MATERIALES

DE

CONSTRUCCIÓN

Ing. ALBERTO REGAL M.

LIMA – PERU

1984

INTRODUCCIÓN

Orientación del curso.- Programa de estudio de cada material.

I PARTE - MATERIALES LE ALBAÑILERIA.

CAPITULO 1: AGLOMERANTES

Yeso.-

Definición.- Clases de yesos vivos. - Preparación de los yesos. – Usos dela pasta de yeso.Especificaciones.- Historia.- Yacimientos

Cal.-

Definición.- Clasificación.- Calcinación de la cal.- Obtenci6n de laspiedras calizas.- Empleo de la cal.Especificaciones.- Historia.- Yacimientos.Cal hidráulica.- Precursores de su fabricación.

Puzolanas.-

Definición.- Usos de la puzolana.- Historia.

Cemento Portland.-

Definición.- Clases de cementos.- Procedimientos de fabricación.- Lafabricación del cemento peruano “Sol”. Fragua.Propiedades físicas del cemento.Especificaciones del cemento “Sol”.- Historia.- Fabricas peruanas.

Supercemento.- Cemento aluminoso.- Cementos puzolánicos.-Cementos puzolánicos peruanos.

CAPITULO II: ARIDOS

Arenas.-

Definición.- C1asificacionés.- Propiedades físicas.- ensayo de las arenasen obra.

Grava.-

Definición.- Pruebas de dureza.- Granulometría.

Piedra partida. -

Caracteres.- Especificaciones.- Trituradoras.

CAPITULO III: MORTEROS Y CONCRETOS

Definiciones.- Mortero de yeso.- Mortero de cal.

Mortero de Cemento Portland.-

Dosificaci6n.- Resistencia a la tensión; a la compresión; mezclas másusadas.

Morteros bastardos.- De yeso y cal.- De cemento y cal.

Concreto con aire incorporado.- Concreto liviano.

Losetas, baldosas, mosaicos .- Losetones de concreto.- Bloques deconcreto.- Tubos de cemento.

Ductos de cemento.- ladrillos de cal y arena.- Piedra artificial.- terrazo.-Coloreado del concreto.

CAPITULO IV: PIEDRA DE CONSTRUCCION

Definiciones.- Cualidades.- Propiedades físicas.- Intemperismo.- labradode las piedras.

Piedra grande de río.- Piedra grande de cerro.

Ejemplo de algunas rocas de construcción usadas en el país,- Granitocomercial.- Areniscas.- Traquitas.- Calcáreos.- Piedra sillar,- Pizarras.-Mármoles.- Yacimientos peruanos de mármoles.

Piedras de construcción empleadas por los antiguos peruanos.-Departamentos de Amazonas, Ancash, Cuzco y Huanuco.

CAPITULO V: PRODUCTOS CERAMICOS

Arcilla.-

Clasificaciones y denominaciones.- Yacimientos peruanos.- Propiedadesfísicas y mecánicas de las arcillas.

Adobe.-

Definiciones y caracteres.-

Ladri1los cerámicos para construcción.-Clases.- Dimensiones y pesos.- Propiedades.- Fabricación.

Ladrillos refractarios.- Tejas cerámicas.- Tubos de barro cocido.-Losetas vidriadas.- Suelo-cemento.- Ladrillos para pavimentos.- Tubosvidriados de cerámica.

Datos nacionales.- Historia de los materiales cerámicos.- El adobeperuano.

II PARTE-MADERAS

CAPITULO VI: CARACTERISTICAS DE LA MADERA

Terminología botánica de la madera. - Propiedades físicas y mecánicasde la madera.

CAPITULO VII: EXPLOTACION Y MANUFACTURA DE LA MADERA

Explotación forestal.- Aserrado.- Secaje.- Destrucción de la madera.-Métodos Preservativos.

Elaboración del carbón de palo en el Perú.- Otros usos industriales.-Destilación de la madera.

CAPITULO VIII: MADERAS USADAS EN INGENIERIA

Maderas de EE. UU.- Vocabulario.- Coeficiente de resistencia.Maderas chilenas. - Maderas argentinas.

Maderas peruanas.- Características.- Descripción de algunos árbolesmadereros.

Madera terciada.- Madera enchapada.

III PARTE-METALES

CAPITULO IX: METALES FERROSOS

Fierro cochino.-

Minerales de hierro.- Fundición del hierro.- Planta de Chimbote.- Clasesde hierro cochino.

Hierro colado.

Fabricación.- Colado del hierro.- Usos del hierro fundido.

Resistencia de la fundición.- Fundición maleable.

Hierro forjable. -

Preparación. - Transformación mecánica del hierro forjable.- Soldadodel hierro dulce.

Acero.-

Clasificación. - Manufactura del acero.- Tratamiento térmico del acero.-Soldadura del hierro o del acero.- Oxidación de hierros y aceros dealeación.

Chapas.- Metal desplegado.- Alambres y cables.

CAPITULO X: METALES NO FERROSOS

Cobre.- Plomo.- Zinc.- Estaño.- Aluminio.- Aleaciones.

CURSO DE

MATERIALES DE CONSTRUCCION

Por el Ing.

ALBERTO REGAL

INTRODUCCION

Orientación del Curso.-

El desarrollo del Curso de “materiales de Construcción estadirigido hacia tres objetivos simultáneos:

1º) Proporcionar los conocimientos técnicos referentes a laconstitución física y propiedades mecánicas de cada uno de loselementos con los cuales se ejecutan las llamadas “Obras de fabrica” yobras estructurales.

2º) Iniciar el estudio de la tecnología de esos materiales y suaplicación a la ciencia y arte del ingeniero; y

3º) Estudiar la terminología de los materiales, o sea lasexpresiones empleadas en el lenguaje de la ingeniería.

Programa del estudio de cada material.-

a) Presentación del material:

Definición.- Descripción.- Caracteres.- Clases.- Historia.

b) Tecnologías:

Obtención.- Preparación.- Manufactura.

c) Conocimientos técnicos:

Propiedades físicas y mecánicas.- Empleo en ingeniería.-Especificaciones.

d) Economía:datos de l mercado peruano .- precios y costos.

Observaciones de carácter general.-

1º.- Todas las temperaturas dadas en el curso están expresadas engrados centígrados.

2º.- Los coeficientes de resistencia a los esfuerzos exteriorescorresponden siempre “a la roturo”, salvo indicación espacial.

3º.- El peso específico de los materiales está dado deduciendo losporos físicos.

Densidad de los cuerpos se expreso sin deducir los porosmacroscópicos.

4º.- Todas las medidas y dimensiones se dan en sistema métricos solose emplean las medidas inglesas cuando su uso es muy general en elpaís, sobre todo en las operaciones mecánicas.

5º.- En la denominación de las mallas o cedazos, paro los ensayosgranulométricos, se sigue la nomenclatura norteamericana, según lacual el numero de la mallo es el correspondiente al de su numero deagujeros ó vacíos por pulgada lineal.

Equivalente entre los sistemas inglés y métrico, que deben sermemorizados.-

1” = 25.4 mm.1” = 0.3048 m.1 lb. = 0.453 Kg.1 la. = 3.8 lt.1 lb/ pulg². = 0.07 Kg/cm².1.00 m. = 3.28’

NOTA.- Los párrafos en letra cursiva no son materia de examen.

I PARTE - MATERIALES DE ALBAÑILERIA

Capítulo 1 - Aglomerantes

Con el término de aglomerantes, se conocen a losmateriales usan para unir otros, condición en que permanecen mas ómenos establemente en las circunstancias usuales de resistencia a lasfuerzas y cambios de temperatura. Se les diferencia de los aglutinantesen que los materiales ‘unidos por éstos, presentan algunainestabi1idad; tipo característicos de los aglutinantes es el asfaltos.

Y E S 0

Definición.-

Yeso vivo ò simplemente yeso, es el producto resultante dela deshidratación parcial ó total del mineral llamado piedra de yeso,yesera ó algez. El yeso vivo reducido a polvo y amasado con aguarecupera su agua de cristalización, o sea que se cristaliza,endureciéndose ó fraguando

Características de la piedra de yeso.-

Es una roca sedimentaria, formada principalmente porsulfato de calcio y cristalizada con dos moléculas de agua; su fórmulaquímica Es: Ca S04, 2(H20), ó sea un bihidrato calcico.

Este mineral puede ser rayado con la uña, es de estructuralaminar-granular, y de color blanco, gris o rojizo. Se encuentra conimpurezas constituidas por arcilla, arenisca, caliza, azufre, cloruro desodio y lignita, principalmente. A medida que es mas impuro, el colorpasa al gris obscuro, pardo o amarillo.En la naturaleza se encuentra también el sulfato de calcio cristalizado,anhidro, y entonces se llama anhidrita (Ca SO4).

Otra variedad del yeso es la selenita, en la cual el yeso seencuentra en cristales grandes, discernibles, separadosindividualmente, de estructura lamelar.

El alabastro es una piedra de yeso semejante al mármolblanco y de granulación cristalina. Se usa principalmente en estatuaria.Se diferencia del mármol en que se puede rayar con la uña. Nuestrapiedra de Huamanga, es un alabastro.

Clases de yesos vivos.-

Los principales, usados en la industria, son los siguientes,clasificados en dos grupos de acuerdo con la temperatura de cocción:

1º Obtenidos por cochura de la piedra de yeso a temperatura inferior a200°:

Yeso de París, que es el mas puro de los manufacturados; molidosenpolvo impalpable. Muy blanco. Es usado para modelos dearquitectura y escultura, en medicina osteológica, etc. En sucomposición química es un semihidrato ca1cico: “Ca S04, 1/2(H20).

Estuco o escayola, es un yeso de Paris molido menos finamente.

Yeso de empastados, que es el usado en las construcciones, Tienealgunas impurezas naturales, principalmente arcillas y a veces se leagregan ciertas sustancias para retardar la fragua’. Es muy plástico.

2°. Obtenidos por cochura de la piedra yesera a temperatura superior a200º

Yeso para pisos, manufacturados deshidratando completamente lapiedra yesera. Son de f ragua lenta/ Se emplean en Europa,principalmente.

Yeso al alumbre, al bórax, etc,. Se obtienen agregando a.1ª piedrayesera el producto que les da el nombre/ A esta clase pertenecen a laspastas industriales denominadas “Mármol artificial”, “Cemento Kene”,“Cemento Paros”, etc.

Canteras.- se trabajan por cortes a cielo abierto, ó por galerías, laextracción de la piedra se facilita con el empleo de explosivos de bajapotencia tales como las pólvoras y dinamitas de poco porcentaje.

Preparación de los yesos, Comprende tres etapas principales:a) Trituración de roca, b) Cocción; y c). Pulverización. Pero el orden enque se realizan estas tres operaciones depende del ‘sistema de coccióncomo se va a ver.

a) Trituración de la roca.- Se puede efectuar en chancadoras tipoDodge, tipo Blake, molinos de campana, de acuerdo a la durezade la roca por triturar, de la fuerza motriz disponible, del volumende la instalación, etc.

b) Cocción.- tiene por objeto la deshidratación de la piedra yesera yse puede hacer: l° por huayronas; 2° por caldera ó kilns y 3° porhornos rotatorios/

1° En el Perú, a todos lo hornos rústicos se le denominahuayronas, voz derivado del quechua, idioma en el que huayra significaviento.

Las huayronas para yeso están formadas por paredesrusticas de albañilería. Son hornos rectangulares de unos 5.00 x 4.00m, de secçión, y de 3.50 m. de alto; a 0.90 ó l.00 m. del piso llevan unaparrilla constituida por barras de hierro; el espacio bajo la parrilla es elhogar; y la parte que queda sobre la parrilla se llama laboratorio, ólugar donde se realizan las transformaciones químicas. El horno llevaun techo ligero, y esta provisto de mas de las poternas necesarias paraatender al funcionamiento del hogar y la carga y descarga del horno.

Como combustible se emplean la leña, el carbón de piedra oel petróleo.

Los trozos de rocas por cocer, se disponen en el laboratorio,en forma de bovedillas, dejando espacios entre los trozos, a fin de quepor ellos puedan circular las llamas y los gases de la combustión. Enpromedio y segun. las dimensiones del horno, la carga fluctúa entre 20y 30 toneladas.

2° - Las calderas, comosu nombre lo indica, son grandespailas cilíndricas, de diámetrovariable entre 2.50 y 2.00m.; de fieroforjado; de 1/4" á 3/8” de espesor,Están provistas de un mecanismoconstituido por un árbol vertical, enel que se disponen paletasdestinadas en su rotación a removerel material durante la cocción Esta

caldera va colocada sobre un hogar, y de acuerdo con las patentes delos fabricantes, lleva dispositivos o camisas para impedir la radiacióndel calor y también otros para que las llamas y gases de la combustiónenvuelvan la caldera.

3°- Los hornos rotatorios, Son cilindros metálicos, de 1.50 m. dediámetro, en promedio, y de unos l0,00 m. de longitud, dispuestoinclinados de manera que en su interior las piedras se deslicesuavemente hacia la boca, de salida. Como en el caso de las calderas, elhogar y diversos dispositivos rodean el cilindro para su calentamiento.

Descritos así sumariamente los métodos de cocción secomprende porque en el sistema de huayronas se tritura la rocadespués de la quema, mientras que en los otros dos sistemas, lasistema de trituración se hace antes de la cocción.

c) Pulverización.-Después de la cocción, elyeso es reducido a polvo;forma en que se entrega alconsumidor, Lapulverización se hace pormedio de los molí nosllamados de tipo chileno, ytambién por molinos debolas

Fragua del Yeso, La fragua es la propiedad que tienen todos losaglomerantes por la cual, amasados con proporción conveniente deagua, forman, en un tiempo más o menos variable, pero relativamentecorto, una masa sólida. Dotada de coherencia suficiente para seraprovechada con determinados fines.

La f ragua del yeso vivo es un proceso complejo que reiniciadesde el momento en que se vierte agua para amasarlo, ‘y que pasasucesivamente por los fenómenos de disolución, transformaciónquímica, saturación, y finalmente, cristalización. Estos fenómenos seproducen sobre fracciones parciales de la masa, en primer lugar, ydespués toda ella queda comprometida en esas etapas.

Debe llamarse la atención sobre otros dos fenómenosconcurrentes con la fragua del yeso; el primero es que ésta se producecon un aumento de temperatura, que puede alcanzar hasta 20°, o seadesprendimiento de calor; y el segundo, que el yeso aumenta devolumen al fraguar.

La fragua del yeso se puede retardar agregándole algunosproductos orgánicos tales como glicerina, harinas, azúcar, alcohol,sangre y cola de carpintero. En la industria se usa un retardadora basede pelos, soda cáustica y cal viva; la soda cáustica reduce el pelo a cola,y La cal actúa como un secante.

Como acelerador de la f ragua se emplean el alumbre y lasal de cocina.

Usos de la pasta de yeso –

En el Curso llamamos pasta a la mezcla de un aglomerantecon agua; pero esta mezcla debe tener cierta consistencia, porquecuando el agua esta en gran exceso, entonces, se produce lo que sellama Lechada.

El empleo mas importante, en Construcción, de la pasta deyeso esta en los estucados de los muros y techos a cielo-rasos estosestucados se conocen con los nombres de empastados o enlucidos.

Se usa generalmente, en la contracción de tabiquesestructuras similares, formados por encunados de Caña de Guayaquil,o de madera, Debe advertirse que como el yeso oxida el hierro pasaasegurar la caña o material similar, deben emplearse clavos de encañar,que son clavos galvanizados, o clavos de zinc.

El yeso con el calor despide vapor de agua, o agua y poresta razón se le considera como material incombustible, ut1lizadosre1lenos de bóvedas y de cajas de seguridad. El desprendimiento. Devapor de agua se aumenta agregándole alumbre.

Como el soporte ó materiales de cuerpo, se pueden usar laviruta y el aserrín de madera, fibras vegetales y pelos. Estos materialesagregados al yeso, no le quitan su propiedad de ser incombustible y ledan en cambio, cualidades de aislante acústico, y de opacidad o deabsorción de ruidos.

informacjón para presupuestos,- En la redacción de presupuestos sepueden emplear los siguientes datos.

Yeso consumido por m2

Cielo raso de caña de Guayaquil conestucado de yeso puro……………………………… 15 Kg.Empastado de cielo raso con yeso pu-ro. Superficie de techo aligerado………………….... 13 Kg.Empastado con pasta de yeso puro,aplicado sobré tarrajeo primario óenfoscado. Espesor 5mm. . . . ……………………… 7 Kg.

Especificaciones técnicas.-

La genera1idad de los yesos limeños poseen las siguientescaracterísticas.

Molturación o grado de finura: pasan la malla 14. No menos del 40% nimas del 75% pasa la malla 100.( la resistencia a la tracción del yesoaumenta proporcionalmente a su grado de finura).

Volumen en seco: 1.2 m3 por 1.000 Kg. de yeso vivo.Tiempo de fragua: de 16 a 20 minutos.Volumen de agua: El necesario para preparar la pasta, en el 60% devolumen del yeso vivo.Volumen de pasta : El 95% del volumen del yeso vivo.

Resistencias. La generalidad de los p1iegos de especificaciones,prescriben que la resistencia mínima debe ser la de. 8 kg/cm2, a latensión, a 1os 24 horas; y de 16kg/cm2. a los siete días, para yesoscocidos en ca1deras.

Como resistencia a la compresión se suele considerar la de80 kg/cm2, para el yeso de construcción; y de 180 kg/cm2. para el depisos.

Mercado.-

E1 yeso se vende en costales de 2 qq. Cada uno, o sea depesos de 90 a 92 kg.; y también en bolsas de 35 y de 40Kg. cada una.

Historia.-

El yeso es uno de los aglomerantes mas antiguos conocidospor la humanidad, Se le empleo en Egipto, en la construcción de lasPirámides. Fue usado por los griegos, los romanos y lo árabes.

Los antiguos peruanos lo llamaban pachach, Lo obteníanpulverizando groseramente las piedras yeseras cocidas, y cerniéndolo entrozos de géneros. No lo empleaban en empastados de muros o techos;sino mezclado con grava formaban una especie de concreto que lesservía para rellenar muros formados por das paredes de adobe.

Yacimiento.-

Las primeras canteras de yeso que se exp1otaron en Lima,por los españoles, estaban hacia el camino de Ancón, en Repartición, yComas; pero hoy ya no se les trabaja. Otras canteras que no se trabajanactualmente Cerro son las del cerro Agustino, las de la Isla de SanLorenzo, y las muy importantes de chicla, en la línea del F.C. Central, a129 km. de Lima, y de donde se ha suministrado piedra yesera en granabundancia a la capital.

En el día, las mejores y las mas copiosas se encuentran enla caleta de Pucusana, aproximadme a 70 km. Al sur de Lima losyacimientos consisten en sulfato de calcio en sus dos formas clásicas elhidrato de yeso y el anhídrido ó anhidrita. Aunqueindustrialmente carezca de valor la anhidrita siempre se usa, mezcladocon el producto hidratado, en la manufactura del yeso comercial.

En muchas partes del territorio nacional se encuentranyacimientos de piedra yesera, pudiéndose mencionar entre ellos los deMaco en la provincia de Tarma, y los de Iscuchaca, en el F.C. dcHuancayo a Huancavelica.

CAL

Definición.-

Cal es el producto resultante de la descomposición, por elcalor, de las rocas calizas, que son carbonatos cálcicos ó carbonatos decalcio.

Si las calizas son puras y se calientan a 900°, se verifica lasiguiente reacción:

Ca CO3 + calor ≈CO2 + Ca O

es decir que el carbonato cálcico se descompone, originadoanhídrido carbónico y óxido de calcio o cal viva. El anhídridocarbónico es gaseoso y se escapa con los humos de la combustión, quequedando, pues como residuo de la combustión sino el óxido de calcio.

Descripción. -

Las piedras de cal o calizas naturales, casi nunca casinunca se encuentran puras, ó sea en la. forma de carbonato cálcico,sino acompañadas de otros cuerpos extraños, principalmente arcilla,magnesia, hierro, azufre álcalis y materias orgánicas, comunicándole ala cal, proveniente de aquellas, determinadas características.

El carbonato calcico se presenta, en la naturaleza enmultitud de formas, siendo, muy abundante, Se le conoce con lossiguientes nombres:

aragonito, espato de Islandia,“Calcita, estalactitas y estalagmitas,Caliza, mármol,Creta, piedra litográfica, etc., etc.

La cal viva es una sal blanca, amorfa, muy inestable, puesposee gran avidez por el agua. Reacciona con el agua en la formasiguiente:

Ca O + H20 - Ca (OH)2 + calor

Produciéndose hidr6ddo cálcico o cal apagada. La temperatura a que daLugar esta reacción es de unos 160º.

El hidróxido calcico es un cuerpo sólido, blanco, amorfo,pulverulento, algo soluble en el agua, Disuelto en agua forma lo que sellama agua de cal.

C1asificacion de la cal.-

Las distintas clases de cal se pueden agrupar en la formasiguiente :

Por la acción del agua en:

Cal viva )Cal apagada) ya descrita.

Por su grosura:

Cal grasa, que se obtiene de una caliza que contiene hasta5% de arcilla. Esta cal al apagaras forma una pasta ligosa y untuosa altacto, lo que ha dado origen a su nombre.

Cal árida, que procede de calizas que aún teniendo menosde 5% de arcilla contienen además óxido de magnesio en proporciónsuperior al 10%.

Por sus características químicas:

Cal dolomítica, cuando la proporción de óxido de magnesiocs superior al 25%.

Cal hidráulica, que es la proveniente de la calcinación decalizas que tienen más del 5% de arcilla y que da un producto queademás de los caracteres que poseen las cales grasas, puedeendurecerse y consolidarse bajo el agua.

Por refinamiento industrial:

Cemento grappier, formado por trozos sumamentecalcinados obtenidos después del apagado de la cal hidráulica, lo cualesson molidos constituyendo un material de cementacion gracias alsilicato de cal que contienen, en grado mayor o menor.

Cemento Lafarge, usado en EE. UU., siendo un productosimilar al anterior.

En el mercado limeño se encuentran las siguientes clasesde cal:

De Obra.- La más barata, contiene impurezas y de color noblanco.

Fina- De co1or blanco, por la ausencia de impurezas.

Tamizada.- Excenta de grumós o granos gruesos.

Hidráulica.- Preparada para endurecerse en presencia delagua.

Blanca fina.-. Usada en la preparación de revestimientosdecorativos.

Cal viva.- Ya descrita.

La cal se vende en bo1sas de 15, 30 y 46 kg.; y en cilindrosmetálicos, de 20 kg.

Caracteres.-

Es usual caracterizar una cal por lo que se llama su índicehidráulico, que es la relación de la sílice y alumina, a la cal magnesica,de que está formada:

1= Si 02 + A12 O3

Cao + MgO

Las distintas clases de cales y los cementos se ordenan enla forma, siguiente: de acuerdo con índice hidráulico y la proporción dearcilla contenida en la caliza primitiva:

Material Índice % deHidráulica arcilla

Cal grasa ó magra 0.10 5.0Cal débilmente hidráulica 0.15 8.0Cal medianamente hidrau1ica 0. 30 14.0Cal propiamente hidráulica 0.40 19.0Cal eminentemente hidráulica 0.50 22.0Cal, límite o cemento lento 0.65 27.0Cal rápido 1.20 40.0

Calcinación de la cal.-

1.- por huayronas, pilas o montón - En una zona de terreno igualado,Se practica una excavación rectangular de1.00 m. de lado,aproximadamente, y otro tanto de profundidad; este hueco que va aservir de hornillo se conecta al exterior, fuerade la pila de que vamos a hablar enseguida,por una zanja.

Sobre la excavación y haciendo deella centro, se forma la pila ó montón

constituido por capas alternadas de piedra y combustib1e, que puedeser carbón vegetal, leña ó ramas. Se levanta así un de tronco de conounos 4.00 á 5.00 m. de diámetro en la base; 3.00 á 4.00 m. en lacoronación y de unos 3.00 m. de altura. Esta pila se cubre Por unacapa de arcille mojada, arena y paja de unos 6 cm. de espesor, en total,y que tiene por objeto evitar la pérdida excesiva de calor.

Antes de construir la pila se echa combustible en la zanja yen el hornillo; y después de construido el montón, se enciende elconjunto por medio del combustible arrojado ala zanja; el fuego setrasmite poco a poco a todo el conjunto.

La calcinación dura mas o menos una semana, y se conoceque ha terminado por el aspectote los gases que se desprenden, exentosde humo.

Una vez enfriado el montón y desecho, es necesario separara mano los trozos de cal, de las cenizas.

2.- Por hornos intermitentes.- Serealiza en construcciones especiales deladrillos ó adobe, que constan de 3partes: el hogar, el cuerpo del horno, y laboca, chimenea ó tragante. Tienen. 5.00m. de altura, aproximadamente y son desección circular.

Se forma una bóveda sobreel hogar con las piedras más gruesas, yel resto del cuerpo se llena con calizatriturada. El combustible suele ser leña ya veces guano. La calcinación dura de

tres a cuatro días, y se aprecia que ha terminado por el descenso quesufre el material, en el cuerpo del horno.

3.- Por hornos continuos.- Están formados por construcciones dealbañilería, que afectan la disposición de dos conos invertidos, unidospor sus bases. En estos‘hornos en la parte inferior, además del hogar, se dispone de unaabertura para extraer la piedra de cal a medida que es calcinada.

Como estos hornos son mas perfectos, casi siempre vanrevestidos interiormente con ladrillos refractarios.

Apagado de la cal.-

En Ingeniería Civil: la cal se usa apagada, es decir,hidratada. Como ya hemos manifestado esta hidratación se realiza con

una fuerte desprendimiento de calor, que a veces llega a l60º, y seproduce además un ruido característico, consistente en una especie desilbido ó crepitar agudo.

Teóricamente el apagado de la cal viva sólo requiere unvolumenDe agua equivalente a 35% del peso de la cal.

En la práctica se emplea mayor cantidad de agua que laindicada, y es usual que los albañiles apaguen un volumen de cal con1-1/2 á 2 volúmenes de agua.

El apagado de, la cal se puede hacer por los métodossiguientes:

1.- Apagado espontáneo.- Es el quese realiza por el contacto natural de la calcon 1a humedad ó vapor de agua del aireatmosférico. Para facilitar esta acción seextiende simplemente la cal sobre unasuperficie plana, resguardada de la lluvia.Para el apagado completo es necesarioexponer la Cal unos tres meses. Elsistema tiene el inconveniente de que lacal absorbe, además anhídrido-carbónico,y se carbonata un poco, circunstancia dañina qué comprenderemosmejor al ocuparnos de la fragua de la cal.

2.- Apagado por aspersión.- Se humedece la ca1 con una regadera ócon un pu1verizador, extendiéndolapreviamente sobre una superficie, en capas, que son sucesivamenteregadas.

3.- Apagado en obra.- E1 procedimiento empleado generalmente al piéde obra consiste en formar una pila ó conode arena, en cuyo eje se practica una especie de cráter, en el que searrojan los trozos de cal viva. Luego se vierte sobre la arena un volumende agua a tres veces el de la cal.

Otro sistema también muy usual en los trabajos dealbañilería, en echar la cal viva con suficiente cantidad de agua encubetas ó pozas inpermeab1es, y después de apagada pasarla pormallas ó tamices, con el objeto de separar los trozos duros ó impurezas.

En estos casos se acostumbre apagar la cal siete días antesde emplearla con argamasa, y 30 días antes, cuando se le va a usar enrevoques.

En algunos países solo se permite usar la cal que ha llegadoviva al pie de obra; pero la experiencia demuestra que no hayinconveniente en emplearla apagada, trasportada en forma de polvo alos trabajos, ó sea que se ha apagado antes, pudiendo este plazo depreparación alcanzar hasta un período de seis meses.

Obtención de las piedras calizas.-

Como en el caso de1 yeso, la exp1otación de las canteras sepuede hacer por, Cortes a cielo abierto, ó por galerías. E1 tamaño de lostrozos de roca depende del sistema de calcnact6n; y por consiguientesegún sea éste, será también e1método, de explotación de la cantera, yel uso de la clase de explosivo.

Empleo de la Cal.-

El más importante en Ingeniería Civil, es para formarmorteros de los cuales nos ocupamos con detalle en el Capítulo III delCurso.

Se usa también en muchas industrias, y así la minería consumaalrededor de las cuatro quintas partes de la cal producida en nuestropaís; y de esa cantidad cerca de la mitad es usada como fundente, en laOroya.

Especificaciones.-

Las usuales son: el grado de finura, determinada en lapasta; el rendimiento, en pasta, de la cal apagada. En cuanto a lasresistencias o propiedades mecánicas exigidas, se prescriben para la calen forma de morteros, por lo que las estudiaremos en el capitulocorrespondiente a estos.

Para la determinación de la finura de una cal dada, seprepara una pasta con ella y lavándola a chorro de agua sobre unamalla 20; mas del 15% de la masa, debe quedar detenida sobre lamalla.

En cuanto al rendimiento, se considera que una buena calapagada debe dar pasta en la proporción de 2.4 kg. de pasta por cadakilo de cal.

Mercado.-

La cal se vende entre nosotros, prácticamente viva. Sefabrica de dos clases una ordinaria, llamada cal de obra, que se vende acostales de 80 kg.; otra de grano más fino, y de color blanco uniforme sellama cal fina, y vendida en sacos de 60 kg.

También se vende en algunas ciudades del país, en sacos defanegas con 72 kg. de peso, por saco.

Historia.-

La cal fue conocida en el periodo histórico que sedenominan corrientemente “la antigüedad”; pero la cal hidráulica solofue descubierta a principios del sigo XIX.

En el Perú, a la piedra de cal se le llamaba iscu, y 1osaborígenes la obtenían quemando las calizas por el método del montónó huaironas, que hemos revisado; también para obtener cal quemabanconchas y moluscos, con leña y paja.

En quechua, chancara quiere decir “montaña de caliza”.

Los antiguos peru4nos mezclaban la cal con arena ó conarcilla para obtener morteros que empleaban para revestimientos ótarrajeos para construir muros rústicos de piedra no labrada.

Loa hornos de cal se comenzaron a usar en Lima muy pocodespués de fundada la ciudad en 1535; y ya en 1549 se encontraba enpleno funcionamiento uno de estos hornos estab1ecido, en lasvecindades del Cerro que, años después, se llamo’ San Cristóbal.

En los primeros años de la Republica la cal que seconsumía en Arequipa procedía de una cantera llamada “Calera”, en laquebrada del Yura. Es una piedra porosa con aspecto de estar formadapor tubitos pequeños y delgados; es de color blanco sucio.

En la misma época, la cal consumida en Trujillo, proveníade canteras vecinas a Asocopa, donde también se hallaban instaladoslos hornos para la quema de la piedra. Esta piedra es de un color grisazulado, y se quemaba en pequeños hornos de leña. La cal apagada nosolo se trasportaba a Trujillo, sino también a Malabrigo, y algunas veceshasta el Callao.

Yacimientos.-

Los calcáreos son muy abundantes en nuestro territorio, yes prácticamente posible encontrarlos muy cerca del lugar donde se lesnecesite.

Unos pocos de los yacimientos y canteras más conocidasson las siguientes.

En los alrededores de Lima:

Comas, El pino,Monterrico chico, San Francisca,E1 Agustino Valdivieso.

Los alrededores de Arequipa:

Pacsi vitorCharcani sumbaySocosani socabaya

En los alrededores de Chiclayo:

Hacienda cuculí, hacienda sultur.

CAL HIDRÁULICA

Como ya hemos expresado, La cal hidráulica aquella que,además de las características de la cal grasa, que se endurece en el aire,posee la de fraguar ó solidificar bajo el agua, ó en un medio húmedo. Atodos los materiales que poseen esta última propiedad se les denominahidráu1icos, en ingeniería, para distinguirlos de los otros que se llamanaéreos.

Se explica la fragua hidráulica de esta cal, etab1ecicndo queen la cocción, en primer lugar, se produce una evaporación del agua. decantera; hasta los 700º empiezan a descomponerse los silicatos queforman las arcillas, y a los 900º se descompone el carbonato calcico. Atemperatura más elevada reaccionan los productos resultantes: oxidode cal, anhídrido silícico y alúmina, formándose unos silicatos yaluminatos, cuyo conjunto constituye el aglomerante que se ha llamadocal hidráulica.

Lo que diferencia una cal de otra, esta pues en que lahidráulica se obtiene por cocción a mayor temperatura, y además, comocondición indispensable, en que las calizas que se emplean parafabricar la cal hidráulica contienen apreciable porcentaje de arcilla.

La calcinación y el apagado de la cal hidráulica se realizanen todo, semejante al de la cal grasa; pero con la circunstancia de quese llevan a cabo con la mayor prolijidad y refinamiento técnico, portratarse de un producto más fino.

De los residuos de la calcinación de las calizas, que dancales hidráulicas, ó sea de aquellos trozos que no se reducen a polvo, yque están formados por productos prácticamente vitrificados, sepreparan los cementos grappier; para los cuales se pulverizan

conveniente tales residuos. Estos cementos tienen también propiedadeshidráulicas.

Precursores en la fabricación de cal hidraulica.-

A mediados de l siglo XVII, el ingeniero ingles Jhon Sacaron tuvo queresolver el problema de encontrar un aglomerante que pudieraemplearse en la construcción del que mas tarde, fue el celebrado faro deEddistone, pues la cal que se conocía en esa época no poseíacondiciones hidráulicas. Después de una serie de experimentosdescubrió que las calizas impuras, con proporción pequeña de arcillo,calcinadas en la forma que se usaba por entonces, producían una calviva que, apagada, endurecían bajo el agua. Con ella construyo el faromencionado.

Por poco después, Parker aprovechando losdescubrimientos de Smeaton,y calcinando la marqas del Tamesis, obtenían una cal hidráulica a laque denomino cemento romano.

Por la misma época, Vicat realizo en Francia trabajos deinvestigación muy meritorios, sobre las cales hidráulicas, y en 1816construyo el primer puente con el llamado cemento romano, sobre el rióDordoña.

Se había llegado así, en el desarrollo industria1 de lahumanidad, a las etapas preliminares que condujeron aldescubrimiento cemento portland.

PUZOLANAS

Definición.-

Son las sustancias, naturales o artificiales, que reducidas apolvo, y amasadas con la cal, le proporcionan a, ésta, propiedadeshidráulicas.

Descripción y caracteres.-

Las puzolanas naturales son tobas volcánicas, es decir,polvos, cenizas ó barros de origen eruptivo que han tomado laconsistencia de rocas deleznables. Son, en cuanto a su composiciónquímica, silicatos aluminicos hidratados, análogos a las arcillasvitrificadas ó cristalizadas. las rocas presentan un color grisamarillento, rojizo ó verdoso.

Para emplearlas, se pulverizan simplemente las rocasoriginarias y se añaden a la cal en proporciones, determinadasprincipalmente por la experiencia.

Las puzolanas artificiales, se preparan calcinando arcillas opizarras, a temperatura que va de 600° á 900°. El producto de lacalcinación se pulveriza y se emplea en forma similar a las puzolanasnaturales.Uso de las puzolonas.-

El principal, en Ingeniería Civil, esta en la propiedad yaexpresada de dar hidraulicidad a las cales; pero también se le empleapara preparar algunos productos como el poozolith, que estudiaremosmas adelante. En los casos en que se necesita una harina mineral,también se emplean las puzolanas; y por último, con ellas se fabrica elllamado cemento puzolánico.

Historia.-

La palabra puzolona se deriva de Puzzuoli, nombre de unyacimiento de esta roca, emplazado en la bahía, de Nápoles, en lasvecindades del volcán Vesubio. Este yacimiento fue explotado en laantigüedad por los griegos y los romanos. Además de estos, conocieronlas propiedades de las puzolanas otros pueblos antiguos como la India,Egipto, etc.

Entre las numerosas obras en las cuales loa romanosemplearon la puzolana se pueden mencionar: la Cloaca Máxima, elPanteon de Agripo y los puentes de Neron en Ancio y el de Claudio enOstia.

Las catacumbas romanas estaban perforadas en un macizopozolánico.

CENENTO PORTLAND

Definición. -

Cemento Portland, es el producto resultante de lapulverización muy fina de Clinkers (ó clinquers) obtenidos calcinando afusión incipiente una mezcla rigurosamente homogénea de materialescalcáreos y arcillosos; al clinker no se le agrega ningún productodespués de ca1cinado con excepción de agua y pudiendo estar esteultimo, a su vez, calcinado o no.

El clinker es, pues, una escoria, pero no se le da estenombre porque la idea de escoria presupone un residuo secundario de

la calcinación, mientras que el clinker es el objeto primordial de esta. Elclinker se presenta en la forma de pequeñas esferas hasta de 2 cm. dediámetro, de un color gris-negruzco.

Descripción.-

El cemento Portland es un polvo de color gris, mas ó menosverdoso, de gran valor como material estructural, a consecuencia dealcanzar dureza pétrea después de ser amasado con agua; es tambiénun aglomerante hidráulico por excelencias.

Caracteres.-

Los últimos estudios acerca de la composición química delcemento Portland, parecen indicar que un buen clinker, bien quemado,tiene la siguiente composición;

Silicato tricálcico 3 Ca0, Si03

36.0%Silicato bicálcico 2 CaO, Si02 33,0Aluminato tricálcico 3 CaO, Al203 21.0Otros componentes ---

l0.0100.0%

Bajo el rubro de otros componentes se comprende:

Oxido de fierro Fe203

Magnesia Mg0Azufre en forma de S03

Oxido calcico, en Ca0Calcinación insuficiente

Para apreciar la bondad de la composición química de un,cemento es usual compararlo con la composición teórica perfecta,expresada por la fórmula de Eckel:

1.0 = 2.8(Si02) + 1.1(Al203) + 0.7(Fe203)1.0(Ca0) + 1.4(Mg0)

Es conveniente comparar esta expresión con la que hemosdada para el índice hidráulico de la cal, e indicar que esa mismafórmula sir ve para determinar el índice de cementación de los calcáreosposibles de ser empleados en la fabricación del cemento Portland. Comoejemplo damos a continuación la composición e índices de tresmuestras de calcáreos procedentes de los alrededores de Lima.

M u e s t r a s(1) (2) (3)

Sílice Si02 14.04 7.26 11.09Alúmina A1203 0,49 1.56 0.69Oxido férrico Fe203 50.48 3.45 5.45Cal CaO 50.10 51.11 46.80Magnesia MgO --- --- Traz.Pérdida por ignie. --- 30.89 36.10 35.19Índice de Eckel 0.872 0.478 0.761

Clases de cementos.-

Cemento Portland, ya descrito. Cuando se le quiereprecisar se le llama, en el Curso, cemento Portland normal.

Supercemento ó cemento de endurecimiento rápido.- Esun cemento Portland que por su composición química se endure másvelozmente que el Portland normal.

Cemento aluminoso ó fundido.- Obtenido por la fusión deuna mezcla de caliza y bauxita.

Cemento blanco.- Fabricado con materias primas casiexentas de hierro, que es el mineral que da el color gris al Portland.

Cemento romano.- Material antiguo, de característicashidráulicas, que se describe al hacer la historia de las caleshidrau1icas.

Cemento natural.- El obtenido de rocas que tienen laporción de cal y arcilla conveniente para la obtención de un cementosimilar al Portland.

Cemento de escorias.- El preparado con los residuos de loshornos metalúrgicos, especialmente los de hierro.

Cemento puzolánico.- Obtenido pulverizando una mezcla,de dos a cuatro partes de puzolana con una parte de cal hidratada.

Materias primas.-

Las principales materias primas empleadas para lafabricación del cemento y sus denominaciones inglesas, son lassiguientes:

a) Materiales calcáreos.-

Calizas arcillosas (cement rocks) llamadas a vece “rocas decemento”. En algunas regiones de España se les conoce por “Piedrasromanas”.

Calizas (limestones), siendo las apropiadas aquellas quetienen un 90% de carbonato cálcico y pequemos porcentajes dealúmina, óxido de fierro, carbonato de magnesio, azufre y varios álcalis.

Margas (mares), que son rocas blandas que constituyendepositos generalmente en el lecho de lagos extinguidos o inexistentes.Pueden ser margas calizas, cuando contienen carbonato calcico; ymargas dolomíticas, cuando presentan carbonatoCalcico-magnesico.

Creta ó tiza (chalk), que es una variedad de carbonatocalcico. Roca suave formada por residuos de organismos microscópicos;contiene también pequeños porcentajes de sílice, albumina y magnesio.

b) Materiales arcillosos.-

Arcillas exfoliables estratificadas (shales), que son rocascompuestas principalmente de alumina, sílice y oxido de fierro.

Arcillas desagregadas (decayed shales), caracterizadas porposeer mayor cantidad de agua de cantera.

Pizarras (slates).

Productos industriales.-

Escorias de altos hornos (blast furnace slags), formadapor silicatos fusibles, originados durante la reducción de minerales defierro en los altos hornos, por la combinación del material fundente(calizas) con la materia terrosa o ganga del mineral.

Álcalis residuales (álkali wastes), precipitados decarbonatos de calcio obtenidos en la preparación industrial de la sodacáustica por el método Leblanc.

La mezcla de estas materias primas se puede hacer en lassiguientes formas, que se indican como ejemplos:

Roca de cemento + calizas purasArcillas o pizarras + margasArcillas o pizarras + calizas purasArcillas o pizarras + cretaArcillas o pizarras + álcalis residuales

Escorias + calizas puras

Procedimiento de fabricación.-

Se pueden agrupar en dos sistemas:

1.- procedimientos por vía seca, en el cual las materiasprimas se muelen y se desecan, en primer lugar; se mezcla enseguidadosificándolas, y después son reducidas a polvo, pasando luego a loshornos.

2.- Procedimientos por vía húmeda, en el que lasmaterias primas después de haber sido molidas separadamente, sedosifican y mezclan, amasándolas con mucho agua; el lodo así formadopara los hornos.

Como ya se ha dicho el producto resultante de lacalcinación en los hornos se llama clinker. Estos hornos pueden serverticales fijos, e inclinados o giratorios.

Los hornos giratorios son casi los únicos usados en laactualidad, Consisten en un cilindro de chapas de acero, de l.80 a3.00m. de diámetro, y de 30.00 á 90.00 m. de longitud, el cual estáligeramente inclinado con respecto a la horizontal; con frecuencia varevestido interiormente con ladrillos refractarios. Cuando el horno girasuavemente la materia prima que es echada en su interior, lo recorrelentamente, de un extremo a otro, recibiendo gradualmentetemperaturas cada vez más elevadas hasta alcanzar la de 1,600º a1,700°, que es la máxima que se genera en el horno.

En el interior del horno, en su parte más baja, y en su eje,actúa un chorro de fuego, producido por un quemador de petróleo porun pulverizador de carbón de piedra; el petróleo es más ventajoso, porque el carbón siempre origina cenizas que a veces resulta perjudiciales.

El material pasa por el interior del horno, gradualmentecomo hemos dicho, durando la cocción unas cuatro o cinco horas. Alhorno se le llama también kiln.

Después de formado el clinker recibe una ligera lluvia deagua y pasa a los molinos para ser pulverizados.

Antes o después de ese riego, el clinker recibe una adicionde yeso, hidratado o deshidratado, segun los procedimientos defabricación. La adición del yeso tiene por objeto retardar la fragua,contrarrestando en este sentido la acción de la cal viva que pudieracontener el cemento; pero esta adición no debe sobrepasar el 3% delc1inker en peso.

El polvo que sale de los molinos es ya el cemento portland.

