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ROCAS
2
ROCAS
❑ Roca es una masa de material natural de
semidura a dura, compuesta por uno o varios
minerales.
❑ Todas las rocas están compuestas por
minerales y como tales juegan un rol muy
importante en la industria de la construcción.
❑ Las rocas se pueden dividir en tres grupos:
igneas, sedimentarias y metamórficas.
❑ Las arenas, gravas y arcillas cubren cerca de
las tres cuartas partes de la superficie
terrestre
3
CARACTERÍSTICAS
❑ El conocimiento de la geología dónde se va
ubicar una estructura para su construcción es
totalmente indispensable.
❑ Las propiedades de la matriz rocosa se
estudian en laboratorio, y el macizo “IN SITU”.
❑ Ej. Un macizo tipo granito, duro, compacto,
nula meteorización, impermeable, basta una
muestra de la matriz pétrea para que sea
representativa.
❑ Si fuese un yacimiento de calizas y margas,
con abundante plegamiento, densidad elevada
y alteración de la roca, se necesita una serie
de ensayo “in situ”.
4
CARACTERÍSTICAS DE LA MATRIZ ROCOSA
❑ En laboratorio se determina las características
de la matriz como:
❑ Textura y estructura.
❑ Granulometría
❑ Densidad
❑ Porosidad
❑ Permeabilidad
❑ Hinchamiento
❑ Dureza
❑ Abrasión
❑ Resistencia a la compresión
❑ Resistencia a la tracción
❑ Resistencia al esfuerzo cortante o de cizalla
❑ Velocidad de ondas elásticas
5
ROCAS IGNEAS
❑ Las rocas igneas son el resultado de la
consolidación del magma, sean al interior de la
corteza terrestre llamadas rocas plutónicas (granito,
riolita, diorita, basalto), o en superficie del mismo
llamas rocas volcánicas (andesita, traquita, riolita).
❑ Tamaño del grano muy variable.
❑ Las que no se ven a simple vista se llaman
afaníticas (oscuro, oculto). Riolita, basalto,
❑ Las que se distinguen a simple vista se les
denomina faneríticas (claras). Granito
6
ROCAS IGNEAS EFUSIVAS
❑ Las rocas efusivas (cuando explota un volcán)
pueden ser:
❑ Gases: generalmente vapor de agua y CO2, SO2,
SH2, CLH, etc.
❑ Piroclastos: fragmentos de material fundido lanzados
a la atmósfera junto con los gases.
❑ Según el tamaño los piroclastos pueden ser:
❑ Cenizas (<de 3mm),
❑ Lapillis (3-30mm) y
❑ Escorias (> 3cm)
❑ Bomba volcánica (escoria).
❑ El material consolidado de polvo, cenizas y lapilli se
les llama tobas volcánicas.
❑ Los piroclastos más gruesos, si se consolidan,
forman un aglomerado.
7
ROCAS EFUSIVAS
❑ El lapilli (piedra pequeña) son piroclastos más gruesos que las cenizas, pero su comportamiento es
similar a un suelo granular anguloso. Es alterable a arcilla.
❑ Escoria: otro tipo de piroclastos, constituye la lava basáltica, donde las oquedades dejadas por el
gas son numerosas y de forma irregular, es parecido a las escorias de las fundiciones.
❑ El lapilli y la escoria pueden servir en terraplenes, cuya compactación debe ser mayor que la que se
aplica en otros materiales granulares para provocar la ruptura de las puntas que presentan
fragmentos, consiguiendo así el asiento definitivo antes de su utilización. Alterables a arcillas.
❑ En caso de cimentación no son recomendables por el tipo de suelo granular.
❑ La riolita, obsidiana, traquita y fonolita,(rocas volcánicas, lavas o colada lávica) duras y resistentes cuando
de soportar presiones de refiere siempre y cuando dentro de su composición no existan geodas.
❑ La andesita en buen estado puede utilizarse también en mampostería y machacada como sub
base en carreteras, es impermeable y actúa como buen cierre en proyectos hidráulicos.
