cantera

Materiales de Construcciones Ing. Cívil

CANTERA LA HUALANGA

1. UBICACION GEOGRAFICA:

Se encuentra en el Km. 2 de la carretera Cajamarca- Bambamarca, en la margen

izquierda al Nor-Este de la ciudad de Cajamarca.

2. ACCESIBILIDAD

Tiene como vía de acceso la carretera pavimentada Cajamarca-Bambamarca, por

donde se transporta el agregado de la cantera en explotación "zona B".

Zona A:Lugar de donde se extrae el agregado fino tiene una arena bien graduada,

esta se puede utilizar en obras de construcción. Principalmente es una arena silicosa,

la misma que se usa en la elaboración de diferentes concretos.

Zona B:Predomina el material grueso (grava bien graduada). También tiene de

acceso la vía que mencionamos anteriormente, la roca predominante de la zona es la

arenisca cuarzosa y de forma angulosa respectivamente.

3. MUESTREO:

Se construyeron calicatas, y se extrajeron muestras las que han sido analizadas en el

laboratorio.

GRANULOMETRIA:Es el estudio de la forma tamaño y distribución de granos de un agregado.

Para el análisis granulométrico de la cantera en estudio se realizo:

TAMAÑO MAXIMO TM = 12"Corresponde al la malla mas pequeña por la que pasa el 100% de la muestra

del agregado al realizar el ensayo. (Este valor influye para las condiciones

geométricas del encofrado.

Gutiérrez Aguilar, Luis A. Pag. 1 de 16


TAMAÑO NOMINAL MAXIMO.Es la abertura del tamiz más pequeño que produce el primer retenido se

utiliza como referencia de la granulometría, es este caso el TMN = 1".

ANALISIS MINERALOGICO DE LA MUESTRA:

Para este análisis del material extraído de esta cantera, se lo realizo tanto de

la zona "A" como de la zona "B". A continuación presentamos los resultados de

dicho análisis.

PROPIEDADES MINERALOGICAS

ROCA:

Perdida por Ignición

Sales solubles CHCL del 40% en volumen

Carbonatos de calcio y magnesio

Sílice como SiO2

sulfatos

fierro

aluminio Al2O3

Dureza

0.61%

3.89%

0.41%

84.66%

negativo

0.12%

1.17%

Mayor que 7

ARENA:

Perdida por Ignición

Sales solubles

Carbonatos de calcio y magnesio

Sílice SiO2

sulfatos

fierro

aluminio Al2O3

Dureza

0.71%

4.0%

0.89%

78.6%

negativo

0.01%

0.02%

7



PROPIEDADES FISICAS DE LA ROCAS

1. Dureza 6.5

2. Contenido de humedad (%) 0.30

3. Densidad aparente (gr/cm3) 2.50

4. Densidad real (gr/cm3) 2.53

5. Compacidad 0.99

6. Porosidad 0.79

7. Grado de absorción (%) 0.52

PROPIEDADE MECANICAS Y ELASTICAS DE LA ROCA

Resistencia a la compresión promedio (Kg/cm2) 503.325

Modulo de elasticidad(Kg/cm2) 5572.893

Los áridos de la cantera Hualanga nos determinaron los siguientes resultados para el

concreto.

TIPOS DE CONCRETO

Los valores de la resistencia obtenidas para concreto son:

CONCRETO

(KG/ Cm2

DESVIACION

ESTANDAR

COEFICIENTE DE

VARIACIÓN

100 5.61 4.22

140 8.58 4.88

175 8.92 4.02

210 12.20 4.58

De estos resultados, afirmamos que los ensayos hechos en laboratorio están dentro del

control de calidad aceptable para la elaboración de los diferentes tipos de concreto.



CANTERA “EL MILAGRO”

1. UBICACION GEOGRAFICA:

La cantera de LLushcapampa se encuentra ubicada al Noroeste de Cajamarca, a un

kilómetro de la Planta de Tratamiento de Agua Potable “El Milagro”.

2. ACCESIBILIDAD:

El acceso es por la carretera a Bambamarca, Minera Yanacocha hasta el Km. 5 luego, a

través de una trocha carrozable que tiene un recorrido de aproximadamente 2 Kilómetros.