Después de manufacturado el cemento debe permaneceren silos, por lo menos diez días, a fin de que toda la cal libre quepudiera contener, se hidrate por si misma. Se pueden suponer losinconvenientes que ofrecería un cemento que contuviera cal nohidratada, principalmente el aumento de volumen al fraguar.

Los hornos verticales, son de diseño similar al de los usadospara la fabricación de la cal hidráulica. Siempre están provistos de unacamisa de ladrillos refractarios; son de carga continua y poseen doscámaras, la primera ó alta, para la desecación del material, y lasegunda, baja, para la clinkerización.

A continuación se da un esquema característico de los dosprocesos principales de la fabricación del cemento.

Procedimiento por vía seca Procedimiento por vía húmeda

MATERIALES MATERIALES MATERIALES MATERIALES AGUACALCAREOS ARCILLOSOS CALCAREOS ARCILLOSOS

Trituración trituración trituración

Secado Secado Dosificación

Dosificación Lodos

Los dos Procedimientos:

Molinos PetróleoÓ

H O R N O S Combustible Polvo deCarbón

Yeso Clinker

Molinos

CEMENTO PORTLAND

Silos

Ensacado

La Fabricación del cemento peruano “Sol”.-

La planta donde se prepara el clinker se encuentra enAtocongo a unos 27 km. al Sur de Lima, al pie de las canteras de caliza.Esta materia, prima es corregida, de acuerdo con las necesidades, concarbonato de calcio procedente de Cuy-Off, en las vecindades, de Cerrode Pasco, con caloitas de Chilca, y con esquistos silíceos de PuentePiedra, en el camino de Lima a Ancón.

En Atocongo, para el tratamiento de la materia prima seemplean sucesivamente una chancadora de trompo, kc Cully, martilloschancadores Dixie, y molinos de rodillos, Hércules, dosificándose eneste proceso, convenientemente, los materiales.

Los hornos para preparar el clinker son de los tipos. Elprimero, modelo alemán, corresponden al sistema de calcinacion por víasemi-humeda; el material antes de ingresar al horno pasa a losgranuladores en 1os que es humedecido y amasado llevándoseledespués a las parrillas secadoras que actúan a 250º, y por ultimo alhorno de fuego, que trabaja a 1.500º.

El otro tipo corresponde a modelo norte—americano,consisten en un cuerpo cilíndrico de planchas de fierro; de 60.00 m. delargo aproximadamente. Tienen un diámetro interior a la entrada de2.40 y a la salida de 2.90m.; presenta una inclinación de 2.40 y rota arazón de una revolución por minuto; están provistos de inyectores depetróleo que generan una temperatura aproximada de 1,500º; unsistema he1icoidal interior regula el desplazamiento del material queentra al horno. Últimamente se han instalado dos hornos rotatorios,Allís Chalmers, de 91.50 m. de longitud cada uno. •

En el interior de estos hornos se pueden constatar lassiguientes trasformaciones químicas. En la sección de entrada delmaterial o zona fría se observan pequeñas volatilizaciones de gases. Enla zona de calcinacion, el carbonato de calcio que es el componente másimportante de la materia prima, sufre un desdoblamiento ocasionadopor la elevación de la temperatura a 850-900º, desprendiéndoseanhídrido carbónico y formándose cal viva que, muy ávida, reaccionacon los otros elementos, sílice y alumina, creando silicatos yaluminatos de calcio, mientras que la temperatura sigue elevando hastacerca de 1,200º. Por ultimo, en la zona de clinkerización, con el hierroexistente al estado de oxido y que actúa como fundente a unatemperatura de 1.450º, permite la formación del aluminato ferricotetracaloico.

Loa ladrillos refractarios que revisten interiormente loshornos no son de 1a misma composición en todas las zonas. Así losporcentajes de silice y a1unina, respectivamente, son los siguientes enlas distintas zonas: en la zona fria de 50 y 50%; en la zona decalcinación, 40 y 60%; en la de clinkerizacion, 30 y 70%, y por ultimo

en la zona de descarga, el revestimiento no necesita ser de ladrillosrefractarios.

El clinker sale del horno, por la zona de descarga o deenfriadores, a una temperatura de 200º.

Después, el clinker es acarreado a la Planta de maravillas,en la ciudad de Lima, donde sufre el tratamiento final consistente entrituración, adición de yeso, pulverización, ensilado y ensacado.

Fragua del cemento.-

Amasado el cemento con agua se produce suendurecimiento ópetrificación, en un periodo de tiempo más o menos corto. Esteendurecimiento es debido principalmente a la hidratación yconsecuentemente cristalización de los componentes.

En el proceso de petrificación del cemento, se puedendistinguir dos etapas perfectamente marcadas. La primera se llamafragua y la segunda, endurecimiento.

La fragua es la pérdida de plasticidad o de fluidez que sufrela pasta de cemento y que hace que ésta soporte, sin dejar huellasaparentes, la presión suave de un objeto exterior.

El endurecimiento es la mayor resistencia estructural queva adquiriendo el cemento con el transcurso del tiempo.

En esta parte del Curso se estudia de preferencia la fragua,dejando el endurecimiento para tratarlo al estudiar los morteros y elconcreto.

En el fraguado hay que distinguir dos períodos: el principiode la fragua; y el final, ó conclusión de la f ragua.

El principio del fragua es el tiempo transcurrido desde elmomento en que se vierte el agua del amasado, hasta aquel en que lapasta pierde, parcialmente, la plasticidad.

El final del fraguado es eltiempo trascurrido desde que la pastaha comenzado a perder plasticidad,hasta que adquiere suficienteconsistencia para resistir determinadapresión.

Tanto el principio como elfin del fraguado se pueden determinar

por medio de los aparatos conocidos con los nombres de Aguja de Vicaty Agujas Gillmore.

La aguja Vicat está formada por una sonda cilíndrica de1mm2, de sección, cargada con un peso de 300 gr. La sonda ó aguja,que se desliza en una corredera vertical, acciona un indicador que semueve sobre una escala graduada en mm.

Las agujas Gillmore, generalmente se montan en pareja;son de sección circular y el extremo de ellas está cortado a ángulo rectocon el eje vertical. Una, de ellas se denomina aguja inicial tiene undiámetro de 1/12” y está cargada con un peso de 1/4 lb.; la otra, que sellama, aguja final, tiene un diámetro de l/24” y soporta un peso de unalibras.

Los ensayos de la fragua se realizan sobre lo que llamapasta de consistencia normal, ó simplemente pasta normal.

La pasta normal esta formada por una cantidad decemento, de 400 a 1.000 gr. amasada con un volumen de aguasuficiente para que el operador pueda moldear una bola, teniendo lasmanos protegidas con guantes de jebe. La temperatura del laboratorio,debe estar comprendida entre los 20 y27.5º.

Otras veces se define la pastanormal por la cantidad de agua usada, laque debe estar comprendida entre el 24 y el30% del peso de. Cemento.

Por último, se controla laconsistencia de la pasta normal, por mediode la sonda de Tetmajer, que es en síntesisuna barra de 1 cm2. De sección y cargada con un peso de 300 gr. Lapasta tendrá la consistencia normal cuando dejándole caer la sonda, enel molde, de que se habla inmediatamente, aquella se detiene a unos 5ó 6 mm. medidos a partir del fondo.

Cuando se emplea la aguja de Vicat, el ensayo se realizallenando un molde en forma de anillo tronco-cónico, de dimensionesstandard y de 40 mm. de altura. Se establece que el fraguado inicial haocurrido cuando la aguja alcanza un punto situado 5 mm. más arribadel fondo del molde, a los 30 segundos de haber sido aplicada. Elfraguado final se determina cuando la aguja no penetra, visiblemente,en la pasta.

Cuando se usan las agujas Gillmore, se fabrica una torta ógalleta, con la pasta, de 1/2” de espesor. Se determina el fraguado

inicial ó el fraguado final cuando, respectivamente, las agujascorrespondientes no dejan huella apreciable en la torta.

Propiedades físicas del cemento.-

Finura. - La finura de molido, o de molturación, en 1os materiales, seaprecia por medio de los análisis granulométricos, que consisten enhacerlos pasar a través de cedazos, tamices, cribas o zarandas,apreciando los porcentajes en peso que atraviesa el material. Esteanálisis granulométrico se llama también análisis mecánico.

Tratándose del cemento, e grado de finura es de la mayorimportancia, porque se ha determinado que el agua no actúa sino enuna profundidad de 0.1 mm., de los granos; y como el agua esindispensable para la cristalización o fragua, se comprende la necesidadde que el cemento posea la finura conveniente a fin de que la pe1ículade agua que rodea cada grano, lo atraviesa.

Las especificaciones usuales para el cemento prescribenque más del 78%, en peso, de este material pase una criba Nº 200.

En la actualidad se prefieren reemplazar el emp1eo decedazos por la determinación de la velocidad de asentamiento de lasparticu1as a través de un gas ó de un líquido.

La relación entre el tamaño de los granos y 1a velocidad deasentamiento se establece diciendo que esa velocidad es proporcional alcuadrado del diámetro del corpúsculo sólido.

En la industria se hace el ensayo con aparatosespecialmente construidos para ello y de manejo relativamente fácil yrápido.

Firmeza. - (Soundness), Llamada también indeformabilidad es lapropiedad que se exige al cemento de no desintegrarse después delfraguado. Generalmente esta desintegración se produce en el cementocomo en cualquier otro material, por variación de volumen y en el casoespecial del cemento, por aumento de volumen.

Según lo anterior, un cemento tendrá firmeza cuandodurante y después de la fragua, no aumenta de volumen.

En los laboratorios se comprueba esta, cualidad preparandotortas de pasta normal, que después se secan al vapor, y se examinanpara observar si se han presentando fracturas de contracción,distorsiones, desintegraciones, etc.

También se usa el aparato de Le Chatelier, que consiste encilindro mostrado en la figura, el cual selleva con la pasta de cemento, y despuésde colocado en agua hirviendo por untiempo determinado, indica el aumentode volumen de la pasta al fraguar por laseparación de las agujas.

Peso especifico.- Como se sabe, es elguarismo que resulta de dividir el peso por el volumen. El cementoPortland debe tener un peso específico superior a 3.10, pudiendo bajara 3.07, para los cementos blancos tipo Port1and.

En los laboratorios para la determinacióndel peso específico se emplea generalmente eldensímetro de Le Chatelier.

Ensayo del cemento en las obras.-

Al pié de obra Los ensayos usuales son lossiguientes:

1.- terminación de la iniciación y término de la fragua.-Se hace por medio de la aguja Vicat, ó de las agujasGillmore, en la forma ya indicada.

Un medio de orientación se puede obtener realizando elllamado ensayo de la uña, el que se practica según las siguientesprescripciones.

Se prepara la pasta de cemento con una cantidad de aguacomprendida entre el 24 y 30% del peso del cemento. La prueba debeefectuarse en un recinto cerrado, cuya temperatura deberá mantenerseentre 18 y 25º, Se considera como principio de fragua el momento enque la pasta opone cierta resistencia a la penetración de la uña, y quelos bordes de una hendidura de 1/2 mm. de profundidad, adquierencierta rigidez y se mantengan. Una vez que la uña, aplicada sin granesfuerzo, no deja una marca perceptible en la pasta, el tiempo de fraguaha terminado. Durante toda la operación debe protegerse la pastacontra el aire, para evitar la evaporación prematura de la humedad.

2.- Ensayo de la firmeza.- Se practica de la manera siguiente Con lapasta normal se prepara una galleta de 1.5 á 2.0 cm. de espesor porunos 8 á 10 cm. de diámetro, sobre una placa de vidrio. Se introduce lagalleta con su placa en una caja saturada de humedad, y en la cual sele tiene 24 horas, a temperatura de 18° á 21°. Después se coloca lagalleta en posición vertical, sumergiéndola en un depósito de agua fría,que se calienta lentamente hasta la ebullición, la que mantiene por treshoras, Después del ensayo la galleta debe presentarse dura, sonora ysin grietas.

3.- Determinación de la densidad.- Se realiza utilizando una medidade 10 lts. de capacidad, en la cual se deja caer el cemento desde unaaltura de 40 cm., medidos sobre los bordes de la caja. El exceso sesepara con una regla pasada sobre los bordes, Se determina el pesocontenido en la medida.

Se prescribe la altura de llenado de la caja porque un metrocúbico de cemento suelto pesa entre 900 y 1200 kg.; envasado, es decirapretado por el sacudimiento de las medidas, de 1300 a 1700 kg.; yendurecido, de 2500 3000 kg.

Especificaciones del cemento peruano “Sol”.-

A continuación se dan las especificaciones que satisfaceeste cemento comparándolas con las del gobierno Norte-Americano,para cemento Portland.

Estándar S o lFinura : Criba Nº 100 - Residuo no más de 5% 2.10%

Criba Nº 200 - Residuo no más de 25 % 22.50%

Fraguado : Principio No menos de 30 min. 3h 50’Fin No más de 10 hrs. 6h 40’

Expansiónal vapor : Por cinco horas 0 0

Magnesia : No más de 5 % 3.10%

AnhídridoSulfúrico : No más de 2 % 1.8%

Mercado.-

El cemento que viene del extranjero se importa en barrilesde madera, y en en bolsas de papel. Generalmente el barril pesa 180kgs. (peso bruto).

En los tratados técnicos se considera que el barri1 tiene unvolumen de 3.9 pies cúbicos, ó sea 0.1076 m3.: por esta razónusualmente se considera entre nosotros que el barril de cemento tiene1/10de m3.

El cemento Portland ce vende en bolsas, a razón de cuatrobolsas por barril. Generalmente se considera que cada bo1sa tiene unpie cúbico de de cemento, ó sea 28.3 lt. Cada bolsa pesa 42.5 kg.(pcsoneto).

Las bolsas de papel que se usan para el envasado delcemento son de 4,5 ó 6 pliegos.

Historia.-

El proceso histórico de fabricación del cemento Portlandprosigue al de la cal hidráulica. Después de que este producto habíasido descubierto y ensayado con éxito, varios constructores fabricaronmateriales similares y entre ellos el ingles José Apsdin, que lo patentóen 1824, y que por el parecido de color que adquiere con la piedra de lalocalidad inglesa portland, le puso este nombre. Por esta razón algunosautores consideran a Aspadin como el inventor del cemento que hastaahora lleva el nombre que el le aplicara.

En el Perú, la fabrica de cemento “Sol”, fue establecida en1922, trabajando desde esa facha hasta el día de hoy, sin interrupción.

Fabricas peruanas de cemento.-

1.- Compañía Peruana de Cemento ‘Portland.- (Sol). Producción en elaño de 1956 467.380 tons. Capital en 1954: S/ 240 millones.

2.- Compañía de Cemento Chilca.- Planta en Chilca a 80 kms. al surde Lima.-producción en 1956: 87.500 tons. Capital en 1955: S/ 85millones.

3.-Compañía Nacional Portland del Norte.- Planta en el puerto dePacasmayo a 637 kms. Al norte de Lima.- Capacidad proyectada100,000 toneladas al año. Inicio su producción en 1957.

4.-Cemento Andino S. A.- Planta en Crancha a 14 kms. de la Oroya.-Capacidad inicial proyectada 83,000 tons. anuales.

5.- Cemento Chiclayo S. A.- Planta en Chiclayo a 760 km. al norte deLima, sobre la

Carretera panamericana. Inicio su producción en 1957 con unacapacidad de 68.000 tons. anuales.

6.- Compañía de Cemento del Sur S. A.- Planta en Caracoto, cerca deJuliaca, cerca de la vía de ferrocarriles el sur. Inicio su producción con60.000 tons. anuales.

SUPERCEMENTOS

Desde los primeros años del presente siglo se han hechoesfuerzos para producir cemento que, aunque no fraguen másrápidamente que el Portland normal, se endurezcan con mayorvelocidad, una vez iniciada la fragua.

Se ha encontrado que esto se ‘puede obtener:

1º.- Con mayor molturación de los granos de cemento;

2°.- Incrementando la proporción de alumina, o disminuyen do la cal yde sílice.

A la primera clase pertenecen los supercementos; y a lasegunda, los aluminosos.

Los supercementos se llaman también de endurecimientorápido, cementos eléctricos y Ferrocretes, en Inglaterra. Se comenzarona fabricar en Europa por el año 1912.

Los supercementos son en todo similares a los Portlandnormales; pero con un ligero exceso de cal y una manufactura muycuidadosa, aparte de su mayor grado de finura, como acabamos dedecir.

Son de fragua lenta, pues ésta no empieza sino a las doshoras de iniciado el amasado, terminando antes de las 10 horas. Peroen cambio elendurecimiento esmucho más rápido queel del Portland normal,pues a los tres díaspresentan unaresistencia 50%superior a éstos,pudiendo efectuarse eldesencofrado, en lasestructuras de concretoarmado, en tiemposmenores.

En Lima se han usado con muy buenos resultados, entrabajos de vías férreas que debían ser entregadas al tráfico conpremura de tiempo.

CEMENTO ALUMINOSO, FUNDIDO O DE BAUXITA

Se le fabrica fundiendo una mezcla de caliza y bauxita.

La bauxita es un hidrato aluminico (A1203, 2 H20), en elcual una buena parte de la alumina está sustituida por óxido férrico(Fe203); contiene frecuentemente, además, cierta proporción de sílice. Estambién uno de los principales minerales utilizados para la extraccióndel aluminio. Debe su nombre a la circunstancia de habersedescubierto un yacimiento muy importante de e1 en Baux, cerca deArlés, en Francia.

El cemento aluminoso se manufactura en forma semejate alPortland normal. Sus características son también similares; pero es decolor mucho más oscuro. La fragua es lenta, pues no comienza sino alas dos horas de amasado; pero el endurecimiento es aun más rápidoque el de los supercementos.

Una característica notable del cemento aluminoso es de queen su fragua, al contrario de lo que pasa con los demás cementos, segenera apreciable calor que, en masas de importancia, puede alcanzarhasta una temperatura de 100º. Pero estos cementos no tienen cal librey poseen, en consecuencia, gran estabilidad de volumen, o seaapreciable firmeza.

Los cementos aluminosos resisten mucho mejor que losPortland normales la acción de las aguas selenitosas, o sea de las aguasque contienen yeso, así como la de las sustancias orgánicas, aceitessaponificables, líquidos azucarados, etc. No atacan el corcho, aluminioo plomo, pues como se ha manifestado no contienen cal libre.

La mezcla cemento aluminoso con el Portland normalorigina un producto que fragua más rápidamente que cualquiera de loscomponentes aisladamente.

CEMENTOS PUZOLANICOS

Son aquellos que en su fabricación se ha incorporado, comomateria prima la puzolana, que en el Capítulo presente del Curso lapodemos definir como un material silíceo, natural o artificial, que por simismo no posee propiedades aglomerantes pero que las adquiere en

parte al ser molido finamente y mezclados con un activador como elcemento Portland normal.

En la industria actual reciben el nombre generico depuzolana los siguientes materiales:

a) Las puzolanas naturales o tobas vo1canicas, que hemosmencionado en paginas anteriores; el trass; las tierras de infusorios; ótierras de diatomicas; las piedras pómez.

b) Las escorias de altos hornos, que posean lascaracterísticas de ser básicas y vítreas.

c) Polvo de vidrio, el polvo fino de las industrias quequeman carbón previamente pulverizado.

d) Algunas sustancias inertes, como la arena muy fina.

El concreto preparado con puzolana es más trabajable y porconsiguiente mas, fácil de colocare en obra que el Portland normal; perosu resistencia es menor que la de éste, por lo que se recomienda usarlode preferencia en obras en que la albañilería trabaje a la compresión yno hacerlo en las estructurales, especialmente de diseño delicado.

Cementos puzolánicos peruanos.-

Se fabrican en el país dos tipos:1.-Cemento Atocongo Sol.-

Se prepara combinando y moliendo finamente Clinker decemento Portland Sol, con una proporción determinada de un materialsilíceo aluminoso que contiene un 65 % de SiO2 que resulta activadopor medio de la molienda, obteniéndose un cemento similar al cementoSol, en sus características principales.

2.-Cemento Caima.-

Fabricada con una puzolana arequipeña de gran actividaddel tipo de ceniza volcánica y que posee un 72 % de SiO2 que se mezclacon clinker de cemento Pórtland. El producto resultante es apropiadopara la construcción de grandes masas de concreto, para obrashidráulicas y también para resistir aguas agresivas ó sea depropiedades similares al cemento aluminoso ya mencionado en elCurso.

Capítulo II - Aridos

Bajo el nombre de áridos, se comprenden a los materialesinertes que entran en la composición de morteros y concretos; pero queno experimentan cambios de estructura química o mineralógica, alformar parte de aquellos compuestos.

De acuerdo con sus dimensiones, especialmente enconcretos, se les clasifica y denomina áridos finos y áridos gruesos. Seles llama también agregados finos y agregados gruesos.

ARENAS

Definición.-

Se llaman arenas al conjunto de partículas o granos derocas, reducidos por fenómenos mecánicos o químicos, naturalesacumulados por los ríos y corrientes acuíferas en estratos aluviales ymédanos, o que se forman in situ por descomposición; ó al conjunto depiedras producidas por acción mecánica artificial. Las primeras son lasarenas naturales y las segundas, las arenas artificiales.

Clasificación por procedencia.-

Puntualizando lo establecido en la definición anterior, esusual clasificar las arenas, de acuerdo con su procedencia, en:

De río llamadas también dulces De duna,De playa de mar, ó saladas, Artificiales.De mina, o de banco,

Clasificación química. -

Según el predominio de la composición de los minerales, lasarenas pueden ser:

Silíceas, silicosas o cuarzosa, Calizas o calcáreas; yGraníticas. Arcillosas.

Arena gruesa silicosa, es la parte que queda después dehaber tratado la arena gruesa total por ácido nítrico, evaporando ycalentando al rojo obscuro el residuo.

Arena gruesa calcárea, es el resultado de multiplicar por elcoeficiente 2.5 el peso de calcio, en la parte soluble en ácido nítrico delos análisis anteriores.

Arena fina calcárea y arena fina silicosa, son los residuosobtenidos en los líquidos turbios de los análisis anteriores tratadosrespectivamente por ácido nítrico y amoníaco; esto último para disolverla materia orgánica que pudiera haber quedado adherida a la arena.

Propiedades Físicas de las arenas. -

Forma y tamaño.- Para morteros y concretos de cemento Portland,el agregado fino debe consistir en una mezcla de granos duros,compactos y de diferentes tamaños. Si los granos fueran de las mismasdimensiones, aproximadamente, son preferibles los redondeados a losde forma alargada, porque aquellos a igualdad de tamaños producenmezclas más compactas, conteniendo menos vacos que los de formaalargada.

La experiencia muestra que los morteros preparados conarenas finas son menos densos que aquellos hechos con arenasgruesas. Esto se debe probablemente a dos causas: la primera, es ladificultad con que las partículas de arena pueden ser envueltas por las

de Cemento del mismo tamaño; y la segunda, es el mayor porcentaje devacíos que presentan las arenas finas.

La forma de los granos influye, pues, mucho en laresistencia de los morteros, Los granos de superficie áspera y queforman ángulos se adhieren mejor y dan mas resistencia que los desuperficie lisa y formas redondeadas; pero los primeros necesitan masagua que los segundos para la misma consistencia. Los granos en formade agujas o lajas son objecionables.

Pesos.- El peso específico de la arena varía según su composiciónmineralogica entre 2.50 á 2.80. Así se tiene por ejemplo: arenascuarzosas, 2.65; arenas dolomíticas, 2.65-2.75; arenas calcáreas, 2.60-2.70; pero se pueda tomar el valor de 2.65 como un promedio general.

En la práctica se usan las siguientes cifras como pesosunitarios, de las arenas:

Arenas secas de 1,400 á 1,700kg/m3.

Arenas húmedas de 1,700 á 1,900 “

Estos pesos son para arenas compactas; pero la arena secay suelta puede disminuir en peso hasta un 20%, para el mismovolumen. La arena mojada, suelta, pesa menos que seca. El porcentajede absorción de la arena rara vez pasa de 3%.

El porcentaje de vacíos de las arenas varia entre 25 y 45%.De le terminada vertiendo agua en un deposito de arena y estableciendovolumen de agua echada, hasta que esta aflore a la superficie libre de laarena mayor exactitud se obtiene vertiendo un vo1umen conocido arenadentro de un deposito de agua, graduado; el aumento de volumen daráel porcentaje de vacíos.

Corno acabemos de ver, el promedio del peso específico delas arenas es 2.65, y con esta cifra se puede determinar el porcentaje devacíos, pesando un Volumen conocido dé arena y estableciendo laproporción respectiva.

Composición química de las arenas.-

Es ventajosa la presencia en el agregado fino de unaproporción apreciable da partículas minerales densas, compactas, einalterables a la acción de los agentes atmosféricos. Estos minerales nodeberán ser fácilmente rayados con un cortaplumas.

Como consecuencia de lo anterior, los mejores minerales enla composición de las arenas son el cuarzo, dolomita y horneblenda; y

los objecionables, la mica, talco, pirita de fierro, pizarra, limonita, Ocre,hematita y las calizas absorbentes.

Sustancias nocivas en las arenas.-

Se consideran perjudiciales, por retardar el fraguado ydebilitar las resistencias, las arcillas, limos y sustancias análogas;pueden admitirse y se consideran adheridos a las arenas cuando suproporción sea inferior al 3% en peso, del árido. Son tambiénperjudiciales los carbones, sobre todo los lignitos, las escorias de altoshornos y los productos que contienen azufre. Es también muyperjudicia1 la materia orgánica.

A continuación se dan los porcentajes de los máximospermisibles de materias nocivas, que se aceptan en las arenas:

Materias movidas por decantación 3% en pesoMaterias orgánicas 1Carbón 1Alcali, granos sucios, terrones dearcilla, granos friables, partículasescamosas ó laminadas y fragmentos

alargados 5Tot. de materias nocivas permisib. 10% en peso.

Ensayo de las arenas en las obra.-

Las que se hacen son, generalmente, las siguientes:

1.-Prueba del polvo contenido.- Se realiza echando un volumen dadoen un recipiente de vidrio, transparente, y de preferencia graduado,anotándose la altura que ocupa la arena.

Se vierte un volumen triple de agua y se agitaVigorosamente, durante un minuto; se deja reposar el recipiente poruna hora.

El polvo se depositará formando una capa sobre la arena,pudiéndose así establecer la proporción de este material nocivo por elespesor de la capa de polvo en relación con el espesor de la capa dearena.

2.-Investigación de la materia orgánica.- Se realiza una pruebacolorimétrica, usándose una solución al 3 % de soda cáustica (Na OH),que se agrega a la arena; se agita el contenido y se deja reposar porespacio de 24 horas.

Después de ese tiempo y el color del líquido indicará si laarena contiene materias orgánicas en cantidades peligrosas. Un líquido

claro y limpio indica que la arena está exenta de materias orgánicas.Una solución color de paja expresa que hay algo de materia orgánica;pero no en cantidad que afecte seriamente el trabajo. Si el color esoscuro, quiere decir que la arena contiene materias orgánicas encantidades peligrosas, y no debe usarse a menos que se lave, pero aúnentonces, será necesario volver a ensayarla.

La proporción de solución en relación a la arena debe ser dedos volúmenes de solución por un volumen de agua; pero medidosantes de mezclarse, porque el conjunto no dará tres volúmenes.

3.-. Ensayo de humedad.- Se pesa una muestra de arena, colocándoladespués en un recipiente metálico y vertiendo sobre la muestra alcoholen proporción de unos 40 cm3. por 100 gr. de arena. Se prende fuegodespués, y se revuelve la arena, mientras arde.

En seguida se vuelve a pesar la muestra, y la diferenciaentre las dos pesadas permitirá calcular el porcentaje de humedad.

4.- Prueba de solubilidad.- Se hace en las arenas que se usan en losfiltros para agua potable.

El ensayo se realiza determinando al peso la solubilidad de las arenas,tratadas por una disolución de HC1 diluido al 20 %. Esta solubilidad nodeberá exceder del 5% al peso.

Arenas artificiales.-

Como ya se ha manifestado, la arena artificial es aquellaque se obtiene de la trituración mecánica de rocas. A este material es alque con mayor frecuencia se le denomina agregado fino; también sellama cernidura de roca; pero en todos los casos, para que se le puedaasimilar a la arena que se usa para preparar concreto de cemento, debepasar criba de 1/4” de aberturas.

Estas arenas se manufacturan en los trituradoresdenominados molinos de arena. Los hay de varios tipos, siendo los máscomunes los que son de diseño similar al de los “trapiches” para molercaña de azúcar.

A las arenas artificiales se aplica íntegramente lo que se vaa decir al tratar de la piedra triturada, con excepción, naturalmente, altamaño. Con frecuencia es producto subsidiario de la industria de latrituración de piedra, y de allí su nombre de cernidura, porque se leobtienen como residuo en el “zarandeo” de aquel material.

Grado de humedad.-

La arena seca corre libremente cuando esta apilada.

La arena poco húmeda produce una sensación ligeramenteacuosa al contacto de la mano; pero no deja humedad en ella. Contieneun litro de agua por 30 litros de arena. Lo que representa 2% dehumedad.

La arena húmeda se siente mojada al contacto de la mano ydeja en ella un poco dé humedad. Contiene un litro de agua por 151itros de arena; 4% de humedad.

La arena muy húmeda chorrea agua cuando se recibe en laobra. Contiene un litro de agua por 10 litros de arena; 6% de humedad.

La arena fina puede contener de 1.3 á 1.7 litros de agua por10 litros de arena; 8 á 10% de humedad.

Maquinaria de la industria arenera.-

La más característica consiste en:

Trasportadores.- De faja, de cangilones.

Zarandas o Cribas.- Cilíndricas o rotatorias, que pueden insta1arseinclinadas u horizontalmente. Planas o vibratorias, que a veces seinstalan unas sobra otrasen forma escalonada.

Lavadoras.- son de diversos modelos. E1 dibujo adjuntó representa elllamado inyector. Consiste en una caja de palastro provista en su parte

inferior de un pitón por el, que llega,a presión, agua que arrastra laarena por lavar, los granos de arenalimpios son empujados hacia eleyector cuyo orificio se encuentrafronterizo al del inyector. La arcilla eimpurezas son e1iminadas porrebose. En el fondo de la caja unossurtidores impiden el asiento de laarena.

GRAVA

Definición.-

La grava es el conjunto de fragmentos pequeños de piedra,provenientes de rocas disgregadas por la acción del hielo y otros agentesatmosféricos y que han sido arrastrados por los ventisqueros o por lascorrientes de agua; cada fragmento ha perdido sus aristas vivas y epresenta con formas más o menos redondeadas.

Canteras. -

La grava puede obtenerse directamente del lecho de los río yesteros, de las playas de los grandes lagos o de los mares, y dedepósitos abiertos en zonas de la época glacial, o en lechos de antiguoscursos de agua.

Con mucha frecuencia a la grava se llama material deacarreo, material de transito y también conglomerados, pero en éstosúltimos casos se encuentra con abundante proporción de arena; es elhormigón de la terminología limeña. Cuando los trozos de rocas tienenformas angulosas, al material se llama más corrientemente brecha(breccia).

Caracteres. -

Las características de las gravas de un mismo depósitonatural varían no solo en cuanto a su tamaño, sino en su composiciónquímica y estructura mineralógica.

La composición mineralógica de las gravas es semejante a lade las arenas, es decir que pueden ser: cuarzosas, graníticas, calcáreasy arcillosas.

En sus características físicas las gravas deben ser duras yresistentes, capaces de soportar la acción de los agentes atmosféricos yser perfectamente insolubles. Deben resistir bien la prueba del rayadocon un cortaplumas.

Los pesos específicos son los mismos que los dados para lasarenas.

Las gravillas, y gravas, pesan de 1,600 á 1,700 kg/m3.Llamándose gravillas, las gravas de dimensiones menores.

La grava, de dimensiones variables entre 1/4 y 1-1/2”,medida en forma suelta, posee de 35 á 40 % de vacíos. La grava debanco, bien graduada, puede presentar hasta 28% de vacíos; porcentajeque puede aplicarse al hormigón.

Prueba de durezas.-

Una de las más recomendadas consiste en emplear el llamadoMolino de los Ángeles (EE. UU,), que es un cilindro metálico de 0.60 m.de diámetro y de 0.50 m. de largo, dentro del cual se colocan 5 Kg. dela grava por ensayar y bolas de acero, de dimensiones establecidas,también en un peso total de 5 kg. Después de someter el barril a 500revoluciones, a razón de 33 r.p.m. se extrae la carga; se le cierne enmalla N° 12, y se aprecia el peso perdido por la muestra.

El agregado grueso usado en pisos de concreto yconstrucciones similares, sujetos a fuerte desgaste debe presentar unaperdida inferior al 30 %, en la prueba reseñada; pero para otrasestructuras que no trabajan al frotamiento, el límite de desgaste puedesubir hasta el 40%.

Granulometría.-

La siguiente es la clasificación recomendada por laComisión peruana ya nombrada:

Gravillas o garbancillos de 5,0 á 10.0 mm.Grava fina 10.0 20.0Grava media 20.0 40.0Grava gruesa, balasto o lastre 40.0 75.0Cantos rodados, cascajos gruesosmás de 75.0

Sustancias perjudiciales.-

El porcentaje de sustancias perjudiciales permisibles en lasgravas es mayor que en las arenas:

Removidas por decantación l.5 % en pesoMaterias orgánicas 1,0Carbón 1,0Terrones 0,5Segmentos friables 5.0Alcalis, grava sucia, fragmentos alargados óastillas, fragmentos laminados 5.0Esquistos 1,0

15.0 % en peso

Empleo.-

Las gravas se usan en construcción, como agregado gruesoen la preparación de concreto; en caminos, en la ejecución de ca1zadas;en ferrocarriles, como balasto o lastre; para rellenos en genera1, etc.

En todos los casos se emplean después de pasarlas por cribas ozarandas, para graduar convenientemente sus dimensiones.

PIEDRA PARTIDA

Definición.-La piedra partida es el material que se obtiene triturando

mecánicamente rocas duras y tenaces.

En ingeniería son ml1tip1es los usos que se hacen de lapiedra partida; pero en esta parte del Curso se trata casiexclusivamente de este material desde el punto de vista de su empleocomo árido grueso en la preparación de concreto de cemento.

Caracteres.-

Como agregado grueso se puede usar cualquier clase depiedra partida, siempre que sea limpia y durable, y cuyas resistenciasno sean inferiores a las del concreto, de tal manera que no limite laresistencia de este material.

En estructuras de cemento armado se usa piedra de 1/2,3/4,-. 1-1/4 y 1-1/2’’, excediéndose pocas veces de esta últimadimensión.

En concreto simple, o con refuerzo metálico escaso, seemplea 2, 2-1/2 y 3’’

Dimensiones mayores a las que se acaban de indicar sólo seemplean en concretos ciclópeo.

E]. peso de la piedra partida se estima en 1 450 á l 500kg/m3. El promedio de vacíos, varía de 30 á 55 %.

Rocas empleadas.-

Las principales rocas usadas para la obtención de la piedrapartida son las siguientes:

1º.- Grupo de rocas trap o diabasas, que son rocas de origen ígneo, masdensas y de grano mas fino que las graníticas:

Andesita, diabasa, riolita,basalto, gabbro, etc,.

2°.- Grupo de los granitos.

3º.- Grupo de las calcáreas: calcitas, dolomitas.

4º.- Grupo de las areniscas.

Especificaciones.-A la piedra partida se aplican las recomendaciones técnicas

pertinentes, ya dadas, de la arena y grava; pero es necesario tener muyen cuenta el empleo que va a hacer del material. Así por ejemplo,mientras en los caminos de macadan es conveniente que la piedra tengacierta cualidad de cementación, esta es objecionab1e en aquella piedraque se va a usar como lastre en las vías férreas.

Trituradoras de piedra.-

Llamadas también chancadoras o machacadoras, Son dedos tipos principales: de mandíbulas o quijadas; y de trompo orotatorias Se dan diseños característicos de los modelos más comunes.

CAPITULO III - MORTEROS Y CONCRETOS

Definiciones.-La mezcla de un aglomerante y agua se llama pasta, pero

ésta debe ofrecer cierta consistencia, pues cuando el aglomerante estámuy diluido, la mezcla se llama lechada.

Mortero es la mezcla de un aglomerante y agregado Lino,realizada por vía húmeda. Cuando el mortero se prepara con más de unaglomerante, se denomina mortero bastardo.

La aplicación de la pasta sobre una superficie se llama empastadoy tarrajeado o revoque, la de un mortero. El tarrajeado puede serprimario o enfoscado, enlucido o tarrajeo fino, etc.

Generalidades.-

El papel que desempeña la arena en los morteros esmúltiple.

a) En el caso de los morteros de cal, es simplementemecánico, pues sirve para separar los granos del aglomerante y evitarde ese modo las contracciones que se producen en el mortero comoconsecuencia de la evaporación del agua del amasado y a la que seabsorbe en la hidratación del calcáreo;

b) Cuando se emplean aglomerantes hidráulicos, ya no seoriginan contracciones, y entonces la arena sirve para disminuir ladosis de aglomerante; y

c) En todos los casos, los agregados desempeñan la funciónde dar resistencia a las masas, 6 como se dice corrientemente, darles“cuerpo”.

Teóricamente sólo se necesitaría la cantidad deaglomerantes para cubrir con una película a los granos de arena, loscuales se pueden suponer tangentes entre sí; pero como además sedesea obtener una masa compacta y casi siempre impermeable, setendrá que llenar los vacíos con el aglomerante u otro material de preciomás económico.

Las dosificaciones se suelen expresar por la relación entrelos volúmenes del aglomerante y de los agregados. Así, la expresión (1 :3), significa un volumen de aglomerante por tres de agregado fino.

La dosificación del agua, depende en primer lugar de laclase de aglomerante, y después del estado atmosférico, de laplasticidad deseada, y de la aplicación que se va dar al mortero. Comoregla general conviene amasar el mortero con la mínima cantidad deagua, pues el exceso retrasa la fragua y deja poros en la masa alevaporarse.

Como consecuencia de los vacíos que poseen tanto losaglomerantes como los agregados, el volumen resultante de las mezclases inferior a la suma de los volúmenes de los componentes. Si seconocen los pesos específicos y densidades de los componentes de unmortero se puede determinar teóricamente el volumen resultante, de

acuerdo con la dosificación; pero en la práctica se prefiere trabajar condatos experimentales.

MORTERO DE YESO

No es muy usado porque la pasta de yeso admite pocaarena como consecuencia de la debilidad de aquel material en sufragua. Las proporciones máximas que pueden emplearse son pues de1:2 á 1:3. Además, como el fraguado del yeso es rápido, no da tiempo aamasarlo.

El amasado se hace vertiendo el yeso sobre el aguadispuesta en una “batea”, mezclando rápidamente y procurando que nose formen burbujas. Se prepara a medida que se necesita, pues el yesoempieza a fraguar a los tres o cuatro minutos y termina a los quince oveinte.

La pasta fraguada o endurecida no puede empleárseleagregándole más agua, y debe ser desechada. A este yeso los albañilesle llaman “frío”.

Loa morteros de yeso adquieren en un día la mitad de laresistencia que pueden tener en un mes, que se considera como eltiempo en el cual han llegado prácticamente el límite de su resistencia.

La lechada de yeso, sólo sirve para blanqueos, debido a supoca resistencia.

MORTERO DE C A L

Dosificación.-

Las proporciones empleadas, en volumen, varían de 1 partede pasta de cal por 2 a 4 de arena; siendo las más usadas de 1:3 y 1:3-1/2. Corrientemente se agrega la cal a la arena, en forma de pasta.

Como orientación damos las cantidades de materialempleados en la preparación de un mortero de cal de proporción 1:3.

Cal 1.00 m.³ = 25 qq. de 46 kg. c/u.Arena 3.00 m.³

Mortero resultante 3.20 m.³

Preparación.-

Sobre una capa de pasta, de espesor uniforme, se Echatambién en capas de igual espesor, la arena. Y se revuelve todo hasta

que el conjunto presente color uniforme; si es necesario se agrega másagua.

Caracteres.-

La fragua del mortero se realiza lentamente, sobre todo si selo ha empleado en capas gruesas; se ha observado que en ocasiones sehan necesitado años para el endurecimiento total, o sea para lacompleta transformación de la cal hidratada en carbonato de calcio.

En estos morteros, el exceso de pasta atrasa la fragua,aumenta la contracción, y las grietas consiguientes. De otro lado, elexceso de arena hace más acelerada la f ragua y proporciona unmortero difícil de trabajar con las herramientas de albañil.

Las mejores arenas para los morteros de cal, son las degrano fino, anguloso y limpias.

Resistencia.-

Depende principalmente de las cualidades de la cal y de laarena, influyendo también el cuidado con que ha sido preparado elmortero.

El exceso de cal disminuye la resistencia del mortero a lacompresión. Son causas, además, de disminución de esta resistencia:

a) Un exceso de arena;b) La arcilla, limo y materiales similares; yc) Los aceites, ácidos, álcalis y material vegetal que pudiera

contener el agua.

Las siguientes cifras aproximadas, que se aceptan, para laresistencia del mortero de cal, proporción 1:3.

1mes 6 meses

Resistencia a la tensión kg/cm². 2.0 á 4.00 3.0 á 5.0Resistencia a la compresión kg/cm². 10.0 28.00 12.0 35.0

MORTERO DE CEMENTO PORTLAND

Dosificación. -

La dosificación de la arena y el cemento, en este mortero, sepuede hacer por uno de los métodos siguientes:

1°.- Por peso;2°.- Por volúmenes conocidos de los envases de cemento

(barriles o sacos) y volúmenes medidos de arena; y3°.- Por volúmenes medidos de cemento y arenas.

El mejor sistema de dosificación es el primero de losseñalados; y es el que se emplea, de preferencia en los laboratorios. Laobjeción que se le hace es que la humedad de la arena puede falsear.

La dosificación teórica; pero como esta humedad no pasanunca del 5 % en peso, este es el error que se puede cometer. No seemplea en las obras, porque no es suficientemente práctico.

El segundo método es el más usado en los trabajos, y escasi universal. Para emplearlo se aprovecha del volumen conocido delos barriles ó sacos de cemento. La arena da distintos volúmenes segúnla compacidad resultante de la operación de llenar las cajas medidoras,pudiéndose obtener variaciones hasta del 25%, en volumen; es porconsiguiente importante que las cajas medidoras de arena se llenensiempre de la misma manera.

El tercer método, es decir, cubicando el cemento y la arena,en cajas, es el menos recomendable. El cemento suelto se esponjabastante, y toma distintos grados de compacidad según la altura a quese le deja caer sobre la medida, como ya hemos manifestado alocuparnos de la densidad de este material; la dosificación quedaríaentonces por completo al cuidado de los obreros.

La dosificación más usada en trabajos de albañilería, es de1:2 a 1:6; morteros más ricos se usan sólo en enlucidos y en pocasocasiones; morteros más pobres no se usan sino raras veces.

Las cantidades de cemento y arena para producir 1,00 m³de mortero, son los siguientes:

Mortero Cemento, bls. Arena, m³

1:1 6.37 0.701:2 4.18 0.901:3 3.07 1.001:4 2.41 1.051:5 1.99 1.081:6 1.70 1.12

Para producir 1.00 m³ de pasta, se necesitan 9.8 bls. decemento.

Mezclado.-

La arena y el cemento se pueden mezclar a mano, pormedio de lampas, o usando maquinas llamadas mezc1adoras,concreteras u hormigoneras. Conviene mezclar primero el cemento yla arena y agregar, después, el agua; a mezcla debe continuarse hastaque el conjunto o fresca un color uniforme.

