Bloque Temático Materiales de construcción

Cátedra de Ingeniería Rural
Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola de Ciudad Real
Bloque Temático Materiales de construcción
Tema 8: PIEDRAS NATURALES
− Definición.
− Clasificación de las rocas por su origen geológico.
− Propiedades de las rocas de construcción.
− Ensayos de las piedras naturales.
− Clasificación de las rocas desde el punto de vista constructivo.
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PIEDRAS NATURALES
Piedras naturales son las que se extraen directamente de la naturaleza, no
precisando para su empleo nada más que darles la forma adecuada.
Se hallan formando parte de las rocas.
CLASIFICACION DE LAS ROCAS POR SU ORIGEN GEOLOGICO
• ROCAS ERUPTIVAS
Se han formado al enfriarse un magma fundido.
En función de la profundidad a la que se haya consolidado el magma,
se tienen:
− Rocas plutónicas
− Rocas filonianas
− Rocas efusivas o volcánicas
• ROCAS SEDIMENTARIAS
Se forman al depositarse fragmentos de rocas y restos orgánicos,
sufrir una gran compactación y finalmente procesos de cementación,
pero sin alteraciones químicas.
• ROCAS METAMORFICAS
Rocas formadas a expensas de las eruptivas y sedimentarias, por
transformaciones en su composición mineralógica y estructural a causa
de grandes presiones, temperaturas elevadas y de las emanaciones
gaseosas de los magmas.
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PRINCIPALES ROCAS ERUPTIVAS Y SU UTILIZACION EN CONSTRUCCION
Roca
Características
Roca de grano grueso, mediano o fino.
Mezcla de cuarzo, feldespato y mica.
Granito
Los granitos micáceos se alteran fácilmente con la
humedad y el CO2.
Utilización
En ornamentación.
En pavimentación, en forma
de adoquines y losas.
No es refractario, pero resiste temperaturas elevadas.
Gran resistencia.
Adquiere pulimento bello y duradero.
Sienita
A diferencia del granito, no contiene cuarzo.
En decoración.
Diorita
Parecida a granito y sionita. Adquiere coloraciones
verde-oscuras por el predominio de la hornablenda.
Carece de ortosas, pero algunas variedades tienen cuarzo.
En ornamentación,
talla.
Grano muy grueso.
En decoración.
Gabro
para
Carece de cuarzo. Contiene minerales accesorios como
apatito, espinela, magnetita y olivino, que dan coloración
verde oscura.
Muy duro.
Admite buen pulimento.
Pórfido
granítico
Roca de igual composición que el granito.
En ornamentación.
Coloración roja, gris o verde.
Pórfido
cuarzoso
o felsita
Formada por fenocristales de cuarzo, ortosa, plagioclasa
y biotita sobre una pasta de grano muy fino.
Diabasa
Pierde su color negro, volviéndose amarillenta o verdosa.
Adoquines.
Roca muy dura.
En ornamentación.
Grava para
carretera.
Basalto
Roca compuesta de plagioclasa, augita, olivita y
magnetita en forma de fenocristales sobre una pasta
vítrea.
firmes
Adoquines y balastros.
Color oscuro.
Gran dureza y compacidad.
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PRINCIPALES ROCAS SEDIMENTARIAS Y SU UTILIZACION EN CONSTRUCCION
Roca
Areniscas
Características
Utilización
Constituida por arena cuarzosa de ángulos vivos,
empastada de un cemento de diversa naturaleza que
comunica mayor o menor dureza.
Se emplean en toda clase de
obras.
Son más resistentes las que tienen los granos de igual
tamaño.
Color gris o blanco.
Duras y resistentes a los agentes atmosféricos.
Conglomerados
Fragmentos de roca dura aglomeradas por un cemento.
En ornamentación.
Excelente material de construcción, cualquiera que sea
su origen.
En mampostería.
Calizas
Fabricación
cementos.
de
cales
y
En la industria del vidrio y
del hierro.
En decoración.
Rocas calizas metamórficas.
Mármoles
Constituidas esencialmente por calcita cristalizada y
minerales accesorios.
Resultan del metamorfismo de las areniscas.
Coloración clara.
Cuarcitas
En ornamentación, tanto
para usos esculturales como
para usos arquitectónicos.
Se emplean para grava y
balastro.
Rocas muy compactas, de fractura concoidea, superficie
brillante y estructura granuda.
Elevada dureza.
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PRINCIPALES ROCAS METAMORFICAS Y SU UTILIZACION EN CONSTRUCCION
Roca
Características
Se compone de cuarzo, feldespato y mica.
Gneis
Utilización
En pavimentación.
De estructura hojosa y pizarrosa.
Serpentina
Pizarra
Recién extraída contiene hasta un 10% de agua de
cantera, por lo que se puede tornear y tallar fácilmente.
Ornamentación de interiores.
No resiste los agentes atmosféricos.
Material incombustible en
forma de fibras (amianto).
Proceden del metamorfismo de las arcillas.
En pavimentación.
La variedad principal son las arcillas pizarrosas o
pizarras de techar, que presentan estructura laminar, son
compactas y de coloración gris, verde, azulada o negra
en función del contenido en carbón o sustancias
bituminosas.
Material de cubrición.
PROPIEDADES DE LAS ROCAS DE CONSTRUCCION
• Ser homogéneas, compactas y de grano uniforme.
• Carecer de grietas, restos orgánicos, etc.
• Ser resistentes a las cargas que han de soportar.