El tiempo promedio de viaje es de 20 minutos.

CANTERA EL GAVILAN

1. UBICACION GEOGRAFICA

La cantera denominada "El Gavilán" de la cual se va a realizar el estudio se

encuentra ubicada en:

Distrito : CajamarcaProvincia : CajamarcaSub Región : IV CajamarcaRegión : No Oriental del MarañónAltitud Promedio : 3250 msnm.

Al sur-este de la ciudad de Cajamarca en las faldas del cerro Ventanilla, cerca al

Abra el Gavilán, al costado derecho de la carretera Cajamarca-Pacasmayo.

2. ACCESIBILIDAD

La cantera en estudio tiene buena accesibilidad, con la ciudad de Cajamarca, y

alrededores para el transporte de los agregados.

Conectándose a la ciudad por medio de la carretera interprovincial asfaltada a la

costa. La distancia promedio es de 18 Km. con respecto a la ciudad de Cajamarca.



3. TEXTURA

La roca es de grano fino o grueso, constituido por grava, gravilla y arenas de forma

semiredondeadas.

4. MUESTREO

Se ha hecho mediante pozos y calicatas y mediante muestras alteradas e inalteradas.

Los agregados de la cantera en estudio provienen de la desintegración de las rocas

sedimentarias (areniscas) siendo sus aristas de forma angular y de superficie espera.

PROPIEDADES FISICAS DE LA ROCA

PROPIEDAD PROMEDIO

Dureza

Contenido de Humedad (%)

Densidad aparente (gr/cm3)

Densidad real (gr/cm3)

Compacidad

Porosidad (%)

Grado de Absorción (%)

Capilaridad (gr/min/cm2)

6.00

1.04

3.02

3.08

0.98

2.06

1.82

20.26

Tiene una resistencia promedio a la compresión de 264.33 Kg/cm2. Parámetro que

nos conlleva a afirmar que la roca a pesar de su dureza alta es poco resistente y casi es un

material frágil.

Del estudio de las propiedades físicas de los agregados de la cantera se han obtenido

los siguientes resultados tanto para agregado fino como para agregado grueso.



RESULTADOS PROMEDIOS DE LAS PROPIEDADES FISICAS DEL AGREGADO

PROPIEDADAGREGADO

FINO

AGREGADO

GRUESO

Tamaño máximo (pulg)

Tamaño nominal máximo (pulg)

Modulo de finura

Peso específico de masa (gr/cm3)

Peso específico de masa saturada con

superficie seca (gr/cm3)

Peso específico aparente (gr/cm3)

Absorción (%)

Porcentaje de humedad (%)

Peso unitario suelto (kg/m3)

Peso unitario compactado (Kg/m3)

Sanidad (%)

Materiales muy finos (%)

Partículas friables y terrones de arcilla (%)

Resistencia a la abrasión (%)

-

-

2.77

2.588

2.655

2.775

2.614

8.28

1 583.31

1 783.99

19.00

11.10

1.40

---

4"

3/4"

---

2.517

2.543

2.585

1.052

1.86

1417.20

1531.44

12.10

1.10

0.50

66.00

Podemos decir que con estos agregados de la cantera el Gavilán es de calidad

aceptable para la obtención de diversos tipos de resistencias en la elaboración de concretos.

Observando los resultados, del diseño de mezclas mediante el método ACI se

obtiene los siguientes concretos:

f'c Proyectado f'c Obtenido100 Kg/cm2140 Kg/cm2175 Kg/cm2

173.844 Kg/cm2200.337 Kg/cm2224.210 Kg/cm2



CANTERA AGOCUCHO

1. UBICACIO GEOGRAFICA

Se encuentra ubicada al sur este de la ciudad de Cajamarca, tiene dos zonas como

son A y B, y se encuentra a una altitud de 2700 m.s.n.m cerca a la hacienda la Colpa.

2. ACCESIBILIDAD

Esta cantera tiene una buena accesibilidad y comunicación con Cajamarca y con los

distritos de esta ciudad lo cual es fácil el transporte de los agregados y se encuentra a una

distancia de 9 Km. de la ciudad de Cajamarca.