El mortero deberá usarse antes de que se haya iniciado elfraguado; no deberá emplearse mortero cuya fragua inicial hayaterminado.

Caracteres.-

La resistencia del mortero depende:

a) de la proporción de cemento empleado;b) del tamaño de los granos de arena y de su graduación;

c) de la cantidad de agua usada; yd) del grado de compacidad obtenido en la manipulación.

En términos generales se puede decir que la resistencia delmortero depende: 1° de la cantidad de cemento por unidad de volumen;y 2° de su densidad.

En cuanto a la influencia de la arena, se puedenpuntualizar lo siguiente.

1.- Cuando la arena está debidamente graduada, es decir,cuando sus granos son de diferentes dimensiones, ofrece el menorvolumen de vacíos y proporcionara el mortero más denso; condición quese obtiene con la presencia de una cantidad de granos gruesos en laarena.

2.- Con el mínimo porcentaje de vacíos se producirá unmortero más resistente, empleando arena de granos de superficieangulosa y granos gruesos, que si la arena fuera de granos redondeadosy finos.

3.- Por último, de dos arenas que tienen el mismoporcentaje de vacíos, proporcionará mejor mortero, en cuanto adensidad y resistencia, la arena gruesa porque para un determinadovolumen de mezcla, se tendrá menos vacíos.

El agua produce la siguiente acción:

El exceso de agua ejerce las siguientes influencias:

a) aumenta el tiempo de f ragua;b) disminuye la resistencia; teniendo mayor influencia en

los ensayos a corto plazo que en los delargo plazo;

c) aumenta la cantidad de lechada, en la superficie libre delmortero;

d) aumenta la dificultad de trabazón entre un mortero viejoy uno nuevo; y

e) tiende a producir la separación de la arena, del cemento.

El defecto de agua produce por el contrario:

a) acortamiento en el tiempo de fragua;b) incremento de la porosidad, y por consiguiente

decrecimiento de la impermeabilidad; yc) decrecimiento de la resistencia.

Peso del mortero.-

De proporción: 1:1 2,320 kg/m³1:3 2,2401:4 2,210

Resistencia a la tensión.-

En condiciones normales esta resistencia aumenta muyrápidamente durante los primeros días; pero la proporción de esteincremento disminuye también con rapidez. A los 7 días, la resistenciaes casi la mitad o las dos terceras partes de la resistencia máxima, quese produce a los tres meses.

En los laboratoriosesta resistencia se ensaya pormaquinas especiales que sedefinen como balanzas de dospalancas. Las pruebas se hacencon briquetas o probetas enforma de ocho, y de dimensionesreglamentarias. Para los ensayos,según las normas norte-americanas, las probetas en su parte más delgada tiene una seccióntransversal de 1” x 1”.

A continuación se dan los índices exigidos para morteros1:3, con arena de Ottawa, tanto en los standard norteamericanos, comolos obtenidos con el cemento ”Sol”. Debiéndose advertir que las

resistencias indicadas corresponden a esfuerzos de rotura. Convienetambién decir que en los tiempos dados se considera que el primer día,las probetas se conservaran en aire húmedo, y los restantes sumergidasen aguapotable, para las obras corrientes, y en agua de mar, para los trabajosmarítimos.

standard Cem. “Sol”

Resistencia a la tensión en 7 días 14 kg/cm³ 19 kg/cm³Resistencia a la tensión en 28 días 21 kg/cm³ 26 kg/cm³

Resistencia a la compresión-

Un mortero que es bastante resistente a la tensión, tambiénlo es a la compresión; pero la relación entre una y otra resistencia no esconstante para todos los morteros.

En los laboratorios los ensayos se hacen por medio deprensas, generalmente hidráulicas, con las cuales se someten acompresión las muestras, que casi siempre son cilindros de 2” dediámetro, y 4” de a1tura.

Las siguientes son las resistencias a la compresión que seespecifican para morteros 1:3, preparados con arena normal de Ottawa:

Muestras conservadas 1 día en airehúmedo y 6 días en agua pura 85 kg/cm²Muestras conservadas 1 día en airehúmedo y 27 días en agua pura 140 kg/cm²

Las mezclas más usadas para sentar ladrillos son:

Para muros resistentes, o sean portantes de carpas 1:5para muros de rellenos, o para cercos 1:6

En cuanto a los acabados con morteros de cemento-arena,tienen generalmente los siguientes espesores, los mismos que se usanen la preparación de presupuestos:

Tarrajeos:sobre muros ‘de bloques Parva Domus 10 mm.Sobre muros ladrillos corrientes 15mm.

Enlucidos:sobre tarrajeos 5 mm.

MORTEROS BASTARDOS

Definición.-

Como ya hemos dicho, cuando en el mortero se usa más deun aglomerante, aquel recibe el nombre de mortero bastardo;denominación originada porque la adición del segundo aglomerante casisiempre tiene por objeto economizar el titular, que es más, costoso.

Morteros bastardos con yeso.-

Se obtienen mezclando el yeso con cal y arena. Se empleansólo en empastados, enlucidos y tarrajeados.

Un empastado que, de acuerdo con las definiciones dadas,debe ser tildado de áspero, se obtiene usando las siguientesproporciones:

Yeso Cal ArenaPara paredes 1 3 1Para cielo-rasos 2 3 1

En tarrajeos se emplea la siguiente proporción:

Yeso Cal Arena1 3 4-1/2

En todos los casos se usa arena fina.

Morteros bastardos de cemento Port1and.-

Contienen como aglomerantes cemento y cal.

La cal agregada en pequeña proporción hace el mortero másdenso y también más suave y trabaja1ble con las herramientas dealbañil.

El mortero bastardo es más resistente que el normal de calsola. Y con respecto al normal de cemento solo, es más débil; perocomo ya hemos apuntado, más plástico e impermeable.

Las proporciones usadas varían entre una parte decemento, 1/2 a 2 partes de cal, y 5 a 6 partes de arenas. Entre estasproporciones la experiencia muestra que la más resistente de 1:1:6,representando 6 el volumen de arena.

En Lima, para asentar ladrillos se han empleado, conbuenos resultados, las proporciones siguientes:

En muros no sobrecargados 1:1:6 (cal-cemento-arena)

En muros con sobrecarga 1/5:1:3 (cal-cemento-arena)

Mencionaremos, para que se pueda establecer comparación,que la proporción más popular en Lima para el uso indicado, enmortero de cemento y arena, es la de 1:5.

Estas recomendaciones se refieren a la cal corriente deobra; pero actualmente se encuentra en el mercado de Lima una calhidráulica que para usarse no necesita “podrirse”, remojarse ohidratarse; se vende en sacos de 2 pies cúbicos, o de un peso de 30 kg.

Este producto se recomienda emplearlo en las siguientesproporciones en volúmenes (cemento, cal, arena).

Para argamasa o “mezcla” para asentar ladrillos o piedras:

1:1:10 con 3.7 vol. De agua se obtiene en total 10.5 vol.1:2:12 con 4.6 vol. De agua se obtiene en total 12.9 vol.

Para enlucidos:

1:2:15 con 5.5 vol. De agua se obtiene en total 15.75 vol.

CONCRETO DE CEMENTO PORTLAND

Definiciones.-

Concreto simple es la piedra artificial formada por lamezcla, por vía húmeda, de cemento Portland, agregado fino y agregadogrueso.

Concreto armado es el concreto simple con refuerzometálico, el cual está constituido en la generalidad de las veces porbarras de acero. También se le llama cemento armado, hormigónarmado y betún armado.

Concreto ciclópeo es aquel que lleva fuerte proporción depiedra grande, cuyas dimensiones varían entre 0.10 y 0.50 m. en sudiámetro. Esta piedra alcanza a veces a ser el 50 % de la masa total,en volumen.

De los agregados.-

A lo ya dicho en las páginas anteriores vamos a añadir lasnotas siguientes, que completan y reafirman lo ya establecido.

Agregado fino.- La experiencia ha mostrado que para prepararconcreto, las mejores proporciones granulométricasson las siguientes:

Peso del material, que pasa la malla 3/8” 100%Peso del material, que pasa la malla Nº 4: 95 al 100Peso del material, que pasa la malla Nº 16: 45 80Peso del material, que pasa la malla Nº 50: 10 30Peso del material, que pasa la malla Nº 100: 2 10

Esto en cuanto a la arena en si misma, porque en surelación con los dos agregados, fino y grueso, generalmente se prescribeen las especificaciones que el peso del material que pasa la malla Nº 4,6 sea el agregado fino, no será menor que el 30%, ni mayor que el 50%del peso de los dos agregados.

Agregado grueso.- En concreto para edificaciones, el agregado gruesopodrá consistir en piedra triturada, grava, escoriade altos hornos u otro material inerte de características que ya hemosestudiado.

En calzadas de concreto sólo podrá usarse piedra partida,grava o una mezcla de estos materiales, En este uso, todo e1 agregadodeberá pasar criba de 3”, y el 90% criba de 2”.

En todos loa casos, peso no mayor del 10% de agregadogrueso, pasará la malla 1/4”.

El Agua,-

Deberá usarse de preferencia agua potable. Son dañinaslas siguientes clases.

1.- Las que contienen las impurezas anotadas en las arenasy gravas ;

2.- Las aguas de lluvia, que son ácidas y de un ph inferior a7, por lo cual disuelven la cal;

3.- Las que contengan cloruros sádicos o magnésicos enproporción superior al 1 %. El Mg origina dilatación en la fragua, ó seaque le quita firmeza al cemento;

4.- Las aguas selenitosas o yesosas, que contengan más del0,3% de so3, que también perjudica la firmeza o

invariabilidad del cemento al fraguar;5.- Las aguas estancadas, que casi siempre tienen

apreciable proporción de materia orgánica, la cual es muy perjudicial

porque hace el concreto poroso por los gases que despide aldescomponerse;

6- Las aguas calientes.La temperatura superior a 30º acelera lafragua, sobre todo en los cementoshidráulicos; y

7. - Las aguas muy frías, queretardan la fragua del cemento y pueden llegar a detenerla.

Dosificación. -

Son varios los métodos que sesiguen para medir los volúmenes de losingredientes sólidos que forman el concreto;revisando nosotros sólo los más usados. Entodos ellos imperan los dos principiosfundamentales siguientes:

1°.- Son dos volúmenes igualesde concreto y los dos con el mismo porcentajede cemento, será más resistente y másimpermeable el que tenga mayor densidad; y

2°.- Sean dos volúmenes igualesde concreto, con iguales condiciones depreparación de los agregados, será másresistente y más impermeable el de mayor porcentaje de cemento.

Estos dos postulados se expresan gráficamente en losdibujos adjuntos.

1.- Método de las proporciones arbitrarias.- Se basa enel empleo de una dosificación sancionada por la experiencia como lamás apropiada, técnica y económicamente, para el objeto que sepersigue.

El modus operandi consiste en medir por volúmenes,separadamente, cada uno de los agregados, y adicionarle la proporciónprefijada de cemento, por barriles.

Las dosificaciones usuales y los trabajos para los cuales serecomiendan, son las siguientes:

1:1:2 Mezcla muy rica en cemento, usada solamente cuando se desearesistencia excepcional, o gran impermeabilidad

1:1-1/2:3 Mezcla menos rica que la anterior, y empleada para losmismos fines.

1:2:4 Mezcla buena, usada frecuentemente en estructuras de concretoarmado, y en cimentaciones sujetas a vibraciones; también en calzadasde concreto desnudo.

1:2-1/2:5 Mezcla mediana, usada en pisos, muros de sostenimiento,estribos de puentes y obras similares.

1:3:6 Mezcla pobre, empleada en masas estructurales no sujetas acargas elevadas; también en calzadas de concreto con cubierta asfáltica.

1:4:8 Mezcla muy pobre, empleada solamente en rellenos de concreto omasas de carácter secundario.

Los volúmenes de los materiales necesarios para prepararun volumen requerido de concreto, se pueden determinar de dosmaneras:usando las Tablas que traen los Manuales y que están basadas en datosexperimentales, o empleando f6rmulas empíricas.

La siguiente Tabla es una de las más conocidas entrenosotros:

Materiales necesarios para preparar 1.00 m³ de concretoProporción cemento arena piedra

bls. m³ m³

1:1:2 3.60 0.39 0.78l:l-l/2:3 2.62 0.42 0.851:2:4 2.09 0.45 0.90

1:2-1/2:5 1.70 0.46 0.911:3:6 1.44 0.46 0.931:4:8 1.10 0.48 0.96

También se pueden determinar los ingredientes necesariospara preparar un volumen determinado de concreto por medio de lassiguientes fórmulas, que son igualmente de origen experimental:

PACC

55.1cementodeVol.

PACC1.55arenadeVol.

PACP1.55

piedradeVol.

En estas fórmulas, C, A y P, representan, respectivamente,el cemento, la arena y la piedra, expresados en volúmenes.

También con el mismo objeto se usan las expresionesllamadas de Fuller:

PAC14.4C

en la que C nos da el numero de barriles de cemento; así para 1:2:4

cementodebarriles2.01421

14.4C

con este valor se calculan 1o vo1úmenes de arena y piedra:A = 0.106 x C x A A = 0.106 x 2 x 2 = 0.424 m³

P = 0.106 x C x P P = 0.106 x 2 x 4 = 0.848 m³

En otros países que el nuestro, se acostumbra especificar elcemento en kg/m³ de concreto. Las relaciones más comunes entre unoy otro sistema, son las siguientes:

350 kg de cemento por m³ de concreto = 1:2:4300 kg de cemento por m³ de concreto = 1:2-

1/2:5250 kg de cemento por m³ de concreto = 1:3:6200 kg de cemento por m³ de concreto = 1:3:7

2.- Dosificación por ensayo de vo1umen.-

a) Por mínimo de vacíos.- Este método tiene dos variantes, puesdeterminación de los vacíos puede hacerse sólo en el agregado grueso, oen los dos agregados. El volumen de cemento por emplear deberá serel de los vacíos.

En ambos casos la determinación de los vacíos se realizavertiendo agua en una muestra y anotando la cantidad de agua“absorbida” por aquella. También se pueden obtener los vacíosanalíticamente, conociendo la densidad y el peso específico del agregadoanalizado.

Además del volumen de vacíos así determinado, esnecesario agregar a la mezcla un pequeño exceso de cemento, que laexperiencia aconseja, para facilitar su manipulación. El

comportamiento ó “acomodo” de los agregados es también variable conla presencia del agua.

Este método no es rigurosamente exacto y no representaventaja apreciable sobre el de las proporciones arbitrarias.

b) Por máxima densidad.- Consiste en pesar cuidadosamentedeterminadas cantidades de los ingredientes, y mezclarlas con unvolumen fijo de agua, vertiendo el todo en un cilindro metálico. Se mideel volumen que ocupa la mezcla, deslizando una tapa dentro delcilindro.

Se hacen varios ensayos cambiando las proporciones de losingredientes; pero siempre con el mismo volumen de agua. Ladosificación que da el menor volumen, para aproximadamente el mismopeso total de los ingredientes, es la de mayor densidad; pero casisiempre resulta poco conveniente para su manipulación, porque laexperiencia muestra que tiene un acentuado porcentaje de agregadogrueso; se recomienda entonces añadir un poco de arena; la mezclapierde con ello algo de fortaleza y compacidad, pero se facilita suslabores.

Este método tiene la ventaja de que el ensayo puederealizarse en el campo. Se indica procurar que la arena estérazonablemente seca a fin de no cometer un error volumétrico.

3.- Dosificación por ensayos granulométricos.-

a) Por curvas de máxima densidad.- Es un método bastante bueno yexacto. Consiste en realizar un análisis granulométrico de cada uno de

los agregados y dibujar las curvasrespectivas. Estas curvas se trazanpor medio de coordenadas querepresentan los porcentajes deagregados que pasan las cribas; ypor abscisas que figuran lasdimensiones de las cribas.

Por medio de estas curvas, yen caso necesario agregando elmaterial que faltara, se puedeobtener un agregado mixto que da

una curva de máxima densidad, ósea que se aproxima a la curva ideal.

La curva ideal llamada a veces curva de Fuller, estaformada por un segmento elíptico y una línea recta; la línea recta estatrazada desde la coordenada que representa el lOO% de agregados, aser tangente a la elipse por el otro extremo. La coordenada en este

punto de tangencia es igual al 33% de los agregados, y la abscisa en esepunto es el 1/10 de la dimensión máxima del agregado grueso, La curvaelíptica se dibuja entre el punto de tangencia y el origen decoordenadas.

b) Dosificación por el módulo de finura.- Es el método más científicode todos los reseñados. Se le llama también método de Abrams, ymétodo de la relación agua-cemento.

Está basado en los tres postulados siguientes: 1) aigualdad de otras circunstancias la resistencia del concreto depende dela relación del volumen de agua al volumen de cemento; 2) losagregados que poseen el mismo módulo de finura, producirán concretosdo igual resistencia, con tal de que tales agregados no sean muygruesos; y 3) existe una estrecha relación entre el tamaño y lagraduación de los agregados (apreciada por el módulo de finura), laresistencia obtenida, y la cantidad de agua.

Módulos de finura, son las cifras obtenidas de dividir losporcentajes de material retenidos en las mallas, por 100. Estosporcentajes son para los distintos agregados, los siguientes:

Agregado fino: Mallas 100, 50, 30, 16, 8 y 4Agregado grueso: Mallas 4 3/8”, 3/4” y 1-1/2”, y se agrega la

cantidad 500Agregado mixto: Todos los porcentajes retenidos.

Como ejemplo damos los módulos de finura de losagregados mostrados en el diagrama adjunto.

En todos estos análisis granulométricos, cada malla tieneun número de vacíos prácticamente doble de la precedente.

Para trabajos usuales, los límites prácticos de los módulosde finura son los siguientes:

Agregados finos 2.00 á 4.00Agregados gruesos 5.50 á 8,00Agregados mixtos 4.00 á 7,00

Los módulos de finura sirven para regular la cantidad deagua que se debe usar en las mezclas. A continuación se da una tablacon el número de galones de agua por saco de cemento necesario paraobtener la consistencia denominada 1.00. Esta tabla es sólo un ejemplode los datos tabulados, muy completos, que se pueden consultar en lostratados especiales. Está calculada, como se ha dicho, para unaconsistencia 1,00; para otras consistencias se debe multiplicar lacantidad de galones de agua por saco de cemento, por la cifra de laconsistencia deseada.

Modulo de finura proporc. 1:6proporc. 1:9

4.00 8.9gln. 12.0 gln.5.00 7.7 10.26.00 8.8 9.07.00 6.2 7.9

La consistencia 1.00 es tan baja que se puede considerarcomo la limite para los trabajos de concreto, y exige el pisoneado de lamasa. En concreto simple se prescribe consistencia 1.10, y en concretoarmado, 1.20.

Para la aplicación de este método se usan tambiéndiagramas, de los cuales damos un modelo.

También se define la consistencia de la mezcla 1.0caracterizándola por la prueba de revenimiento que debe acusar de 1/2a 1”.

En cuanto a la relación de agua-cemento 1:1 equivale a 7.5gln. de agua por bolsa de cemento, expresndo1a en vo1úmenes.

c) Método de las áreas.- Se basa en dos principios: 1) que la cantidad decemento debe estar en relación con el área de la superficie de losagregados; y 2) en la consistencia demezcla.

El método consiste enpracticar, primero, un análisisgranulométrico de los agregados;determinar, en promedio, el número departículas de cada dimensión; considerarlos granos como esferas, cubos ópara1elepípedos, en proporciones deacuerdo con sus caracteres; y determinanasí las áreas de las superficies de losgranos.Estas áreas darán la cantidad cemento Yagua por emplear.

En los laboratorios, Todas las operaciones indicadas seFacilitan con el empleo de tablas,Gráficos y diagramas.

Algunas propiedades del concreto -

Efectos de las impurezas.- Se disminuye la resistencia del concreto:

1°.- Empleando arenas micáceas; y2°., Usando agregados que contengan arcillas, tierras y

fangos.

En concretos pobres, sin embargo, pequeñas proporcionesde arcilla, pero siempre inferiores a 10%, son beneficiosas.

Son dañinos al concreto:

1º.- Las materias orgánicas, aún en cantidades tanpequeñas como en proporción de 1:1,000;

2°.- La cal viva;3°.- Las grasas y aceites.

Efectos de algunos agentes físicos.- El concreto soporta el fuego mejorque el ladrillo corriente, la piedra, La pizarra y la terracota.

La acción de los ácidos sobre el concreto es la misma quesobre los otros materiales de construcción similares.

Las grasas y aceites no ejercen acción sobre el concretoendurecido, sobre todo si éste presenta una superficie pulida.

Prácticamente el agua de mar no ataca el concretó de buenacalidad. Sin embargo a veces se observan muros o construcciones deconcreto que han sido afectadas; pero esto se debe a que se hanempleado mezclas pobres, mal batidas o mal dosificadas. Como laacción del mar se ejerce principalmente en las líneas de mareas, enestas zonas las estructuras se defienden con enlucidos de proporciónrica. Se acepta que el elemento activo sobre el concreto es el sulfato demagnesia que contienen las aguas del mar.

Los álcalis ejercen acción desgregadora sobre el concreto.Por esta razón los agregados que contienen álcalis están prescritos.

Coeficiente de dilatación.- El coeficiente de dilatación térmico delconcreto es 0.00001, y el del acero 0,00001; tomándose el valor de0.00001 para el conjunto de concreto y armaduras, en estructuras queno están sujetas a grandes temperaturas.

La temperatura ambiente.- Para que la fragua del concreto se realiceen condiciones perfectas, no debe prepararse a más de 40º, como límitede la temperatura ambiente, cuando se trata de cemento Portland,porque este límite disminuye a 35°, cuando se usan cementosaluminosos, ya que sabemos que estos fraguan con reacción exotérmicamuy apreciable.

Como temperatura baja, el límite aceptado para lapreparación del concreto, es de 2°. Con temperaturas inferiores seproduce la helada del concreto.

Se puede bajar la temperatura de helada del concreto,agregándole cloruro de sodio al agua de la mezcla; pero se hacenecesario añadir 1.8% de NaC1, del peso del concreto, para obtener undescenso de 1° en esa temperatura; debiendo advertirse que no esconveniente.

agregar sino una proporción de 8 a 10% de cloruro de sodio, porqueesta adición disminuye notablemente la resistencia del concretos

El agua de mezcla.-

El agua en el concreto ejerce las siguientes funciones:

1°,- Reacciona sobre el cemento y desarrolla en el su función deaglomerante;2°.- Ayuda a distribuir el cemento sobre la superficie de los agregados;3°.- Actúa como un lubricante entre las partículas de los agregados; y4°.- Ocupa volumen en la mezcla.

Es sumamente importante emplear la cantidad de aguacorrecta en la preparación del concreto, porque si se emplea conabundancia se retarda la fragua, se obtiene un concreto menosresistente por la formación de gran cantidad de lechada y se tiende aseparar los componentes; con respecto a la resistencia, se acepta queun exceso de 15% en el volumen de agua más de lo convenientesignifica lo mismo, en cuanto al debilitamiento de la mezcla, que si seredujera la proporción de cemento en un tercio.

De otro lado, si se emplea poca agua se corre el riesgo deque no todo el cemento se hidrate, se produce un concreto más poroso osea menos denso, y se dificulta la penetración del concreto,uniformemente, en todos los sectores de las estructuras.

Las cifras siguientes tomadas del Reglamento Peruano parael uso de Concreto, dan la relación que existe entre el volumen de aguaempleada en una mezcla y sus resistencias a la compresión.

Por saco de cemento Resist.a la comp.: 28días

7.50 gln. de agua 140 kg/cm².6.75 1756.00 2105.00 265

Ensayo practico de la consistencia de la mezcla.- Para comprobar yregular la cantidad de agua puesta en lamezcla se puede hacer el ensayo del cono deAbrams, que consiste en un molde metálicode forma troncocónica, de las dimensiones dela figura, y compuesto de dos piezas que sepueden separar.

Se coloca el cono sobre una superficie noabsorbente de agua, y lo más próxima

posible al punto de descarga de la mezcladora de concreto. Se le llenahasta una cuarta parte de su altura, y se le da a esta capa de materialunos 20 a 30 golpes con una varilla puntiaguda, de madera, y de 1 cm.de diámetro, y se procede de la misma manera con tres capassucesivas; o sea hasta llenar el cono. Inmediatamente después deagitada la última capa, se levanta el molde y se observa el asentamientoque sufre el cono de concreto moldeado, en comparación con el moldemetálico.

Los asentamientos deben estar entre los siguientes límites:

Concretos para estructuras macizas,Pavimentos y veredas: 2.5 á 10.0 cm.

Concreto para muros gruesos: 7,5 á 15,0 cm.Concreto para tabiques, columnasy losas: 10.0 á 20.0 cm.

Al descenso que sufre el cono de concreto, se le llamarevenimiento, y también al ensayo, prueba de revenimiento (slump test).

Se determina igualmente laconsistencia o docilidad de las mezclas con eldecilímetro , que es una masa metálica en forma,de casquete esférico. De dimensiones Colocado eldocilimetro sobre el concreto, vertido en unrecipiente conveniente, se su mayor o menordescenso en la masa, apreciando este hundimientopor medio de unas marcas que lleva eldecilímetro.

Sustancias extrañas para mejorar el concreto.-

Existen en el mercado muchos productos, amparados porpatentes, que agregados al concreto mejoran su plasticidad, o sea quereemplazan el exceso de agua que tantos inconvenientes tiene, como seha visto anteriormente. Con estas adiciones, se pueden obtenerconcretos más densos y por consiguiente impermeables.

Todos aquellos productos actúan llenando los vacíos decemento, reemplazando o expeliendo de ellos el agua de mezcla. Losgranos de cemento en presencia del agua tienden a flocularse y losdistintos materiales referidos, contribuyen a la dispersión del cemento,por lo que se les llama “sustancias dispersantes”.

Para tal objeto se usan la cal hidratada, tierras refractarias,feldespatos, sílice, soluciones de alumbre y jabón, cloruro de calcio,emulsiones de aceite, puzolanas, etc.

Pero en general se recomienda no abusar en el empleo deestas sustancias, porque muchas de ellas debilitan la resistencia finaldel concreto, desde que son materiales inertes.

Igualmente, se encuentran muchos productos industrialesque se emplean como aceleradores de fragua, y otros, comoretardadores.

Resistencias del concreto.-

Los ensayos de resistencia del concreto se realizan,principalmente a los esfuerzos de tensión y de compresión.

Los de tensión se llevan a cabo sometiendo una viga deSección apropiada y apoyada en sus extremos, a una carga central ó ados equidistantes del centro, como si se tratara de un ensayo a laflexión. La prueba se lleva hasta la rotura aumentando progresivamentela carga o las dos cargas. Determinadas estas cargas, por medio defórmulas conocidas es fácil calcular la resistencia buscada.

Las probetas para ensayo de compresión son cilindros ócubos, de dimensiones establecidas de acuerdo con el tamaño delagregado grueso. Estas probetas se retiran de los moldes a las 24horasde fabricadas, y se ensayan en los tiempos indicados en el cuadrosiguiente; pero durante el tiempo de espera la probeta debe estar a unos21° de temperatura. Las pruebas se practican en maquinas de diseñoapropiado que permiten aumentar progresivamente la compresión.

En los tratados de especialidad se pueden consultarfórmulas que ligan las resistencias a la compresión entre 7 y 28 días, yaque en ocasiones no es posible, por necesidades del trabajo esperar esteúltimo plazo.

Resistencias a la compresión sobre cubos de 0.30 m.

Mezcla 7 días 1 mes 3 meses 6 meses1:2:4 110 kg/cm² 169 kg/ cm² 204kg/ cm² 269kg/ cm²1:2:4 2 kg/cm² 152 kg/cm² 177 kg/cm² 217 kg/cm²

Resistencia a la tension

1:2:4 12.3 á 19.3 kg/cm²1:3:6 8.8 á 14.1 kg/cm²

Las resistencias indicadas corresponden a ensayos llevados hasta larotura.

CONCRETOS DE AIRE INCORPARODO

Definicion y objeto del aire incorporado.-

Por el año de 1930 se descubrió, en EE. UU, que unpequeño volumen de aire introducido “químicamente” en el concreto decemento portland, le daba una ostensible mayor resistencia a lasheladas y deshielos.

Pronto se comprobó que este aire estaba formado porminúsculas burbujas de forma esférica y de diámetro que variaban del0 a 1 000 microns, estables y no coalescentes, es decir que noproducían ligamento entre los elementos del concreto sino queresbalaban entre ellos, comparándoseles a billas de un cojinete y

desempeñando, en consecuencia, papel deslizante entre loscomponentes de la mezcla.

Como resultado de este efecto, el concreto se vuelve masfluido, mejorando su trabajabilidad, lo que permite reducir el volumende agua, y como los esferoides de aire incorporado desarrollan una altatensión superficial conservando su aislamiento y cambiando de forma,permiten también reducir la cantidad de arena.

También como un fenómeno resultante de la incorporacióndel aire se tiene la disminución de la exudación del agua de mezcla, quees la que provoca la formación de canales capilares que causan lapermeabilidad del concreto y su debilidad a la acción de las heladas y ala agresividad de las aguas superficiales.

Se ha comprobado que las mejores proporciones de aireincorporado son las de 3 a 6 %, en relación al volumen de concreto. Sise sobrepasara el límite de 6% se disminuye notablemente la resistenciadel concreto, convirtiéndolo en el calificado como poroso. De todosmodos, se deberá tener en cuenta al diseñar una mezcla, que el aireincorporado baja la resistencia del concreto normal en proporción queaumenta con la pobreza de la mezcla.

Conviene aclarar que el aire que por acción natural seencuentra dentro de la mezcla, y que ha sido llamado atrapado, noforma parte del incorporado que se desarrolla, como ya hemos dicho,artificialmente.

Agentes incorporados de aire.-

En el día se encuentran en el mercado industrial diversosmateriales capaces de producir aire incorporado, y que se denominanagentes espumígenos; pero ellos se pueden agrupar, según la formacomo llegan al constructor, en sólidos y líquidos.

Al primero pertenece la llamada Resina Vinzolmanufacturado por la fábrica de explosivos Hércules, y que consisteprincipalmente en una sustancia en forma de polvo, que contienehidrocarburos de petróleo y una fracción alquitranes insolubles ehidrocarburos extraídos de la madera de pino.

Entre el segundo grupo de agentes se puede mencionar elllamado “Darex AEA”, que es un líquido de color pardo oscuro quecontiene sales de triatonolamina y un hidrocarburo sulfatado.

Se están fabricando también, actualmente, cementos a loscuales su productor le ha incorporado ya el agente espumígeno;operación que se realiza al moler el clinker, Estos cementos son

empleados principalmente en la construcción de calzadas y pisos quevan a estar a la intemperie.

CONCRETOS LIVIANOS

El concreto liviano o de baja densidad se emplea en lafabricación de blocks o planchas en los que se desea obtener poco peso.Produce también un material térmico y acústico; es decir que originanambientes abrigados en invierno y frescos en el verano; y que no danmotivo a reverberación del sonido o a la formación de ecos.

La liviandad de estos concretos se obtiene usando áridos debaja densidad, o echando en la mezcla productos qué crean gases oespumas que aumentan notablemente su porosidad.

Entre los áridos usados para este objeto se tiene la piedrapómez natural y las cenizas de carbón de piedra o antracitas.

En los segundos la formación de celdas o burbujas en lamasa del concreto se pueden obtener, por ejemplo, por desprendimientode hidrógeno nacienta en la masa, mediante polvo de aluminiofinamente dividido que se incorpora en la mezcla y que al contacto conel agua y los componentes básicos del cemento produce eldesprendimiento buscado del hidrógeno.

También se obtiene oxígeno naciento, con el mismo objeto,empleando una solución Jabonosa a la que se agrega agua oxigenada ehipoclorito de calcio.

LOSETAS - BALDOSAS - MOSAICOS

Definición.-

Son elementos planos, de espesor reducido en comparacióncon sus otras dimensiones, fabricados de mortero de cemento Portland,o de concretos del mismo cemento, que se emplean para elrevestimiento de pisos, y también de muros.

Clasificaciones y denominaciones.-

Losetas, aquellas cuya superficie tiene el color natural delcemento Portland, Cuando el tamaño es mayor que el usual de 20x20cm., se denominan baldosas.

Losetas de color, cuando la coloración de la superficie esuniforme y producida por un pigmento colorante, que es siempre deorigen mineral. Pueden ser también blancas, obtenidas fabricándolascon cemento blanco tipo Portland.

Mosaicos, son aquellas que presentan un dibujo coloreadoen varios tonos, o combinación de colores en la misma pieza.

Venecianas, que son las que presentan su superficieformada por trozos de mármoles cementados en la masa de la pastasuperficial de la loseta.

Zócalos, las piezas que se usan para el revestimiento de laparte inferior de los muros. Cuando el zócalo está formado por unasimple hilera de losetas, éstas presentan uno de sus cantos molduradoy el cual se coloca hacia la parte superior.

Dimensiones.-

Usualmente las más pequeñas son de 10 x 10 cm. y las másgrandes, de 40 x 40 cm. Se fabrican cuadradas, exagonales, y conángulos ochavados. Las hexagonales siempre de diámetros pequeños,de 11 x 15 cm.; y las de ángulos ochavados de 40 x 40 cm. El espesorde las 10 x 10 y de 20 x 20 es de 2 cm.; de las de 25 x 25, de 2.5 cm. yde las de 40 x 40, de 4 cm.

Descripción. -

Las losetas se componen de tres capas que, de abajo haciaarriba, son:

1) la base, formada por mortero de cemento, 1:3 a 1:5;2) una capa denominada secante, constituida por polvo de

ladrillo o arena artificial, de 12 mm. de espesor; y3) la pasta o capa superficial que está compuesta según los

casos por mortero de arena fina de cemento gris o decemento blanco, polvo de cuarzo, trozos de mármolesde colores, pigmentos colorantes, etc. En el caso delosetas venecianas se emplea, por ejemplo:

1 parte de cemento blanco;1/2 parte de polvo de mármol;1/2 parte de grano de mármol,

La superficie inferior de la loseta, o sea aquella que aquedar en contacto con la mezcla de asiento, se hace rugosa con elobjeto de asegurar y favorecer la persistencia de la colocación; algunosfabricantes aprovechan esta necesidad para imprimir, generalmente enbajo relieve, la marca de fábrica o a1gun otro distintivo industrial.

Fabricación.-

Las tres capas que componen las losetas se colocan en elorden respectivo, en moldes metálicos que son sometidos a prensadosen máquinas de diseño especial y que son verdaderas prensas. Lapresión se ejerce a brazo, por medio de tornillos, o valiéndose deprensas hidráulicas, de aire comprimido, etc.

Las mezclas se colocan sólo ligeramente húmedas.

Moldeadas así las losetas deben fraguar en agua, por lomenos 48 horas, no debiendo emplearse sino después de este plazomínimo; pero como resultan muy frágiles se recomienda usarlas, por lomenos, siete días después de acabadas,

LOSETONES DE CONCRETO

Se denominan así a losas de concretó prefabricadas, esdecir, moldeadas en el taller, de dimensiones apreciables, pues se leshace hasta de 1.00 x 1.00 m., empleadas para revestimientos de pisos,especialmente de veredas.

Se componen de mezclas de concreto ricas, 1:5 y 1:6,enlucidas con mortero de cemento, en la superficie visible y acabadacon estrías o puntos, que se marcan con rodillos especiales de bronce.

Los espesores de los losetones varían entre 7 y 10 cm.

BLOQUES_DE CONCRETO

Definición.-Se llaman así paralelepípedos de concreto, usados casi

siempre cómo rellenos en muros o techos Los bloques están formadospor celdillas y tabiques, o se que son “huecos” como se les denominausua1mente.

Composición. –

La mezcla mas pobre permitida es la de 1:3:4; pero cuandose hacen los bloques de mortero simplemente, entonces la proporciónmás usual es la de 1:4.

Fabricación.-

Los bloques se manufacturan por tres métodos principales:1.- Pisoneado en seco.- Aunque los ingredientes del concreto noesta completamente secos, el sistema lleva esta denominación, porque

la mezcla se hace con muy pequeña cantidad de agua. Llenados losmoldes con la mezcla, se les apisona prolija y enérgicamente con unasvarillas metálicas de extremo ensanchado; pisoneado que se puederealizar a mano o a maquina.

2.-Moldeado a presión.- La mezcla se hace de la mismaconsistencia que en el método anterior, Después de colocada en losmoldes es sometida a presión por medio de palancas movidas a mano,por aire comprimido, o por acción hidráulica.

3.- Moldeado prefabricado.- La mezcla se prepara con suficientecantidad de agua para darle fluidez apreciable. Echada en los moldes esnecesario esperar que el concreto fragüe para que se pueda retirar elbloque. Esta última circunstancia diferencia sustancialmente estemétodo de los anteriores, en los cuales el bloque se saca del moldeinmediatamente después de pisoneado o prensado.

En los tres métodos, después de retirados los bloques de losmoldes, es necesario proceder a su cura, es decir, algún procedimientoque permita el endurecimiento con fraguado uniforme del bloque.

La cura de los bloques se puede hacer por aspersión deagua fresca, o manteniéndolos en una atmósfera saturada de vapor. Essuficiente en este último caso, una temperatura de 40 a 50°, y untiempo de 48 horas; pero es necesario tenerlos en almacén por lo menos8 días antes de que puedan ser usados.

Los bloques Parva Domus, tan conocidos en Lima,pertenecen a este tipo de material. Se fabrican en tres clases principalespara techos de concreto aligerado, para tabiques, y para muros. Losbloques para techos aligerados llevan los huecos en direcciónhorizontal; los que se usan en tabiques y muros, llevan los huecos ensentido vertical. Son moldeados a presión.

TUBOS CEMENTO Y DE CONCRETO

Definiciones. –Se denominan tubos de cemento a los de pequeño diámetro,

manufacturados en el taller, o sea pre-fabricados. Tubos de concreto,son aquellos que se construyen in-situ, es decir que se moldean en elemplazamiento donde van a quedar definitivamente. Tanto los tubos decemento cuanto los de concreto pueden ser simples, o llevar refuerzometálico, en cuyo caso se llaman armados.

En este Curso se trata sólo de los tubos de cemento.

Empleo.-

Se usan en Ingeniería Sanitaria, en las redes de agua ydesagüe, ventilación de desagües, etc.; en Irrigación, para laconstrucción de drenajes; en Caminos y Ferrocarriles, para la ejecuciónde alcantarillas, etc. Todas estas aplicaciones se revisan en los Cursosrespectivos.

Fabricaci6n.-

Los tubos de cemento se manufacturan por tres sistemas:

1° Por pisoneo.- El procedimiento consiste en echar mortero decemento ligeramente húmedo, dentro de un molde metálico constituidopor dos cilindros concéntricos, y pisonear la mezcla cuidadosa yenérgicamente.

El mortero que se coloca en los moldes tiene un aspectoaparentemente seco; pero tomando un puñado entre las manos, debepoderse moldear con él una bola.

El pisoneado se puede realizar a mano, o por medio demaquinas. Estas últimas son de dos clases: unas en las cuales elpisoneado se hace por medio de unos vástagos que golpean la mezcla arazón de unos 200 golpes por minuto; y otras, en las cuales dentro delmolde se mueve un tambor giratorio, comprimiendo la mezcla ypuliéndola.

Terminado el pisoneado y suficientemente endurecido eltubo, se le retira del molde y se procede a su cura, siguiendo un procesosimilar al señalado para los bloques; es decir, por aspersión ópulverización de agua, o por secamiento en cámara de vapor.

La calidad de los tubos depende: de la dosificación decemento, del método de pisoneado, de las características de losagregados, de la proporción de agua en la mezcla, del sistema y tiempode cura, y por ultimo, de la prolijidad de la ejecución.

A continuación damos algunos datos experimentales de unainstalación nacional, correspondientes a tubos de desagüe fabricados amano y del tipo de espiga y campana.

6” diám.int. 8” diám.int.Longitud total del tubo 0.75 m 0.90 mDosificación del mortero 1: 2.5 1: 2Núm. de tubos que hace unobrero en 8 horas 40 20

2º por centrifuac6n.- Como el nombre lo indica, en este procedimientose emplea la acción de la fuerza centrifuga.

Los moldes son cilindros metálicos que se someten a unmovimiento giratorio apreciable. Dentro de los cilindros, que están enposición horizontal, se echa el mortero, suficientemente fluido con unaconsistencia como la que se emplea para fabricar bloques por moldeadopre-fabricado.

La fuerza centrífuga hace que el mortero se pegue a lasparedes del molde, en un espesor uniforme y sea desalojado todo elexceso de aguas.

Terminado el proceso de centrifugación se colocan losmoldes en la cámara de vapor, y sólo después que el mortero se haendurecido es posible sacar el tubo de los moldes.Este sistema se presta mucho para el moldeado de los tubos armados.En este caso el refuerzo metálico esta formado por una malla degrandes espacios o una canastilla de alambre de acero, empleándose elde calidad titulada en el mercado como alambre de fierro quemado.

Damos en seguida algunos datos relativos a los tubos centrifugados,tipo hume, usadosextensivamente en elpaís.

Tubos tipo “Hume”para desagüe.-

Sistema de empalme:Espiga y campana (la campana esta formada por un tubo de altura muypequeña o collar, colocado en un extremo del tubo mismo).

Longitud total del tubo: 1.83 m.Refuerzo metálico: alambre quemado, liso, flexible, Nº 12.

Diámetro int. del tubo, pulgadas: 6” 8” 10”Diámetro ext, del tubo, pulgadas: 8 10 12.5Peso del tubo, kg. : 69 94 132Peso del refuerzo metálico, kg. : 2.3 2.9 3.7

3° Por vibración.- Los moldes son semejantes a los empleados en elmétodo de pisoneo; pero en este caso el cilindro exterior lleva adheridoel roto-vibrador, que es ‘un dispositivoeléctrico de rotación excéntrica que sacude elmolde al girar, reemplazando con ventaja alpisoneado del concreto; su velocidad es de1200 a 1800 r.p.m.

Este sistema de fabricación se emplea de preferencia paragrandes diámetros, de 0.75 á 1.5O metros; y los alambres de retuerzose disponen en la forma Indicada en el croquis, de acuerdo con la teoríade las vigas de cemento armado.

Caracteres. -

Los tubos son casi siempre de sección circular, Sedenominan por la dimensión dé su diámetro interior, expresada muygeneralmente, en pulgadas inglesas.

Exteriormente son también de sección circular; pero sefabrican, aunque en pequeña escala y para diámetros reducidos, en losque la superficie exterior aparece cortada por un plano recto parafacilitar la colocación del tubo o su asiento sobre un solado o piso dealbañilería; también con este ultimo objeto se construyen tubos que sonhexagonales en su sección exterior, y otros por ultimo mucho másusados, de sección octogonal.

Las longitudes de las piezas son relativamente pequeñas.Las más usadas son de 0.60 á 1.00 m. de largo 2.00 m. y casi nunca demayor dimensión.

Los empalmes de un tubo con otro enobra, se hacen por medio de una espiga circular deque va provisto un extremo; y la ranura convenientedel otro. También se emplea el sistema de espiga decampana.

La operación de empalmar un tubo con otro se le llama,entre nosotros, fraguar o calafatear, y se realiza echando en la uniónmortero de cemento, La dosificación para este mortero es de 1:2.5 á 1:4;usándose muy pocas veces proporciones más pobres que esta ultima.