• No alterarse con los agentes atmosféricos.
• Ser resistentes al fuego.
• No ser absorbentes ni permeables.
• Tener adherencia a los morteros.
• Dejarse labrar fácilmente.
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ENSAYOS DE LAS PIEDRAS NATURALES
A. ENSAYOS FISICOS
• Densidad
Real y aparente (sin contabilizar volumen de poros).
• Porosidad
P=
D r − Da
⋅100
Dr
• Absorción de agua
• Capilaridad
• Permeabilidad
• Dureza
Escala de Mohs:
1. Talco - 2. Yeso - 3. Calcita - 4. Fluorita - 5.
Apatito - 6. Ortosa - 7. Cuarzo - 8. Topacio - 9.
Corindón - 10. Diamante
• Resistencia al calor
• Resistencia al frío
B. ENSAYOS MECANICOS
• Resistencia a la compresión
• Resistencia a flexión
• Resistencia a la cortadura
• Resistencia al desgaste
• Resistencia al choque
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CLASIFICACION DE LAS ROCAS
CLASIFICACION DE LAS ROCAS POR SU TAMAÑO
Denominación
Tamaño (mm)
Bloques
> 500
Cantos o guijarros
500-100
Gravas
100- 30
Gravillas
30 - 15
Garbancillo
15 - 5
Arena
5 - 0.2
Polvo y Limo
0.2-0.002
Arcilla
0.002-0.0001
Coloides
< 0.0001
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CLASIFICACION DE LAS ROCAS
CLASIFICACION DE LAS ROCAS
DESDE EL PUNTO DE VISTA CONSTRUCTIVO
Denominación
Arena
Características
de río
No lleva pegada tierra.
fósil
Muy limpia de tierras y más angulosa que la de
río. Es la más apreciada.
virgen
Proviene de las rocas que actualmente se van
desmenuzando.
Gravilla
Grava
Ordinaria
Mampostería Careada
Concertada
Producto intermedio entre grava y arena.
Guijarros de diversos tamaños que suelen
encontrarse en la arena y que proceden de
rocas duras. Reciben nombres como grande,
media, garbancillo, etc.
Piedras sin labrar
Los mampuestos tienen una cara plana, por lo
que las paredes hacia fuera quedan lisas.
Los mampuestos están combinados de modo
que encajan unos con otros.
Sillarejo
Bloques de piedra que presentan un desbaste
mínimo.
Sillar
Piedras duras labradas hasta formar bloques
bien formados.
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PROPIEDADES DE LAS PIEDRAS NATURALES SEGUN SCHLEICHER
Clase de roca
Peso específico
(T/m3)
Absorción de agua
Resistencia a
Peso
(%)
Porosidad
(%)
Compresión
(kg/cm2)
Tracción
(kg/cm2)
Choque
(golpes)
Rozamiento
(cm3)
ROCAS ERUPTIVAS
Granito-Sienita
2.60-2.80
0.2-0.5
0.4-1.4
1600-2400
100-200
10-12
5-8
Diorita-Gabro
2.80-3.00
0.2-0.4
0.5-1.2
1700-3000
100-220
10-15
5-8
Pórfido-Andesita
2.55-2.80
0.2-0.7
0.4-1.8
1800-3000
150-200
11-13
5-8
Basalto
2.95-3.00
0.1-0.3
0.2-0.8
2500-4000
150-250
12-17
5-8.5
Lava basáltica
2.20-2.35
4-10
9-24
800-1500
80-120
4-5
12-15
Diabasa
2.80-2.90
0.1-0.4
0.3-0.1
1800-2500
150-250
11-16
5-8
Cuarzo-Cuarcitas
2.60-2.65
0.2-0.5
0.4-1.3
1500-3000
130-250
10-15
7-8
Arenisca cuarzosa
2.60-2.65
0.2-0.5
0.4-1.3
1200-2000
120-200
8-10
7-8
ROCAS
SEDIMENTARIAS
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PROPIEDADES DE LAS PIEDRAS NATURALES SEGUN SCHLEICHER (cont.)
Clase de roca
Peso específico
(T/m3)
Absorción de agua
Resistencia a
Peso
(%)
Porosidad
(%)
Compresión
(kg/cm2)
Tracción
(kg/cm2)
Choque
(golpes)
Rozamiento
(cm3)
Otras areniscas
2.00-2.65
0.2-9
0.5-24
300-1800
30-150
5-10
10-14
Calizas compactas y
mármoles
2.65-2.85
0.2-0.6
0.4-1.8
800-1800
60-150
8-10
15-40
Calizas
conglomerados
1.70-2.60
0.2-10
0.5-25
200-900
50-80
8-10
15-40
Travertino
2.40-2.50
2-5
4-10
200-600
40-100
8-10
15-40
Gneis
2.65-3.00
0.1-0.6
0.3-1.8
1600-2800
40-100
6-12
4-8
Serpentina
2.60-2.75
0.1-0.7
0.3-1.8
2400-2500
40-50
6-15
8-18
Pizarra de techar
2.70-2.80
0.5-0.6
1.4-1.8
2400-2500
500-800
6-15
8-18
ROCAS
METAMORFICAS
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DISTINTOS TIPOS DE MAMPOSTERIA
Mampostería careada
Mampostería ordinaria o de cantos
concertados
Mampostería ordinaria, cantos rodados
grandes
Mampostería ordinaria, con
mampuestos de cantera
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Sillarejos con una pequeña labra
Sillarejos con desbaste mínimo
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