3. TEXTURA:

Los agregados de la cantera en estudio, este constituido por gravas, gravillas y

arenas son de grano grueso y fino de forma en su mayoría semi-angular y de textura

afanítica.

4. MUESTREO

PROPIEDADES MECÁNICAS

En resumen la roca en estudio tiene una dureza promedio de 7, baja porosidad y

bajo grado de absorción.

La resistencia promedio a la compresión es de 488.29 kg/cm2, módulo de

elasticidad 7352.91 Kg/cm2 esto nos indica que la roca en estudio es resistente.



PROPIEDADES FÍSICAS

PROPIEDADAGREGADO

FINOAGREGADO

GRUESO

Tamaño máximo (pulg)Tamaño nominal máximo (pulg)Modulo de finuraPeso específico de masa (gr/cm3)Absorción (%)Contenido de humedad (%)Peso unitario suelto (kg/m3)Peso unitario compactado (Kg/m3)Contenido de polvo (%)Resistencia a la abrasión (%)

2.652.53---

1.631528.82

-----15.12------

2"12"---

2.510.720.78

1550.081669.65

0.9558.01

CANTERA AGOCUCHO II ZONA B

PROPIEDADAGREGADO

FINOAGREGADO

GRUESO

Tamaño máximo (pulg)Tamaño nominal máximo (pulg)Modulo de finuraPeso específico de masa (gr/cm3)Absorción (%)Contenido de humedad (%)Peso unitario suelto (kg/m3)Peso unitario compactado (Kg/m3)Contenido de polvo (%)Resistencia a la abrasión (%)

2.592.55---

1.901540.25

-----16.48------

2"12"---

2.930.630.90

1563.081658.30

0.9156.44

Según estos cuadros las propiedades físicas de los agregados fino como grueso

cumplen con las normas ASTM-C33 e INTITEC exceptuando la resistencia a la abrasión

que es baja.

TIPOS DE CONCRETO:

Los valores obtenidos de las resistencias medias de concretos proyectados son los

siguientes:

Dosificación (kg/cm2)

Esfuerzo promedio proyectado 140 175 210

Esfuerzo promedio obtenido 187.66 228.63 261.67



MODULO DE ELASTICIDAD

f'c (Kg/Cm2) f'c (Kg/Cm2)

140 Kg/Cm2

175 Kg/Cm2

210 Kg/Cm2

119881.14 Kg/Cm2

123443.89 Kg/Cm2

126955.24 Kg/Cm2

CANTERAS COLPA I Y COLPA II

1. UBICACIÓN GEOGRÁFICA

Se encuentra al sur-este de la ciudad de Cajamarca, al costado derecho de la

carretera Cajamarca Jesús, la cantera tiene una altitud de 2800 m.s.n.m.

2. ACCESIBILIDAD

Tiene una buena accesibilidad y comunicación con Cajamarca y con los diferentes

distritos de esta ciudad para el transporte de los agregados.

3. TEXTURA:

Las rocas de la cantera La Colpa son de grano fino, gravas, gravillas y arenas

angulares.

4. MUESTREO

El muestreo se realizó mediante calicatas en lugares escogidos estratégicamente

para el estudio.

El material existente en ambas canteras es el mismo es decir corresponden al mismo

depósito aluvio-coluvial, pues como se puede observar en los siguientes cuadros, los

resultados son de los diferentes ensayos para la determinación de las propiedades físicas,

mecánicas y mineralógicas.

PROPIEDADES FÍSICAS DE LA ROCA



CANTERA LA COLLPA I

PROPIEDAD PROMEDIO

Dureza 6.50 Densidad aparente (gr/cm3) 2.47 Densidad real (gr/cm3) 2.52 Compacidad 0.98 Porosidad (%) 1.96 Grado de absorción (%) 0.60 Capilaridad (gr*min0.5/cm2) 1.31

CANTERA LA COLLPA II

PROPIEDAD PROMEDIO Dureza 6.50 Densidad aparente (gr/cm3) 2.52 Densidad real (gr/cm3) 2.57 Compacidad 0.98 Porosidad (%) 1.43 Grado de absorción (%) 0.53 Capilaridad (gr*min0.5/cm2) 1.46

PROPIEDADES MECÁNICAS

CANTERA LA COLLPA I

Esfuerzo de falla prom. (kg/cm2) 567.22


Esfuerzo de falla prom. (kg/cm2) 425.71 La roca de la cantera en estudio tiene una dureza promedio de 6.5, una baja

porosidad y un bajo grado de absorción. La resistencia promedio a la compresión es de 496.42 kg/cm2 lo que indica que la

roca es medianamente resistente.