La superficie interior de los tubos debe ser lo más listaposible. Los tubos necesitan ofrecer la mayor densidad; y por último, seprescribe que no posean más de 8% como índice de absorción de agua.

Resistencia -.

En estos tubos se especifican la resistencia interior y laresistencia a la presión externa.

La primera se prueba pormedio de bombas hidráulicas, movidas amano, generalmente, y por medio de lascuales, y obturando convenientemente losextremos del tubo se levanta en su interiorla presión deseada para la prueba.

La presión externa se ensayapor el método llamado de las capas dearena, y del cual da la figura adjunta.

Es usual prescribir que laresistencia de estos tubos, a la rotura porPresión externa, sea de 2,000 kg/m., sin incluir la campana.

LADRILLOS CALCÁREOS

Son bloques preparados como sustitutos de los ladrilloscorrientes, de arcilla quemada.

La fabrica de los que se encuentran en el mercado de Lima,se levanta en el Km. 25.5 de la Carretera Panamericana Sur. Susmaterias primas son la arena, que se extrae del cerro Corvina inmediatoa aquellas y la cal que procede de canteras de La Oroya.

La mezcla de los materiales y el moldeado del ladrillo serealizan mecánicamente. Su endurecimiento se lleva a cabo enautoclaves donde se lea mantiene a una temperatura de vapor de 200º ya un presión de 15 atmósferas.

se producen varios tipos de ladrillos tanto en su coloración,b1ancos, rosados y amarillos, etc., cuanto en sus dimensiones, estasúltimas de acuerdo con sus aplicaciones, así corno también macizos ycon huecos. Las dimensiones de los más corrientes son las siguientes,en centímetros, correspondiendo el último guarismo a la altura:

Corriente 22 X 1O.5 x 6King Kong 25X12 x10King Kong 25 x 14 x 10Tabique, 3 huecos 29 x 9 x 12Pandereta, 17 huecos 25 x 14 x 12Pastelero 24 x 24 x 3

Los ladrillos macizos resisten de 100 a 150 kg/cm² a lacompresión y a la rotura.

Como recomendación importante, al ponérseles en obra, esque no debe la de que no debe mojárseles, ó sea que se colocan secos,pues se pueden poner en actividad las sales alcalinas que contienen enproporción de 0.5 á 1.5 %.

El mortero que se emplea para asentarlos puede ser deproporción 1:1:10, en volumen de cemento, cal y arena, Se prepara bienfluido.

Para tarrajeos se salpica ligeramente con agua el paramentoy se emplea el método del “chicote”, a1isado la superficie con regla yrellenando los vacíos que pudieran quedar con “paleta” no siendonecesario el empleo de “cintas’.

DUCTOS DE CEMENTO

Se denominan así unos conductos fabricados con morterode cemento, de sección interior circular; pero rectangulares en su parteexterior. Se emplean, exclusivamente, para proteger cables eléctricosenterrados, de luz, fuerza, telefónicos,etc.

Los ductos se fabrican con 1 a 4huecos. Generalmente tienen 1.00 m.de longitud.

En su manufactura sesiguen las normas que se ha expuestopara los tubos de cemento.

LADRILLOS DE CAL Y ARENA

Son bloques macizos preparados como sustitutos de losladrillos corrientes de arcilla quemada.

Se componen de una mezcla de cal y arena fina, 1:5 á 1:10.se moldeando en maquinas o prensas que ejercen una presión de 1,000kg/cm²aproximadamente. Después de moldeados se endurecen por vapor deagua, a presión de 9 atmósferas, que se aplica en un depósito cerrado,durante 11 horas.

Por el año ,1908 se instalo en Lima, una fabrica de estosladrillos, que funciono una decena años. Lo ladrillos eran de cal,

obtenida de las canteras del cerro de El Agustino, y arena; susdimensiones eran de 26 x 12.5 x 6 cm., y presentaban una resistencia ala compresión de 200 kg/cm². Entre otras edificaciones de la Capitalpodemos citar la fachada actual del primer piso del Teatro Colon, comoconstruida con estos ladrillos.

PIEDRA ARTIFICIAL

En lenguaje corriente entre nosotros, se da el nombre depiedra artificial a algunos revestimientos de albañilería empleados confines decorativos.

Revestimientos ornamentales.-

Estos revestimientos se aplican directamente a laalbañilería usándolos en forma de pastas; o también por bloques ochapas pre-moldeadas, que con mucha frecuencia solo llevan elmaterial ornamental en su superficie visible.

Como ejemplo se dan algunas mezclas usadas en Lima.

Plaza del Congreso: paramentos llanos, molduras, balaustres, etc.

Polvo de mármol blanco 3 partes (en volumen)Arena de río 3 “Cemento Portland blanco 2 “Cemento Portland Gris 1 “Cal fina 1 “

Mercados de Lince y Chacra Colorada.- Fachadas.

Zócalos: Cuarzo azul 5 partes (en volumen)Cemento qris 1 “

Parte alta: Cuarzo blanco 4 partes (en volumen)Cal fina 3 “Cemento gris 1/2 “

escuela de Aviación Jorge Chávez, Las Palmas.- Fachadas.

Granito amarillo 2 partes (en volumcn)Cuarzo blanco 2 “Cal fina 2 “Cemento blanco 1 “

Terrazo.-

Llamase piso veneciano o de terrazo al formado por una masa decemento Portland mezclado con astillas de mármol, las cuales despuésde endurecido el cemento se alisan y pulen con materialesesmerilantes, a mano o a maquina.

Generalmente se usa cemento Portland blanco, en laproporción de 1 a 2 por 3 de astillas de mármol, agregándose enocasiones un colorante.

El terrazo debe descansar sobre una base de mortero decemento 1:4, de un espesor de 25 mm., siendo el espesor del terrazo de18 mm.

Es conveniente intercalar ene. Terrazo unos marcos delatón, que además de permitir la división del área, en figurasgeométricas de muy buen aspecto, evitan las grietas de contracción.

Marmolina.-Es un polvo que proviene de calcinar, después de molida,

una mezcla de cuarzo y mármol, contenido en ciertas piedras calcáreas.

La marmolina se usa en revoques de carácter ornamental, y en lafabricación de piedras artificiales.

Coloreado del concreto.-

El coloreado del concreto se puede hacer agregándolearenas coloreadas, y también polvo de mármol, como acabamos de verpero se puede también realizar añadiéndole pigmentos colorantes, quees el método de que vamos a tratar exclusivamente en este párrafo, Lospigmentos que han dado mejores resultados son:

Amarillo y rojo : óxido de fierroVerde : óxido de cromoAzul : azul ultramarinoPardo : óxido de hierroNegro : óxido de hierro, bióxido de

manganeso, negro de humo

Cuando el pigmento es mucho más ligero que el cemento,tiende a flotar y separarse, sobre todo si se usa agua en exceso.

Muchos pigmentos se desvanecen ligeramente cuando elconcreto es expuesto a la luz del sol. Se contrarresta esta acción dandoal color mayor intensidad inicial.

Algunos pigmentos tienen gran cantidad de sales solubles quesalen a la superficie, formando una película grisácea, opaca, de feo

aspecto. Esta película se quita lavando la superficie con ácido muriáticodiluido en agua, proporción de 1:10.

La mejor manera de efectuar la mezcla del pigmento esagregarle al cemento, que generalmente es el blanco, resolver ambosmateriales prolijamente y cernirlos después. El polvo así obtenido es elque se mezcla para formar el concreto o el mortero.

CAPÍTULO IV – PIEDRAS DE CONSTRUCCIÓN

GENERALIDADES

Definiciones.Bajo el nombre de piedras de construcción se

consideran todos los materiales de esta clase que se emplean tal comose encuentran en la naturaleza, es decir, sin otra manipulación que lasoperaciones relacionadas con su extracción, corte, y a veces pulido desu superficie. También se les define diciendo que son aquellas rocas quese emplean en trabajos de albañilería.

Cualidades.Las que deben poseer las piedras de construcción son:

durabilidad, resistencia, aspecto ornamental y baratura. Desde el puntode vista estructural, las mejores son las más duras, densas, compactasy de textura uniforme.

Las cualidades de una piedra de construcción puedenser previstas, como primera información, examinando la textura de lafractura de un trozo recién desprendido. De acuerdo con este examen,las cualidades más importantes se dan a continuación.

Estructura cristalina, proporciona una fracturauniforme con superficies de rotura bien marcadas.

Estructura granular o granuda, da una fracturadesigual, con elementos o puntas salientes.

Estructura pizarrosa, origina una fractura segúnplanos paralelos a los de la laminación, muy uniformes, y cuantos muydesiguales en las otras direcciones.

Estructura dura y compacta, da fracturadeterminada concoidal o concoidea que ofrece cavidades y convexidadesde superficie muy uniforme parecidas al exterior e interior de conchas.

Estructuras suaves y quebradizas, proporciona unafractura de aspecto terroso y áspero.

Una indicación de carácter general es aquella de quelas piedras no deberán presentar ojos o venas que no estén fuertementecementadas en la mesa.

Clasificaciones.-Las rocas se clasifican desde distintos puntos de vista,

las más importantes son:

Clasificación geológica:1. Igneas Ejemplo: Granito2. Sedimentarias “ Areniscas, Calizas, Arcillas3. Metamórficas “ Mármoles, Pizarras

Clasificación por caracteres físicos:1. Estratificadas Ejemplo Mármoles, Calizas, Pizarras2. No estratificadas “ Granitos

Clasificación química:1. Silicosas Ejemplo Granitos, Areniscas2. Arcillosas “ Arcillas, Pizarras3. Calcáreas “ Calizas, Mármoles

Algunas propiedades físicas de las rocas.-

Exploración.- Es la facilidad con que un mineral se rompe en uno o másplanos definidos; o sea que su masa presenta menos cohesión en estasdeterminadas direcciones. Se le distingue con los siguientescalificativos: perfecto, imperfecto, bueno, sedoso, adiamantino y opaco.

Lustre.- Es el aspecto de la superficie del mineral al reflejo de la luz.Puede ser metálico y no metálico; y entre estos últimos se tiene: vítreo,resinoso, craso, perlino, sedoso, adiamantino y opaco.

Color.- Caracteriza también las rocas y se le aprecia en su aspectoaparente; y también, como importante, en el que toma el mineralreducido a polvo.

Densidad y peso específico.- Como se sabe, se les determina pensandolas probetas de roca al aire y sumergirlas en agua. Para pesar lasprobetas dentro de agua se les explica exteriormente una ligera capa decera o se les barniza con material aislante al agua. Las probetasgeneralmente son de forma cúbica. Se acepta como resultado elpromedio de 10 ensayos.

En la determinación del peso específico de las rocas sepueden emplear también volumenómetros, como el de Le Chatelier, que

hemos revisado en el estudio del cemento Pórtland. En este caso, lasrocas ensayadas se reducen a polvo fino.

Dilatación.- La dilatación de las rocas por el calor es muy pequeña.A continuación se dan algunos índices de dilatación

lineal, aceptados generalmente y que corresponden a los incrementos dedilatación en mm. Y por grado de elevación de temperatura.

Granito 0.002681 mm/gradoAreniscas 0.003666Mármoles y calcáreos 0.005362

Dureza.- Es la resistencia que ofrece un mineral a ser rayado por otro.Como patrón se emplea la conocida Escala de Mohs.

Resistencias mecánicas.- Las rocas están consideradas entre aquellosmateriales que sometidos a esfuerzos de compresión se quiebran oresquebrajan, pero sin perder previamente y en forma ostensible suaspecto externo, es decir, que son agrios.

Como se estudia en Resistencia de Materiales, elángulo de ruptura por comprensión, es igual a 45º más el ángulo dereposo del material; y este último es igual al coeficiente de fricción de laroca que se opone a la fractura. Así por ejemplo, el ángulo de reposopara los calcáreos es de 33º30´.

A continuación se dan algunas resistencias a la roturade algunas rocas típicas.

Arenisca, muy resistente 1, 500 a 2, 000 Kg/cm2

Granito compacto, pulimentable 1, 200 a 2, 000Sienita 800 a 2, 000Mármol 500 a 1, 800Caliza compacta 200 a 1, 600Granito corriente, no pulimentable 450 a 800Caliza porosa 200 a 600Arenisca, muy floja 200 a 600

En construcción, es usual considerar las cargas sobrela mejor albañilería a razón de 45 Kg/cm2; y sobre albañilería cíclopea,de 10 a 15 Kg/cm2; siendo casi siempre, como se puede comprobar laresistencia de las piedras 10 veces mayor y más aún más tratándose derocas compactas. Por esta circunstancia, se recomienda tener muy encuenta la resistencia de los morteros que unen las piedras.

Cuando el mortero cede bajo la presión, se tiende aproducir un esfuerzo de tracción perpendicular a la dirección de lacomprensión.

Intemperismo.-

Bajo esta denominación se comprende la cualidad quedeben poseer las piedras de construcción, expuestas a la intemperie, deresistir la acción del calor o frío, de las lluvias y heladas y la acciónquímica del aire, sobre todo el de las ciudades y centros industriales.

En términos generales, se debe poder decir que la rocaque se emplea en determinada construcción es eterna, o que es capazde soportar, sin desagregarse, centenares de años, para que se leconsidere apta para ser empleada en aquella industria.

Es indudable que aquellas rocas que han sidodesprendidas en las canteras con el empleo de explosivos suaves y queno han sido exageradamente martilladas en su labrado, tienenprobabilidades de mayor duración.

La mejor manera de predecir la durabilidad de unaclase de roca es la observación de piedras similares empleadas enépocas anteriores y de allí la importancia de desarrollar este hábito enlos ingenieros constructores. Con el mismo fin, más adelante, damosalgunos ejemplos peruanos. Pero cuando aquello no es posible serecomiendan los siguientes ensayos que proporcionan los índicesbuscados.

Para ensayar la piedra a la acción de las heladas, seprescribe sumergir probetas construidas por pequeños cubos de piedraen agua pura por 24 horas, y después someterlas a temperaturas de 10a 24º, durante 4 horas o más; repitiéndose este ciclo 20 o más veceshasta que se produzca algún efecto sobre la muestra. Después derealizado el ensayo, se seca la probeta y se constata la pérdida en pesoque ha sufrido y la alteración en su apariencia.

Como una orientación diremos que se han comprobadolas siguientes pérdidas en peso:

Granitos y riolitas menos de 0.03%Calizas 0.30Areniscas 0.62

El ensayo de resistencia a los ácidos, que tiene porobjeto prever el comportamiento de las rocas afectadas por el aireviciado de las ciudades, se realiza haciendo actuar una corriente demezcla de gases, principalmente anhídrido carbónico durante variosdías en recipientes cerrados donde se han colocado anticipadamente lasprobetas de rocas, después de haber sido secadas y calentadas a 110º.Terminado el ensayo, se comprueba al peso las pérdidas sufridas porlas muestras.

La resistencia al fuego, se ensaya calentando atemperatura elevada, de 900 a 1, 000º, por una hora, probetas quedespués se someten a un chorro de agua fría.

En todos los ensayos que se acaban de reseñar seobservará que no es posible obtener una información precisa o

determinada para juzgar de la calidad de la roca, por lo que serecomienda proceder por comparación; es decir, practicando al mismotiempo ensayos sobre rocas de textura geológica similar a la que seestudia, y de reconocida duración, comparando estos comportamientosy obteniendo así orientación juiciosa para juzgar los resultados de losensayos.

Preservación de los parámetros de piedras.- Cuando las rocas noposeen cualidades de intemperismo y han sido empleadas en edificios omonumentos, se hace necesario tratarlas superficialmente para evitarsu desagregación. Para ello se emplean los procedimientos y productosque se reseñan en seguida.

a) Aceite de linaza, aplicando a brocha, en dos o tres capas,seguidas por una solución de amoniaco en agua caliente. Esta últimacapa tiene por objeto decolorar el aceite aplicado.

b) Parafina líquida. Untada a brocha y forzada a penetrar enlos poros de la piedra, por calentamiento previo de ésta a temperaturade 60º. A veces se le agrega a la parafina una solución de creosota ybencina, que tiene por objeto destruir los elementos orgánicos quepudieran desarrollarse en las piedras.

c) Silicatización, que consiste en llenar los poros de la piedracon una solución de silicato de potasio o de sodio y aplicar después unasolución de cloruro de sodio.

Labrado de las piedras.-

Trabajo en las canteras.- En las canteras la extracción de la piedra sehace “a cielo abierto”, con muy raras excepciones.

Ubicada la cantera se comienza por eliminar las capasde material descompuesto o terroso que con frecuencia cubre la roca.Esta operación se le llama descombrar.

Puesta a la vista la roca por explotar, se le extraesiguiendo dos métodos. El primero consiste en cortar en el afloramientogradines o bancos, que no son sino grandes escalones. Esteprocedimiento tiene la ventaja de que permite una explotación en granvolumen y prácticamente elimina o reduce el peligro de los derrumbes,ya que los cortes presentan el máximo de estabilidad. Es el sistema quese sigue en las canteras de Etocongo, para la extracción de la rocausada en la fabricación del cemento “Sol”; en este lugar los gradinestienen una altura media de 10 m.

El segundo procedimiento consiste en arrancar la rocade los lechos en que se presenta. Se le emplea en explotacionespequeñas. Este método se llama entre nosotros “por calambucos”.

La roca se extrae con la ayuda de explosivos colocadosen el fondo de taladros o barrenos. Una vez desgajada, es reducida atrozos más pequeños usando cuñas y cinceles, que son golpeados omartillados a mano. Los taladros se pueden perforar también a mano, ocon el auxilio de perforadores de aire comprimido.

Algunas veces en la explotación las canteras, seemplean galerías y túneles; pero en este caso lo que se persigue esderruir un gran volumen de roca con economía de explosivos. En lasobras portuarias del Callao, para utilizar la roca del Cerro La Regla, quese hallaba a 7 Km del puerto, se perforaron en esa cantera 3, 400 m degalerías y se consumieron 352 toneladas de explosivos para laobtención de 1´ 300, 000 m3 de roca que fueron puestos en obra.

Manufactura de las rocas.- Los grandes bloques desprendidos de lascanteras son necesarias, son reducidos a menor tamaño. Estos trozosde menores dimensiones y muy irregulares en su forma se llamanmorillos, aplicándose este término de preferencia, a las rocas blandas,como son las calizas y areniscas.

Los morrillos como todas las piedras de construcciónse emplean en forma de paralelepípedos rectangulares, y según lamayor o menor prolijidad con que se desbastan sus caras para quetengan la forma geométrica necesaria, llevan los siguientes nombres.

Morrillos descantillados, que son aquellos en loscuales se ha separado de las caras todas aquellas partes blandas oresquebrajadas.

Morrillos escodados, que son los que han sidodesbastados en todas sus caras, para presentar planos rectos groseros.La escoda es un martillo de picapedrero.

Morrillos picados, los que presentan caras másuniformes que los anteriores.

Morrillos de aparatos, los más perfectos.En el interiordel país se emplean además los términos de piedra canteada, quecorresponde al tipo escodado, al que también se le llama arreglada a lacomba. El morrillo picado o de aparato se denomina también de caraslabradas. En muchas piezas las caras labradas no son sino aquellasque quedarán visibles.

Trabajo de la superficie aparente.- Los bloques de granito y piedrasduras similares, se denominan, de acuerdo con la herramienta con quese han labrado sus caras.

Labrado a la punta,Labrado al martellín corriente,Labrado al martillín fino;Pulido, etc.

En edificios o parámetros de piedra ornamentales, losbloques presenta una saliente de la piedra sobre el desnudo de lapared, ejecutado con fines arquitectónicos y se les llama almohadillado.Ejemplos de piedra almohadillada se tiene, en Lima, en la fachada de laPenitenciaría y en la del Edificio Wiese.PIEDRA GRANDE DE RÍO

Así se denominan los guijarros o piedras rodadas dedimensiones apreciables, de constitución silicosa, que se encuentran enlos causes de los ríos actuales o pretéritos. Son pues geológicamentehablando, material de acarreo o de tránsito.

Se emplean en albañilería cíclopea, en cimentaciones yen rellenos de albañilería. También se les usa en la construcción de losdenominados muros de piedra seca o pircas, que están formados porpiedras simplemente apiladas o yuxtapuestas, sin mortero alguno. Elprincipal uso de estas pircas o pilcas en el país, es en muros desostenimiento provisionales para caminos y ferrocarriles; también seemplean en muros de defensa o encauce de los ríos, en javas de fibrasvegetales o alambrados y en cercos, en general.

PIEDRA GRANDE DE CERRO

Es un sustituto del material anterior. Como su nombrelo indica proviene de canteras. Se emplea en la misma forma que lapiedra grande de río.

EJEMPLOS DE ALGUNAS ROCAS DE CONSTRUCCIÓN USADASEN EL PAÍS

Granito Comercial.-

En construcción se el nombre general de granitoscomerciales a todas las piedras silicosas y de aspecto granulosocristalino, aunque muchas veces no se trata precisamente de la rocaclásica compuesta, como se sabe, de cuarzo, feldespato y mica, sino dealgunos similares como sienitas, andesitas, dioritas, etc.

En muchas partes de nuestro país se encuentragranito en su verdadera denominación geológica como entre San Rafaely Ambo, al NE del Cerro de Pasco; en Huaraz, en la Cordillera Blanca yen las Islas Palominos, al S. de la de San Lorenzo.

En Lima, el lenguaje vulgar se emplean enconstrucción dos clases: granito gris y granito azul; y con finesestatuarios el granito rojo y el granito negro.

El granito gris es en realidad una grano-diorita, y conél se destruye en el día la casi totalidad de obras de piedra de laCiudad; es el empleado en las gradas del Palacio de Justicia,Monumento a Grau, etc.

A este grupo de rocas pertenece la llamada por suaspecto ala de mosca. Las “puntas de diamante” del muro de contornode la Plaza San Martín, de Lima, son de esta clase de rocas, procedentede canteras de los alrededores de Chosica.

En las inmediaciones de la ciudad del Cuzco, en laParroquia de San Blas, existen unas canteras de magnífica diabasa,denominada por otros geólogos, diorita.

El granito azul acepta un pulido muy perfecto, por serel grano muy fino que el gris. Con esa roca se han labrado las gradasdel Atrio de la Catedral de Lima y la fachada del Edificio Wiese.

Las principales canteras de granito, de los alrededoresde Lima, son las siguientes:

Amancaes, da una piedra cuarzosa de grano grueso, decolor blanco. Es típicamente una diorita. También se explota granitonegro estatuario.

Canto Grande, cantera de granito azul, trabajad desdelos tiempos de los españoles, al norte de Lima.

Lurín, granito azul, muy duro, usado antiguamente endados para maquinaria.

Paracas, granito rojo, estatuario.

Pativilca, granito gris, estatuario.

Piedra Lisa, en las faldas del Cerro San Cristóbal, daun granito azul, de color homogéneo; de allí se extrajeron las piedrasempleadas en el Puente Balta.

Purhuay, en la línea del F.C. Central, km. 66 produjolas piedras usadas en el Monumento Dos de Mayo. El F.C. atraviesa elcerro de Purhuay por un túnel, que mide cerca de 500 metros de

longitud, perforado según se ha expresado en la roca granítica másdura del mundo.

Tambo Inga, en el camino de Lurín, a Cieneguilla,cantera de granito azul; da una piedra muy semejante a la de las gradasde Atrio de la Catedral.

Yerbateros, en la Carretera Central, casi frente al Cerrodel Agustino; se explotó para obtener las piedras empleadas en laconstrucción de la Penitenciaria.

Con respecto a estas canteras debemos decir que se haestablecido que, geológicamente la cadena de Cerros de San Cristóbal,Amancaes, San Jerónimo, etc., al N. de la ciudad, forman un batolito, omasa de rocas plutónicas-granitoides.

Damos ahora ejemplo de otros lugares de la República.En las inmediaciones de Huanuco, existe una cantera

de granito de la que se ha extraído piedra para trabajos de albañileríade la Ciudad y entre ellos una Pila construida en 1855.

En los trabajos de rompeolas de Mollendo, realizadospor el año 1909, se echaron al mar bloques de granito de 1.00 a 2.00m3 cada uno traído de Tiabaya, sobre el F.C. de arequipa y a 150 Km deMollendo.

El granito rosado es una roca empleada enrevestimientos con fines ornamentales. En Lima se ha usado en elMonumento a jorge Chávez, siendo este material importado de Italia.

En el país existen canteras de granito rosado, enSayán, departamento de Lima; y en Arequipa, sobre la línea delferrocarril a la Costa, a la altura de Víctor, en los cerros de la caldera,donde se pueden obtener granitos rosados, gris-rosado y verde gris.

En el Cuzco en la construcción de edificioscontemporáneos y en la elaboración de adoquines empleados en lapavimentación son de andesita, obtenida en las canteras de Rumiccola,en los alrededores del pueblo de Andahuailillas sobre el F.C. a Puno y a45 Km del Cuzco. Esta roca científicamente ha sido denominada basaltode hiperesteno, por algunos geólogos, andesita-biotítica, por otros y máscomún y simplemente andesita.

En Trujillo los adoquines empleados en pavimentaciónson de andesita, obtenida en las canteras del Cerro de Pesqueda, aunos 3 Km al norte de la ciudad. En esta misma dirección pero a 15 Kmse encuentran unos cerrillos aislados, llamados la Cumbre de donde seextrae también piedra de la misma calidad.

Una andesita de color rojo claro y hasta oscuro seemplea en Juliaca para la pavimentación y en trabajos del ferrocarril yde caminos.

Los adoquines de Arequipa son de sienita, obtenidas delas canteras de Pocsí, SE de la ciudad y a unos 24 Km de distancia.

La roca empleada en la costrucción de las rompeolasdel puerto del Callao y de las defensas de las orillas marítimas deChuchito y La Punta, proviene del cerro de nuestra Señora de la Regla,situado cerca del litoral, hacia el norte de la población del Callao y aunos 7 Km de distancia. Esta roca es una monzonita cuarzosa o seauna transición de sienita a diorita.

En el cerro de la Caldera ya citado, de Arequipa, seencuentran también canteras de monzonita.

En el muelle de Salverry se ha empleado una rocaGnesiss; y en la Ciudad de Mollendo está edificada sobre una mesetacuyo subsuelo está formado de gnesiss duro figurado.

En el puerto de Ilo está construido sobre rocaseruptivas básicas que pueden clasificarse como un gabbro.

Areniscas.-Las areniscas son rocas sedimentarias constituidas por

arenas endurecidas y como tales muestran todos los grados decompacidad, desde la arenisca que se deshace con los dedos, hasta lacuarcita, cuyos granos no resaltan porque se confunden con el cementoque los une.

La forma como se produce la fractura permitedistinguir las areniscas de las cuarcitas, pues mientras en aquellas lafractura contornea los granos de la roca y los pone de relieve, en lascuarcitas, la fractura sigue planos más regulares.

Con frecuencia y en construcción a la arenisca se lellama asperón.

En los alrededores de Lima se tienen tres canterasimportantes de arenisca-cuarcítica; a saber, la del Morro Solar deChorrillos y las de las Islas de San Lorenzo y del Frontón. Se dice quegeológicamente, la del Morro Solar por su lado y las de las islasmencionadas, por otro están en los extremos del mismo sinclinal.

En el puente de Piedra de Lima se ha empleado en unabuena parte de él, el Asperón de Chorrillos, cantera de donde tambiénse ha extraído casi toda la piedra que se ha usado en el adoquinado dela Capital. En los edificios modernos de la Escuela Militar de Chorrillos,también se está usando, principalmente en graderías.

En la Isla de san Lorenzo, cuya cantera principal sehalla hacia el extremo N se extrajo la piedra con que se construyó en laColonia todo el amurallado del Castillo del real Felipe y en la República,los Muelles de la antigua Dársena del Callao. También se han labradoadoquines, en esta cantera.

En la Isla del frontón, cerca de la cumbre, en el ladoque mira a tierra, se encuentra la cantera de donde se ha sacado lapiedra con que se han labrado adoquines para el Callao.

En las tres canteras se obtienen dos clases principalesde areniscas, que se diferencian principalmente por el calor; una grisclara que corresponde a la piedra más compacta, dura y resistente, y laotra rosácea, ligeramente más floja y blanda, por lo que es másapropiada para la decoración y así se ha usado en basamentos, zócalosy otras molduras.

Hace algunos años se empleó en las obras portuariasde Mollendo una cuarcita, de grano fino y compacto pero queostensiblemente perdía su cohesión en el mar, ello obligó a usar la rocagranítica ya mencionada.

En ayacucho muchas de sus iglesias han sidoconstruidas con arenisca; y el cause de un riachuelo que corre por ellador Sur de la ciudad e de una arenisca muy compacta.

En Puno se encuentra arenisca en la llamada Canteradel Mercado.

Traquitas.-La traquita es una roca de origen volcánico, casi

siempre de color grisáceo claro. Se labra con facilidad por lo que se leusa en la decoración de fachadas.

En Lima se han empleado una roca de este género,proveniente de las canteras de cuesta Blanca, de San Bartolomé Km 76del F.C. Central en el edificio del antiguo correo y en las fachadas delPalacio Arzobispal, como ejemplos más saltantes.

En Cajamarca, llaman piedra de cantería, osimplemente cantería, a una traquita anfibólica, con la cual se hanconstruido las fachadas, plenas de dibujos artísticos de las Iglesias y laPila de la Plaza Principal. El Templo de Santa Catalina, iglesia matriz dela ciudad, ofrece además de su fachada, tres naves en bóveda de mediopunto. Las canteras se hallan en el Cerro de Santa Apolonia, en lasinmediaciones de la población y en la hacienda Comaya a unos 25 kmde Cajamarca.

En la ciudad de Chota se ha empleado para paredes dealgunas casas un conglomerado traquítico; así como en las casas,iglesia y panteón de Julcamarca en el Departamento de Huancavelica.Una pila construída en Huanta, en 1862, es igualmente de unconglomerado traquítico.

Calcáreos.-

En muchos lugares del Perú se emplean rocascalcáreas para edificaciones y también para pisos. Damos en seguidaalgunos ejemplos, excluyendo los correspondientes a los mármoles delos que tratamos es párrafo especial.

Las casas de los siguientes lugares han sidoconstruídas con calcáreos: las de Magdalena y Levanto en elDepartamento de Amazonas, las de Bambamarca en el Departamentode la Libertad y las de Lircay en el de Huancavelica, estando en esteúltimo lugar las canteras en uno de los extremos mismos de lapoblación.

En la cuidad de Cajamarca, y en Casas, al NO tambiénde Tarma, se explotan calizas para la manufactura de lajas.

En la ciudad de Cajamarca, para el enlosado deveredas y calles se ha empleado una piedra de cal, que por su color sellama piedra azul, en la localidad.

Piedra sillar.-La piedra sillar es una roca de origen volcánico, muy

empleada en la edificación en muchas ciudades del Perú.La más conocida y la notable es la de Arequipa con la

cual se han levantado, antes de ahora, la casi la totalidad de losedificios de esta ciudad y que se sigue usando, en los modernos, enforma de revestimientos arquitectónicos.

Los geólogos estiman que la roca de arequipa se originópor la erupción del volcán Chachani, hace muchos siglos por cuyasfaldas fisuradas se produjo la explosión de una gran masa de lavafuertemente cargada de gases, formándose así un potente manto dematerial parecido a la ceniza volcánica, pero que se diferencia de éstapor su carácter compacto. Se aprecia en 450 Km2 la zona cubierta poraquel manto, el cual tiene en algunos puntos una profundidad opotencia de 150 m. Erupciones posteriores de otros volcanes de laregión han cubierto el sillar en ciertas partes, con lavas basálticas y conandesitas.

En la edificación se usan dos clases de sillar que sediferencian por su color; blanco y rosado. Se aprovecha estascircunstancias con fines arquitectónicos decorativos, como se puedeapreciar en las fachadas del mercado de san Camilo, que es el mercadoprincipal de Arequipa. Se emplean casi siempre en bloques que salen dela cantera con dimensiones de 40 x 40 x 20 cm y que labrados en obra,para ser asentados se reducen a 35 x 35 x 15. Una tarea de sillarescomprende 200 piezas y es la unidad usual comercial.

El sillar absorbe alrededor de 3% más agua que elladrillo corriente.

La cantera más extensa y que proporciona mejor sillarse encuentra al O de Cerro Colorado y es la que principalmenteabastece la demanda de la ciudad de Arequipa. Pero hay otras quetambién se explotan aunque producen un material de calidad inferior,tales como los que se hallan al N de Miraflores, cerca de Yarabamba enQuequeña y en Yura.

Hay otros yacimientos e trabajos formados pormuchas de sillar en el valle de Siguas seguido por la CarreteraPanamericana al SE de Ramal, que es una estación del F.C. deMollendo-Arequipa, a 56 Km de esta última ciudad.

En Moquegua en los edificios de la ciudad se empleaun tufo volcánico o sillar de color plomizo muy claro. La Iglesia de SantoDomingo está construida por ejemplo con esta roca, en su totalidadincluyendo las bóvedas de su nave central.

En Ayacucho se usa como piedra de construcción, unconglomerado de grano fino, de color blanco, que es conocido con elnombre de sillar.

La iglesia del pueblo de Santo Tomás, capital de laprovincia de Chumbivilcas, edificada en la época de la Colonia es deuna albañilería de tufo rhyolítico, que abunda en la localidad y que separece al sillar de Arequipa.

En los alrededores de Tacna, se explotan canteras desillar. Los bloques se usan en la construcción de fachadas aparentes,mu8chas de las casas y edificios públicos de esa localidad ostentanfachadas de color rosado oscuro, como la Planta baja del TeatroMunicipal, Catedral, el Edificio donde funciona la Prefectura, etc. Elcerro de donde se obtiene esta piedra entre otras canteras, se llamaIntiorco y también Arunta.

Algunos datos sobre el sillar de Arequipa.-

Pesos del sillar blanco 1460 Kg/m3

Pesos del sillar rosado 1410 “Resistencia a la flexo-tracción sillar blanco 35 Kg/cm2

Resistencia a la flexo-tracción sillar rosado 30 “Resistencia a la compresión sillar blanco 132 Kg/cm2

Resistencia a la compresión sillar rosado 143 “

El sillar se encuentra bajo un manto terroso que varíade 0.50 a 2.00 m de espesor. Se le extrae en grandes blocas que llegan aser de 2.00 x 3.00 m y hasta de 4.00 m de altura. Estos blocas secortan empleando cuñas y barretas y también por medio de barreno otiros de pólvora, empleándose alrededor de 1.5 Kg. De pólvora porbarreno.

En la cantera estos blocas se dividen en otros máspequeños que como ya se ha dicho son perfeccionados al pie de la obra,puliendo su superficie con una pierda granítica negra porosa y tambiéncon esmeril.

En los distritos de Yanahuara y de Miraflores continúaempleándose el sillar para el enlosado de veredas como en épocasanteriores.

PIZARRAS

Son rocas arcillosas que pueden obtenerse en hojasdelgadas. Se presentan de color verde, gris o negro, así como en tonosintermedios. En otros países se usan muchísimo para cobertura y enarquitectura funeraria; la que se emplea entre nosotros, sobre todo parala última aplicación es importada, pues en nuestro país existenyacimientos de pizarras hasta la fecha no se explotan para emplear laroca en construcción.

MARMOLES

Clasificaciones y nombres.-Son piedras calcáceras susceptibles de recibir pulido.

Su textura es característicamente cristalina.

Los mármoles se clasifican en dos grandes grupos deacuerdo con su empleo: estatuarios y de construcción.

Se les clasifica también por el aspecto de la fracturaen:

Brechas, llamados también brocateles, cuando lafractura está formada por pequeños fragmentos angulosos.

Lumaquelas, conchíferos o conqilíferos, que contienenun gran número de fósiles, generalmente conchillas y caracolillos.

Arborescentes, a causa del dibujo arbóreo de su vetas.Algunas veces también a los mármoles se les llama

simples, cuando son de color uniforme y compuestos, los que presentaninclusiones de mica o serpentinas.

El estatuario, y más comúnmente blanco estatuario,proviene casi exclusivamente, de las afamadas canteras italianasCarrara. Se caracterizan estos yacimientos porque producen mármolesmuy compactos, homogéneos, de grano fino, de color blanco o

ligeramente amarillento y que por el pulido toman el brillo craso oceroso. El Cristo Yacente del Cementerio de Lima y el Altar Mayor de laCatedral de Arequipa, son ejemplos de mármoles de Carrara.

Entre los mármoles empleados en construcción, sepueden citar a los siguientes:

Mármoles blancos, veteados en plomo, usadoscomúnmente en la construcción de escaleras, zócalos, etc.

Amarillo de Siena, empleados en zócalos, etc.

Manderlato, de color almedro veteado, con el cual sehan fabricado las Bancas de la Plaza San Martín de Lima.

Negro de Bélgica, usado perfectamente en laarquitectura funeraria.

Plomo común, usados en pisos y zócalos.

Portero, de color negro veteado de amarillo.En este párrafo debemos mencionar dos materiales que

se emplean en forma similar a los mármoles y que son al ónix y eltravertino.

El ónix llamado también mármol ónix para distinguirlode la variedad de cuarzo (SiO2) del mismo nombre es una piedracalcárea muy usada en estatuaria y en revestimientos decorativos.

El travertino es una toba caliza, o sea una calizamoderna y reciente, formada por precipitación del carbonato cálcicodisuelto en las aguas carbonadas. Esta piedra de construcción fueempleada por Romanos, quienes la obtenían de las canteras de Tívoli.Es una roca blanda de color blanquecino con tendencia a amarillo orosado, porosa y de fácil labrado.

El travertino peruano se manufactura en dosvariedades principales que se conocen con los nombres de dorado ycrema.

Trabajo del mármol.-

Los trozos de roca se arrancan de las canteras con laayuda de explosivos; después se trozan a mano con cinceles y martilloso usando la cortadora de hielo, formada por un alambre retorcido enforma helicoidal, que ofrece la particularidad de poderse emplear acualquier altura, para trozar bloques de cualquier dimensión y enángulo apetecido.

Transportados los bloques al taller, se les corta enplanchas o en piezas por medio de la cortadora de hielo ya mencionada,o cuando se trata de planchas, por unas máquinas especiales llamadasalternadora de cuchillas, telar o segadora.

Estas últimas máquinas poseen de 40 a 60 cuchillasde acero de 1/8” de espesor, que seccionan el bloque ayudadas porchorrilos de arena cuarzosa y agua y que trabajan a razón de 2 a 3 cmpor hora. Un mecanismo a base de un tornillo sin fin, hace que lascuchillas vayan bajando a medida que progresa el corte. Las chapas yaseccionadas son amarradas casi al término de la operación a fin de queno vayan a desprenderse y se rompan, el mecanismo posee unrepartidor de la mezcla de arena y agua, así como un recuperador de lamisma, recogiendo la usada y levantándola para ser vertida nuevamentesobre las cuchillas.

El corte de los trozos de mármol se pueden hacertransversalmente a las fibras o a favor de ellas de acuerdo con el empleofuturo de la plancha, según se trate de usarla como elementoornamental o que debe ofrecer resistencia a la flexión como sucede enlos casos de pasos de escaleras o pisos.

El moldurado, achaflanado, etc. De las planchas sehacen con esmeriles circulares de inclinación variable.

Para el pulido y lustrado final de las piezas se usancinceles neumáticos, cinceles a mano, esmeriles, pulidoras eléctricas,etc.

Para terminar diremos que las piezas de travertino, quese usan en Lima son estucadas con una mezcla del polvo, residuo de loscortes de las rocas originales con cemento blanco o con mortero de cal,a fin de cerrarle los poros que presentan.

Yacimientos peruanos de mármoles.-

Los más conocidos son los siguientes:Arequipa, Nasca y provincia del Santa, yacimientos de

mármol.

San Juan y Atocongo en el camino a Lima a Lurín,yacimientos de mármol. Los de Atocongo son principalmente demármol negro.

Huaraz canteras de ónix explotadas por la “Fabrica deMármoles y Granitos” de Lima.

Llocllapampa en el Departamento de Junín,yacimientos de travertino, explotados por la Fábrica acabada demencionar.

Andahuaylas yacimientos de travertino, con esta rocase ha construido la Iglesia de Andahuaylas.

PIEDRAS DE CONSTRUCCIÓN EMPLEADAS POR LOS ANTIGUOS

PERUANOS

Departamento de Amazonas.-

Las piedras de la Fortaleza o Castillo de Cuelap en laProvincia de Chachapoyas, son calcáreas, modeladas rectangularmentey sobrepuestas una a otras sin argamasa alguna.

Departamento de Ancash.-

En el pueblo de los Conchucos se ha encontrado ungran número de piedras bien trabajadas, con almohadillados en formaconversa de una roca que puede considerarse como una transmisiónentre el pórfido anfibólico y la sienita.

En las ruinas de Huandoval, piedras de sienita.Los Sepulcros de Andaymayo están ejecutados de un

pórfido nerdono, de transición insensible de la sienita, construido sobreun cerro que es enteramente de gres.

El magnífico Monolito procedente de Chavín que seconserva en el Museo Nacional, llamado por los arqueólogos “MonolitoRaimondi” con un dibujo en relieve, es una piedra pulida de granito. Elhermoso bloque mide 1.95 x 0.75 x 0.17 m el alto relieve es de 5 mm.

Las piedras que forman la pared anterior del Castillode Chavín son en su mayoría de granito y otras de gres.

En Piscobamba, piedras con figuras en alto relieve,trabajadas con bastante perfección, son perfídicas y provienen de lasruinas de Pumavilca.

Departamento del Cuzco.-

Las fachadas de los Templos de San Sebastián de SanJerónimo, y de la Compañía hoy local de la Universidad en la ciudad delcuzco, están construídas en parte con rocas incaicas; son de basalto oandesita de hiperesteno.

Los muros que sostienen las terrazas del Palacio deInca Roca también en la ciudad del Cuzco, en la calle del Triunfo son dediorita y con más propiedad de un pórfido de augita y diorita. Formandoparte de uno de estos muros se encuentra la piedra de forma universal,de doceÁngulos pues son efectivamente este número las entrantes y salientesque posee este block, llamada en quechua “Hatunrumiyoc” estosángulos ensamblan admirablemente con las piedras que la rodean.

El Rodadero en los alrededores de la Ciudad del Cuzcoen el cual los Incas han cortado grandes escalones, es una solidificaciónnotable y rara de diorita augítica, roca de un color verde claro y granofino.

La Fortaleza de Sacsahuamán también en losalrededores de la ciudad del Cuzco, está hecha con enormes bloques decalcáreos o calizas compactas, de color negrusco provenientes de unacantera situada a cerca de 2 Km de distancia. La investigación científicacontemporánea no ha podido aplicar aún como se transportaron estaspiedras algunas de ellas más anchas que la dimensión que dan losbrazos abiertos de un hombre y otras de altura superior a la de unjinete.

Las ruinas de Ollantaytambo, son de una rhyilita rocaácida de color rosa y textura porfiroide, la cantera se halla frente alpueble de Ollantaytambo y se llama en el día “Canteriayoc”. A estegrupo de ruinas pertenece la legendaria “piedra cansada”.

En las famosas ruinas de Machu Picchu, el torreóncaracterístico está construido con piedra del más puro granito blanco.

El Limatambo existen unas ruinas de murallasformadas por bloques de 5 a 6 ángulos. Todas las construcciones sonde una roca porfídica gris verdosa.

Departamento de Huanuco.-Las piedras de construcción empleadas en la ruina de

Huanuco Viejo son calizas compactas. Estos calcáreos en algunosbloques están llenos de conchas.

