Papel de la Geología en el estudio de las rocas industriales.

(tarea)

Introducción

• Rocas industriales: roca natural elaborada. Roca que después de ser extraida y tratada, tiene un uso comercial.

• Roca explotable: roca de cantera con un valor en el mercado, por la que se espera obtener un beneficio económico.

• Valoración de rocas y minerales industriales: fluctuación de precios y comercialización.

Aridos

Son partículas de roca que, unidas con o sin ligante, constituyen parte o la totalidad de una obra civil.

TIPOS DE ARIDOS

NaturalesGranulares

Artificiales: subproductos de procesos industriales•Escorias•Estériles…

Reciclados

Machaqueo

Yacimientos de arenas, gravas y conglomerados

• Depósitos fluviales– Depósitos de canal o aluviales– Depósitos de terrazas– Abanicos aluviales

• Depósitos glaciares• Depósitos costeros• Depósitos marinos• Gravas compactas

Tipos de rocas para áridos

• Rocas Igneas• Rocas Metamórficas• Rocas Sedimentarias

–Calizas –Areniscas

• Otros: estériles del carbón

Situación del sector en España

• Calizas y dolomías 127 Mt (53%)• Rocas Igneas 34 Mt (33%)• Arenas y Gravas 79 Mt (14%)

Tipo de roca Producción

Usos

• Construcción• Corrección de suelos• Control de emisiones en centrales térmicas• Fabricación de vidrio, cerámicas, pinturas,

plásticos…

Destino y consumo

• Hormigón preparado 27.5%– Hormigón en obra 14.5%– Prefabricados 12.9%– Morteros 27.1%

• Carreteras, balastos… 18%

Definición de términos

• Cemento Mezcla de caliza (marga y/o arcilla)Cocción a elevada temperatura: clinkerMolienda del clinkerAdiciones (yeso, cenizas, escorias…)

• Hormigón 75% de áridos11% de cemento14% de agua potableAditivos químicos: plastificantes, acelerantes, retardantes, oclusores de aire…

• Mortero Mezcla de áridos, cemento y agua, en distintas proporciones

Definición de términos

• Macadam Roca machacada y empaquetada mecánicamente por medio de apisonadoras, unidas mediante piedra fina y agua. El macadam bituminoso está unido por ligante bituminoso.

• Ligante Cualquier agente cementante de suelos o áridos: agua, arcilla, cemento, cal, bitumen, resinas sintéticas…

• Zahorra

Clasificación de los áridos

• Áridos para hormigones y morteros– Arena (0-5 mm)– Grava (6-12 y 12-20 mm)

• Áridos para prefabricados– Arena (0-3 y 0-5 mm)– Gravilla (6-12 y 12-18 mm)

• Balasto para construcción de vías ferreas– Grava (10-25 mm)– Balasto fino (16-31.5 mm)– Balasto grueso (25-50 mm)

Clasificación de los áridos

• Áridos para carreteras– Material de relleno y plataforma– Sub-base– Base de gravas: 14-16 mm y arena (0-4 mm)– Capa de rodadura (aglomerado asfáltico): 40%

arena/60% grava

Berma

Pavimento

Capa de rodadura

Macadam

Capa intermedia

Capa base

Capa Subbase

Propiedades de los áridos

• Como elementos aislados– Dimensión, forma, redondez– Densidad, porosidad, permeabilidad, dureza– Función de la mineralogía:

• Propiedades físicas: estructura, textura y fábrica• Propiedades químicas: estabilidad mineral

• Como conjunto

Valoración de yacimientos de áridos

• Aridos naturales• Aridos de machaqueo

– Parámetros geométricos– Parámetros hidrogeológicos– Parámetros del material extraible– Factores que influyen en la explotabilidad:

• Intrínsecos• Extrínsecos

Factores que definen la potencialidad de una masa rocosa como yacimiento de árido

de machaqueo• Características intrínsecas

– Naturaleza, estructura y relación con la topografía.– Nivel freático regional.– Estado tensional y distribución de diaclasas– Cobertera no utilizable– Composición mineralógica– Propiedades de conjunto de la roca– Aptitud para molienda– Forma y propiedades de superficie de los productos de

trituración.

Factores que definen la potencialidad de una masa rocosa como yacimiento de árido

de machaqueo

• Características extrínsecas– Situación respecto al centro de consumo– Tipo de instalaciones, flexibilidad y rendimiento– Demanda– Suelo edificable– Características climáticas de la zona– Impacto ambiental

EFECTOS DE LA ALTERACI N Y�METEORIZACI￮ N

INFLUENCIA DE LAS ESTRUCTURAS:

Primarias

Secundarias

•Estructuras deposicionales

•Granoselección

•Estratificación cruzada

•Disyunción columnar

•Contracciones por enfriamiento

•Pliegues

•Fallas

•Diaclasas

Arlita

Arcilla expandidaMaterial aislante de origen cerámico, con estructura altamente porosa derivada de su expansión a altas temperaturas.

Usos: Morteros aislantes ultraligerosHormigones ligerosAislamientos térmicosAislamientos acústicos

Proceso de fabricación•Molturación de la arcilla: a partir de arcilla extraida de cantera, se almacena, homogeiniza y se seca. Una vez seca, se muele hasta obtener un polvo muy fino, denominado”crudo”

•Granulación de la arcilla: el crudo se aglomera con agua en platos granuladores formando unas esferas de barro de tamaño controlado. Estas esferas, de entre 0-4 mm, son el germen de la arcilla expandida.

•Cocción de la arcilla: la expansión de la arcilla se produce en hornos rotatorios, a T=1.200 C. Al tiempo que funde, se produce la combustión de la materia orgánica. Los gases de combustión expanden la bola de barro hasta alcanzar 5 veces el tamaño original.

Propiedades de los hormigones ligeros

• Ligereza• Homogeneidad y adherencia• Resistencia a ataques químicos• Resistencia al fuego• Aislante térmico• Aislante acústico

Densidad de diferentes tipos de áridos

Arlita 350 Kg/m3

Arena 1.600 Kg/m3

Mortero de cemento 2,000 Kg/m3