de muchas de las canteras de procedencia.

La cantidad de energía necesaria para llevar a cabo la construcción.

¿EN QUÉ SE DIFERENCIAN LAS ROCAS Y LAS PIEDRAS?

Roca.- Es aquel material in situ, o sea, que no ha sufrido ninguna modificación por parte del hombre, es término Geológico.

Piedra.- Es aquel material rocoso que ha sufrido modificación por parte del hombre; por lo tanto ya no se encuentra en su lugar de origen.

PROPIEDADES BÁSICAS DE LA PIEDRA

Para la adecuada utilización de la piedra se han de conocer algunas de sus Propiedades Básicas tales como:

Exfoliación: Es la facilidad con que un material se rompe en uno o mas planos definidos o sea que su masa presenta menos cohesión.

Lustre: Es el aspecto de la superficie del material al reflejo de la luz.

Apariencia: para trabajos de fachada (piedra vista), debe de tener una textura adecuada y compacta. El color claro es mas adecuado ya que es más durable.

Estructura: La piedra partida no debe tener un color apagado y debe tener una textura libre de cavidades, fisuras, y libre de material blando. Las estratificaciones no han de ser visibles a la vista.

Resistencia: La piedra ha de ser fuerte y durable a la resistencia a la acción de desintegración del tiempo. La resistencia a la compresión de las piedras de los edificios, en la práctica oscilan entre 60 y 200 N/m2.

Peso: Es el indicativo de la porosidad y densidad. Para la estabilidad de una estructura como un dique, represa, etc... se requieren piedras más densas, sin embargo para la construcción de cúpulas, arcos, etc... se necesitan menos densas.

Dureza: Esta propiedad es muy importante para suelos, pavimentos, carril (pista) de puentes, etc. Se determina por la escala de Mosh.

Tenacidad: La resistencia al impacto que tiene la piedra.

Trabajabilidad: Ha de ser económicamente viable a cortar, darle la forma y tamaño adecuado.

Resistencia al fuego: Las piedras han de estar libre de carbonato cálcico, óxidos de hierro, y minerales con coeficiente de expansión térmica. Las rocas de ignición presentan desintegración debido al cuarzo el cual se desintegra en pequeñas partículas a temperaturas de 575 ºC. La caliza, sin embargo, puede resistir temperaturas un poco mas elevabas: alrededor de 800 ºC se desintegra.

Densidad: la densidad de todas las piedras es de 2.3 a 2.5 Kg/dm3.

Movimiento térmico: pueden causar problemas por ejemplo en uniones cuando aparece la lluvia. El mármol tiene variaciones cuando está expuesto al calor se expande, al enfriarse no vuelve al estado inicial.

CLASIFICACIÓN DE ROCAS

Una roca es un agregado sólido de minerales de origen natural. Las rocas pueden estar formadas por un solo tipo o por muy diversos tipos de minerales; esto depende de los procesos que las originan. Existen minerales que ocurren de manera abundante en las rocas, algunos de ellos son el cuarzo, la calcita, el feldespato y la biotita. Otros minerales son muy escasos y no forman comúnmente rocas, algunos ejemplos de estos son el diamante, los minerales de plata, y el oro.

Las rocas se pueden clasificar en tres diferentes grupos los cuales son:

· Rocas ígneas: (la palabra ígnea viene del latín ignis que significa fuego) Son Rocas formadas por el enfriamiento del magma en el interior de la corteza terrestre. Estas piedras una vez extraídas son cortadas en cantera y son utilizadas en adoquinados, enchapes de muros, chimeneas, pulidas para usos más finos como tableros de cocina, etc. Ejm. Diorita, granito, basalto, etc.

Rocas sedimentarias: Se formaron por la acumulación de sedimentos que se consolidaron en rocas duras, firmes y estratificadas, por un proceso de meteorización, erosión, transporte y sedimentación de rocas pre - existentes, en un caso, en otros por proceso de precipitación y acumulación en la superficie de la tierra. Estas piedras comúnmente son conocidas como PIEDRA LAJA

Ejm. Lutitas, travertino, gres, anhidrita, calizas, etc.

Rocas metamórficas: (del griego meta que significa cambio, y morphe que significa forma; lo cual significa cambio de forma). Cuando las rocas ígneas, sedimentarias o también metamórficas son sometidas a presiones y temperaturas altas se generan cambios en la mineralogía y forma, y/o arreglo de los granos generándose una roca metamórfica.

Ejm. Pizarra, mármol, gneis, etc.

PARA USO EN CONSTRUCCION CIVIL

Cimentaciones.- En cimentaciones, son básicamente rocas metamórficas provenientes de las riveras de los ríos, las que llamamos piedras de canto rodado, y que mientras más golpes hayan recibido en su formación, mejor calidad tendrá para su uso.

Piedra de zanja y de cajón

Las piedras de zanja, son piedras de forma angulosa o redondeada que se añaden al concreto de los cimientos. Pueden medir hasta 25 cm de lado o de diámetro. La piedra de cajón, se adiciona al concreto de los sobrecimientos. (10 cm como máximo). Ambas deben estar limpias y sin impurezas al ser utilizadas.

Piedra Chancada

Es el agregado grueso obtenido por trituración artificial de rocas o gravas cuyas dimensiones son de ½”, ¾”,1” 1 ¼” ,2”, 2 1/2” y 3”. Para seleccionarlas por tamaños, se usa el tamizado. Ésta piedra debe ser de consistencia dura, es decir, no debe romperse fácilmente. No debe ser porosa ni tener arcilla, polvo o barro adherido a su superficie. Se usa para preparar el concreto.

El tamizado se realiza por medio de placas perforadas con orificios del tamaño que se quiera la piedra

La Arena Gruesa y Arena Fina

La arena gruesa debe estar libre de polvo o sales. Sus partículas pueden llegar hasta un tamaño máximo de 5 mm. La arena fina por su parte no debe contener tierra, polvo, mica, sales, ni presentar una apariencia muy oscura. Por ningún motivo debe usarse arena de mar. Sus partículas deben tener un tamaño máximo de 1 mm. Debe comprarse en canteras de garantía.

Hormigón

Está compuesto por una mezcla de arena gruesa y piedra chancada en proporciones similares. Su costo es más barato que comprar los dos elementos por separado, pero su uso está restringido a concretos de baja resistencia, como cimientos y falso pisos.

Piedra de canto rodado

Agregado grueso que pueda ser de río o de cantera, con un tamaño de 6” a 10” lo que aproximadamente equivale a 25 centímetros se le

denomina “piedra grande” y a las de 1” a 2”, piedra mediana. Es usada en cimentaciones para albañilería confinada y rara vez como elemento decorativo. Una buena piedra de canto rodado es la que presenta tonalidades de azul.