Las ruinas de Huata y las de Utsuy está construidascon piedras rectangulares de esquisito talcoso.

Capítulo V – Productos Cerámicos

ARCILLA

Se estudia este material solo desde el punto de vista desu aplicación a la fabricación de productos cerámicos empleados enConstrucción general.

Definición.-Las arcillas son aquellas sustancias, provenientes de la

descomposición de rocas, que poseen plasticidad cuando se leshumedece,y que así humedecidas si se les moldea, después de secas, conservan laforma que han recibido pero además sometidas al fuego, después demoldearlas a al temperatura del rojo o aún mayor adquieren dureza yresistencia asimilable a la de las rocas naturales.

Composición.-El mineral básico de las arcillas recibe el nombre de

caolina, el cual es un silicato hidratado de composición compleja y cuyafórmula química es (H4Al2Si2O9) o (Al2O3, 2Si O2, 2H2O). Es de colorblanco o casi blanco de estructura terrosa, grano fino, encontrándoseen yacimientos sedimentarios.

La caolina con impurezas características forma lasdiversas arcillas. Entre la impurezas se tiene: sílice, óxido férrico,magnesia, anhídrido carbónico, cabonatos de sal y hierro, algunas vecescloruro sódico y alumbre y en mezcla menos perfecta, trozos de cuarzo,feldespato, mica humus, etc.

Clasificaciones y denominaciones.-

1. Según su mayor o menor plasticidad las arcillasse clasifican en grasas y magras. La plasticidad es la propiedad según lacual la arcilla embebida con agua se transforma en una masamodelable.

Las arcillas grasas son las plásticas por excelencia.Son untuosas al tacto, frotándolas a con la uña cuando están húmedas,presentan una superficie unida y brillante y mojándolas exhalan el olorcaracterístico de la tierra en fermentación.

Arcillas magras son las que poseen muy poca oninguna plasticidad; se llaman también arcillas áridas.

2. Por su origen las arcillas se clasifican enresiduales y transportadas.

Las arcillas residuales son aquellas que se hanformado por la descomposición de las rocas, perteneciendo sobre el pisode origen. Entre estas es muy importante el caolín, que se ha derivadode la alteración de rocas fedelpáticas tales como granito, pegmatita,etc., es de color blanquecino de composición química definida como unsilicato de alúmina hidratado casi puro; un conocimiento empírico delcaolín es aquel que se obtiene apoyando la lengua sobre el mineral,debiendo producir un sabor a tierra acompañado de astringencia, elcaolín se llama también tierra de porcelana.

Las arcillas transportadas o sedimentarias son las quehan sido arrastradas por un agente tal como el agua, viento, acciónglaciar, etc; por esta razón se llaman transportadas y como despuésyacen en capas, han sido llamadas también sedimentarias.

3. las arcillas destinadas a ser tratadas por elfuego se compartan de distinta manera, de acuerdo con su composiciónquímica y según este comportamiento se clasifica en:

a) Arcillas refractarias, que son las puras,plásticas y silíceas.

b) Arcillas vitrificables, que son las alcalinas yferruginosas y calcáreas.

c) Arcillas fusibles, constituidas por lasferruginosas y calcáreas.

4. Damos en seguida otras denominacionesusuales.

Entre las arcillas plásticas pero impuras, debenmencionarse la llamada tierra de pipas, la tierra de alfarero y la tierrapara ladrillos, que en grado descendente son cada una de ellas menosgrasa que la anterior.

La tierra para ladrillos está formada por arcilla quecontiene más o menos arena, algo de óxido férrico, caliza, piritas,materia orgánica, etc., esta tierra no debe ser muy grasa.

La tierra vegetal, resulta de la descomposición de lasrocas por los agentes naturales, mezclada con materias vegetales oanimales, en descomposición conteniendo siempre cloruro de sodio.

Con los nombres de esquistos pizarrosos, arcillascompactas o arcillas exfoliables, se conocen los materiales que en inglésse llama “shale” y que son arcillas resultantes de la sedimentación dematerial finamente dividido o sea compuesto de las partículas más finasde un terreno, como consecuencia de esta textura puede ser exfoliadoen láminas muy delgadas.

Se deben mencionar la clase de arcillas gredosas ogredas que son arcillas impuras mezcladas con caliza, pero cuando laproporción de cal es de 15 a 50% se llaman margas. Y las llamadasarcillas secas y las arcillas esmécticas, entre estas es muy importante latierra de batanero, denominada también tierra de Fuller, muy empleadaen los laboratorios de Ingeniería Sanitaria para determinar la turbiedadde las aguas potables y que por su gran avidez de grasas se le utilizapara filtrar aceites en la industria textil, etc.

Por último se debe citar las arcillas ocres que sonsecas silicosas, muy coloreadas en rojo u ocre rojo (Fe2O3) y en amarillou ocre amarillo (Fe2O3, Fe2 (HO)6).

Yacimientos peruanos.-

Algunos de los más conocidos son los siguientes:Arcilla sedimentaria:

Puyo Provincia Perinacochas; Depto. De Ayacucho.Caolín:

Macate Provincial de Huaylas; Depto. De AncashTamboraque Provincia de Huarochirí Depto. De LimaCanibamba Provincia de Otusco Depto de la Libertad (Hda)Antarayoc Provincia Cajatambo Depto de Lima (Región)Lurigancho Departamento de Lima.

Propiedades físicas y mecánicas de las arcillas.-

Plasticidad.-Es una de las más importantes. Se produce como ya seha dicho humedeciendo las arcillas. Es mayor cuanto menor es ladimensión de los granos de arcilla. Como dijimos al ocuparnos de laclasificación granulométrica de las arenas, el diámetro de los granos dearcilla es inferior a 0.005 mm o sea 5 microns.

La cantidad de agua para obtener un buen productocerámico varía con la clase de arcilla y puede oscilar entre 15 y 35% enpeso.

Aunque la plasticidad es la cualidad tan importante deconocer no hay métodos para determinarla a priori y cuyos resultadossean satisfactorios es más simple y al mismo tiempo el másrecomendado es apreciarla al tacto, con los dedos, la experienciapersonal es de capital importancia, jugando rol preponderante el juiciodel ensayador.

Resistencia a la tensión.- es importante porque la piezas debensoportar los esfuerzos desarrollados en ellas en su manipulación en lasoperaciones de moldeado y secado.

Molturación.- La textura de las arcillas se determina por análisisgranulométrico.

Contracción.- De ella depende la dimensión definitiva de las piezas. Esusual distinguir la contracción de la arcilla moldeada o sea la producidapor la evaporación del agua de la pasta y aquella que se realiza por lacocción en el horno.

Porosidad.- Influye en la cantidad de agua necesaria para preparar laspastas.

Fusibilidad.- Es la propiedad característica de las arcillas, por la cualsometidas a temperaturas elevadas se ablanda suavemente y se fundendespués, paulatinamente. En este proceso se pueden distinguirperfectamente las tres etapas siguientes, pero en la práctica es difícil deprecisar cuando ternita una y comienza la siguiente:

a) La iniciación de la fusión o fusión incipiente, que es elpunto en el cual los gramos de la arcilla se ablandan suficientementepara convertir en una masa el conjunto, pero el cuerpo de la arcilla estodavía muy poroso y puede ser arañado con la punta de un cuchillo,no habiéndose llegado aún a la dureza.

b) La vitrificación, que representa un incremento en el calorsuficiente para causar el total ablandamiento de los granos de arcillalos cuales influyen y sueldan o trasforman toda la pieza de una masadensa y prácticamente no absorbente, pero sin embargo la piezaconserva su forma. El mayor o menor grado de capacidad de una piezaen vitrificarse es directamente proporcional a su calidad de absorciónde agua; el vidrio que pueda ser considerado como material vitrificadopor excelencia es de absorción nula.

c) La viscosidad, que es la etapa en la cual la arcilla se hace tan fluida,que la pieza pierde completamente su forma.La observación de estos fenómenos en diferentes clases de arcillas,permite expresar las dos siguientes conclusiones:La primera, es que la temperatura para la, iniciación de la fusión noes la misma para todas las arcillas; en aquellas que tienen apreciableproporción de impurezas fusibles puede comenzar a los l,000°,mientras que en las refractarias no se presenta sino a tempo.Y la segunda, es que los tres períodos señalados no son s es decir quela gradiente de temperatura no es uniforme .entre ellos, ni tampoco ladiferencia de temperatura entre la primera etapa y la tercera en lamisma pera todas las clases de arcilla.

Color.- Las arcillas son blancas cuando están exentas de hierro ymaterias carbonosas; aparecen coloreadas en amarillo, pardo, rojo yaún verde, por los óxidos de hierro; y gris o negro, por las materiascarbonosas.

Los ocres.- como ya hemos expresado, no son sino arcillas quecontienen peróxido anhidro o hidrato de peróxido de fiero.

Las arcillas blancas, después de la cocción, conservan su colorsiempre que no contengan hierro, el cual las colorea de rojo según laproporción en que se encuentra. Un exceso de cal sobre el hierro,contrarresta esta coloración. Los colores grises no negruscos, despuésde la vitrificación, se deben también al carbonato, cuando éste no hasido eliminado por el calentamiento,

Peso.- La arcilla plástica pesa unos 2,000 kg/m3 y el de lascompactas o estratificadas, varía enero 2,200 a 2,300 kg/m3

Propiedades químicas.- Tienen menos importancia que las físicas;pero se investiga la acción de los componentes en la vitrificación, enla propiedad de hacer refractarias a las arcillas, y, por último, en lainfluencia de la coloración.

ADOBE

Definición y caracteres.- El adobe es un ladrillo crudo, de barroamasado con agua y alguna sustancia como cal, paja, arena, estiércol,etc. Para darle consistencia, y secado al calor del sol, Se ponen en obracon pasta de barro.

Es un material de bajo costo y de muy fácil preparación porlo que se le ha usado extensivamente en la costa de nuestro país dondelas lluvias son escasas; pero como tiene los inconvenientes que vamos aindicar en seguida, hoy se tiende a reemplazarlo con ladrillos cerámicos.

Las principales ventajas del adobe además de lasexpuestas, están en que proporcionan muros a prueba de sonidos, yque son muy malos conductores del calor, por lo que las habitacionesconstruidas con ellas son frescas en verano, y abrigadas en invierno.

Se recomienda su empleo para la construcción depolvorines y depósitos de explosivos, porque aparte de sus buenascaracterísticas climatéricas ya expuestas, en caso de accidente setransforman fácilmente en tierra.

Los inconvenientes del adobe son, principalmente, su pocaresistencia a la compresión su débil amarre entre una pieza y otra, y lafacilidad con que se desarrolla en su masa roedores y otras alimañas.Esta contra-indicado construir con adobes muros en segundo piso.

Además, la humedad los maltrata bastante; pero suduración es muy apreciable, y así, existen en Lima, por ejemplo, casasde mas de cien años de construidas y que se siguen habitando sininconvenientes ostensibles.

Fabricación.- En el proceso de fabricación de los adobes se debenconsiderar cuatro etapas:

a) Preparación de las tierras.- Se eligen la que son bastante arcillosasy carenteo da piedras; las llamadas migajón, son las preferidas;presentando un color ligeramente, rojizo, Cuando las tierras sonarenosas, en proporción mayor de 20%, el adobe resulta frági1.

b) Amasado del barro.- Se llama también dar el temple, que consisteen agarra la cantidad de agua necesaria para hacer posible elmoldeado.

c) Mo1deado.- Se realiza sobre un terreno previamente nivelado que sellama tendal, entre nosotras y era en otras países, y sobre el cual seespolvorea una ligera capa de arena, guano, paja, etc. Sobre eltendal se coloca la gavera, o molde de madera, la cual se rellena conel barro ya preparado, alisando la superficie libre con la mano o conuna regla de madera o tarraja. Para impedir que el barro se pegue almolde, al sacar el adobe ya perfilado, se le espolvoreará también conarena, guano, etc. Habiéndolo mojado previamente.La gavera es ligeramente mayor que la dimensión definitiva quedeberá tener el adobe para tener en cuenta la contracción del barroal secarse.

d) Secado.- Se realiza dejando simplemente dejando el adobe al airelibre.

Características técnicas.-

Como regla genera1 debe indicarse que en albañilería, paraque el amarre de las piezas se haga con facilidad y armonía se

acostumbra hacer el largo decada unidad igual a dos veces elancho, mas el espesor de unajuntura; y el ancho igual a dosveces grueso o alto mas unajuntura.

Teniendo en cuentala regla del anterior las siguientes son buenas dimensiones para losadobes: 46 x 22 x 10 cm., adoptando junturas de 2cm. de espesor queson las convenientes.

Otras dimensiones usuales, aunque se apartan de la reglason las de 40 x 22 x 8.

Los muros de adobe se construyen generalmente de espesorde una sola unidad, ya sea con el adobo a través, o a tizón, o adobecabeza; o con el adobe a lo largo, o de soga, por lo que no hayinconveniente en el empleo de la, dimensiones anotadas.

Nunca se usan muros o tabiques construidos con el adobede canto, o muros de panderete, muy empleados en tabiques deladrillos.

Debido a la rusticidad con que se fabrican los adobes, seaceptara una variación en sus dimensiones hasta de ½ cm., en más oen menos.

La densidad del adobe es aproximadamente de 1.6.

La resistencia a la compresión es de 3 a 47 kg/cm2

debiéndose esta variación a la diversidad de los materiales empleadosen la fabricación

En los manuales europeos se dá como coeficiente detrabajo, para la resistencia a la compresión del adobe, hasta 8.7kg/cm2; pero entre nosotros no se aconseja pasar de 5kg/cm2 y aún seconsidera este coeficiente un copo alto, aplicándose sólo para adobesbien trabajados y perfectamente secos, pues para los adobes corrientesse usa la carga de 3 kg/cm2.

LADRILLOS CERAMICOS OPARA CONSTRUCCIÓN

Definición:

Los ladrillos cerámicos para construcción op ladrilloscocidos, y más corrientemente, ladrillos, son los bloques de arcilla obarro endurecidos por el fuego; con frecuencia se les tilda de piedrasartificiales

Clases:

Los principales tipos usados entre nosotros son los siguientes:

Macizos corrientes: que se emplean para toda clase de muros. En elmercado los hay de varias dimensiones, como se verá más adelante.

Huecos utilizados para muros en pisos altos, a fin de disminuir lospeso; también en los techos de concreto armado, del tipo llamado techoaligerado y que en otros países se llama forjado de ladrillo artado.

Ladrillón denominado también bomba, king-kong, etc, empleado enmuros de relleno, o en aquellos que no van a soportar cargasapreciables.

Pasteleros, usados como revestimiento, o para impermeabilizarazoteas, pan pisos rústicos y de poco tráfico,

Panderetas con huecos, empleados para aligerar el peso de los muros.En cuanto a su forma, en ocasiones se fabrican ladrillos macizos ohuecos, con aspecto de cuñas ó adovelados para emplearlos en la

construcción de arcos; y también con una de las cabezas biseladas,para utilizarse en la construcción de paramentos curvos, yespecialmente en la de conductos de agua, tales como alcantarillas, etc.

De acuerdo con la manera como se haconducido la cocción, los ladrillos sellaman pintones, cuando han quedadocrudos, y recochos si la quema ha sidoexcesiva.

Características del buen ladrillo:

a) Deben presentar un grano compacto y fuerte, es decir, que no sedesmorone fácilmente;

b) Golpeados “en el aire”, deben ofrecer un sonido metálico; los que loemiten sordo, son de mala calidad. Cuando se hace con ladrilloshuecos y que no deben emplearse rajados, el sonido característico decallana indica que deben ser rechazados;

c) Aunque la regla tiene excepciones, los ladrillos rojizos son mejoresque los amarillentos;

d) En la fractura, los ladrillos no deben presentar trozos blanquecinos ocrudos; toda la fractura debe ser de grano uniforme;

e) No deben observar más del 7%, de su pe de agua.

Dimensiones y pesos de los ladrillos:

Los siguientes datos corresponden a los tipos de ladrillos más usadosen Lima

Ladrillos macizos: Corriente 24 x 11.5 x 6 cm. 3,l00 kg. c/u.Alto 24 x 11.5 x 9 4,3002Ladrillon 25 x 16 x 12 7,600Pandereta 25 x 12 x 10 ---

Ladrillos huecos 2 huecos 30 x 20 x 8 3,80040 x 20 x 12 7,150

3 huecos 25 x 14 x 6 ---40 x 30 x 12 10,200

4 huecos 40 x 20 x 20 12,00040 x 30 x 20 ---45 x 40 x 12 14,000

6 huecos 25 x 12 x 10 3,10040 x 20 x 12 3,80040 x 30 x 12 ---40 x 30 x 20 20,500

Ladrillos pasteleros: 20 x 20 1,60025 x 25 2,500

En algunas otras ciudades del país, como en Arequipa y Piura, porejemplo, se usan además de los ladrillos macizos corrientes otros demenor altura que se llaman chicos, y que miden 24 x 12 x 5 cm. y 24 x12 x 4 cm.

Propiedades mecánicas.

La resistencia de los ladrillos es siempre mucho mayor quela de los morteros con los cuales se les asienta. La resistencia a lacompresión es de 240 kg/cm2 la cual puede llegar al doble en losladrillos macizos prensados, y bien quemados.

Un coeficiente de trabajo para albañilería de ladrillos muyaceptado entre nosotros, es el de 10 kh/cm2.La densidad de los ladrillos varía entre 1.6 a 2.5; generalmente seprescribe densidad 2,0 para ladrillos que se van a usar en buenaalbañilería. La densidad de polvo de ladrillo varía entre 2.5 d 2.9.

Fabricación:Como regla general la manufactura de los ladrillos huecos debe ser mcuidadosa que la de los macizos, y la calidad del barro también mejoren aquellos que en éstos.

La fabricación de los ladrillos comprende las siguientesetapas principales;

1) Amasado: Después de haberle quitado a las tierras todas lasmaterias extrañas, como piedras, basuras, etc., se les desterrona,pulveriza y se mezcla con agua, moviéndola repetidas veces para quetoda la masa tenga la misma consistencia, y todos los granos de ellaaparezcan suficientemente húmedos,

El amasado se puede efectuar a mano, y entonces losobreros que lo ejecutan emplean el pico y la barreta para desprenderlas tierras, el rastrillo, para eliminar las piedras, y lampas o paletaspara revolver la pastar

En las instalaciones de importancia, el amasado se hacecan máquinas que generalmente lo realizan en dos etapas:primeramente, unas que rompen los terrones y los pulverizan; yluego, otras en las que se realiza el verdadero amasado.

Las máquinas de amasado constan en su parte principal de uncilindro horizontal; o con ligera inclinación, giratorio; con paletas ensu eje, también giratorias, las cuales baten la pasta hasta que ésta

toma la plasticidad conveniente. A las máquinas amasadoras, deeste género, en general a todo recipiente con paletas giratorias se lellama malaxador.

2) Moldeado: El moldeado a mano se realiza de un modo muy similaral empleado para fabricar adobes, con la única diferencia de quesiendo los ladrillos de dimensiones menores, las gaveras seconstruyen para moldear cuatro ladrillos a la vez.También el moldeado de los ladrillos se puede hacer a máquina. Lasmaquinas empleadas son de tres tipos.

En la primera clase, las máquinas están diseñadas paratrabajar con un barro húmedo, con el cual se llena una tolva, dedonde la masa pasa a los moldes previamente espolvoreados dearena, y en los que el barro se somete a presión por mandriles,quedando así tentado el ladrillo. Los moldes son capaces de producirde 4 a 8 piezas por vez. A estas máquinas se les conoce con 1.adenominación de trabajos con barro blando ó pasta húmeda.

El segundo tipo de máquinas opera con un barro de menor cantidadde agua que las anteriores, y por esa razón se le llama de barro duroo de masa semi-húmeda En estas máquinas se obtiene una pieza delongitud indefinida que se produce forzando el barro a pasar a travésde una boquilla. Esta pieza continua vá a depositarse sobre unamesa que lleva la cortadora, formada por alambres sostenidos enmarcos apropiados que, en momento oportuno, cruzando la masa, lacorten en la dimensión de los ladrillos. La fabricación de los ladrillosy su corte se pueden hacer también a lo largo, e igualmente decanto.

Por último, en el tercer tipo de máquina, se emplea arcilla casi seca,que colocada en tos moldes recibe una presión considerable,formándose así las piezas.

3) Secado. Esta operación consiste en dejar que las piezas moldeadaspierdan, por evaporización el agua de la pasta.

El secado se puede hacer simplemente al aire libre, dejando laspiezas sobre canchas o tendales; en especies de anaqueles; y porultimo, en rumas. En este último sistema los ladrillos se colocanunos sobre otros, pero de manera que queden espacios entre ellos, áfin de dejar libre circulación de aire, y se active el secado; estadisposición se obtiene cruzando los ladrillos de una hilera conrespecto a l de la inferior.

Igualmente se activa el secado depositando los ladrillos en cámarasen las que se eleva la temperatura ambiente por inyecciones de aire

caliente o de vapor, Algunas veces se utilizan los gases calientes delos hornos de cocción.

Debe dejarse establecido que la operación de secado es demás o menos duración, como es natural, según el procedimiento quese ha seguido en el moldeado; pero cualquiera que sea la forma enque se manufacturan las piezas, es de capital importancia que no sesometan a la cocción sino después de que estén completamentesecas, pues en caso contrario se corre el riesgo de que pierdan suforma con el fuego, o sufran alteraciones importantes en susdimensiones,

4) Horneado,- Se practica por muchos métodos, entre los cualesestudiamos los siguientes:

a)Por montón o pira. El sistema es en todo similar al de lashuayronas que se ha descrito en la preparación de la cal. En otrospaíses se llama “de hormigueros”.

Se hacen el piso la excavación que va a servir de hornillo; sobreeste se disponen hileras abovedadas de ladrillos por cocer, yencima las capas de ladrillos dejando espacios para el paso de losgases y llamas. Cada dos o tres capas de ladrillos se echa una decarbón. Se recubre el conjunto con una capa de arcilla húmeda. Seprende fuego con paja o leña por la parte inferior, el que sepropaga al carbón, produciéndose así la cocción de los ladrillos.

Otra variante consiste en formar la pira de ladrillas crudosdirectamente sobre el suelo, acondicionando en su parte baja unasbocas para el combustible, adoptándose en el resto del montón lasdisposiciones señaladas anteriormente.

El procedimiento, como se comprende, es muy rústico y de escasorendimiento.

b)Huayronas, El método es un poco menos primitivo que el anterior,y de mayor rendimiento.

Se construye, con adobes o ladrillos escogidos, un cilindro de unos4.00 a 6.00 m. de diámetro, y de 6.00 a 8.00 de altura, Estecilindro se compone de dos partes; le inferior que es el hogar; y lasuperior, que constituye el cuerpo del horno o cámara.

E1 hogar tiene una altura de 1.50 ó 2.00 m, y está separado de lacámara por la parrilla, formada por bovedillas de ladrillosrefractarios apoyadas en viguetas de fierro o rieles, forrados a suvez en ladrillos o tierra refractaria. Estas bovedillas tienen agujerospara permitir el paso de las llamas y de los gases de lacombustión. El hogar está provisto de una puerta para la

alimentación del combustible y la extracción de las cenizas, yademás, de troneras para la entrada del aire que vigoriza el tiro.

El cuerpo del horno tiene, a su vez, poternas para cargarlo ydescargarlo de los ladrillos, Se llena con ladrillos crudos puestosde canto y espaciados, y una vez colocados se tapan las poternascon adobes o con ladrillos crudos, y se enciende el combustible.

Como combustible se emplea guano, carbonilla o cisco decarbón, y carbón de piedra, o muchas veces una mezcla de estosmateriales.

La cocción dura de 24 a 36 horas, y se necesitan un par dedías después de apagado el horno, para que se puedan retirar losladrillos

c)Hornos intermitentes: Son los más usados en el país, y como se va ver no son sino las huayronas con algunas variantes.

En pleno, son de sección rectangular y se operan siem pre conpetróleo, como combustible,

Sobre el piso del horno se levantan, solo con los mis- mas ladrilloscrudos, pequeñas bovedillas longitudinales que cruzan el horno deun lado a otro, y a lo largo de las cuales actúan los quema doresde petróleo, uno en cada extremo de cada bovedilla. Sobre estasbovedillas se colocan loe demás ladrillos,En estos hornos se pueden quemar de 100 a 200,000 ladrillos, encada operación; y como la instalación del quemador de petróleorequiere la de un caldero productor de vapor, se acostumbrainstalar los hornos en baterías, de dos a cuatro unidades, loscuales son alternativamente conectados al caldero,

d)Hornos continuos: Son los más perfectos en esta industria, ycomo u nombre lo indica, permiten la cocción interrumpida deladrillos. Entre las distintas clases empleados, el más conocidodesde hace muchos a es el de Hoffmann.El horno de Hoffmann está constituido por una bóveda en formade anillo, generalmente ovalado. En el eje mayor de esta figuracorre una galería, y en el centro de ésta s levanta la chimenea. Labóveda se divide en varias celdas en número de 12 a 24, por mediode tabiques de cartón o papel grueso, u hojas delgadas de palastro

Cada celda está provista de tres clases de comunicacioneses al exterior una puerta que da hacia afuera y por donde se cargala celda con ladrillos crudos, y. se descarga cuando están cocidos;en pared fronteriza, la celda lleva una comunicación por donde seescapan en los gases de la combustión, por un canal que los

conduce a la galería interior y a la chimenea; y por último, lasceldas llevan en su echo, que como se ha dicho”es abovedado,unos agujeros por donde se hecha el combustible, que estáformado casi siempre por cisco de carbón. Todas las aberturastienen cierres metálicos se pueden operar desde a parte superior yexterior de la bóveda,

Cargada una celday prendido ruego alcombustible, se obliga alas llamas y gases arecorrer todas las otrasceldas hasta a fronteriza,por donde se escapan a lachimenea.

En la figuraadjunta se supone que el aire entra por la puerta de la celda Nº 1,enfría los ladrillos ya cocidos de las celdas sucesivas, y se vacalentando al mismo tiempo, hasta alcanzar la celda Nº 9 que sesupone que es aquella donde está el ruego; este donde está elfuego a las celda Nos. 08, 10,11, etc. y se escapa por el canalmarcado a.

Todos los muros del horno son de albañilería de espesorapreciable, para evitar las irradiaciones de calar.

Con estos hornos se obtiene una economía que alcanza hasta el70% en combustible, y es posible cocer de 20 a 40,000 ladrillosdiariamente.

LADRILLO REFRACTARIOS

Definición:

Los ladrillos refractarios son aquellos pie se fabricaespecialmente para recibir la acción del ruego directo, y también paraevitar radiaciones excesivas de calor, se emplean, por consiguiente, enhornos y hogares.

Clasificación y Características técnicos:

De acuerdo con las necesidades industriales ypreferentemente por razones de orden metalúrgico, se fabrican ladrillosrefractarios ácidos básicos y neutros.

a) Ladrillo refractorios Ácidos: Los tipos más empleados son elladrillo de arcilla refractaria y el de sílice, a este último se le llamatambién en la industria ladrillo silicoso.El de arcilla e compone de tierra refracta a la refractaria, a la que seagrega un poco de arena parí disminuir la contracción y rajadura atiempo de secarse.

Las arcillas empleadas contienen sílice, alúmina yfundentes, debiendo estar estos últimos en proporción no mayor de10%. La mayor propiedad refractaria la proporciona la alúmina.

Los ladrillos de sílice se fabrican con polvo de cuarcita,areniscas o arena altamente silicosa. En estos compuestos el 95%debe estar constituido por la sílice, como estos materiales no sonsuficientemente plásticos para al moldeado, se le agrega un poco dearcilla y alrededor de 1.5% de cal viva. Debido a su gran dilataciónpor el calor, estos ladrillos se usan con junturas anchas

b) Ladrillos Básicos: Se fabrican con estas característica química a finde que soportar las reacciones básicas de 1as cenizas y escorias enciertos proceso metalúrgicos, talos como en lo convertidoresBessemer, en los hornos para la metalurgia del cobre, etc.En esta clase de ladrillos se hace principalmente con magnesio ocarbonto de magnesio. También se emplea la dolomita, ó carbonatodoble de magnsio y cal, aunque estos últimos no son de tan buenascualidades como los primeros. Igualmente se manufacturan debauxita, mineral que hemos citado al tratar de los cementosaluminosos.

c) Ladrillos Neutros: Son fabricados principalmente con cromita uóxido de fierro y cromo.

Fabricación:

Los ladrillos refractarios se moldean, sacan y hornean demanera semejante a los ladrillos macizos corrientes; pero su fabricaciónes mucho más cuidadosa, siendo también su costo mucho mayorCaracterísticas especiales de la fabricación lo constituye las mmezcladoras de los materiales de composición, en las que se preparancuidadosamente las mezclas.

TEJAS CERMICAS

Con el nombre de tejado se designa la cubertura o techoinclinado formado por las piezas llamadas tejas. Estas pueden servirpara cubrir el techo, o para constituir ellas solas la cobertura, en cuyocaso el techo se denomina a teja vana.

El objeto principal de las tejas es ofrecer defensa contra lalluvia y nieve así como proteger las habitaciones de los caloresexcesivos. Algunas veces, por su color rojo vivo, se les emplea tambiéncomo elemento decorativo.

Se usan tejas de distintos materiales, arcilla cocida,metales, pastas especiales, etc. En esta parte del Curso se trata so lo delas primeras.

Las tejas de arcilla pueden ser abarquilladas o acanaladas yplanas En todos los tipos son de pequeño espesor, de 1 a 2 cm.

Las tejas a son de sección trasversal circular u ojival; y unode sus extremos es m estrecho que el otro, presentando porconsiguiente la forma de trapecios alargados. Con este diseño se facilitamucho la superposición de las piezas, para impedir que el agua se cuelepor las junturas.

A las tejas planas se les provee de un pequeño reborde, enel canto que vá a quedar en la parte alta, de tal manera que la tejacolocada, queda como colgada de este borde.Las operaciones de preparación de la arcilla, moldeado y secado de lastejas, son similares a la de los ladrillos cocidos, debiendo observarsesolamente que en el horneado se tiene en cuenta el uso a que sedestinan las tejas, en el sentido de que si se van a emplear para defensacontra la lluvia, la cocción se lleva hasta la vitrificación, porque como yase ha indicado a medida que un material cerámico está más vitrificarloes menos absorvente de agua; por el contrario, si las tejas se van aemplear en climas cálidos, como protección contra la insolaciónentonces deben ser porosas, lo que se con sigue consigue con unacocción a baja temperatura.

TUBOS DE BARRO COCIDO

Se fabrican tubos de barro cocido exclusivamente parausarlos en obras de drenaje, Se manufacturan con tierras similares alas empleadas para ladrillos, o ligeramente más grasas,Generalmente se moldean a máquina, haciendo pasar la arcilla a travésde hileras que producen el tubo; y empleando el mate rial en, laconsistencia de barro semi-húmedo, que mencionamos al tratar de lasmáquinas para moldear ladrillos.

Estos tubos son de pequeño diámetro, casi nunca mayor de12”, y de longitud de 0.60 a 1.20 m, como máximo, pues después demoldeados y mientras se secan deben poderse mantener verticalmente,posición en la cual se colocan también en el horno.

Se fabrican porosos con el objeto de que a través de susparedes penetre el agua del subsuelo que se trata de extraer, y enocasiones para facilitar esta acción, se les provee de alveoloslongitudinales, Por la misma razón se les coloca simplemente, en obra,unos a continuación de otros, yuxtapuestos y sin enchute de ningunaclase.

LOSETAS VIDRIADAS

El material denominado indistinta y corrientemente losetavidriada, loseta de mayólica o azulejo blanco es un producto cerámicomuy usado en construcción de edificios, en el revestimiento de todasaquellas paredes o muros que requieren limpieza intensa o aspectohigiénico.

Entre nosotros las piezas aporcelanadas blancas recibenindiferentemente las denominaciones apuntadas; pero si se deseaexpresarse con toda propiedad, cada término representa un materialdiferente.

La loseta vidriada es el ladrillo, similar al pastelero en quedimensiones, y también en composición, que presenta una superficie ala cual por medio de un barniz se le ha dado el vidriado, Esta loseta es,pues, de arcilla corriente más o menos rojiza, y e barniz puede sertransparente u opaco incoloro o coloreado. De los productos de sugénero es el más basto y barato.

La mayólica, es una de las especies de la porcelana. Está constituídapor una pasta porosa de ardua blanca, El vidriado se obtiene por laaplicación de un barniz plumbígero, el cual es generalmentetransparente.

Debe advertirse que, en lenguaje corriente, hasta decirbarniz para indicar que se trata de la aplicación de una sustanciatransparente.

En cuanto al azulejo es la pieza cerámica fabricadaespecialmente para la decoración de zócalos y motivos ornamentales,tales como bancas, etc. De acuerdo con este objeto los azulejos conmucha frecuencia son de colores vivos y de dibujos adecuados, Poreconomía se les fabrica de arcilla corriente o tierra.

Cualquiere que sea la clase de loseta vidriada, escaracterística importante de su manufactura, el que su horneado seconduce en dos períodos. Después de la primera coacción se le aplica elbarniz, esmaltes o sustancias colorantes que van de formar el vidriado;después de esta aplicación se les vuelve a cocer.

Además de las pieza planas, usadas como ya se ha expresado panrevestimientos, se venden en el increado, piezas angulares ó curvas,entrantes o interiores, y salientes o exteriores, molduras, etc,

SUELO – CEMENTO

Definición:

Este material se llama también tierra estabilizada yterracrete, y como lo dejan comprender estas denominaciones, secomprender una mezcla de tierra con cemento Portland. Este últimoproporciona mayor densidad al producto y fija o inmoviliza los granostérreos.

Se emplea principalmente en revestimiento de silosenterrados, en construcción de calzadas y en edificación. Las notas quese dan en el Curso se refieren especialmente a esta última aplicación.

El suelo-cemento se una en dos formas: mezclando la tierray el cemento y apisonándola dentro de moldes o encofrados de madera,para levantar los muros; o fabricando bloques que se asientan en formasimilar a los ladrillos corrientes o a la de bloques de concreto.

Composición,

No es indiferente emplear cualquier clase de tierras.Las más ventajosas son aquellas que corresponden a las clases A1 y A2

de la Clasificación del Bureau of Public Roads de Estados Unidos, ycuyas características son la siguientes:

A1: Suelos arenosos cuyo material está bien graduado, tiene partículasgruesas y finas; aglutinante, que es la arcilla, es de buena calidad.Bajo la acción de las cargas es muy estable, aunque las condicionesde humedad sean malas.

A2: Suelo arenoso cuyo material Básico está formado por partículasgruesas y finas, pero con mala graduación. Contiene arcilla nobuena acompañada de materias orgánicas, coloides floculados yotros materiales que comunican a los suelos cualidades elásticas.Cuando este suelo está ligeramente húmedo es muy estable. Setorna muy polvoriento después de una sequía prolongada. Además,es capaz de observar gran cantidad de humedad por capilaridad.

En general, la composición ideal de los suelos debe ser la siguiente:Arena 70 a 80 %Limo 20 30Arcilla 5 10

En cuanto a la cantidad de cemento Portland, que requiere un suelopara su completa estabilizaci6n, varía entre 8 y 14%, en peso.

Muros apisonados:

La mezcla de la tierra, que debe estar finamentepulverizada, con el cemento se hace en una mezcladora de las que seusan para preparar concreto.La humedad para la mezcla debe ser la de 8 a 16% en pe so; y el másconveniente echar el agua después de mezclada la tierra y el cemento.

Realizada la mezcla, se coloca en capas de unos 0.15 m, deespesor entre loe moldes encofrados, pisoneándola cuidadosamente. Nodeben mojarse previamente las tablas de las formas, lo que si se hacetratándose de concreto de cemento Portland.

El método de construcción es muy similar al rústico denuestros agricultores para levantar sus tapiales o adobones.

Bloques:

Se fabrican a máquina La composición de las tierras y sumezcla es idéntica a la de los muros apisonados.

Una dimensión usual para los bloques es de 25 x 30 cm. y20 cm. de alto. Son moldeados a la presión de unos 70 kg/cm2.

En obra, se asientan los bloques con las mismas argamasas que lasempleadas para los ladrillos corrientes.

Completando los datos anteriores, que son un resultan de lo que seencuentra en los tratados técnicos sobre la materia, damos acontinuación las:

Recomendaciones del Ministerio de Educación (Perú)

a) Reglas prácticas para conocer cuando un “suelo” es bueno para elobjeto señalado.

Se moja un poco de suelo, se revuelve y se deja reposar 15minutos; luego se vuelve a revolver y se le d un nuevo reposa otros15 minuto. En seguida se toma un poco de la mezcla con la mano yse amasa formando una hola; se arroja esta hola, y cuando el sueloes bueno la mano deberá quedar sucia; pero no pegajosa ni conrestos de pedacitos de mezcla.

Para saber si el suelo será resistente, se llena un molde conla mezcla preparada en la forma indicada, y se deja en reposo un

día. Trascurrido este tiempo se tiempo se desarma el molde y elbloque formado se pone bajo techo. Se le riega con regaderacotidianamente durante dos semanas, teniendo cuidado de que elagua resbale sobre el bloque para lo cual se le pone inclinado.

Después de dos semanas si el bloque no presenta sinoligeras grietas será de buena calidad,

b) MezclaLa recomendada es de un volumen de cemento por 10 volúmenes desuelo, mezclados prolijamente en seco,

c) Agua:1 volumen de la mezcla anterior se mezclará con:1- 1/2 volúmenes de agua que es la proporcidn normal1 – 1/4 volúmenes de agua climas húmedos1-3/4 volúmenes de agua en clima calurosos

Tapiales:

Tapiales es el block grande y alargado, moldeado directamente en la pared que se esta levantando, para lo cual se echa elsuelo-cemento entre formas de madera, de modo que las junturasverticales amarren, o sea que no coincidan.

El suelo cemento es compactado, con pisones de madera o fierro, amedida que se va vertiendo.

Cada hilada de tapial va colocada sobre una capa, horizontal porconsiguiente, de mortero 1:1 de arena-cemento.

LADRILLOS PARA PAVIMENTOS

Los ladrillos usados para pavimentación deben ser duros ytenaces, compactos y no absorbentes. Su manufactura difiere de lade de los ordinarios que son quemados a mucha mayor temperaturade 800 a 1,000 como para vitrificar el ladrillo. La selección de lasarcillas empleadas es más prolija y el moldeado siempre se hace apresión.

Las dimensiones más usadas son 23 x 10 x 7.5 cm

Una característica propia de estos ladrillos es la de que endos de sus caras transversales presentan al piso, presentan salientes

de altura igual al espesor provisto paralas junturas, a fin de que éstas resultenuniformes, y el conjunto una vez puestos

en obra los ladrillos presenten aspecto armónico.

En el país se han usado estos ladrillos pera cubrirpequeñas áreas, sobre todo por razones industriales ó estéticas; peronunca se les ha fabricado entre nosotros.En la ciudad de Piura el pavimento antiguo de muchas calles estáformado por ladrillos macizos, de los que hemos llamado chicosfuertemente quemados y colocados de canto Se les ha empleadotambién en la pavimentación de patios interiores, atrios de iglesias.

TUBOS VIDRIADOS DE CERÁMICA

Los tubos vidriados de cerámica como su nombre lo indicaestán formados por barro cocido hasta la vitrificación; pero ademásse les agrega alguna sustancia para barnizarlos, esmaltarlos ovidriarlos al fuego. Entre nosotros corrientemente se llaman tubos degres cerámica.

El principal empleo de estos tubos está en su utilización enlas redes de desagüe de toda clase de aguas; pero por tratar se de unmaterial de óptimas cualidades se les utiliza en otras Instalaciones,tales como la defensa de cualquier género de cables eléctricas.

Estos tubos, al contrario de los de barro cocido deben sercompletamente impermeables. Se construyen en diámetros de 4 a 36pulgadas, Sus espesores Varían desde 9/16 hasta 2-1/2 pulgadas.Las longitudes m empleadas son de 0.60, 0.75 y 0.90 m. Losenchufes son de espiga y campana. Algunas veces la superficieexterior de los tubos se hace poligonal, para facilitar el asiento de laspinas en los solados de albañilería.

El moldeado de los tubos se hace a mi1 y el horneado en formasimilar a los demás productos cerámicos. En cuanto al vidriado, seobtiene echando al ruego algunas paradas de cloruro de so dio o salde cocina, la cual al volatilizarse forma sobre las superficies de laspiezas una capa muy delgada y sólida constituida por silicatosmúltiples de soda, al etc.

La resistencia de estos tubos a las cargas exteriores varía entre2,000 a 6,500 kg/m., según sus diámetros

DATOS NACIONALES

Arcillas Refractorias:

En muchas partes del Perú se encuentran estas arcillas conlas cuales los mineros fabrican ladrillos, cristales, escorificadotas ynuflas. Así por ejemoplo, en el Cerro de Pasco, se emplean las de

Vinchuscancha, ua mencionadas; en el departamento de Cajamarca,las más conocidas son las de Araqueda, Italiano en Lima se empleanlas conteras ubicadas en Chuquitanta; y en Arequipa, la de la Alturade Uchumayo.Como ejemplo en seguida los datos correspondientes a los Ladrillosfabricados en la Smelter del Cerro de Pasco.

Ladrillos Refractarios:

Material : actilla refractaria de Finchuscancha 46%Asperon silicoso 50Barro negro 4

Tamaño : 23 x 11.5 x 6 cm.

Ladrillos silicosis:Material : caperon silicoso 96%

Cal 2Barro negro 2

Tamaño 30 x 15 x 6 cm.23 x 11.5 x 3 cm.

Tejas Cerámicas:

La dimensiones usuales de las tejas del mercado limeño, con lassiguientes:

Tejas acanaladas:Chicas 27 x 12 x 8.5 cm. 1:0 kg (peso ap.)Medianas 36x 16 x 13 1.5Grandes 47 x 20 x 16 2.0

Tejas planas: Nacionales 47 x 20 cm 1.0Extranjeras 40 x 20 ---

HISTORIA DE LOS MATERIALES CERÁMICOS

El adobe peruano.

En la antigüedad los adobes fueron empleados por losegipcios, quienes los utilizaron para la construcción de muchos desus edificios públicos y monumentos, habiéndolos empleado para laconstrucción de una pirámide. Posteriormente fueron usados por losgriegos.

En el Perú se les ha fabricado desde tiempos pre-históricos.

Se estima que las primeras etapas del adobo paralelepípedoregular, tal como hoy se usan, fueron en el país, las bolas de barro,los adobes adontiformes, así llamados por presentar aspectos que

tengan alargados, y por último, los conos. Estas formas fueronelementos constructivos en casas primitivas civilizaciones peruanas,llamadas por los arqueólogos proto-Nasca, proto-Chimú, culturasarcaicas, etc.

Después, las rasaspre-incaicas costeñas, lausaron pero endimensiones mucho menosque las actuales.Características, típicas delos muros de esta época delempleo de los adobesasentándolos de canto, o como muy bien ha expresado como “librosde una biblioteca

El tamaño de los adobes varía, pues con la edad de lasconstrucciones. Los edificios nativos más antiguos tienen los adobesmás pequeños y ligeros y las construcciones incaicas los grandesbloques rectangulares, observándose que una vez que el habitantede la Sierra había decidido emplear, en la Costa, adobes, los hacíatan grandes como si se tratara de bloques de piedra, pretendiendo elconstructor incaico de reproducir las formas arquitectónicascusqueñas.