El valor de las propiedades físicas de los agregados que se extraen de las canteras estudiadas son:

CANTERA LA COLLPA I Y CANTERA LA COLLPA II



PROPIEDADESAGREGADO

GRUESOAGREGADO

FINO

Tamaño máximo (pulg)Tamaño nominal máximo (pulg)Módulo de finuraPeso específico de masa (gr/cm3)Absorción (%)Contenido de humedad (%)Peso unitario suelto (kg/m3)Peso unitario compactado (kg/m3)Materia orgánica (%)Materiales muy finos (%)Salinidad (micro mohs/cm)Abrasión

121

7.202.601.032.18138914830.07

0.1831.0

121

7.182.601.032.171385

0.07

0.1830.5

2.882.581.271.57154518400.08

0.15

2.852.581.261.561542

0.0811.7

50.15

Según este cuadro las propiedades físicas tanto del agregado fino tanto como del

grueso; cumplen con las normas del ASTM-C33 e ITINTEC, exceptuando la resistencia a

la abrasión que es baja, en consecuencia estos agregados se pueden emplear en la

elaboración de diversos tipos de concretos.

Los valores de las resistencias medias obtenidas para concretos de:

f'c = 140, 175, 210 kg/cm2 son los siguientes:

CANTERA LA COLLPA I

Resistencia Promedio(kg/cm2) (kg/cm2)

140 179.25175 216.15210 261.83


Resistencia Promedio(kg/cm2) (kg/cm2)

140 176.50175 209.85210 254.91

El material afirmado es un suelo compuesto por arenas deficientes en cohesionantes



de mala graduación con pequeñas cantidades de arena y grava.

El material de esta cantera no sirve para rasante, ni base de pavimento debido al

CBR y a la baja resistencia a la abrasión.

Contiene agregados de calidad aceptable conservadoramente para la elaboración de

diversos tipos de concretos.

CANTERA EL GUITARRERO

1. UBICACI[N GEOGRAFICA

La cantera "El Guitarrero" tiene la siguiente ubicación:

Distrito : CajamarcaProvincia : CajamarcaSub Región : IVRegión : Nor Oriental del Marañón.

Se encuentra al sur este de la ciudad de Cajamarca, al costado derecho de la

carretera Cajamarca-Pacasmayo.

2. ACCESIBILIDAD

La cantera tiene buena accesibilidad en la ciudad de Cajamarca y a la vez con los

distritos de esta ciudad para el transporte de los agregados, este a una distancia de 5km de

la ciudad de Cajamarca.

3. TEXTURA

Las rocas de la cantera "El Guitarrero" son de grano fino y grueso constituidas por

gravas, gravillas y arenas en forma angular.

4. MUESTREO

El procedimiento a seguir fue por medio de calicatas y se asumió que la distancia máxima que se debe tener entre los puntos de prospección no sea mayor de 100m.



ANÁLISIS MINEROLOGICO

El análisis mineralógico de la roca y el suelo de la cantera "El Guitarrero" se realiza

en el laboratorio, observándose un alto porcentaje de sio2 en su composición y dureza alta

como se presenta en los cuadros siguientes:

Valores de las siguientes propiedades: físicas, mecánicas y mineralógicas.