Pero además el tamaño de los adobes en un mismo edificio,variaba con su posición como ejemplo, se puede menconar el Templode Pachacamac, en el cual los adobes más grandes se han uado parapisos; los medianos, en las fachadas de las terrazas; y por último, lomás pequeño, en las particiones interiores de las habitaciones.Con mucha frecuencia los muros de adobes están construidos sobreverdaderos cimientos de piedra.El adobe en quechua se llama “Tica”. En cuanto a la voz castellanade adobe, usada todavía en Egipto por los coptos, es palabra que fuellevado por los moros a España, y traída después a América. EnLima se usa la palabra adobe desde su fundación española. En1535.En la Colonia, los adobes fueron usados por los españolkes endimensiones también mayores que las actuales limeñas. Se citancomop ejemplo los empleados en la construcción de las Murallas deLima, edifaciones a fines del Siglo VII, y que median 52 x 26 x 12 cmo en medidas de la época, 2 x 1 x ½ ptes españoles.

El Ladrillo:

El ladrillo de tierra cocida ha sido conocido por la Humanidad desdetiempos remotos. Fue empleado, por ejemplo, en la construcción dela Torre de Doble, y en las Murallas de Babilonia.

Los antiguos peruanos no lo usaron, de modo que nuestro primerosladrillo fueron fabricados por los conquistadores españoles, loscuales apenas llegaron al país comenzaron a edificar con aquelmaterial, sobre todo en las ciudades de la Costa.En Lima, en la República, la primera obra en que se ha usadoladrillo en proporcion apreciable ha sido la Penitenciaria, inauguradaen 1862, y en la cual se ejecutaron muy cerca dce 10,000 m3 deparedes de ladrillos; los ladrillos usados eran de 25 x 11 x 6.5 cm.

En el año de 1874 se instaló en Lima una de las primeras máquinaspara moldear ladrillos.

II PARTE – MADERAS

CAPITULO VI: CARACTERISTICAS DE LA MADERA

Termología botánicaSe denomina plantas fenerógamas aquellas que poseen raices, tallos,hojas y flores, de esos órganos, el tallo es el que nos interesa,

Los fenorógama se dividen en dos sub-tipos; el de lastrimnospermas, es decir plantas cuyas semillas serán al descubierto;y el sub tipo de las angiospermas, donde aquellas tienen las semillasencerradas en un fruto.

Entre las gimnospermas, la familia de las coníferas es muyimportante par el curso, porque a ella pertenecen los pinos, abesos,cedros, etc.El sub tipo de las angiospermas, se subdivide a su vez endicotiledóneas y monocotiledóneas, según que la semilla estéformada por dos masas, mas o menos simétricas y fácilmenteseparables llamada cotiledones; y una sola masa no divisiblefácilmente, para las monocotiledóneas.Entre las dicotiledóneas las plantas interesantes son: El roble,plátano oriental, álamo, castaño, abedul, haya, olmo, etc., entre lasmonocotiledóneas, las palmeras, cañas y bambúes, una gramíneallamada esparto, con la cual se fabrica sogas.

Según el medio en que se desarrollan o viven los tallos, estos puedenser: aéreos, acuáticos y subterráneos.

Por sus dimensiones los tallos aéreos clasifican a las plantas en laforma siguiente:

Denominación Altura del tallo Forma de la ramificaciónMataArbustoArbolillo

Hasta 1.00 mDe 1.00 a 4.00 m.De 4.00 a 8.00 m

Desde la baseDesde la baseA alguna altura sobre la

Arbol Más de 8.00 m baseA alguna altura sobre labase

Si se examina el tallo o tronco de un árbol recien corto, sepuede observar fácilmente en él una parte central llamada médula,que presenta radiaciones denominada radios medulares. Alrededorde la médula se encuentran los anillos anuales de crecimiento, enlos cuales los más cercanos a la médula forman una masa oscura ysin savia constituyendo lo que se llama duramen, corazón del tallo ytambién leño. La madera más joven, animada de vida, es dcir enpleno crecimiento todavía tiene un color más claro y se llama altura.Por último, el anillo exterior, que muchas veces se puede separar confacilidad, es la corteza.

Pero la estructura del tronco es más complicado de lo quese acaba de exponer, pues posee otras partes o capas. Así debajo dela corteza se encuentra el cambium o cambio, que esla capageneratriz libero-liñosa de los botánicos. La corteza se compone, a suvez de varias capas: la epidermis, las capas corticales y endodermo.Y por último, el cilindro central está formado por el periciclo y losvasos lioberianos y leñosos, existiendo entre ambos el cambium quese ha mencionado.

La estructura descrita corresponde a las dicotiledóneasporque las monocotiledóneas no tienen endodermo, ni periciclonetamente diferenciable, ni tampoco presentan cambium.

El espesor o grosor de los anillos anuales no es uniformepara todos los árboles de la misma especie, ni para un mismo árbola lo largo de su tronco; varía entre 0.25 y 1.20 mm., de acuerdo conla estación anual en que se ha desarrollado. Los radios medularestambién son de espesor variable, según las especies entre algunosdécimos de mm y 2 mm.; por ultimo, también la corteza es dedistintos espesores tanto en árboles de la misma clase cuanto a lolargo del tronco de un mismo árbol.

El duramen es albura que ha dejado de vivir, y el tiempo enque una se transforma en otro varía con la clase de árbol; así porejemplo, dura unos pocos años en los pinos, siendo mayor en laroble.

El grano y fibra de la madera, o sea el aspecto de sutextura, depende del grosor de los anillos anuales, de la disposiciónde los radios medulares y del emplazamiento de los vasos y celdillasdel tronco. En general se puede decir que los árboles de crecimientorápido producen madera de grano grueso, mientras que aquellos decrecimiento lento, lo proucen fino. Las fibras d ela madera pueden

presentarse paralelas o longitufinles al tronco; pero también puedenno seguir esta dirección y entonces la dibra resulta espiral, diagonal,entrevesada, etc.

Como hemos dicho, la textura o apariencia de la madera, ala vista y al tacto se denomina grano o fibra, siendo estas dosexpresiones de grano, cuando las fibras no son ostensiblementeaparentes, ya sea por la forma del corte de la madera o por la especiedel árbol; y se habla de la fibra de la madera, cuando aquella esmacrosópica, sea visible a ojo desnudo. Los pintores, por ejemplo,hablan de grano abierto y grano cerrado, aludiendo al tamañorelativo de los poros, y en muchas especificaciones también seexpresa esta circunstancia, y así en madera estructural, cuando seespecifica grano compacto, se entiende que la madera debepresentar, por lo menos 6 anillos de crecimiento anual por 25 cm.,contados a los 8 cm. de los borden de las piezas.

Propiedades químicas de la madera:

La composición química, normal, de la madera es la siguiente:Celulosa 50.0% a 60.0Lignia 20.0 30.0Proteína 0.5 3.0Resinas y ceras 0.7 3.0Cenizas 0.2 2.0

La celulosa (C6H10O5) es un material incoloro, insoluble en lossolventes ordinarios a corno agua, alcohol, y ácidos y álcalisdiluídos; forma las paredes celulares, siendo las células loselementos fundamentales de la madera, La lignina es tambiéninsoluble en la mayoría de los solventes ordinarios; pero es más omenos soluble en los álcalis diluidos; constituye el materialcementante que agrupa las células, y está mezclada con la celulosaen las paredes ce ‘lulares.

Las fibras de algodón son casi celulosa pura, pues contienenaproximadamente 91% de celulosa. En cuanto a la lignina, diremosque constituye la madera o esqueleto interior de los vegetales y sirvapara sostenerlos; es la sustancia que dá dureza a la cáscara de lanuez, por ejemplo.

Los otros materiales que forman parte dala madera son los quecontribuyen generalmente a darle olor y olor característicos. Sonmuy numerosos de acuerdo con la especie vegetal, tales comotrementina, alquitrán, oxalato de calcio, colorantes, tanino, etc.

Propiedades físicas de la madera:

Color.- Es muy variado. Es claro en las maderas blandas, llamadastambién por este motivo blancas; es m pronunciado en las maderasduras, pudiendo ser amarillas, rosáceas, rojas, morenas, par das,verdes y negras.

Dureza: Se determina por el ensayo de Brinell. Consiste en sometera la madera a la presión ejercida por una bolita de acero de 1cm, dediámetro, durante 1 minuto.

El ensayo se realiza en una máquina de diseño especial enla cual la bolita recibe la presión ejercida por un pistón, accionadopor una prensa hidráulica o de mano. La presión generalmenteusada es de 3,000 kg,

El endentado, marca o. impronta, dejado por la bolita en lamadera, sirve para apreciar la dureza de la muestra. El cocienteobtenido dividiendo la fuerza, en kg. entre el área de la huella, enmm es llamado coeficiente de dureza de Brinell

El ensayo se practica, para una misma clase de madera, enel sentido de las fibras, y en dirección trasversal a ellas.

De acuerdo con los resultados de los ensayos, las maderase clasifican en duras, semi-duras y blandas A continuación se danalgunos tipos característicos.

Maderas duras Roble, haya, fresno, olmoMaderas semi-duras Pino, alerce, alisoMaderas blandas Abeto, abedul, álamo.

Peso Específico: Se determina ensayando aserrín muy tino y secadoa 100º y 105°; es prácticamente el mismo para todas las maderas,teniendo en promedio un valor de 1.55.

Densidad: Varía con la clase de madera, desde 1.32 para laspesadas, hasta 0,11 para el palo de bal8a, que es una de las másligeras.

En el peso de la madera influye de una manera decisiva lahumedad que contiene al momento de pesarla.

Grado de humedad. El agua se halla en la madera en tres formas:1° Constituye el 90% del protoplasma de las células vivas;2º Satura las paredes de las células; y3º Llena más ó menos completamente los poros de la mande la

madera. Por esta razón, se comprende que sólo quemándola sepuede eliminar el agua de la madera en forma absoluta.

En vista de esta dificultad se ha convenido en expresar la humedadcomo el volumen de agua que contiene una probeta o nuestra demadera, comparándola al peso con la misma probeta secada a 100°,y en estas condiciones se expresa la siguiente clasificación:

Madera verde, en la madera cuyo contenido de humedad es superioral 30%.

Madera_semi-seca: es la madera cuyo contenido de humedad estácomprendido entre 30 y 15%.

Madera seca, es aquella cuyo contenido de humedad es interior a15%.

Generalmente las maderas; recién cortadas pesan el rededor de 1,8voces más que secas.

Conductibilidad: Las maderas son malas conductoras del calor,principalmente las livianas por tener mayor volumen de poros, y enconsecuencia mayor cantidad de aire en su interior.

Son malas conductoras de la electricidad; pudiéndoseconsiderar como aislantes cuando están secas.

Son buenas conductoras del sonido.

Dilatación por el calor: En la madera seca es insignificante, sobretodo en la dirección del eje del tronco.

Contracción e Hinchamiento: Cuando una pieza de madera fibrosasé seca, se contrae; las paredes de las fibras se vuelven muydelgadas, y las cavidades por el contrario aumentan de volumen peroen general la longitud de la pieza permanece constante porque lamayoría de las fibras son paralelas a la longitud del tronco; encambio; en sección transversal lo hace de manera notable

Los rayos medulares ejercen una influencia apreciable en lacontracción, pues la madera en sentido transversal al tronco, se

contrae desigualmente ya que los radiosmedulares no se acortan sensiblemente en sudimensión longitudinal.

Como resultado de lo expuesto, secomprende que las tablas aserradasradialmente (a en la figura), se contraenmenos que aquellas que se obtienen porsierras paralelas o cortes tangenciales a los

anillos de crecimiento (b, en la figura).

También se explica, que si las fibras externas deltronco se secan más rápidamente que las internas, como enrealidad, las tablas cortadas en dirección paralela tenderán acontraerse desigualmente y se rajarán, Para evitar este agrietamientose clave a los tablones, en las cabezas, fierros en forma de SIgualmente, si las fibras de un lado de un tablón tienden a secarsemás que la del otro, la madera estará propensa a alabearse.

La contracción longitudinal de la madera en el sentido delas fibras es solo de 1 por 1,000 mientras que a lo ancho puede serde 3 ó y hasta 10 por 100, según la clase de madera; en esta últimadirección, las maderas que se contraen menos son las quepertenecen al orden de las coníferas livianas tales como pinos ycedros, y la que se contrae más la correspondiente a maderas duras,corno la haya, roble, etc.

La acción opuesta a la contracción por desecación, es elhinchamiento o expansión, por absorción de agua.

Este aumento de volumen se debe tener en cuenta en eldiseño estructural, pues cuando se produce, desarrolla en la maderaesfuerzos muy considerables. Es bastante conocido el antiquísimométodo de partir rocas perforando en ellas pequeños taladros, enlínea, en los que se Introducen cuñas de madera, que se mojan; elhinchamiento de éstas es suficiente para partir la roca en ladirección deseada.

La expansión es tan perceptible, que cuando se empleantucos de madera en la pavimentación de pisos, 8e ha observado quepara una dimensión, entre bordes, de 20.00 m. puede producirsehasta una dilatación de 0.20 m cuando los tucos se mojanintensamente; siendo necesario por consiguiente proveer a estospavimentos de juntas de dilatación.

Casualidades físicas – químicas de la madera:

El estudio de estas característias es indispensable para la buenautilización industrial de la madera. Los usos más importantes desdeeste punto de vista son: la carbonización, destilación y gasificaciónen todos ellos Juegan rol muy importante las siguientes cualidades.

Potencia calorífica: La potencia calorífica de las distintas maderassecas es prácticamente la misma, y puede fijarse comoaproximadamente en 4.500 cal/kg. En las maderas resinosas, comolas de la clase del pino, o muy compactas, puede llegar hasta 5,000cal/kg.La humedad influye de manera decisiva en la potencia calorífica; yasí se ha observado que una madera verde posee de 1,800 a 2,500

cal/kg.; en las maderas dejadas, por proceso natural, la potenciasube a 3,2400 y 3,500 cal/kg. pero alcanza de 4,100 a 4,500 cal/kg.en las maderas secadas artificialmente.

Volatilidad: Cuando se emplea la madera como combustible, y en lagasificación, la volatilidad es característica muy importante, porqueella regulan las dimensiones de los hogares, que deben ser mayoresen aquellos combustibles volátiles.La densidad, la volatilidad y el grado de humedad, constituyen labase teórica de la distinción vulgar entre leña dura y leña floja o sealeña que forma brasa duradera y leña que arde rápidamente. La leñadura proviene de madera más pesada, menos volátil y más seca, quela floja,

Propiedades mecánicas de la madera:

Flñexibilidad y elasticidad: Los árboles de poca edad y recienapeados presentan el máximo de flexibilidad, como consecuencia dela humedad que contienen. Así mismo, la madera de árboles jóvenesadmite mayor deformación que los de cierta edad.

Las maderas secas y rejas no tolerarán sobrecargas nisacudidas violentas, circunstancia que debe tenerse en cuenta en laconstrucción de andamios y de la llamada obra falsa.Cuando se desea dar artificialmebnte flexibilidad a la madera, se lemoja intensamente o se le somete a baños de vapor, con lo que seconsiguen que pueda amoldarse a las formas deseadas, las cuales enciertas especies de madras, conservarán una vez secas, estapropiedad se aprovecha para fabricar los llamados muebles de Viena.

Consideraciones generales sobre la resistencia de lamadera: Desde el punto de vista estructural, las diversasresistencias de la madera que interesa son: a la tensión, a lacompresión, al esfuerzo cortante y a la flexión. Pero conviene teneren cuenta que cualquiera de estas resistencias no es la misma paratodas las clases de maderas, y ni si quiera pava todas las piezasprocedentes del mismo genero botánico, y ni aún para los distintostrozos que se pueden obtener de un mismo tronco. Influyen, pues,en las resistencias los siguien tes factores:

La clase o género botánico de la madera la médula o parte leñosa,albura, etc. Estos en sección transversal porque a lo largo del troncola resistencia varía según que la pieza provenga de la parte cercana ala raiz que es la más resistente, o hacia la copa.La manera como ha sido aserrada la pieza, y por consiguiente laforma como en ella quedan los anillos de crecimiento.El tiempo de sazón o secaje que tiene la madera, o en otros términossu grado de humedad.

Los defectos que pueda presentar la pieza: resquebrajaduras, nudos,etc.

Es condicion capiral, además el tratar de las resistencias de laspiezas, saber si los esfuerzos en ellas se van a desarrollar endirección paralela a la de las fibras o en sentido perpendicular otransversal a ellas.

Resistencia a la tensión: La resistencia de las piezas a la tensióncuando el esfuerzo se realiza transversalmente a las fibras se debe ala oposición que ofrecen éstas al separarse, la que es vencida cuandola pieza falla; igualmente sui la pieza cede cuando el esfuerzo serealiza paralelo a la dirección de las que hacen que se separen lasfibras.La resistencia en dirección normal a las fibras es solo 1/10 ó 1/20de la resistencia en sentido longitudinal a aquellas.Resistencia a la comprensión: Cuando se realiza en direcciónlongitudinal a las fibras, estas trabajan como si fueran columnas,huecas. En sentido transversal, la pieza tiende a achatarse, cuandosufre esfuerzos de este género.La deficiencia entre una y otra resistencia es menor que para latensión, pues a la compresión la resistencia en sección transversal ala dirección de las fibras es ¼ ó 1/6 de la resistencia en sentidolongitudinal.

Resistencia al esfuerzo cortante: Su valor en relación con el senidode las fibras, en cuanto a su variación, es contrario a lo que se hadejado establecido para la tensión y compresión; pues en el esfuerzocortante la resistencia de la madera es de 4 a 6 veces mayor endirección perpendicular a las fibras, que cuando el esfuerzo serealiza en el sentido de ella.

La resistencia al esfuerzo cortante es muy pequeño en elsentido de las fibras, sobre todo para las maderas fibrosas.Resistencia a la flexión: el comportamiento de la madera en estaresistencia es una consecuencia de lo expresado al tratar de lasresistencias a la tensión, compresión y esfuerzo cortante.Las vigas raramente ceden por esfuerzos de compresión, aunquecuando comienzan a romperse lo hacen por estos esfuerzos; sonpues los esfuerzos de tensión aquellos que llegan al límite cuandocalla una viga.

En la flexión debe considerarse la rigidez de la viga, o seasu capacidad para observar las cargas sin flexionarseexageradamente. En la rigidez interviene decididamente el tiempo desazón, pues una pieza seca es 1.5 veces más rígida que húmeda.

Indicación gráfica del sentido de los esfuerzos: En los Manuales ytratados técnicos, se acostumbra expresr los coeficientes,resistencias y demás características acompañándolos con dos líneasverticales () cuando el esfuerzo se realiza paralelo a las fibras; y pordos rectas que se cruzan a ángulos recto (1), cuando se trata deesfuerzos normales a las fibras.

Factores de seguridad: Los siguientes son los factores de seguridad,más recomendados, para obtener los coeficientes de trabajo o enotras palabras, las cifras por las cuales se deberán dividir loscoeficientes de resistencias a la rotura.

Tensión 10 Flexión 6Comprensión () 5 Esfuerzo cortante () 4Compresión () 5 Esfuerzo cortante () 4

CAPITULO VII – EXPLOTACIÓN Y MANUFACTURA DE LAMADERA

Explotación forestal:En el curso se comprenden sólo las siguientes operaciones:

a) tala, derriba o apeo de los árboles.b) Poda o corte de ramas delgadas y hojas; yc) Trozado de los troncos gruesos, en dimensiones apropiadas para

ser transportadas a los aserraderos.

Los troncos desprovistos de las ramas delgadas y hojas, se llamantrozas rollizos delgados. Los delgados o los obtenidos de ramas, sedenominan poste.

En cuanto al origen de la madera, de un mismo árbol,puede proceder del tocón o del fuste o tronco y de la copa.

Los árboles se derriban por medio de hachas y sierras;estas últimas se llaman corrientemente corvinas cuando sonmanejadas a existiendo también máquinas portátiles con las cualesse derriban los árboles con sierras mecánicas. Con las herramientasmencionadas también se cortan las trozas en dimensión convenientepara el transporte.

Los sistemas de acarreo de las trozas y rollizos son muyvariados, pudiéndose citar como más usados tos siguientes: dejan dorodar los troncos por planos o senderos inclinados, muchas vecespavimentados exprofesamente, los cuales se llaman rodaderos; entrineos y plataformas de ruedas bajas, halados a sangre o contractores mecánicos; transporte por agua aprovechando cursos

naturales o por flumes canalizos; por cables aéreos; y por último porcarretas; camiones, vías férreas, etc.

No es indiferente cortar los árboles en cualquier época delaño, sino que por el contrario el tiempo tiene una eran influenciasobre la futura duración de la madera.

Para el corte se escogen ya sea los meses de invierno o losde calor fuerte, en los cuales el crecimiento del árbol y la circulaciónde la savia son menos acentuados, Por el contrario, en los meses deprimavera y fines del verano, la albura contiene abundante savia quepuede contribuir a la rápida destrucción de la madera, si los árbolesson derribados en este época.

Además, con la estación del año cambia la composiciónquímica de la savia. En invierno su contenido de potasio y ácidofosfórico disminuye, siendo estos productos químicos favorables parael desarrollo de ciertos hongos.

Por último se deben mencionar la opinión muygeneralizada, entre los madereros, de que el corte debe realizarse endeterminada faz de la Luna, y de que a cada especie de árbol lecorresponde urna época apropiada característica. Esto, último esefectivo pues, para el roble, por ejemplo, el tiempo más ventajoso yque proporciona la madera más durable es aquel que sigueinmediatamente después de que el árbol ha perdido sus hojas,

Aserrado de la madera

Es la operación realizada en los aserraderos, Los troncosson cortados por medio de sierras circulares, o por sierras de cintatambién se llaman a estas últimas, sierra de bastidor ó carro porquelos rollizos son colocados en un dispositivo con movimiento detraslación, que los empuja hacia la sierra.

Todas estas sierras son de acero de temple especial y unacaracterística de ellas es de que sus dientes no son todos de lamisma profundidad, presentando cada dos o más dientes pequeñosuno mas profundo, para facilitar el depósito de la savia y sustanciablandas, en estas oquedades, que pudieran frenar el movimiento dela sierra,

La dirección del corte en relación con los anillos decrecimiento tiene una gran influencia en el aspecto de la madera, ensu resistencia y en su futura duración además de la influenciadurante el secaje, como ya hemos hecho notar al ocuparnos de lacontracción.

Los troncos se pueden cortar por sierras paralelas, con lascuales se obtienentablas que resultantangentes a los anillosde crecimiento.También se cortan enforma radial; usándoseentonces dos métodos,en uno se obtienen

principalmente tablas a ángulo recto con la sección transversal deltronco, y otro en el que se persigue producir el mayor número detablas en dirección a los radios medulares.

El objeto de todos estos cortos es conseguir determinadosefectos ornamentales producidos por el grano y fibras de la madera;así como también, insistiendo en ello, obtener tablas- que por laposición o disposición d las fibras no se alabe en con facilidad.

En lenguaje corriente, las distintas maneras de aserrar un tronco asllaman:

a) Corte trasversal o de testa, el realizado en direcciónperpendicular al eje mayor del tronco; muestra la corteza, albura,duramen, etc.

b) Corte Longitudinal, diametral o de madera al corazón que esaquel que se hace un plano que pasa por el eje longitudinal deltronco, y que permite apreciar la fibrosidad de la madera; y

c) Corte Tangencial o de madera al hilo. Que se ejecuta según unacuerda a los anillos de crecimiento, y que muestra también ladisposición de las fibras.

Terminología de la madera trabajada: Los términos más usados enlos aserradores y en los establecimientos industriales conocidosentre nosotros por “fábricas de madera son los siguientes:

Grueso, es la menor dimensión del paralelepípedo rectangular querepresenta la sección trasversal de una pieza.

Ancho, es la mayor dimensión del paralelepípedo rectangular, querepresenta la sección trasversal de una pieza.Escuadría, es el conjunto de las expresiones numéricas del grueso ydel ancho la sección trasversal de una pieza. Entre nosotros seexpresan generalmente en pulgadas inglesas y así se dice 1-1/2” x3”, 2” x 4”, etc, Para algunas maderas centroamericanas,especialmente maderas preciosas como la caoba y el cedro, se usanpulgadas españolas antiguas; y en los cálculos estructurales escorriente emplear centímetros.

Listón, pieza de grueso inferior o igual a 1-1/2”, y de ancho inferiora 4”Tabla, pieza de grueso inferior o igual a 1-1/2”, y de ancho igual osuperior a 4”.Tablón pieza de grueso superior a 1-1/2” y hasta 4”, y anchósuperior a 6”.Cuartón pieza cuyo grueso y ancho varía entre 2” y 6”.Viga, es una pieza aserrada o cepillada de grueso y ancho igual osuperior a 12”.

En las minas del Centro del país se usan los siguientes nombres.

Tincas, troncos o rollizos de 1.50 m. de largo, más ó menosderechos, y con diámetros en la base media de 10 a 18 cm,incluyendo la corteza. Se emplean para relleno en las minas.

Puntales, rollos o troncos de 2.00 a 2.50 m, de largo y de 20 ó 25cm. de diámetro medio, Se utilizan en los ademes oapuntalamientos.

Durmientes o cuartones trozas de 2.50 m. dé largo, con diámetrosde 30 cm para arriba, de modo de proporcionar cuartones de .15 x20 cm, de escuadría.De acuerdo con la forma como se ha manufacturado la madera, setiene;

Madera labrada la que ha sido trabajada y escuadrada con hacha oazuela,

Madera aserrada la que se presenta tal como ha salido de la sierra,

Madera acepillada, la madera aserrada cuyas caras han sidoalisadas por herramienta de filo llamadas cepillos. Se dice lacepillada. En la Industria, la abreviatura (c.4.c) significa “cepilladacuatro caras”, y así sucesivamente, para tres, dos y una.

Madera moldurada, la acepillada según un perfil determinado, confines ornamentales.

Madera machihembrada, las tablas acepilladas con sus cantosprovistos de ranuras y lengüetas, respectivamente, para su ensamblelongitudinal.

Madera junquillada los cuartones y vigas cepilladas, que presentanun una de sus caras de ancho una ranura longitudinal hacia cadacanto» hecha con fines ornamentales.

Madera de cantos boleados, aquella que presenta una ó variasaristas redondeadas o biseladas,

Madera traslapada, la tabla que en sección trasversal presenta laforma de una cuña,

Medida Comercial de la Madera:

La unidad de medida m usual entre nosotros es la denominada pie cuadrado de madera en inglés “square feet ofboarsure” y en abreviatura “ft, B.M” Como definición diremos que unpie de madera es el volumen de una pieza o tabla de 12” x 12” x 1”.En el comercio, el pie de madera BM. se representa por el signo ( ).

Cuando se hace operaciones comerciales se reducen a pieslos volúmenes de todas las piezas, porque es en esta medida teóricaque se comercia la madera, se estima y calcula en los proyectos ypresupuestos, se computan los gastos de transporte, se paga y secontrata con ion obreros, la obra de mano, etc.

Para reducir a pies de madera una pieza cuyas dimensionesestán expresadas en medidas Inglesas, basta multiplicar el anchopor el grueso de la escuadría, en pulgadas, por el largo de la pieza enpies y dividir este producto por 12, así

3” x 4” x 6” = 6.00 piésde madera (B.M.)2” x 8” x 8” = l6.66 piésde madera (B.M.)

Son muy usados, tablas y abacos para estos cálculos de reducción,

Como acabamos de decir, el pie cuadrado de madera es unaunidad que se refiere a un volumen, y como es posible confundir lacon el área de una piezaz de 12” x 12” (para un pie cuadrado deárea) se ha propuesto reemplazar su denominación por la de piétabla expresión usada en México y que nos parece que también debíaser adoptada por nosotros, por las indudables ventajas de claridad yprecisión que ello significa, Se le llama, igualmente, pie-tablar.

Debe menciona también la medida llamada estéreo, que esel volumen aparente de 1.00m3 de la madera apilada, y usadaespecialmente para medir troncos y rollizos, de manen que unestéreo de un metro cúbico, de leña, contiene 0.7 m3 de madera envolumen efectivo.

Coeficientes y equivalencias industriales: Los más comunes entreno nosotros son los siguientes.1,000 pies cuadrados de madera (B.M. o pies-tablas), equivalen a2,360 m3.

1 0 m3 de madera es igual a 423 O piés-tablas1 0 m3 es igual a l0,764 piés cuadrados de área

La pulgada española antigua tiene 23.2 mm y la maderaapreciada en medidas españolas antiguas es aproximadamente 16%en menos que si se apreciara en medidas inglesas, o sea en piés-tablas

En la Montaña peruana, se estima que una hectárea devegetación produce de 10,000 a 45,000 piés-tablas, Igualmente, seaprecia que un árbol maderero puede suministrar hasta 3,000 piés-tablas

El peso de la madera verde, en la Montaña a peruana, seestima a razón de 2 5 a 3.0 kg. por pié.tabla.

En los campos peruanos de preparación del carbón de palo,se considera en 430 kg, el peso de un estéreo de 1.0 m3 de maderaverde, trozada para la elaboración del carbón,

Secaje de la madera:

El secaje o desecación de la madera es la primera etapa enla preparación para el uso de este material de construcción. Consisteen la eliminación del agua de la savia, y en el depósito de lassustancias que contiene en solución, e los vasos de la maderas.La desecación es también el primer paso en los procedimientos depreservación de la madera y puede decirse que entre éstos es el másrudimentario y económico, pues al desaparecer el agua, la oxidaciónge hace más lentamente y las sustancias de la savia se vuelven másimpropias para la alimentación de los microorganismos destructoresde la madera.

El secaje se puede hacer de des maneras lento o natural, yacelerado o artificial.

Secaje natural. Comienza desde el apeo del árbol, iniciándoseentonces el secado bajo la corteza; la acción se intensifica despuésdel descortezado, y prosigue aún más, después del aserrado.

Para favorecer la acción natural la madera aserrada se apilaen forma que el aire pasea circular libremente entre todas las piezas,y se coloca a una altura prudencial del suelo, protegiéndola ademásde la lluvia,

Se recomienda alternar de tiempo en tiempo la posiciónrelativa de las piezas retirar del depósito aquella que hayan

comenzado malograras. Las indicaciones que se dan en seguida sonlas usuales, que deberán tenerse presente para el apilado.a)Escoger para depósito un lugar alto y seco, preferentemente de

suelo rocoso;

b)Eliminar cualquier vegetación que crezca en el depósito y quedificulte la ventilación;

c) Usar travesaños separadores bien secos y conservados en esteestado, cuando no se encuentren en uso;

d)Eliminar las bases de madera de la pila;

e) Hacer la bases suficientemente separadas del suelo y abiertasentre ellas;

f) Tratar con creosota toda la madera usada como separa dores,soportes, etc.

g) Tratar la albura dala madera con bicarbonato de sodio a conproductos químicos especiales, que se venden en e1 mercado paraprevenir las manchas que son síntomas de putrición.

El secaje natural dura de uno a tres años, de acuerdo conla clase de madera, y el uso que se daba hacer de ella.Se acostumbra facilitar el secaje natural, sumergiendo la madera enagua una o dos semanas, con lo que se consigue eliminar todas lassustancias solubles de la savia. Este sistema que es muy usado haceperder un poco de elasticidad a la madera, tornándola quebradiza,pero las tablas así tratadas son menos propensas a alabearse.

Secaje artificial:

Para acelerar el secado se emplean varios sistemas ydispositivos.Uno de ellos consiste en elevar la tempratura del depósito donde seencuentra aplicada la madera;: calentamiento que se producehaciendo circular vapor de agua por tuberías convenientementedispuestas en el piso y paredes del depósito.

En instalaciones más perfectas se activa la acción del calorpor medio de extractores de los vapores húmeros desprendidos de lamadera y también inyectando mecánicamente aire seco.

En algunas de estas instalaciones por medio de ventiladoresse hace pasar aire seco sobre tubos que llevan en su interior vaporde agua, con lo que se calienta el aire, de unos 80° a 90º. Estacorriente de aire caliente actúa sobre la madera que va colocada enunas vagonetas móviles, las que reciben la Influencia caloríficapaulatinamente, de menos caliente a más y después, tambiénlentamente van retirando la madera del toco de calor máximo hastala temperatura ambiente,

Para la madera empleada en la fabricación de muebles,duelas de barriles y usos similares, se utilizan estufas. Estasmaquinas representan el procedimiento más perfecto y también elmás costoso permitiendo controlar con precisión el grado dehumedad que se desea obtener en la madera. Por medio de estasesturas el tiempo de secado se puede reducir de meses a horas, perola manipulación de ellas requiere la atención de personal adiestradoindustrialmente.

Destruccion de la madera:

En esta parte del Curso nos referimos a las causasnaturales que destruyen la madera.

Los defectos y enfermedades mas comunes de los árboles ymaderas y que influyen en su duración, pueden ser causados por lanaturaleza del terreno en que se han desarrollado los árboles, por lasalteraciones o cambios atmosféricos, por la acción de parásitosanimales o vegetales, o también por causas accidentales,

Maderas resquebrajadas o heladas. La contracción dilatación de lasfibras debida a la sequía o a las heladas, puede ocasionarhendiduras o grietas que constituyen verdaderos planos deseparación en la madera y que impiden obtener escuadrías gruesas oque predisponen al agrietamiento longitudinal de las piezas, o radialsegún la dirección de las fibras afectadas.Este defecto se puede presentar en las piezas de maderas secadasviolenta y desigualmente, o en aquellas que reciben la acción de lahumedad en desigual

Nudos: Son los puntos en los cuales las ramas se han desprendidodel tronco. Como las ramas han necesitado vivir, han desarrolladoen el tronco, y mismo tiempo las fibras de éste han contorneado elnacimiento de la rama, formándose así el nudo.En la industria los ruidos se clasifican por el número que sepresentan en relación a determinada área, por su diámetro, y por lacircunstancia de estar perfectamente adheridos no a la madera deltronco. Según estas peculiaridades caracterizan a la madera endistintas clases comerciales.

Animalillos destructores. La carcoma o apolillado es producida porla acción del gusanillo corrientemente conocido con el nombre depolilla. Estos animalillos atacan principalmente las partespulposas,o blandas de la madera. Su acción es más pronunciada enlas maderas secas o viejas, y son pocas las clases que escapan estadestrucción, contándose entre las que resisten mejor las maderasamargas, como el cedro, u odoríficas como el alcanfor.

El teredo es un pequeño molusco llamado también bromaque ataca a la madera sumergida en el agua de mar. Hay algunostan grandes que llegan a tener unos 12 mm. De diámetro y 1.20 a1.50 m de largo.

La lycoris fucata es una especie de pequeña polilla, con numerosaspatas, pareciendo un ciempiés. Se arrastra en las rumas de maderaatacadas por el teredo, se lo come y vive en sus agujeros.La limnora, es un pequeño crustáceo del tamaño de un grano dearroz. Ataca la madera sumergida en agua; y tiene la particularidadde que puede nadar, arrastrarse y saltar.

Azumagación o pudrición.- La putrefacción de la maderaocasionada por la presencia de un micro-organismo. La parte leñosade la madera se reduce a un tejido blando que despide un olorcaracterístico y desagradable, y un material pulverulento de aspectosemejante al tabaco en polvo, resultando la madera inservible.Moho.- Ocasionado por desarrollo de hongos que se extienden conmucha rapidez. Estos hongos prosperan a la luz del día y al airelibre; pero se propagan con mayor facilidad en los lugares húmedos yoscuros, favoreciéndolos una temperatura ambiente de 24º a 32°; sepresentan, por consiguiente, cuando la madera está en contacto conterrenos mojados y calurosos.

El hongo es, pues una planta, si la madera está bien secano crece ni se propaga, y por lo tanto no se produce la pudrición, y sies saturada el hongo se “ahoga”.

Por último, debe saberse que los hongos pueden inactivosen madera seca durante meses y para despertar y continuar su labordestructora tan pronto haya suficiente cantidad de agua.

Métodos preservativos:

Con el objeto de aumentar la duración de la madera ycontrarrestar su envejecimiento y destrucción prematura, se lesomete a distintos procedimientos; denominándose la madera que larecibido algún proceso de protección, madera tratada. Acontinuación se revisan algunos de los sistemas más usados; pero

conviene precisar que estos métodos de preservación tienen tresobjetos principales.

1. Eliminar la savia y humedad, que contribuyen a la manutención ydesarrollo de los gérmenes.

2. Obturar los poros para impedir la entrada o propagación de losgérmenes, y

3. Depositar en el cuerpo de la madera, o desarrollar en ella,sustancias antisépticas o tóxicas para los gérmenes,

Debe menciona se también la 1rnnstancia de que todos losmétodos de preservación actúan superficialmente, por lo que lamadera debe estar cortada en las dimensiones en que va a serusada al someterse al tratamiento, procurando en lo posible noaserrarla posteriormente.

Cocción o tratamiento por vapor: Se dispone la madera en cajasque pueden ser de palastro o de tablas y se hace llegar a estas cajasagua caliente. Esta agua desaloja la savia y la disuelveparcialmente. La operación dura de 6 a 12 horas. No se practicapara piezazs pequeñas. Después se expone la madera al aire para sudesecación.En lugar de agua caliente se puede introducir en las cajas vapor deagua, siendo necesario entonces que aquella sean hermeticas. Latemperatura del vapor es de 80 a 90º. La acción del vapor de agua esla misma que la del agua caliente.En muchos casos al terminar la vaporización se trata la madera conalquitrán de hulla introducida a las cajas de tratamiento en forma devaporización.

Carbonización superficial o tostado. Con el quemado se forma unacapa de carbón imputrescible, de casi medio, de espesor, al mismotiempo que se destruye los gérmenes de la región superficial, ademásen la madera se inicia un proceso de destilación en su masa congeneración de productos antisépticos.

Este procedimiento que es muy antiguo, se recomiendapara contrarrestar los efectos de la humedad en las piezaasenterradas.

La carbonización se puede realizar por medio de un sopletede gas de alumbrado, gas de agua, etc.

Enduidos: Se llaman así los métodos que consisten en aplicar a lasuperficie de la madera algún líquido que tape sus poros, y quetenga además propiedades antisépticas, tales como el alquitrán dehulla y sus derivados, el alquilan de madera, y las pinturas a basede aceite de linaza o de lino.

Inmersión en baños antisépticos:

a) Baño simplemente frío: Se emplean soluciones de sulfato decobre; solución de cloruro de zinc en agua, al 1:600; solución debicloruro de mercurio o sublimado corrosivo (muy venoso yaltamente corrosivo para los metales), etc. La inmersión debedurar varios días.

b) Inmersión en caliente: más efectivo que el anterior se emplean lasmismas sustancias; pero se recomienda poner en las cubas detratamiento, primeramente los antisépticos y después verter elagua caliente, para evitar el desprendimiento de gases casisiempre tóxicos.

c) Métodos por enfriamiento: Se calientan primero las piezas demadera para expulsión de las sustancias líquidas vaporizables,sumergiéndose después en el baño antiséptico frío. De estamanera se obtiene la penetración fácil del baño en la masa de lamadera.

Inyección: A este tipo de procedimientos corresponden los másperfectos. Se aplica por medio de cilindro de impregnación, dentro delos cuales se coloca la madera y se extrae, por medio de transportemecánico.

Los métodos de inyección se pueden agrupar en dos clases,según que se realice con las fibras y células de la madera en su estadonatural o como se les domina, llenas; y por inyección en las fibras ycélulas vacías.

a) Inyección en las fibras llenas. Se procede en la forma siguiente1º Se hace el vaccío dentro del receptáculo conteniendo la

madera y se mantiene una presión de sólo ¼ a 1/5 de atmósfera,durante 10 a 30 minutos, con lo que se reduce el contenido deaire en las fibras y células.

2º Manteniendo este vacío se introduce en el receptáculo, elpreservativo, y después se aumenta la presión. El preservativo secoloca a temperatura de 80 a 90º, y el aumento de presión selleva a 8 a 12 atmósferas.

3º Se vuelve a hacer el vacío en el receptáculo, hasta que sesaque el preservativo.

Si el preservativo empleado es la creosota, el procedimiento toma elnombre de Bethell, si es el cloruro de zinc, se llama Burnett, y sies una mezcla de creosota y cloruro de zinc entonces se denominaCard..

b) Inyección con las fibras vacías. En este caso hay dos formas deproceder, llamándose los métodos correspondientes, de Rueping yde Lowry, respectivamente.

En el método de Rueping se procede de la manera siguiente:1º Se comprende el aire en el cilindro de tratamiento y que contiene

la madera, a una presión de 7 atmósferas.2º Sin variar la presión, se introduce el preservativo a temperatura

de 90º, y después se aumenta la presión hasta llegar a 13 a 14atmósferas.

3º Después se quita la presión repentinamente, con lo que seconsigue que las células de la madera se dilata.

4º Se hace el vacio para sacar la madera.El procedimiento Lowry es semejante al descrito, con la excepción

de que se omite la presión inicial.

Tratamiento de los durmientes de ferrocarril: Se hace por inyecciónsegún los métodos de fibra llena, ya descritos. Por economía se empleantambién mezclas de cloruro de zinc, tanino y cola, con lo que seconsigue la obturación de los poros de la madera.

Elaboración del “Carbón de palo” en el Perú.Lugares de producción y maderas empleadas: La producción delcarbón de palo se realiza en muchos lugares del país; pero aquellos enque sobresale el producto por su ca1idad y cantidad son: ProvinciaLitoral de Tumbes, de Piura, Lambayeque, Ancash Ica y Arequipa.

Las maderas aprovechadas son:

En la Costa: Algarrobo En la Sierra: QuinualLucma EucaliptusHuarango SauceMangleAlisoEspinoPajaroboboTara

Como tipos extremos podemos decir que el elaborado conalgarrobo o lucma es duro y compacto, comparable con el europeo quese produce de haya, encina o carpas y el proveniente de es blando ydeleznable.

Método de elaboración: En zanjas y en montón. El primerprocedimiento es aplicado a los árboles enteros, prácticamente in situ yes menos costoso; pero de un carbón de inferior calidad.Rendimiento: El peso de carbón obtenido representa del 15 al 25% del‘peso de la madera empleada y su volumen del 50% al 75% del volumen

de ésta. Se estima que para producir una tonelada de carbón serequiere, por término medio, 12 m de madera. El rendimiento dependepor supuesto’ de la especie de madera empleada y del modo y formacomo se produzca el carbón.

Una hectárea de monte tupido puede producir de 1,500 a 2,000estéreos de madera, de 1.0 m3 cada uno, o sea de l25 a 166 toneladasde carbón.

El poder calorífico de este carbón es de 7,000 a 7,600 calorías de Kg.

Otros usos industriales de la madera.

Entre los m importantes podemos decir, como ya se ha manifestado,que son la combustión destilación y gasificación.

Combustión de la madera, Cuando se alimenta, un hogar con madera,se observan las tres etapas clásicas de la combustión:

1. Evaporación de una parte de la madera;2. Destilación de los elementos volátiles; y3. Combustión del carbón residual o coke

En este proceso intervienen los siguientes factores: la cantidad deaire suministrado, que es el comburente; la temperatura; el tiempoque combustión; y la forma o diseño del hogar.Destilación de la madera. Es el método industrial por excelenciapreparar carbón, pues permite utilizar al máximo los productos queforman la madera, y sería muy de desear que implantara en el paíscon la instalación de las plantas correspondientes, para por lomenos reducir el método actual de elaborar carbón de palo que estan ruinoso para la economía nacional.

El proceso fundamental para la destilación de la madera consta de:

1º Calentamiento de la madera hasta 350 a 450º, en retortas deacero, a las cuales generalmente se introduce la madera en carrossobre ruedas.

2° Paso de los vapores que se forman a través de un sistema decondensación, para separar el gas de combustible y otros subproductos crudos.

3º Tratado de los productos crudos para obtener disolventes, ácidoacético, etc.

En las retortas queda como residuo el carbón vegetal Parte del gas,producto de la destilación, se emplea como combustible paracalentar las retortas.

Los productos crudos son carbón, gas combustible, alquitrán y unamezcla llamada ácido piroleñoso que contiene ácido acético, metano,acetona, acetato de metilo, etc.

Gasificación de la madera. Es una aplicación de la destilaciónrealizándose ésta principalmente, con el objeto de obtener gasescombustibles aprovechables.

Capítulo V - Maderas usadas en IngenieríaMADERAS DE EE. UUNormas comercialesLas más importantes, en cuanto a dimensiones, son las siguientes:

Para longitudes comerciales se adoptan múltiplos de 2’ en largos de10’ a 24’ .

Los gruesos o espesores son múltiplos de 1” en escuadrias grandes talescomo las correspondientes a “timber”, “plank”, etc.

En madera de corte en bruto o rústico (“rouge sawing”) se acepta unatolerancia hasta de ¼” por dimensión, es decir que una viga de 12” x12”, puede ser hasta de 11-1/2” x 11-1/2”.

Formulario de los árboles madereros:

Los especies más comunes son las siguientes

Estructuras Lumbre Madera estructuralAsh, whiteBeechBirohChesnutCiprés, SouthernCiprés Tidewater redDouglas Fir, COSAT Region

Dpuglas Fir, Irland EpireElm, RookElm, SoftGum, black and redHemlock, EasternHemlock, West CoastHickeryLarchNaple, Hard

Fresno blancoHayaAbedulCastañoCipres del surCiprés rojo de los pantanosPino Oregón del litoral delpacífico

Pino Oregón del canadá.Olmo de rocasOlmo suaveGoma negra y rojaAbeto del esteAbeto de la Costa del oesteNogalPinabets, alerce

Pine, NorwayPine, Southern LongleafPine, Southern ShortleafPoplar, YellowRedwoodSpruce, EasternTupeloOak, Red and White

Arce duroPino de NoruegaPino del sur de hojas largasPino del Sur de hojas cortasAlamoSecuoyaPruche del EsteTupeloRoble, rojo y blanco

Coeficiente de resistencia a la rotura.En Kg/cm2 Humedad: 15 ó 20%

Robleblanco

Fresnoblanco Eucaliopto Haya Pino

OregonPinoblanco

Tensión ()Compresión()Compresión()FlexiónEsf. Cortante()Esf. Cortante()Peso kg/m3

84049014049056280765

91042013056050350660

70049010553056320640

5603508439042280640

5604005635035280510

5602406028028210400

MADERAS CHILENAS

Las mas usadas en nuestro país son las que se indican acontinuación pero conviene advertir que ninguna de ellas puede serempleada con la universalidad con que se usa entre nosotros el PinoOregón; es decir, pues, que el Roble Pellin, por ejemplo, no se puedeemplear para puertas, muebles, etc.; el Laurel, no se debe usar enobras a la intemperie porque es muy débil para soportar la accióndel agua, y así sucesivamente cada especie de madera deberá serutilizada de acuerdo con sus características y comportamiento yaadelantado por la experiencia.

Alamo.- (Populus piramidalis).- Madera blanca, muy, liviana,blanda, poca duración. Empleó andamios, formas para concreto,cajonería.

Coigue,- (Nothafagus dombeyi), se escribe también Coihue, Maderarosada amarillenta, dura, difícil de secar y de trabajar, tejido Lino.Usos; Puertas, ventanas, pisos, techados, muebles.

Laurel. (Laurelia aromática o Laurelia sempervirens) Madera verdeamarillenta, manchada de pardo oscuro, liviana, fácil de trabajar,poco durable. Empleo: cajonería, objetos interiores de poca duración.

Lingue. (Persea lingue).- Madera pardo-rojizo o amarillenta, fibraaparente, pesada, dura,-rígida, Usos; decoración zócalos, escaleras,puertas, pisos.

Luma (Myrtus luma): Madera gris-rojiza, muy pesada, elástica,compacta. Usos: Masas de ruedas, carrocería, mangos paraherramientas.

Pino araucaria, Araucaria, Piñon, Pehuén: (Araucaria araucana oAraucaria imbricata),- Madera blanca amarillenta, blanda, fácil detrabajar Usos; andamios y formas para concreto.

Raulí,- (Notharagus procera).- Madera rosado Subido, veteada, fácilde secar y trabajar, tejido tino. Empleo: puertas y ventanas, pisos,techados, muebles.

Roble Pellin. (Notharagus obliqua): Madera colorada, pesada, dura,difícil de secar, trabaja muy bien en agua. Usos: durmientes deferrocarril, postes, puentes, malecones.

Tepa, Huahuán, Laurela: (Laurelia serrata) Madera blanca,amarillenta, oscura, blanda, fácil de trabajar, se resquebraja confacilidad. Empleo: andamios, formas para concreto.

Coeficientes de resistencia a la rotura: Kg/cm2

CompresiónPesokgs/m3

Flexión( ) ()

Tracc.

LumaRoble PellinCoigueLingueRauliLaurelAlamo

1,2001,068900850720700490

650590540490540350340

500263224220250220200

2007448707090155

350778740660620520230

MADERAS ARGENTINAS

Aunque las maderas argentinas no se emplean sinoraramente en el país, sus características y demás datos técnicos, sonmuy útiles por corresponder a especies que se encuentran en granmayoría también en el Perú. Se han publicado estudios técnicos muycompletos sobre las maderas argentinas.

Pesos y usos:

Quebracho colorado

Quebracho macho

Quebracho negro

1,300

kg/m3

1,140

Tanino, tintorería, construcción

civil, durmientes, postes, leña.

Curupay Blanco

Curupay Coloraro

Curupay negro

1,200

1,000

Carpintería, tonelería,

durmientes

Guayacán blanco

Guayacán negro

1,200

1,000

Carpintería de taller tornería,

durmientes

Jacarandá 1,200 Muebles rayos de ruedas postes

Algarrobo Blanco

Algarrobo negro

Algarrobo pardo

840

770

Construcción civil, ebanistería,

puertas, tornería, durmientes,

leña

Caoba 940 Ebanistería, tenería.

Palo rosa 850 Tenería mueblería

Palo blanco

Molle colorado

Molle dulce

840

730

Cabos de herramientas, leña,

construcción rural, coches

ferroviarios

Cedro macho 700 Obras navales, techos

Alerce 470 Obras navales, techos

Coeficiente de resistencia a la rotura: kg/cm2

Comprensión Esf.cortante

Tracc.( )

( ) () ( ) ()

Curupay negroGuayacán negroJacarandaQuebrancho coloradoAlgarrobo negroCaobaCedro machoAlerce

897746---658375368333250

741956893755482513354501

378544516355310---489---

179163---126140---114---

473395---424275---221---

MADERAS PERUANA

Empleo característico de algunas maderas

Durmientes deferrocarriles

AlgarroboCatusEucaliptosGuayacánMangleUlcumano

Muebles Ají-ajíAguano ocaobaAmarilloCedroDuraznilloJacarandaMarfil

Cuartonería AlcanforAlfaroMohenaNogalPino rojoRoble peruano

Palo derosaPalo devacaTornillo

Pisos, parquetes CachimboHualtacoPalo de sangre

Densidad típicos:Muy pesado: Semi - PesadasDuraznilloMangle 1.000GuayacanQuina-quinaHuarango

1,2881,2001,0851,0261,025

Nogal amarillo corrienteCaoba blancaMolleRoble amarilloAlcanfor

0.6700.6500.6330.6210.590

Pesadas:Cedro corrienteQuishuar

0.5470.540

AlgarroboNogal oleado

0.9300.857

AlisoSaucoSauce

0.5200.5100.500

Pesadas: (cont.) Livianas:

Caoba oscura 0.856 Palo de balsa0.400 á 0.125

Amarillo 0.336 cedro oleado0.400Nogal amarilloJaspeado 0.786Duraznillo jaspeado 0.786Ulcumano b1anco 0.730

Descripción de algunos árboles madereros.-

Alcanfor.- Madera de fibra corta entre-cruzada. Inatacable por insectosdebido a alcanfor que contiene y cuyo olor se percibe claramente alaserrarlo. Hermoso aspecto al pulirla.

Algarrobo.- Madera de color caoba oscura; muy dura; compacta; fibras,largas y entre cruzadas grano finos al aserrarla adquiere un ciertobrillo. Se usa como madera de calentamiento, es decir, para leña ycarb6n; su corteza es muy empleada en curtiembre, pues contiene másde 20% de sustancias tánicas.

Existen las siguientes variedades: clara, oscura y blanca.

Amarillo.- Árbol alto y muy derecho; de 14.00 á 15.00 m., y algunasveces hasta20.00 m. diámetro de 0.50 á 0.80 m. hay dos variedades: el amarillocorriente y el amarillo de leche.

Çatus.- Árbol derecho que llega hasta 20.00 m. de altura; diámetrohasta as 1.00 m. el color de su madera es blanco amarillento. Se rompecon fibra corta; se pica con mucha dificultad.

Cedros.- Se conocen de varias clases: cedro virgen, blanco, calado, etc.Al cedro virgen se le llama también caoba hembra, y corresponde a laespecie botánica Cedrela adorata. Suministra madera ligera, porosa,blanda, de co1or rojizo;de sabor amargo astringente y de olor aromáticoagradable. Fibras rectas, lisas y finas. Poco atacable por los insectos.

E1 cedro blanco da una madera de éste color; con porosrojizos, ligera y atacable por la polilla. Se le prefiere en la construcciónde canoas, en la montaña.

El cedro calado suministra una madera dura, de fibrasentre-cruzadas y quo se usa exclusivamente para postes.

Duraznillo o palo de acero.- Madera muy dura; vidriosa; color rojosanguíneo; bastante compacta y con fibras entre-cruzadas. Es maderaincorruptible aún debajo de agua e inatacable por la polilla.

Guarango.- Madera blanca amarillenta, con jaspes rojizos; vidriosa;compacta, de granos finos y fibras cortas; es inatacable por los insectos.Guayacán.- Madera durísima; muy nudosa; de grano fino y muyapretado; parte a astilla larga; color amarillo claro, con abundantesvetas verdes. Se deja pulir muy bien. El leño dura indefinidamente entodos los medios.

Jacarandá.- Madera de color verdoso y muy bello jaspe, relativamentedura y quebradiza, compacta y densa.

Mangle.- Madera de color amarillo-rojizo recién cortada y rojo violáceooscuro, cuando está seca; es dura, tenaz y de difícil trabajo. Se raja alsecarse; no se altera bajo agua o expuesta al aire; pero se altera si estásujeta alternativamente a la humedad y a la sequedad. Se usa encurtiembre.

Nogal amarillo del Perené.- Madera color amarillo, dura y de fibrascortas; es incorruptible e inatacable por los insectos,

Paco.- Árbol de 25.00 á 30.00 m. de altura y diámetro hasta de 1.20 m.Madera de color blanco; no se pica se rompe con fibras largas.

Palo de Balsa.- Madera de tejido esponjoso, muy flojo, elástico yrelativamente resistente; de color blanco.

Se utiliza para la construcción de balsas y canoas, en lafabricación de aeroplanos. Es excelente para producir pulpa para papel.La corteza se emplea en la manufactura de sogas; y los pelos queenvuelven a las semillas para relleno de colchones y en hacersombreros.

Palo de Rosa.- Madera rosada o rosa-amarillenta, con vetaslongitudinales rojizas, amarillas o violadas; posee un olor a rosasbastante tenue, pero que se acentúa al rasurarla; al tacto es grasosa;tiene un sabor acre y amargo, lo que la hace inatacable por 1o insectos.Madera de grano fino y dura. se usa en tornería.

Robles.- Existen varias clases. El roble amarillo es madera porosa, decolor amarillo grisáceo; compacta e inatacable por los insectos. Seconocen además las siguientes clases: oscuro alistado, jaspeado,plomizo, azulino, etc. Todas proporcionan madera excelente paratornería.

Ulcumano.- Altura hasta de 25.00 m.; diámetro excepcional hasta de3,00 m., y corriente de 1.00 á 1.50 m. Existen dos clases, el blanco y elamarillo y ambas son susceptibles de picarse, pero el amarillo resistemás, siendo maderas durables. El amarillo se conserva bastante bien,igualmente, en terrenos húmedos. SE le llama también pino peruano.

Algunas de las maderas usadas por los aborígenes peruanos.-

Algarrobo Prosopis dulceAliso Alnus acuminataCopaibo Microcarpus copaiforaChachacomo Stereoxylum resinosumChonta Bactris ciliataHuayaco Guayacum officinale

Maguey Agave americanaMolle Schinus mollePacae Inga reyiculataQueñua Pollilepis racimosaQuina-quina Miroxilon peruyferumQuishuar Budleya incana

MADERA TERCIADA

La madera terciada (“ply Word”) es la que se usualmente sedenomina entre nosotros triplay (“three plies”) y consiste en lasuperposición a fibra cruzada de chapas delgadas de igual o distintamadera, y de cuyo numero depende el espesor total.

Se le llama también multi1aminar.

Su uso esta muy generalizado, aplicándose enrevestimientos interiores de habitaciones, buques, coches de ferrocarril,aviones, etc., y en la fabricación de puertas y muebles en general. Seesta usando también, en el día, como materia estructural.

La principal ventaja de este material consiste en que corrigelos defectos naturales que tiene la madera corriente; es de mayor pesopara el mismo espesor; se elimina las rajaduras; y se contrarrestan lacontracción o dilatación por los cambios de temperatura y elhinchamiento. Todo ello debido cruzamiento de las fibras de una chapacon las inmediatas que se adhieren a ella.

En la industria se siguen varios métodos para fabricar laschapas originales, pero se los puede agrupar en tres sistemas.

1.- Aserrio.- Método reservado para la fabricación depaneles exteriores de fantasía;

2.- Tajado o rebanado.- Que se adapta especialmente a cierto tipo demadera, y se utiliza para obtener según el grano, dibujos especiales confines decorativos; y

3.- por torno o rotación.- que es el más barato y produce hojas máslargas. La mayor parte de la chapa que se corta en EE.UU. se obtienepor este método.

Las trozas casi siempre requieren un ablandamiento inicial,mediante vapor o cocción en agua caliente. La duración de estetratamiento depende de la dureza de la madera y puede ser desde una ados horas, hasta 60 horas para los tipos más duros.

Las trozas son cortadas en chapa continua por medio deuna sierra especial; esas chapas pasan después a la guillotina que lassecciona en la dimensión necesaria; después se conducen a estufaspara ser secadas comp1etamente. Cuando están secas reciben elpegamento; y superponiéndolas en e1 numero adecuado, es prensado elconjunto por medio de prensas de tornillo o hidráulicas. El prensado semantiene hasta que el pegamento se seca, lo que requiere unas ochohoras. Después la hoja recibe el lijado o pulido final.

Como pegamentos se usan: productos a base defenolformaldehido o melamina formaldehido, aplicados en prensacalentada a 150°. Productos a base de urea-formaldehida, así comofenólicos de baja temperatura que requieren solo calentamiento de 30 a70°, Y por ultimo, caseina, a1midón, cola fríjol soya y algunos adhesivosa base de urea que se pueden aplicar, todos, a temperatura ambiente.

La madera terciada se considera en el día un materia1aprovechable como estructural, y en este caso se tiene en cuenta parala aplicación de los coeficientes de resistencia, la dirección de losesfuerzos con relación a la de las superficies de pegamento. Además sedebe considerar si la madera terciada esta en bruto (“rouge”), ó si hasido lijada (“sanded”).

La madera terciada más usada en el país es la fabricadacon Pino oregon. Se manufactura desde 3 pliegos hasta 7 pliegos,variando el espesor, respectivamente, desde 1/8” hasta 1-3/16”. Estaes la madera usada preferentemente con fines estructurales.

Para revestimientos se emplean triplay de maderas suavescomo el ocume, etc.

MADERA ENCHAPADA

El enchapado de madera consiste en el revestimiento demaderas ordinarias o baratas por otras de calidad más fina, que seaplican en 1aminas más delgadas, pudiendo decirse que en realidad elenchapado se hace por medio de una viruta gruesa.

La madera enchapada se usa principa1mente en muebleríay para revestimiento de zócalos y paneles ornamentales.

La fabricación de la viruta de enchape es muy parecida a lade 1a madera terciada; pero el enchape se hace en los talleres deebanistería sin mayor dificultad. En el mercado sé pueden obtener laslaminas de enchape de las varias clases de maderas finas y valiosaspor su jaspe o fibras, por su facilidad en tomar brillo, por su color, etc,.Las hojas de enchape se transportan generalmente en rollos.

III PARTE - M E T A L E S

Capítulo IX - Metales ferrrosos

FIERRO COCHINO

Definición.-

Fierro cochino, arrabio, lingote o hierro de primera funsión,es el material que se obtiene de la extracción de minerales naturales dehierro. Los distintos nombres que recibe indican sus principalescaracterísticas, es decir que tiene muchas impurezas,Que sirve para la preparación subsiguiente de otros productos ferricos,y que se obtiene de una fundición primeriza de los minerales.Minerales de hierro.-

Metalurgia es el arte de extraer metales de los mineralesrespectivos y diversos métodos para trasformarlos después hasta darlesla composición y la forma necesaria para su aprovechamientoindustrial. Ahora bien, en la metalurgia del fierro, llamada tambiénsiderurgia, los minerales más empleados son:

Hematina roja, (Fe203).- Sexquióxido de hierro. Mineral de color oscuroque varia de negro a rojo-ladrillo. Contiene hasta 70% de hierro puro.Es muy abundante en la naturaleza y el más importante en la obtenciónde hierro.

Hematita parda o limonita, (Fe2O3 – H20).- mezcla de hidrato y oxidóferrico. Varia en color desde el pardo oscuro hasta el pardo amarillento.Como la formula química lo indica contiene agua combinadaquimicamente, la cual puede llegar hasta un 14.5 %. Es una de laspocas sustancias amorfas que existen en el globo. Este mineral puedetener hasta el 60% de hierro puro; pero el más abundante solo alcanzaa 40 ó 50%.

Magnetita, (Fe304).- Oxido ferroso-ferrico.- Es el mineral más rico ytambién el más duro, presentándose en forma granular. Contiene hasta72% de hierro puro. Con frecuencia se encuentra acompañado de óxidode titanio, coma impureza, que es muy difícil y costoso de eliminar porque en este caso el mineral resulta desmejorado.

Siderita, siderosa o hierro espático, (Fe CO3).- Carbonato de hierro. Esmineral gris o de color pardo; contiene 48% de hierro. Este mineralexpuesto a la intemperie se trasforma en limonita y también enhematina roja. Su nombre se deriva de la voz “sideros” que significahierro, en griego.

Clasificación de los minera1es.-

Desde un punto de vista que nos interesa, los minerales defierro de acuerdo con su contenido de fósforo son clasificados en:

Bessemer Menos de O.05 % de PNo Bessemer 0,05 á 0.18 % de PFosforoso Más de 0.18 % de P.

Según otras impurezas:

Manganíferos 5.00 á 10.00 % de MnSilicosos más de 18.00 % de Si O2

Tratamiento preliminar de los minerales de hierro.-

Los minera1es ricos no necesitan tratamiento antes depasar a Los hornos, pero los demás requieren acciones preliminaresprevias a su fundición.

Entre los tratamientos previos se encuentra la trituraciónde los minerales a trozos menudos; el lavado, para eliminar las tierras.Y fangos; y la calcinación o calentamiento a fin de hacer perder el aguaó anhídrido carbónico. Otras veces se oxidan las gangas; y cuando elmineral contiene azufre se le tuesta para eliminar esta impureza, perosolo se pueden emplear minerales que contengan azufre en pequeñacantidad.

Fundición del hierro.-

La fundición de minerales de hierro o sea su transformaciónen arrabio se practica en hornos, en los cuales se obtiene el calorquemando combustible y también por medios eléctricos. A los primerospor sus dimensiones excepcionales se les llama altos hornos; y a lossegundos, hornos eléctricos simplemente, y a la industria respectivaelectro-siderurgia.

Tanto en un sistema como en otro, lb que se persigue esreducir los óxidos por el H, o por el CO; y además conseguir ladesfosforacion y desulfuración de los minerales. Son pues impurezasdel hierro; el 0, P, S y As. Estas purezas, en mayor o menor grado, lohacen quebradizo.

Por el contrario, para mejorar sus cualidades se le añadeexprofeso: C, Si, Mn, Ni, Cr, W, Mo , V y Co.

Altos hornos.- Son enormes cavidades metálicas o de albañilería de20.00 a 30.00 m. de altura, revestidas interiormente con ladrillosrefractarios básicos. Presentar la forma de dos troncos de cono unidos

por sus bases. Por la parte inferior se impele una fuerte corriente deaire, por tubos especiales llamados taberas, que tiene por objetofacilitar la combustión.

El horno se carga por la parte superior llamada tragante,con capas alternadas de combustible, mineral y materia fundente.Como combustible se empleacarbón de piedra, cok,carbón vegetal, etc.; y cornofundente principalmenteminerales calcáreos en todassus composiciones.

Además deltragante, reciben nombreespecial, la cuba o cuerpo delhorno, el vientre que es suparte más ancha, y el crisolque es la sección inferior.

En la parteinferior del horno presentados aberturas principales;una para la extracción de las escorias y cenizas, y la otra la del metalfundido. De tiempo en tiempo se punza la parte inferior de la carga y elmetal fundido sale en forma de chorro, que se reparte fácilmente, comoun liquido, en surcos paralelos abiertos en un campo de arena, situadoal pié de los hornos, donde se enfría y toma la forma de lingotes defundición.

Ya se ha dicho que por las toberas se inyecta en el hornoaire, el que por razones de economía y metalúrgicas, se calientapreviamente, pero para esta inyeccion se aprovecha aire puro mezcladocon los gases que se escapan del mismo horno, los cuales soncombustibles.

En el dibujo adjunto se da el proceso químico que sufre elmineral en su descenso, y que es precisamente el que motiva la granaltura del horno, las temperaturas desarrolladas en su interior, yalgunos otros detalles del horno.

En todas las plantas modernas de estos hornos, se utilizanlos gases desprendidos de ellos no solo para calentar el aire que va a lastoberas, como ya se ha dicho, sino que se les destila obteniéndosediversos productos como gas de alumbrado, amoniaco, etc. Según laclase de combustible empleado. Las escorias se aprovechan para lafabricación cementos pobres, y también como agregados gruesos para lapreparación de concretos.

Hornos eléctricos de fundición.- En los últimos años a comenzado aemplearse la electricidad para generar calor en loa hornos de fundición,pero con esta energía se usa siempre carbón, el que actúaprincipalmente como reductor; también se usan los fundentes. Laproporción de carbón necesario es menor, estimándose que llega a serun tercio de la que requieren los altos hornos.

La fundición del metal se obtiene por el calor desarrolladopor un arco voltaico que salta entre electrodos de carbón.

La electro-metalurgia del hierro es relativamente moderna ytodavía son poco numerosas las instalaciones existentes; pero seasegura que se han obtenido buenos resultados con ellas.

Planta de Chimbote.- En el puerto de Chimbote se ha instalado unaplanta industrial de hierro, donde se funde el mineral proveniente de losyacimientos de Marcona, que se encuentran a poca distancia de labahía de San Nicolás, en el departamento de Ica. Se usa el carbónexplotado por la Corporación del Santa, y como fundente, calcareosmuy abundantes en la zona de Ancash.

El mineral de hierro es una hematita muy dura y densa,más o menos impregnada de magnetita y fierro oligisto. Se consideraque para una producción diaria de 300 tn. de fierro cochino se,requieren 1,000 tn, de antracita.

En cuanto a la planta de acero, está equipada con doshornos eléctricos de fierro cochino, dos hornos eléctricos de acero, ytres plantas de rodamiento.

Las instalaciones de rodamiento incluyen un sistema deunidades para producir planchones y barras gruesas, un sistema paraproducir varillas y otro para producir planchas de acero.

Esta planta comenzó a producir sus materiales a principiosdel año 1958 con sus tres secciones; fierro cochino, acero ylaminaciones.

Clases de hierro cochino.-

Son diversos los sistemas de clasificar los hierros cochinos,que se encuentran en el mercado. Uno de ellos consiste en hacerlosegún el combustible empleado, Otro, según la composici6n química,teniendo en cuenta el contenido de Si, P, etc., correspondiendo a estaclasificación los hierros cochinos “spliegeleisen” ó hierros especulares,ferro-manganeso, etc. Por último, otra clasificación se hace teniendo encuenta el color, la dureza y el carácter de fractura, etc.

La clasificación más importante es aquella que tiene encuenta el empleó posterior del hierro cochino, que no es en realidadsino materia prima para la obtención de hierros y aceros, y así se dice:hierro cochino para hierro colado, para acero Bessemer, etc.,diferenciándose unos de otros, principalmente por la composiciónquímica.

HIERRO COLADO

Definición.-

Hierro colado, hierro fundido o fundición, es aquel quecontiene tanto carbón, o su equivalente, que no es maleableprácticamente a ninguna temperatura.

También se le define diciendo que es el que contiene de 2 á4% de carbón, variando este porcentaje según la proporción de Si, P.SMn.

Fabricación.-

El hierro colado se obtiene refundiendo hierro cochino, osea sometiendo al arrabio a una nueva fundición, Esta operación sepractica en hornos que puedenser de dos c1ases de cubilote y dereverbero.

Los hornos decubilote están formados por uncilindro revestido interiormentepor ladrillos refractarios, dentrodel cual se carga el hierrocochino, el combustible y unfundente. Con frecuencia seadicionan a la carga trozos defierro fundido o desperdicios deeste material. Como combustiblese usa de preferencia el cok ymuchas veces mezclas de cok yantracita Como fundente seemplean piedras calcáreas.

El funcionamiento deestos hornos es muy similar al de los altos hornos, Así el cubilote ocúpula, tiene en su parte inferior toberas para inyección de airecarburante, y compuertas para la extracción del metal fundido y salidade las cenizas y escorias. Muchos de estos hornos son de producción

continua, pues la carga se realiza por la boca superior ó Sea la opuesta.a la descarga y limpia del horno.

Los hornos decubilote se diferencian delos altos hornos en que ladesoxidación ó reduccióndel metal es menor enaquellos que en estos; porconsiguiente en los hornosde cubilote el consumo decombustible es menor

igualmente, a presión a que se inyecta el aire es mas baja en los hornosde cubilote; y por ultimo, los humos y gases de la combustión no seaprovechan.

Los hornos de reverbero se componen de un hogar que tienea uno de sus lados la caja de fuego y al opuesto la chimenea, El hogares de forma achatada y en él se coloca el metal por fundir; en este hogarreverberan o reflejan las llamas, y de allí el nombre que recibe el horno.Las llamas o fuego que se producen en las parrillas pasan por el hogar yson atraídas por la chimenea por donde se escapan al exterior loshumos y gases.

Clases de fierro fundido.-

Según que la fundición tenga o no carbono en estado degrafito recibe el nombre de fundición gris y fundición blanca.

Fundición gris.- La mayor parte del contenido de carbono esseparado después de la solidificación, enforma de grafito a consecuencia de la acción del silicio, Es posibleinfluir en la separación del grafito elevando la temperatura de colada,La superficie de la fractura de esta clase de fundición es de color gris.

La fundición gris se prepara en hornos de cubilote, y sirvepara piezas de maquinaria.

Fundición blanca.- En esta fundición casi todo el contenido decarbono esté combinado en forma de Fe3Ca consecuencia de un gran contenido de manganeso. El material es másduro y más quebradizo que en la fundición gris. El color de la superficiede fractura es blanco.

La fundición blanca se prepara, de preferencia en hornos dereverbero; se emplea como preparación para obtener después acero ypara fabricar piezas duras.

Colado del hierro.-

Con el nombre de colar se denomina a la acción de verter el metalfundido, en un molde para darle forma especial. No se emplea eltérmino moldear, por que esta última operación se puede hacer tambiénpor medios mecanices, llamándose entonces laminar, estirar, etc.

El colado del metal, se puede hacer en moldes de arena, en lingoteras, ypor inyección.

Para el fierro colado, el sistema de moldes de arena es elusado universalmente; los otros sistemas se emplean en el colado deotros metales.

Modelos.- Se llama modelo al símil o réplica de la pieza que se va afabricar. Los modelos se hacen de madera de la forma que deberá tenerla pieza fundida; pero como el metal al enfriarse se contrae, lasdimensiones de los modelos son ligeramente mayores que lasdefinitivas, para tener en cuenta esta contracción.

Moldes.- Los modelos se colocan en cajas llenas de la “arena” que vaa formar el molde.

Para la arena se prefiere aquella que tiene un 90 á 95 % desílice, siendo refractarias por esta razón; pero debe poseer un poco dealúmina y magnesia para que tenga plasticidad; se le agrega además unpequeño porcentaje de óxido de fierro y algo de cal.

Generalmente lo moldes se componen de dos tapas, en cadauna de las cuales se ha colocado el modelo y pisoneado cuidadosamentela arena. Extraídos los modelos y colocada una tapa sobre otra dejanentre ellas, en hueco la forma de la pieza por fundir.

Las Lingoteras son moldes metálicos. Con el objeto de evitarel enfriamiento muy rápido del metal colocado al entrar en contacto conlas paredes de la lingotera, esta se calienta ligeramente antes de recibirla colada. El metal así manufacturado recibe el nombre de fundiciónendurecida.

Colocado.- El metal fundido en el horno es recogido en crisoles con loscuales se vierte en los moldes.

Los moldes presentan tres clases de agujeros o aberturas;unas por donde se vierte el metal fundido; otras para dejar escapar losgases y humo que siempre origina la colada, y otras de rebose oindicadores de que el molde ha sido llenado por el metal.

Enfriado el molde se retira la pieza fundida y se pule paralimpiarle las rebarbas. El pulido se hace por medio de un chorro de

arena; introduciendo la pieza en una solución de acido sulfúrico; óhaciéndola rotar dentro de un tambor metálico en el que se hancolocado piezas de acero duro.

El producto de la fundación debe presentar unadistribución uniforme y fina de su contenido de grafito y están libres deagujeros, poros, pajas, grietas y dobleces.

Uso del fierro fundido.-

De acuerdo con los caracteres que hemos indicado, de serfrágil y no maleable, se usa el fierro colado en aquellas piezasestructurales o de maquinaria, que no trabajan a la flexión, ó queresisten esfuerzos debeles de este carácter.

Se emplea por ser mas barato que otras clases de hierro óaceros, como consecuencia de que su preparación es la mas simple yeconomica en siduurgia: por otro lado, resiste mejor que otros hierros yaceros la acción del fuego directo y humos, así como la de los ácidos.

Los principales usos del fierro colado son en fumistería(hogares y chimeneas): fabricación de tubos; piezas de maquinaria demediana resistencia, como bases y soportes, o de alta resistencia comocilindros de locomotoras a vapor, motores a vapor, a gas, motores depresión; cilindros para laminar, etc.

Composición química.-

La siguiente es la de la fundición por corriente empleada enconstrucción.

C 3.3 á 3.6 %Si 2.0 2.5Mn 0.4 0.7P 0.6 1.2S menos de 0.12 %

Fundición resistente a los ácidos: Si 12.0 á 14.0 %Fundición resistente al fuego: Cr hasta 30 % (adición eventual)

Resistencia mecánica de la fundición.-

Los siguientes son los coeficientes usuales: Kg./mm2.

Tracción FlexiónDureza

Fundición corriente para maquinaria 12 24140 - 160

Fundición especial 20 40 180 -200Fundición de primera categoría 26 46 200 –220

Los coeficientes anteriores de tracción y flexión representanesfuerzos a la rotura; los de dureza, según ensayo de Brinnell, es decirde imprenta de bola de acero.

La resistencia del fierro fundido a la compresión esnotablemente alta, estimándose en unas 4 veces de la tracción. Seconsidera que la fundición blanca es uno de los metales de mayorresistencia a la compresión.

FUNDICION MALEABLE

Fundición maleable, es aquella, que como su nombre loindica es flexible, dúctil y puede laminarse.

En la industria siderúrgica se da en general el epíteto dedulce, a aquel metal que es más blando que otro, o que es dúctil ymaleable, por esta razón a esta clase de fundición se le llama tambiénfundición dulce.

Se prepara fundiendo un lingote de característica pobre enSi y Mn, colocándolo en moldes de arena, obteniéndose a causa de ladébil proporción de Si una fundición blanca. Los objetos fundidos sedescarburan recociéndolos, envolviéndolos previamente en una masaoxidante, generalmente formada por mineral de hierro.

Esta clase de fundición no se emplea en estructuras; peroen cambio es muy usada en artículos de forma complicada y quenecesitan tener mayor resistencia que si fueran de fundición gris, puestiene todas las cualidades de este material, siendo como se ha dichomás resistente.

La fundición maleable se usa en la manufactura de piezasde maquinarias, accesorios especiales de tubería, cajas de grasaen el material rodante, herrajes para carpintería, etc.

HIERRO FORJABLE

Fundiciones.-

El hierro forjable se llama también hierro dulce y hierropudelado.

Por estos diversos nombres se pueden apreciar suscaracterísticas; forjables, e decir capaz de ser trabajado a la fragua oforja; dulce o sea dúctil y maleable; y por último, la voz pudelar sederiva de una palabra inglesa que significa remover o agitar,refiriéndose con esto a una etapa muy importante en la preparación deesta clase de hierro como se vera más adelante.

El hierro dulce, es pues un metal dúctil, típico, Contieneaproximadamente 99% de hierro puro, con so1o 0.1% de carbono.Conviene además que el fósforo no exceda de 0.25 % y que el azufre nollegue al 0,05%, Un exceso de fósforo produce un metal agrio en frío, esdecir, quebradizo; y el azufre le comunica. La misma propiedad cuandoel hierro se calienta al rojo.

Otra característica importante del hierro dulce es que suestructura es fibrosa y contiene comúnmente fibras de escoria quenunca son totalmente eliminadas por el trabajo mecánico.

Preparación.-

El hierro dulce se obtiene fundiendo los lingotes en hornosde reverbero, de diseño apropiado, que reciben el nombre de hornos depudelar, en los cuales en el hogar, que se llama Laboratorio, se pone elhierro cochino en contacto conmateriales oxidantes,generalmente minerales de oxidoférrico y removiendo o pudelandola carga con barras de hierro, selogra oxidar las impurezas almismo tiempo que el metal se vavolviendo pastoso.

El metal fundido se retira del horno de pudelar en forma debolas, lobos, o zamarras, que después por medio del martillado olaminado son limpiadas y e1iminadas de casi todas las trazas de escoriaque pudieran contener.

Con este material, que se clasifica según el aspecto de lafractura, añadiendo a veces chatarra, nobre que se da a los desperdiciosde hierro dulce, se forman paquetes que se llevan nuevamente a loshornos para ser después laminados. En estos últimos hornos se obtieneuna especie de soldadura de todas las partes del hierro, y por tal razóna estos últimos hornos se les llama hornos de soldar.

El hierro resultante de las operaciones descritas se llamahierro dulce de paquete, y cuando se manufactura en forma de barrasde sección cuadrada, a éstas se les denomina tochos. Tocho es pues unfierro cuadrado que se vende en el mercado para trabajos de forja.

Cuando se trata de una barra de hierro dulce, chato, apropiado para ellaminado, entonces se llama Lupia.

Transformación mecánica del hierro forjable.-

Laminado.- Se puede practicar en caliente o en frío. La operaciónconsiste en pasar las lupias a través de Juegos de rodillos quepaulatinamente van dando el perfil requerido.

Por laminado en caliente se fabrican rieles, durmientes,hierros de ángulo, viguetas, chapas de palastro, etc.

El laminado en frío se usa principalmente para lafabricación de flejes o cintas de metal, etc.

Estirado.- Esta operación se practica también en caliente o en frío. Encaliente se usa para fabricar tubos llamados también soldados; y en fríopara la mano factura de alambres de diámetro inferior de 5mm.

También como en el caso del laminado la manufacturaconsiste en hacer pasar el metal, en bruto, a través de unos rodillos quelo estiran longitudinalmente. Las maquinas para fabricar alambres poreste sistema se llaman hileras, y consisten en una plancha de aceroduro con agujeros decrecientes por los cuales va pasando el hilo,saliendo cada vez más delgado.

Forjado.- Es también otro de los sistemas empleados para producirlas piezas de hierro. El forjado se puede hacer en caliente, y entonces seusa el martillo o la presa. También se moldea en caliente con estampas,que no son sino matrices que se golpean a mano.

En el forjado a frío se debeconsiderar el punzonado o agujereado conpunzón, a presión; el estampado omoldeado a presión y por último elembutido de chapas.

Perfiles comerciales,

Por medio de las operacionesreseñadas en el párrafo anterior se manufacturan los siguientes perfilesprincipales:

(a) Hierro de ángulo de alas iguales,(b) Hierro de ángulo de alas desiguales.(c) Hierros o viguetas doble T,(d) Hierro en canal o U.(e) Hierro en T sencilla,

(f) Viga H, o T de ala ancha,(g) Viga con nervio, llamada también bao, usada en

construcciones navales,(h) Hierro Zorés,(i) Viga en Z.(j) Angular con nervio, usado en coches de ferrocarril,(k) Hierro Zorés.

También se usa el hierro dulce para la fabricación de:

Clavos , pernos, cadenas,Garfios, tuercas, alambres, etc.

Estructura del hierro dulce y su resistencia,-

La estructura del hierro forjado, observada en la fractura,aparece fibrosa o lamelar, lo cual es el resultado de la laminación y delforjado del material en bruto; pero el mismo metal, examinado almicroscopio, resulta compuesto de granos cristalinos.

La resistencia del hierro dulce a los esfuerzos estainfluenciada por la dirección de las fibras, pudiéndose decir que estadirección influye tanto como en la madera, Así, a la tensión, laresistencia en dirección normal a la de las fibras es de 60 a 90% de laresistencia en sentido longitudinal, sucediendo lo mismo en losesfuerzos de compresión, esfuerzo cortante, etc.

Un coeficiente usual de resistencia a la tracción, para elhierro forjado es de 33 a 40 kg/mm2, a la rotura, en dirección dellaminado; y de 28 a 35 kg/mm2, para los esfuerzos en sentidoperpendicular.

Soldado del hierro dulce.-

Una de las propiedades más importantes que posee elHierro forjado, es la de soldarse a sí mismo, cuando las piezas por unirson calentadas a alta temperatura, pero sin que se llegue a la fusión. Lasoldadura es efectuada golpeando a mano la unión, con martillos ocombas, o por medio de martillo-pilón, y también por prensa.

Esta soldadura es posible, en primer lugar, por la ausenciade impurezas, y después por la propiedad que posee el fierro forjado depermanecer en estado maleable con grandes cambios de temperatura,es decir que no se endurece tan rápidamente como baja la temperaturao se enfría la unión.

En todos los trabajos de forja se aprovecha esta facilidaddel hierro dulce para soldarse, y también, se utiliza en la fabricación de

algunos productos industriales como en la de los tubos que se llamanestirados o soldados por ejemplo, ya mencionados.

El hierro dulce se suelda a una temperatura de 1300º, latemperatura a la cual se funde es de l.500º.

ACERO

Definición.-

Acero es aquel fierro que es maleable a determinadatemperatura, y que posee suficientemente proporción de carbono paraendurecerse fuertemente cuando sufre un enfriamiento rápido.

La proporción de C en los aceros varía de 0.10 a l,5%.

Clasifioación.-

Los aceros se clasifican, principalmente, desde tres puntosde vista:

A.- Por el método de manufactura o proceso metalúrgico:

1º.- Por carburación del hierro forjado:a) Apero al crisol.b) Acero de cementación.

2°.- Por descarburación del hierro cochino:a) Acero Bessemer.b) Acero Martín-Siemens.c) Acero Eléctrico.d) Acero duplex, triplex, etc.

B.- Por el empleo del acero:

Acero de remaches.Acoro estructural.Acero para ejes.Acero para cables, etc.

C.- Por la composición química del acero:

1º.- Según el porcentaje de C:a) Acero suave 0,10 a 0.20 %b) Acero medio 0.20 a 0.40 %c) Acero duro 0,40 a 0.70 %d) Acero muy duro 0,70 a 1.50 %.

2º.- Por las aleaciones especiales:a) Acero al níquel.b) Acero al manganeso, etc.

Manufactura del acero.-

Fabricación al crisol.- En un crisol de ladrillos refractarios se colocahierro forjado y algo de carbón vegetal y minerales de manganeso y sesomete esta carga a una fuerte temperatura, capaz de fundir el hierro,por dos o tres horas. Cuando el crisol deja de desprender abundantesgases y cesa la ebullición del metal fundido se da por terminada laoperación. El metal liquido se echa en moldes para formar los lingotes.

Este método es costoso, y por tal razón solo se le empleapara obtener acero de alta calidad necesario para fabricar herramientas,cuchillería, resortes, etc.

Fabricación por cementación.- El fundamento de este métodocomo el del anterior, consiste en hacer absorber carbono al hierro dulcepara transformarlo en acero. Se realiza colocando el fierro forjado ycarbón de palo en un convertidor, que es un recipiente de ladrillosrefractarios. Se enciende la carga y se eleva la temperatura a 700°,durando la operación de 7 a 12 días. Después se deja enfriarlentamente el hierro que se ha transformado en acero.

El método es costoso, lento y actualmente poco usado.

Acero Bessemer,- El principio de la fabricación del acero por estemétodo está basado en la oxidación del C y otras impurezas quepudiera contener el hierro cochino. Para el efecto se hace pasar unchorro de aire frío a través de la masa fundida de arrabio; operación quese practica en un convertidor.

El convertidor es, pues, cargado con el arrabio fundidoproducido por el alto horno, o por otros tipos de hornos que loentreguen en ese estado.

Se fabrica acero ácido y acero básico.

El convertidor que tiene la forma de barril o balde, estádefendido en su interior por ladrillosrefractarios, y Suspendido de un eje,puede bascular para ser cargado odescargado.

Para obtener aceroBessemer, se inyecta simplementeaire por el fondo del convertidor,

cargado con el arrabio fundido. Después de unos minutos de realizadala inyección las impurezas se eliminan por oxidación; se oxida tambiénel Si y el Mn, originándose escorias que son retiradas, Después seagrega un elemento recarburizador, una cierta cantidad de fierro-manganeso, por ejemplo.

Cuando se desea obtener acero básico Bessemer, se leagrega al metal fundido una pequeña cantidad de calcáreo fundente.

Con el empleo del convertidor, en la siderurgia, se iniciótambién la construcción de grandes edificios o rascacielos del tipo de“osamenta metálica” en los cuales, como se sabe, los muros de laedificación cargan piso a piso, sobre la estructura de acero.

Acero Martin-Siemens.- Esta clase de acero se llama también dehogar abierto, denominación que se usa mucho expresarla en inglés:“open hearth”.

Para preparar te tipode acero se inyecta masa fundidade arrabio una mezcla gaseosacarburante.

La acción del gas serealiza en un horno muy similaral de reverbero, construido deladrillos refractarios.