PROPIEDADES FISICAS Y MINERALOGICAS

PROPIEDADES FISICAS

PROPIEDAD PROMEDIO

Dureza

Densidad aparente (gr/cm3)

Densidad real (gr/cm3)

Compasidad

Porosidad (%)

Grado de absorcion (%)

Capilaridad (gr*min0.5/cm2)

6.502.492.530.981.570.461.39

PROPIEDADES MINEROLOGICAS

PROPIEDAD PROMEDIO

Dureza (escala de mohs)

Perdida de ignición (%)

Sales solubles (%)

Carbonatos (%)

Sulfatos (%)

Sílice SiO2 (%)

Fierro fe2O3 (%)

Alumina Al2O3 (%)

H2O (%)

7.00

0.55

0.28

0.15

3.23

87.10

0.35

2.94

3.09

PROPIEDADES RESISTENTES



Calicata

Resistencia Promedio (Kg/cm2)

Desviación Estándar (kg/cm2)

Coeficiente de Vvariación. (%)

08

525.28

110.07

20.95

09

463.23

85.83

18.53

10

405.93

78.09

19.24

PROPIEDADES ELASTICAS

Calicata

Modulo de Elasticidad (kg/cm2)

Desviación Estándar (kg/cm2)

Coeficiente de Vvariación. (%)

08

1771.96

795.76

44.91

09

1241.0

5

612.08

50.42

10

1611.9

1

536.56

33.29

La roca de la cantera en estudio tiene una dureza promedio de 6.75, una baja

porosidad y un bajo grado de absorción. La resistencia promedio a compresión es de 464.82

kg/cm2 y un módulo de elasticidad de 1532.64 kg/cm2, esto nos indica que la roca en

estudio es medianamente resistente.

El valor de las propiedades físicas de los agregados que se extraen de la cantera estudiada son:

RESULTADOS DE LAS PROPIEDADES FISICAS DE LOS AGREGADOS

AGREGADOS

PROPIEDADESAGREGADOS

GRUESOAGREGADO

FINO

Tamaño máximo (pulg)

Tamayo nominal máximo (pulg)

Modulo de finura

Peso especifico de masa (gr/cm3)

Peso especifico de masa sss (gr/cm3)

Absorción (%)

Contenido de humedad (%)

2.872.562.59

1.305.60

1671.00

4.53

121

2.592.61

0.850.20

1391.401485.70

0.66



Peso unitario suelto (kg/m3)

Peso unitario compactado (kg/m3)

Materia orgánica (%)

Materiales muy finos (%)

Salinidad (micro mohs/cm)

Abrasión (%)

11.52340.00 250.00

55.00

Según el cuadro anterior, las propiedades físicas, tanto del agregado fino como del

grueso, cumplen con las normas ASTM-C33 e ITINTEC; exceptuando la resistencia a la

abrasión que es baja; en consecuencia estos agregados se pueden emplear en la

elaboración de diversos tipos de concreto.

Los valores de las resistencias medias obtenidas para concretos de f'c=100, 140 y 175

kg/cm2, son los siguientes:

RESISTENSCIA.

(kg/cm2)

Resist. promedio

(kg/cm2)

Módulo de

elasticidad

(kg/cm2)

100 120.00 96 040.57

140 173.31 103 002.70

175 213.04 119 508.50

Observando estos valores se deduce que son superiores a los f'c especificados y su

rango de variación es mínimo.



CONCLUSIONES DE TODAS LAS CANTERAS EXIXTENTES EN CAJAMARCA

PROPIEDADES FISICAS:

CanteraD. ap.

(gr/cm3)Compacidad Dureza

W (%)

abs. (%)

Capilaridad Porosidad

Hualanga

El Gavilan

Guitarrero

La Colpa I

La Colpa II

Agocucho

2.5

3.02

2.53

2.58

2.57

2.55

0.99

0.98

1.57

1.43

1.43

0.98

6.5

6.0

6.5

6.5

6.5

7.0

0.3

1.04

2.49

2.47

2.52

2.51

0.52

1.82

1.39

1.46

1.46

1.42

20.26

1.66

0.79

2.06

0.46

0.53

1.53

1.53

PROPIEDADES MINERALOGICAS:

Cantera Al203

(%)

K20

%

Dureza Perdida por

iningincion

Sales

solubles

Ca203

%

SiO2

%

Fe2O3

%

Hualanga 1.17 7.0 0.61 3.89 0.41 84.66 0.12

Gavilan 4.5 93.6 0.14

Guitarrero 2.94 3.09 7.0 0.55 0.28 3.23 87.1 0.35

Colpa I 3.78 0.91 6.5 0.87 4.1 1.21 89.8 0.09

Colpa II 3.78 0.91 6.5 0.87 4.1 1.21 89.8 0.09

Agocucho 0.45 5.7


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