Como gas carburantese emplea una mezcla de N, CO,e H, que generalmente se obtieneforzando una corriente de aire través de una capa de carbón de piedrabituminoso, encendida.

Pero en casi todas las instalaciones el gas proveniente de lafundición es obligado a pasar por una serie de compartimentos deladrillo refractario, en donde se mezcla con aire para bajarle latemperatura y se enriquece, con nuevo gas carburante, llegandodespués a los hornos y siguiendo el ciclo que resulta así constante. Lascámaras de ladrillo, para mezclar el gas que sale del horno con el aire ycon nuevo gas, se encuentran casi siempre debajo del laboratorio delhorno de reverbero.

Cuando se desea obtener acero Martín-Siemens ácido, secarga simplemente el laboratorio del horno con el arrabio y se le sometea la acción del gas inflamado. A las 3 ó 6 horas, la sílice, manganeso y

una buena parte del carbón se habrán oxidado y son expedidas delmetal.

Para preparar el acero Martín-Siemens básico, se agrega alarrabio un poco de hierro y un fundente calcáreo.

Proceso eléctrico.- Su fundamento químico es el mismo que el delmétodo de hogar abierto, pero en este caso se reemplaza el gascarburante por la electricidad.

La corriente eléctrica suministra, pues, el calor necesariopara realizar la oxidación, no requiriéndose oxigeno adicional.

Se considera queel procedimiento eléctrico esmuy eficiente para eliminardel acero el S y el C pero notanto para hacerdesaparecer el P.

Los hornoseléctricos de fusión puedenser tres tipos: de inducción,de resistencia, y de arco.

En los primeros,el baño de metal va en unacalidad anular, formando el circuito secundario de una especie detransformador, por cuyo circuito primario circula la corriente que seutiliza. El calentamiento debido a la corriente indicada mantiene elbaño en fusión.

En los hornos de resistencia propiamente dicha la corrientepasa de un polo a otro a través de una resistencia que envuelve el horno

y suele estar separada delbaño por una paredrefractaria.

Por ultimo en los arcos,

este salta entre dos electrodos que se introducen en el horno si seemplea corriente continua o monofásica, y entre tres o entre dos y lasolera si emplea corriente trifásica, aunque es usual transformar estáen monofásica. También puede saltar el arco entre un solo electrodo ylas paredes del horno, que es el caso representado en el croquis. Unavez fundido, el metal, se cierra ‘el circuito a través del baño liquido, demodo que, en realidad, la fusión se mantiene por el calor debido a laresistencia del baño.

Se acepta que el horno eléctrico proporciona un acero de tipo de carbóntan alto como el obtenido por el método de crisol; recomendándoseespecialmente para aceros de aleación , siendo entonces más económicoque le método de crisol. De otro lado se estima que es más costosocuando se trata de obtener aceros medios o bajos, que con los sistemasBessemer o de hogar abierto.

Proceso Duplex,-Consiste en realizar la fundición, primero en unconvertidor Bessemer ácido, y después pasar el acero en gestación auna horno de hogar abierto, básico. En este Último se agrega unelemento de recarburizador.

Las principales ventajas de este sistema están en que sepuede beneficiar un arrabio, con más alto porcentaje de fósforo, y quees menor el tiempo necesario para la fundición total.

También se emplea el proceso duplex combinando unarefinación preliminar del acero en un convertidor Bessemer o en unhorno Martín Siemens, y terminándolo en un horno eléctrico.

Proceso Triplex.-Con este nombre se denomina en la industriasiderurgicas la preparación del acero en tres etapas que pueden ser, porejemplo; primero en un convertidor Bessemer, seguir después con unhorno de hogar abierto, y por último terminar con el horno eléctrico.

Tratamiento térmico del acero.-

Para que el acero pueda ser usado en las múltiplesaplicaciones que tiene en la industria se hace necesario someter a loslingotes, provenientes de los hornos de fundición, a tratamientosposteriores en los cuales se intensifican o caracterizan las propiedadesque se desean aprovechar.

Los tratamientos posteriores del acero, por el calor, másimportantes son: el temple, el revenido, la cementación, y el recocido.

Temple.- Es la operación por la cual mediante un enfriamientobrusco o muy rápido el acero calentado previamente, se eleva suresistencia, volviéndolo duro ó quebradizo, desarrollándose tensionesen su interior.

El temple se realiza como se ha dicho calentando la pieza deacero a temperatura conveniente, y sumergiéndola después,violentamente, en un líquido.

La temperatura de calentamiento más apropiada dependede la proporción de carbono y demás componentes especiales que tieneel acero. Así, para el que posee l.0 % de C la temperatura más ventajosaes alrededor de 750 º. Como líquido se usa en primer lugar, aguacorriente; pero entonces se mejora el temple con el revenido, como severa más adelante.

Revenido.- En el calentamiento del acero templado, a fin de reducir sufragilidad y elevar al mismo tiempo su resistencia. Para el revenido secalienta el acero a temperatura que oscila entre 100 y 700º; realizandoeste calentamiento por contacto con una plancha, de hierro o por unprocedimiento similar.

Cuando se templa acero al agua se hace necesariosometerlo al revenido; pero si para el templado se emplea aceite, sebo,plomo fundido o corriente de aire, entonces se obtiene el mismoresultado sin que sea necesario recurrir al revenido.

Materiales de Construcción:

Cementación: Consiste en calentar la pieza de acero envolviéndolapreviamente en una sustancia capaz de ceder carbono.

Este proceso se efectúa de preferencia en aceros al carbono dulce yaceros al níquel o cromo. níquel. Como materia que cede carbonocarbono se emplea el aserrín de cuero y prusiato.

Por la cementación se carbura la superficie de la pieza que adquieregran dureza y puede templarse, mientras que el interior conserva suelasticidad primitiva.

Recocido: Es la operación de calentar las piezas de acero para destruirlas tensiones desarrolladas por el temple. Se diferencia de éste en que elenfriamiento se hace lentamente.

Tratamiento mecánico del acero:

Para el aprovechamiento del acero en la industria, se le puede someteral mismo tratamiento mecánico que se ha descrito para el hierro dulce,es decir, laminado, estirado y forjado. También como en el caso delhierro dulce, dada una de estas manipulaciones se puede realizar enfrío o en caliente.

Soldadura del hierro o del acero:

1. Soldadura eléctrica:

a. Método de Thompsom: El procedimiento está basado en laresistencia que ofrece un circuito. Consiste en apretarfuertemente las dos superficies que se van a soldar y hacerpasar una corriente de gran intensidad y poca tensión, hastaconseguir una temperatura suficiente para la soldadura;entonces se interrumpe la corriente y se mantiene lacompresión de las superficies reblandecidas el tiempo que seanecesario.

b. Soldadura por arco eléctrico: Consiste en conectar uno de lospolos del dinámico a las chapas por soldar, y el otro a unelectrodo de carbón, que se mueva lentamente y a cortadistancia sobre la línea que marca la soldadura por realizar; sehace saltar así un arco eléctrico que va fundiendo el metal yrellenándose la unión por si sola.

2. Soldadura aluminio-térmica: se ha empleado para soldar losrieles de los tranvías en Lima. Para realizar esta unión, las dosplazas que se van a soldar se colocan dentro de un crisol; en elcaso de los rieles, las dos cabezas por unir se cubren por dospiezas que se pegan a los rieles, como aclisas, y que dejan unaoquedad para formar el crisol. En este crisol se envuelve la juntacon una mezcla ferrosa-férrica y aluminio en polvo; esta mezclase inflama con una cinta de magnesio. Se produce una reacciónexotérmica y una reducción suficiente para fundir el hierro y laalúmina. Este sistema se llama entre nosotros thermit y termitaen otros países. El soldador de este tipo produce unatemperatura de 3,000°.

3. Soldadura autógena: Consiste en caldear la junta por medio deun soplete hasta obtener la soldadura por fusión de los bordes delas piezas por unir. En el caso de chapas delgadas basta laacción del soplete; pero cuando se trata de chapas o hierrosgruesos se hace necesario agregar metal que se proporciona pormedio de una varilla que se va fundiendo a medida que progresela soldadura.

Los sopletes de soldadura autógena se utiliza también paracortar hierro o acero, cualquiera que sea el espesor o dureza delas piezas. Para ello se comienza por calentar la línea de cortecon la mezcla usual y después se cierra la admisión de H óacetileno según los casos, y se proyecta un chorro de 0 puro queproduce una fusión instantánea del metal.

En este tipo de soldadura se emplea dos clases principales desopletes; pero en ambos lo que se persigue es obtener una llamafuertemente reductora, lo que se consigue con un exceso dehidrógeno, o de acetileno respectivamente.

a) Soplete oxhídrico: Se usa una mezcla de oxígeno y dehidrógeno. Origina una temperatura de 2,000 a 2,500°.

b) Soplete oxi-acetilénico: El soplete actúa con una mezcla deoxígeno y acetileno (C2H2). El acetileno se prepara en ungasógeno, es decir, un horno de cuba, en el que se haceactuar agua sobre carburo de calcio (C2Ca). Produce 3,000° detemperatura.

4. Soldadura con gas de agua: Se usa especialmente para la uniónde chapas gruesas. Este gas se mezcla con aire atmosférico en laproporción de dos volúmenes de gas por cinco de aire, y se aplicaa las piezas por soldar con un mechero o por medio de soplete.El gas de agua se prepara en un gasógeno, en el cual se hacepasar una corriente de vapor de agua a través de una capa decarbón de piedra incandescente.Las reacciones que originan el gas de agua son:C + H2O H2 + CO )C + (2H2O) 2H2 + CO2 ) gas de agua

OXIDACIÓN DE HIERROS Y ACEROS:

DEFINICIÓN Y GENERALIDADES: El herrumbre u orín es elhidrato férrico en que se transforman, lentamente, los hierros yaceros por la acción combinada del agua y del aire. Estoselementos necesitan actuar conjuntamente, pues, ni el agua solani el aire seco forman orina.

La acción de oxidación se acelera por la presencia de ácidosdiluidos, por las disoluciones salinas, y por último por corrienteseléctricas.El mortero fresco del cal corroe con rapidez el hierro; pero laoxidación, generalmente, no pasa de la superficie. En cambio elmortero de cemento impide la oxidación. El yeso es tambiénfavorable al desarrollo de la oxidación. En el agua de mar, elelemento activo de la oxidación es el cloruro magnésico.

Se han desarrollado varias teorías para explicar el proceso de laoxidación, siendo las más conocidas las tres siguientes:

La teoría de la acción del bióxido de carbono o anhídridocarbónico, supone que el CO2 actúa sobre el fierro para formarcarbonatos Fe0 CO3 (Siderita), los cuales por la acción deloxígeno se transforman en Fe0 y CO2, este último regeneradoproduce la prosecución del ciclo.

La teoría de la humedad se basa en que el agua, en presencia delóxido origina Fe0 (óxido ferroso) y H2O2 (agua oxigenada).La teoría electrolítica, que hoy es la más aceptada, supone que lacorrosión es causada por corrientes eléctricas momentáneas,producidas en los puntos donde el metal no es homogéneo; asícomo también que se produce electrólisis en las pequeñísimascavidades superficiales del metal en las cuales se puededepositar la humedad que actúa como un electrolito.

No todos los hierros y aceros se oxidan con la misma facilidad asíel hierro dulce lo hace mucho más fácilmente que la fundición. Elacero se oxida más rápidamente a medida que contiene mayorcantidad de impurezas o que aumenta la porosidad de sutextura.

Método de preservación: Son numerosísimos losprocedimientos empleados para defender el hierro de laoxidación. Todos ellos, como es muy explicable, se b asan en laobtención de una capa de materiales, resistentes a la acción delaire y agua, que cubra la superficie oxidable. En todos lossistemas es indispensable que la superficie metálica que va arecibir la capa protectora se encuentra completa y rigurosamentelimpia, y en muchos procedimientos, además, bien seca.

La capa protectora puede obtenerse: 1) transformado la texturasuperficial del hierro; 2) transformándola en una aleación, ocomo se dice corrientemente “metalizando el fierro”; y 3) por laaplicación física de una capa de sustancias más o menosdurables.

1) Estos procedimientos consisten en evitar que la oxidación sepropaguen al interior de la pieza, convirtiendo para el efectola superficie en una finísima película de oxido ferroso-ferríco.Para esto se emplea la acción del vapor recalentando; del gaspobre; de grasas y aceites quemados sobre las piezas dehierro, etc.

2) La aleación o metalización de la superficie de hierro puedehacerse mecánica o eléctricamente. En muchos sistemas sesumergen las piezas de fierro en un baño galvánico; en metalfundido; y otras veces se aplica a brocha en forma de unapintura metálica, en la que el metal esá reducido a polvo ypuesto en suspensión en un líquido.Así se aplica el zincado o galvanizado, el estañado, elemplomado, encobrado, niquelado, cromado, etc.

3) En este rubro se incluyen:

a. Los esmaltados, empleados para las piezas de fundición yque consisten en la aplicación de un fundente, formado casisiempre por un silicato y óxido de estaño aplicado encaliente.

b. Engrasados y aceitados, usándose con frecuencia grasa congrafito.

c. Alquitranados y asfaltados, aplicados en caliente.

d. Resinas, caucho y celuloide.

e. Pinturas: las más comunes son las pinturas al óleo, esdecir a base de aceite de linaza. Lo usual es aplicarla endos manos; la primera está constituida por un barniz deaceite de linaza muy fluido y secante, mezclado con uncolor que cubra bien, como grafito, ocre, minio de plomo(Pb3O4), que es bastante resistente al agua. La segundamano, o definitiva, se da con aceite de linaza mezclado conalbayalde, grafito y polvo de zinc.

En el mercado existen multitud de pinturas que tiene como baselos ingredientes señalados, y las cuales se venden bajo el epígrafe deanti-corrosivas.

Propiedades mecánicas del acero:Las propiedades físicas y mecánicas del acero dependen principalmentede su composición química, del método de su manufactura, deltratamiento calorífico, y por último del trabajo mecánico.

Influencia de la composición química: Los elementos que influyensobre las propiedades del acero son el C, Si, S, P, Mn. En el aceroexisten otros elementos pero ellos no ejercen influencia apreciable en lapráctica, esto tratándose de los aceros al C, por que en los acerosaleados, se acentúan algunas de sus características como se verá altratar de los aceros al Ni, Mn, V, Cr, etc. el C es el elemento que másinfluye en las propiedades físicas del acero. Ya se ha dicho que de

acuerdo con la proporción de C los aceros y sus cualidades son lassiguientes:

Acero Proporción de C. Características

BlandoMedioDuroMuy duro

0.10 á 0.200.20 0.400.40 0.700.70 1.20

No templable. Fácil de soldar.Difícil de templar. Soldable.Templable. Difícil de soldarTemple fácil. No soldable

La influencia del C sobre las resistencias se expresan por lassiguientes ecuaciones:

Punto de fatiga: 21+ (35x%C) kg/mm2.Resistencia de tensión a la rotura:

Acero ácido hog. Ab. 52+ (76x%C) kg/mm2.Acero básico hog. Ab. 32+ (63x%C) kg/mm2.

La influencia del fósforo y manganeso se expresan por las siguientesrelaciones, relativas a los esfuerzos de tensión a la rotura en kg/mm2.

Acero ácido de hogar abierto:28 + (48x%C) + (70x%P) + (56x%CMn)

Acero básico de hogar abierto:27 + (47 x%C) + (70x%P) + (6x%Mn) + (28x%CMn)

El Si en proporción mayor a 0.25% que es la usual, incrementa ladureza, el punto de fatiga y la resistencia de rotura a la tensión.

El S debe estar en proporción menor de 0.06% para los buenosaceros; mayor proporción influye desfavorablemente en los aceroscalientes por que los hace quebradizos; en aceros fríos esta proporciónmayor no ejerce influencia apreciable.

El P en pequeña proporción aumenta ligeramente la resistenciadel acero; pero es un elemento dañino porque lo hace muy quebradizoe incapaz de resistir golpes o choques; un buen acero rara vez contienemás de 0.70%.

El Mn en pequeñas cantidades incrementa ligeramente laresistencia; pero en cambio aumenta la dureza y maleabilidad en fuerteproporción. Los efectos del Mn sobre el acero son proporcionables a lacantidad de C que éste contiene. Un acero que tiene más de 6% de Mnse llama ya acero aleado al Mn.

Efecto del trabajo mecánico sobre el acero: el trabajo en calientedel acero aumenta la densidad y la resistencia, así como la solidaridadentre sus fibras.

En frío solo se pueden trabajar los aceros blandos o medios. Losefectos de éste trabajo son disminuir la ductibilidad, incrementar elcarácter quebradizo, pero el límite elástico se aumentaconsiderablemente aspa como la resistencia de rotura a la tensión.

Resistencia a la tensión: el límite elástico a la tensión es de 50 a 60%de la resistencia a la rotura y varia entre 18 y 24 kg/mm2, de acuerdocon la clase de acero. El punto de fatiga, a la tensión, es usualmente 2 á4 kg/mm2. Más que el límite elástico.

La resistencia de rotura a la tensión variada de 32 a más de 140kg/mm2, según la clase de acero.

El módulo de elasticidad a la tensión es de 20, 000 a 21, 000kg/mm2, y es prácticamente constante para todad clase de aceros.

Resistencia a la compresión: El límite elástico y el módulo deelasticidad, a la comprensión son prácticamente los mismos que a latensión.

El módulo de elasticidad para el esfuerzo cortante es alrededor de8,500 kg/mm2, para todas las clases de acero.

Dureza del acero: Como dureza del acero se pueden considerar variosconceptos, como por ejemplo, la propiedad que tiene una cuchilla paraconservar su filo de corte, después de haber sido usada, las resistenciade las ruedas y rieles de un F.C. al desgaste por la rodadura de las unassobre los otros, la resistencia al desgaste por frotamiento, resistencia ala acción del mellado, etc., y de resistencias. Solo mencionaremos dosde los más usados; el de la impronta de bola de acero o de Brinell, y eldel taladro de Bauer.

El método de Brinell ya ha sido citado al tratar del fierro colocado.En cuanto al taladro de Bauer es una herramienta de ese tipo quetrabaja a una velocidad constante y a una presión fija; la resistencia seaprecia por la profundidad del agujero en un número dado derevoluciones; a medida que el acero es más blando, mayor será laprofundidad taladrada.

Coeficientes de trabajo en el acero estructural: El coeficiente detrabajo que se debe adoptar depende de la clase de acero, en primerlugar, y después de las características de la sobre carga. Por su puesto,estos coeficientes nunca excederán el límite elástico del acero por elcontrario lo usual es tomar como coeficiente de trabajo la mitad deaquel límite.

Tratándose de cargas estáticas el coeficiente de trabajo que se hadicho puede ser la mitad del valor del límite elástico, se incrementa en

un 33% para esa clase de cargas, cuando además de ser estáticas soncontinuas. Deberá ser disminuido en un 30 a 40% para cargasrepetidas o esfuerzos alternados, y disminuido, también, en un 50%,para impactos, choques o cargas repentinas.

Como orientación se dan algunos coeficientes de trabajo enkg/mm2. Según el carácter de la sobrecarga.

Sobrecarga kg/mm2.Esfuerzo MaterialVari. Unif. Altern. Imp.

Tensión Acero medio, laminado 11 15 7 6

Comprensión Acero medio, laminado 11 15 7 6

Flexión Vigas laminadas 11 15 7 6

Esf. Cortant. Pernos y pasadores 6 8 4 3

Aceros de aleación:Aceros de aleación, aceros compuestos, aceros especialidades o

aleaciones de acero, son los diversos nombres que se le dan a aquellosaceros a los cuales se les ha agregado un metal con el objeto decomunicarles ciertas propiedades notables, que se acentúan ya seareconociéndolos, o ya sea templándolos.

Las principales aleaciones de la cero son: níquel, manganeso,vanadio, cromo, silicio, aluminio, tungsteno, molibdeno, cobalto ycobre.

A los otros aceros que no contienen los elementos enunciados seles llama, como ya se ha dicho varias veces, aceros A1 C.

Aceros al níquel: Una adición de níquel al acero de carbón en unaproporción aproximada de 3.5%, aumenta su límite elástico de unamanera apreciable; también se incrementa la resistencia a la oxidacióny la resistencia eléctrica. El acero al níquel tiene una permeabilidadmagnética superior a la del hierro dulce.

Estos aceros se emplean en la fabricación de cañones, corazas,acero estructural, remaches, rieles, ejes para ruedas, ejes paratransmisión, etc.

El metal conocido con el nombre de Invar, es un acero con unaproporción aproximada de 36% de níquel, que posee muy débilcoeficiente de dilatación y por esta circunstancia es empleada enalambres, cintas, reglas, etc., usada en topografía y Geodesia; y en laconstrucción de maquinaria e instrumentos científicos.

Aceros al manganeso: Contiene de 6.0 á 20.0% de Mn y menos de 1.5%de C. los aceros de esta aleación son fuertes, compactos, maleables ycon alta resistencia al desgaste.

Se emplean en F.C. en la fabricación de rieles, sapos, desvíos, ejesy llantas de ruedas; y para piezas de chancadoras de piedras, molinos,etc.

Acero al vanadio: tiene una proporción de 0.1 á 0.6% de vanadio. El Vle da el acero un mayor límite de elasticidad y una mayor resistencia,sin disminuir su ductibilidad; por esta razón se usa esta clase dealeación cuando se desea compacidad y resistencia a los choques.

Se le emplea en resortes, ejes de transmisión, ejes de ruedas, ypiezas de cambio de velocidades rodamientos en ferrocarriles yautomotores.

Acero al cromo: Contiene de 1.5 á 2.0% de Cr, y 0.8 á 2.0% de C. Elcromo le da al acero una resistencia excepcional a la oxidación, por loque se le usa en cuchillería.

Actualmente se emplea poco el acero al cromo en estructuras.

Aceros a la silicie, al aluminio: los aceros de estas aleaciones tienenlas mismas propiedades que los aceros al níquel. Se usan en piezas demaquinaria eléctrica y en taladros.

Aceros al tungsteno, cobalto y molibdeno: el W el Co se emplean enproporción de 3.0 á 5.0%; el Mo, de 0.30 á 3.0%. las propiedades deresistencia a la tensión aumentan en estos aceros, así como el límiteelástico; pero son de ductibilidad baja, aunque de gran dureza. Se usanen herramientas para cortar, tales como sierras, brocas, etc.

Los aceros al W son los más duros de los empleados en laindustria.

Aceros al cobre: contiene de 1.0 a 4.0% de Cu. Estos aceros tienen lamisma resistencia que los aleados al níquel; pero resultan másquebradizos y menos dúctiles. El Cu le da al acero mayor resistenciaeléctrica.

CHAPASLas chapas son piezas laminadas obtenidas de platinas o tochos deaceros extra-dulce, hierro dulce o de acero fundido.

En el comercio y en la industria se usan las siguientes principalesdenominaciones:

Chapa fina; aquella que tiene menos de 5mm, ede espersor.

Chapa gruesa; la que es de espesor mayor de 5mm.

Chapa negra; la chapa, sea fina o gruesa, que no han recibido otrotratamiento que el laminado, como si se dijera “chapa bruto”.

Chapas perforadas, aquellas que tienen más agujeros circulares,cuadrados, hexagonales, ovalados o triangulares; también las quepresentan rendijas estrechas y alargadas. Se usan, principalmente,para cribas o zarandas.

Hojalata, es la chapa que en lenguaje familiar se llama lata; es lachapa negra resvestida de una película de estaño.

Chapa galvanizada, emplomada, encobrada, niquelada, son chapasnegras que han recibido por una cara, o por las dos, una película de Zn,Pb, Cu ó Ni. Esta aplicación tiene por objeto principal hacerlasinoxidables. El enchapado o colocación de la película puede ejecutarsepor vía térmica o por vía galvánica.

Chapas onduladas: se fabrican de chapas emplomadas o galvanizadas.Se usan dos diseños principales; de onda baja o de aceros parabólicos yde arcos circulares. Las primeras se emplean para coberturas ypersianas, y las últimas para pisos o cubiertas que van a soportarcargas. Las chapas onduladas, de preferencia las galvanizadas y ondabaja, se llaman entre nosotros calaminas.Chapas estriadas.- Son aquellas que presentan un relieve en una desus caras, formando por especie de tirillas, que se cruzan en cocada.

Calibre de las chapas.-Las chapas se especifican en el mercado de dos maneras: 1° por suespesor efectivo, expresado en mm, pulg., etc., y 2° por un númeroconvencional que da el calibre o grueso (calibre en inglés es “gauge”).En el segundo sistema, las chapas se llaman7/0, 6/0, 0, 1, 6, etc., ytambién 000000.00 etc. No existe en el día un sistema o códigouniversal, o que sea generalmente aceptado; cada país, y aún cadaindustria dentro de un mismo país tiene su calibre propio, por lo quecada vez que se habla del calibre de una chapa debe especificarse elsistema a que se refiere: “Calibre Standard Británico, para chapas”,“U.S.A.” Estándar para chapas”, “Calibre decimal”, etc.

METAL DESPLEGADOMetal desplegado, a más comúnmente “expanded metal”, entrenosotros, o ranuras alargadas; una chapa de acero y haberla estirado;ambas operaciones hechas a máquinas.

Las chapas de metal desplegado presentan, pues, el aspecto de mallasen cocada. Se conocen en el mercado por un número dado por el

fabricante, y que se refiere al grosor o calibre de los filetes metálicos queforman la malla y a la dimensiones de las cocadas.

Se fabrican chapas de expanded metal de diversos pesos,los cuales varían entre 1.5 kg/m2 a 10.0kg/m2.

Este material tiene múltiples aplicaciones, entre las cualeslas más importantes son construcción de tabiquea, armadura derevestimientos de albañilería o enchapados, y como refuerzo metálico enobras ligeras de cemento armado: losas, conductos, etc.

Además del peso por unidad de área, los fabricantesproporcionan el área de acero, en sección transversal; este dato seutiliza cuando se calcula el metal desplegado como refuerzo enestructuras de concreto. Un coeficiente usual para el acero del metaldesplegado, es el de 11 a 12 kg/mm2. como coeficiente de trabajo a latensión.

ALAMBRES Y CABLES

Nomenclatura y clasificación.-

En lenguaje usual se reserva la palabra alambre, para elhilo metálico que forma una sola unida; y cable, el que está constituidopor varias unidades o conjuntos de alambres; también se designa con elnombre de cable, a todo aquel elemento de este género, que a soportaresfuerzos adicionales de tensión.

Algunas veces, los cables metálicos de corta longitud y destinadosa maniobras, reciben el nombre de cabos.

Los alambres se clasifican:

Por su composición metálica; alambres de fierro negro, de fierrogalvanizado, etc.

Por procedimientos especiales de fabricación: estirado en frío, laminadoen frío, recocido, templado, quemado, etc.

Por su sección transversal: redondo, semi-circular, ovalado, cuadrado,en estrella, etc.Por su aspecto exterior o presentación: barnizado, aceitado, de púas, dehilos torcidos, plano torcido, arrollado en espiral, etc.

Por sus usos: alambre para cercas, para clavos, para resortes, paraelectricidad, para telégrafos y teléfonos.

Los alambres se venden en el mercado en rollos y en carretes y secotizan por longitud y más comúnmente por unidad de peso.

En cuanto al calibre (“gauge”) de alambres, o dimensión de la seccióntransversal, se aplica lo que se ha dicho para las chapas, es decir, queson diversos los sistemas de calibrar o numerar los alambres, debiendoespecificarse en qué sistema se está tratando cada vez que se hacenoperaciones comerciales.

Cables metálicos.-

Está n formados como ya se ha dicho, por varios alambres.Los alambres se manufacturan retorcidos o trenzados en disposición dehélice formando los torones, los que a su vez son torcidos constituyendoel cable mismo. El espacio o núcleo que dejan los torones, en el eje, y enocasiones los alambres de cada torón, son rellenados con cáñamo oyute y materiales similares. También este espacio puede estar ocupadopor un alma de alambres. Los torones pueden ser circulares oachatados.

El objeto de esta disposición es obtener un cable de granflexibilidad que ofrezca al mismo tiempo, por su sección transversal útilde acero, resistencia apreciable.

En ocasiones los torones van forrados con un materialhilado llamado filástica alquitranada; otras veces este forro estáconstituido por una cinta de acero arrollada.

Por último, para cables-carriles o andariveles, se usan cables que sellaman arrollados en encaje, en los cuales el alambre de sección circularque forma el alma del cable está rodeado por un par de vueltas dealambre de sección cuadrada, arrolladas de manera que el cablepresenta una superficie exterior prácticamente lisa.

También para cable-riel se usa el tipo llamado de alambreajustado en el cual todo el cable está formado por capas sucesivas dealambre, cada una de ellas constituida por alambres de seccióncuadrada, completamente adheridos unos a otros.

Del último tipo indicado son los cables llamados cerrados,en los cuales la compacidad de la sección transversal se obtiene usandocables de sección especial, que ensamblan unos en otros.

Pliegos de especificaciones.-Los pliegos de especificaciones técnicas, o condiciones que debensatisfacer los cables, son diversos de acuerdo con la clase de cable quese considera y su empleo.

Cuando se trata de cables destinados, a izar, arrastrar otransportar cargas, los fabricantes proporcionan siempre la resistenciade tensión a la rotura de cada tipo de cable.

En el caso de que se trate de cargas simplemente, elcoeficiente usual de trabajo es de 1/5 de la carga de rotura; pero estecoeficiente baja a 1/7 y aún a 1/10 cuando se trata de cables de pozosde minas y ascensores destinados a personas. En cambio el coeficientede 1/5 puede aumentar algo cuando se trata de cables fijos o vientos.

En el caso de calcular teóricamente la resistencia de uncable teniendo en cuenta su sección útil, debe considerarse que el cablepierde algo de su resistencia por efecto del procedimiento de trenzado.

Las cifras siguientes son las resistencias a la tensión porfracturas, usuales, exigidas para las clases de cables, típicas que seindican:

Cables de hierro 50 kg/mm2

Cables par atracción de acero 110 kg/mm2

Cables de acero fundido 120 kg/mm2

Cables de acero fundido extrafuerte 135 kg/mm2

Cables de acero arado 150 kg/mm2

Cables de puentes 155 kg/mm2

Cables arados, extrafuertes 160 kg/mm2

Ensayo de alambre galvanizado.- Como ejemplo de otro tipode pliego técnico se da a continuación el ensayo que debe soportar elalambre galvanizado usado para cercos en los ferrocarriles, segúncomercial, de I.185 de densidad y a la temperatura de 16 a 22°.

CAPÍTULO X – METALES NO FERROSOS

COBRE

El cobre se presenta en la naturaleza en estado nativo y enforma de minerales, principalmente como óxido y sulfuros; de estosúltimos, que son los más importantes en la metalurgia, uno de los másempleados es el sulfuro de cobre y fierro (CuFeS2), llamado vulgarmentecalcopirita o pirita de cobre.

Uno de los establecimientos industriales más importantesdel Perú, en los que se hace la metalurgia del cobre, es la llamada“Fundición de La Oroya”.

En esa planta el tratamiento se da a los minerales es elconocido con la denominación de “fundición por mata y conversión encobre” que sustancialmente consiste en las siguientes operaciones: untostado, para separar partes del azufre y otros elementos volátiles; unafundición del mineral tostado, para concentrar todo el Cu, Ag y Au, delos minerales en un producto llamado mata, que es un sulfuro complejode Cu y Fe; y, tercero una insuflación de aire a través de la matafundida para quemar todo el S. y oxidar el Fe, dejando como residuo elCu, metálico, que es la operación que se llama conversión.

El Cu es tenaz, dúctil y maleable; muy buen conductor delcalor y de la electricidad. Su densidad es de 8.6 para piezas fundidas yde 8.9 para laminadas. El aire seco no lo altera; pero si el húmedo.

Se estima que la mitad del cobre producido en el mundo esusado en la industria eléctrica, un cuarto de la producción en latón ybronce, y lo restante, como hojas de cobre puro; aleaciones, etc.

Además de su amplio uso en electricidad, como se acaba dever, se emplea en la industria del calor, para tubos, serpentines,

calderos, etc. Y para forro de las piezas de madera que van a estarsumergidas en agua.

Planchas de cobre.- Los espesores empleados:

Revestimientos 1.00 a 1.25 mm.Canalones -- 0.75En placas de apoyo (transmisión

de cargas)

El coeficiente usual de trabajo, a la tracción y comprensiónes de 14kg/mm2, y el esfuerzo cortante, de 6kg/mm2.

PLOMO

Se presenta en minerales, casi siempre sulfuros mezcladocon plata o antimonio siendo el más importante la galena (PbS).

El plomo metálico se obtiene tostando los minerales,primero y fundiéndolos después.

El plomo es muy blando, plástico y falto de elasticidad,maleable. Acabado de cortar tiene brillo; pero fácilmente se empaña.Densidad 11.3.

Después de que sobre la superficie del plomo metálico se haformado una película de óxido, la oxidación se detiene y no penetra enla masa.

El plomo se usa en aleaciones, trabajos de gasfitería,(soldadura, cañerías, tubos, etc.), pinturas y placas llamadascorrientemente de asiento destinadas a transmitir uniformementecargas.

El plomo tiene la ventaja, en construcción, de que cuandose halla cargado por encima de su coeficiente de resistencia a lacompresión, se aplasta automáticamente, es decir, el material fluye ytoma una superficie de carga en relación con la fatiga experimentada.

Plomo endurecido.- Se llama así una aleación de plomo yantimonio, estando este último en proporción de 5 a 10%.La influencia. Del antimonio en la resistencia de la aleación se puedeapreciar en las cifras siguientes:

Coeficiente de resistencia a la rotura: kg/mm2

Tensión Comprensión Esf.Cortante

Plomo ordinarioPlomo endurecido

1.503.00

1.25 a 3.00-- 5.00

0.751.20

Como coeficiente de trabajo se toma generalmente 1/5 delos coeficientes de rotura.

Tubos.- Se emplean casi exclusivamente en instalaciones domiciliariasde agua y desagüe. Los de diámetro hasta de 1” y para agua se llamancañerías; los de diámetro mayor, pero rara vez superiores a 3” sedenominan tubos, y se emplean en desagües.

Las cañerías se venden en el mercado al peso. Para unmismo diámetro interior se manufacturan de varios tipos, denominadosen el mercado por su peso por unidad lineal, así por ejemplo, se fabricacañería de 1/2", de 3, 4, 5, 5.5 y 6 lb/yarda.

A continuación se da un cuadro con especificacionesusadas en Lima, para cañerías de plomo:

Diámetro interiorPesos:

Espesor:

Presión de trabajo:

Pulg.Kg/m.lb/yd.

MmPulg.

Kg/cm2

1b/pulg2

1/2"1.851.25

40.169

0.5135

5/8”3.752.50

50.169

9.0125

3/4"4.453.00

5.50.201

7.5105

1”5.203.50

3.500.207.

7.095

ZINC

Este metal se presenta en la naturaleza en minerales de loscuales los más importantes son: la blenda o sulfuro de zinc (ZnS), lacalamina o carbonato de zinc (ZnCO3), y el silicato de zinc (Zn2SO4).Como una derivación y aplicación de las obras del Santa, queactualmente se llevan a cabo, se planea la instalación de una refineríaelectrólítica en Chimbote destinada al tratamiento de los minerales yproductos concentrados de zinc, provenientes de las minas yfundiciones nacionales.

Se estudia la posibilidad de tratar los concentrados de las CompañíasMineras de Atacocha, San Antonio de Esquivel y de Cercapuquio, yminerales de Carahuacra y de Santander.

El proceso metalúrgico proyectado consiste principalmenteen las siguientes operaciones: tostado de los minerales, molido,disolución en ácido sulfúrico y tratamiento electrolítico. El zinc seprecipita en los cátodos de los elementos eléctricos del tratamiento, elcual retirado y fundido, y después moldeado proporciona zincprácticamente puro. Como producto secundario de este proceso seobtendrá ácido sulfúrico, el cual se ha previsto aprovecharlo en lapreparación de abonos agrícolas.

La Cerro de Pasco Cooper Coporation, posee ya unarefinería destinada al tratamiento de sus propios concentrados.

El Zinc es duro, quebradizo y maleable; su fractura es deapariencia cristalina. Su densidad es de 6.9 en piezas fundidas y 6.1 enlaminadas.

El principal uso del zinc está en al galvanizado; también sele emplea para aleaciones; y en chapas para recipientes de líquidos, etc.

Calamina.- Como ya se ha dicho, la calamina es una chapa corrugadau ondulada, de fierro galvanizado. En el mercado se vende por números;las calaminas más usadas entre nosotros tienen las siguientescaracterísticas:

CalaminaN°

Dimensiones de 1raplancha

Peso del atado de 6planchas

242526

6’ x 2’ x 1/40”6’ x 2’ x 1/54”6’ x 2’ x 1/64”

45 kg.3833

ESTAÑO

El principal mineral de estaño es la casiterita u óxido,(Sn02). Para su metalurgia, el mineral se concentra primeramente ydespués, refinándose luego el metal.

El estaño es maleable, poco tenaz y poco dúctil. Sudensidad es de 7.3.

El estaño se usa en el estaño, para la fabricación deválvulas de seguridad en las calderas, gasfitería, artículos de cocina,etc.

Hoja de lata.- La hoja de lata u hojalata, es como ya se ha dicho unachapa de fierro dulce o fierro negro revestida por una película deestaño. Se fabrican chapas de espesores que varían entre 0.24 y0.65mm. se venden en cajas que contienen, por ejemplo, de 112 a 225chapas, cada uno de 35 x 50 cm. Y con un peso neto, por caja de 25 a70 kg.

ALUMINIO

Es muy dúctil; se encuentra en la naturaleza en muchascombinaciones. Las dos más importantes son la bauxita, que es unhidrato alumínico mezclado con óxido férrico y de la que se ha hechomención al tratar de la preparación del cemento aluminoso ó fundido; yla criolita, mezcla de fluoruro de sodio y de aluminio.

El método principal para extraer el aluminio de susminerales, es la electrólisis, la cual se efectúa, principalmente sobre lacriolita fundida.

El aluminio está prácticamente libre de la corrosión. Sudensidad es de 2.55 para piezas fundidas; y 2.75 para las laminadas.Su conductibilidad eléctrica varía entre 1/2 / 2/3 de las del cobre, etc.

El aluminio presenta está prácticamente libre de lacorrosión. Su densidad es de 2.55 para piezas fundidas; y 2.75 para laslaminadas. Su conductibilidad eléctrica varía entre ½ y 2/3 de las delcobre, etc.

El aluminio presenta una resistencia a la rotura portracción relativamente baja; de 8 a 10 kg/mm2. cuando se trata depiezas laminadas o alambres estirados.

ALEACIONES

Generalidades: una aceleración es el ligamento, previafusión, de dos ó más metales, adquiriendo la aleación propiedadesintermedias entre las de sus componentes, pero a veces otras nuevas.

Latones: Son aleaciones compuestas de cobre y zinc.El latón es más duro que el cobre, muy dúctil y maleable.

La dureza y resistencia aumentan con la proporción de zinc, hastacierto límite en que éstas propiedades comienzan a decrecer. Sudensidad es, en promedio, de 8.95.

Latones blancos, son los de baja ley de cobre, pues no contienensino 20 a 50% de este metal.

Cuando el latón debe ser torneado o estirado se le agrega de 1 a2% de estaño.

La adición del plomo al latón lo hace más blando, pero encambio la aleación pierde parte de su resistencia y ductibilidad, no seemplea más de 3% de plomo, por que la aleación que tiene mayorcantidad de este último metal tiende a desagregarse.

El aluminio agregado al latón hasta el 5% incrementa sudureza y resistencia; pero le hace perder ductibilidad. Esta aleación seusa en trabajos de fundición, forja, chapas, etc.; es de propiedadesanticorrosivos acentuadas.

El bronce de manganeso, es un producto muy usado en laindustria y en cuya composición, al final, desaparece el manganeso;contiene 59% de cobre; 40% de zinc, y el resto formado por aluminio yplomo. Se emplea para la fundición de piezas de dibujos complicados.Tiene resistencia excepcional a la oxidación.

Metal Muntz, es un latón con 40% de zincaproximadamente. Se emplea para hélices de buques. Es maleable y sedobla en vez de romperse.

Metal Delta, es un latón al que se le ha agregado hierro. Se forjabien y es muy resistente.

Coeficiente de resistencia a la rotura por tracción: Para loslatones cuya composición se indica:

Cu% Zn% Pb% Sn% Fe% Mn Kg/mm2

Latón forjable 60 40 -- -- -- -- 35Latón para chapas 63 37 -- -- -- -- 30Latón de tornillos 58 40 2 -- -- -- 40Latón naval 62 36 1 1 -- -- 30Bronce de mang.(fdo). 60 38 -- -- 2 Traz. 50Bronce de mang.(laminado) 60 38 -- -- 2 -- 60

Bronces:

Son las aleaciones de cobre y estaño, predominando elcobre son muy duras, densas y más fusibles que el cobre. La adición delplomo aumenta la fragilidad y reduce la resistencia y punto de fusión;la del zinc disminuye la dureza resistencia.

Los antiguos peruanos conocieron la circunstancia de queel estaño endurece el cobre, y así prepararon verdaderos bronces conlos que fabricaron herramientas, cuchillo y objetos de adorno.

Bronce de estaño y zinc: Llamado bronce ordinario, es aquel con elcual se fabrican las piezas que deben ser de este material, en toda clasede maquinaria.

Bronce fosforoso: se prepara añadiendo u pequeño porcentaje defósforo (0.05 a 1.0%) al metal fundido. Proporción de cobre y estaño; 90y 10%, respectivamente. Se usa en cojinetes, cajas de grasa, ruedasdentadas, tubos sin soldadura, hilos de teléfonos, etc.

Bronce de campanas: contiene 20 a 25% de estaño.

Bronce de cañones: 10% de estaño. Usado antiguamente para lafabricación de “bocas de fuego” y en el día para válvulas y grifos devapor.

Bronce de estatuas: Contiene cantidades adicionales, pequeñas de zincy plomo. Se caracteriza por la formación, en las superficies expuestas ala intemperie de la pátina, que es una película de color azul, verde, óverde parduzco, constituida por un carbonato de cobre, de desarrollomuy lento y que le da gran valor a las estatuas antiguas.

Bronce de medallas: Tiene 20% de estaño.

Bronce de aluminio: con 10% de aluminio y algunas veces algo deotros metales como níquel, hierro, etc, se le emplea en la industria parala fabricación de objetos que tienen aspecto de oro, pero de muchamayor resistencia; las plumas estilográficas antiguas eran fabricadas deeste material.

Resistencias típicas de algunas: coeficientes de tracción a la rotura.

Bronce fosforoso - Fundido 20 kg/mm2.Bronce fosforoso - Laminado 45 kg/mm2.Bronce de cañones - Laminado 25 kg/mm2.Bronce de estaño y zinc - Fundido 40 kg/mm2.Bronce de estaño y zinc - Laminado 55 kg/mm2.Bronce de aluminio - Fundido 40 kg/mm2.Bronce de aluminio - Laminado 45 kg/mm2.Bronce de aluminio - Isc. Frío 60 kg/mm2.

Aleaciones de aluminio:Son muchas las que se usan en la industria, fabricándose

aleaciones a base de aluminio con Cu, Zn, Mn, Ni, Etc. Solos omezclados. Se les llama aleaciones ligeras.

Citaremos el duraluminio, que es una aleación con Cu, y pequeñaproporción de Mn, y que da un metal de mayor resistencia que suscomponentes (0.95 AL 0.45 Cu + 0.05 Mn).