8
ROCAS IGNEAS: USOS
❑ El uso de las rocas ígneas tipo volcánicas queda restringida a zonas muy concretas
en Perú, así tenemos que, en ciudades con herencia volcánica, se han construido
diversas obras civiles e hidráulicas como en AQP, Tacna, Huancavelica.
❑ Las rocas volcánicas tipo colada lávica presentan gran confianza cuando se trata
de sustentar cualquiera obra civil.
❑ Las cenizas, al cementarse dan lugar a tobas blandas, son poco densos y se alteran
fácilmente a arcillas expansivas, y adquieren plasticidad en contacto con el agua, es
un suelo CL.
❑ En cimentaciones pueden producir asentamientos diferenciales, si ésta es trasmitida
a la ceniza.
❑
9
ROCAS VOLCÁNICAS: USOS
❑ El basalto (piedra negra que lleva hierro), se utiliza en
mampostería por su fácil labra, y como árido es muy buena por
tener superficie rugosa y buena adherencia al cemento y asfalto.
❑ Como adoquines es resistente( no deben pulirse)
❑ Enchapes y como piedra ornamental
❑ Para puertos, diques, carreteras, escolleras, rellenos, etc.
❑ Como balastos en ferrocarriles
❑ Se debe tener cautela en su uso, debido a su fácil fracturación.
10
ROCAS VOLCÁNICAS: APLICACIONES
❑ En general, las R° volcánicas sanas y compactas dan buenos cimientos para
asentar estructuras
❑ Lapilli, escorias, arenas (material suelto) obliga al ingeniero a realizar
cimentaciones especiales.
❑ Recientemente se están produciendo varillas de basalto y lo usan como
refuerzo alternativo a las varillas de acero en el concreto.
❑ La ventaja de las varillas de basalto sobre las barras de acero radica en que
no sufren corrosión.
❑ Dichas varillas de basalto son la fusión de fibras de basalto provenientes de
la roca y resina.
11
ROCAS IGNEAS EFUSIVAS
12
ROCAS IGNEAS INTRUSIVA
❑ El granito (mica, feldespato y cuarzo), roca plutónica,
presenta buena resistencia, trabajable y de fácil
labra que ha permitido ser muy utilizada en
edificaciones tanto en zonas rurales como en
edificios suntuosos.
❑ El granito tiene buena resistencia al desgaste, y
su rugosidad es excelente para recibir
aglomerantes, por ello lo han utilizado en
mampostería, sillar, losas, adoquines,
enchapados (cocinas, escaleras etc) y también
como roca ornamental.
Granodiorita
13
ROCAS IGNEAS INTRUSIVAS
❑ En el interior de edificios, losas y baldosas de granito pulido,
se utilizan en encimeras, pisos de baldosas, peldaños de
escaleras y muchas otras características prácticas,
decorativas y ornamentales
❑ El granito se presenta de color gris, rosado y hasta
amarillento.
❑ La familia del granito son: granito, granodiorita, tonalita,
adamellita o monzonita, aplita, pegmatita, diorita, sienita,
gabro (sin cuarzo).
❑ Las canteras de granito son irregulares debido a su
fracturamiento por meteorización química por la presencia de
feldespatos alterados, caolín, micas.
14
ROCAS IGNEAS
❑ El granito es una de las rocas ígneas que presentan
un buen comportamiento para la sustentación de
cualquier tipo de estructura, debido a su elevada
resistencia a la compresión.
❑ El granito y su clan presentan una elevada resistencia
a la compresión
❑ En general las rocas ígneas presentan buen
comportamiento para soportar todo tipo de estructuras
civiles y viales.
❑ Cuando se trata de proyectos hidráulicos las que mejor
comportamiento son las rocas plutónicas como el
granito, pero debe realizarse análisis petrográficos
previos a su utilización.
15
ROCAS IGNEAS: GRANITO
❑ Para firmes de carreteras, para escolleras (diques de puertos), para cimentaciones es muy
buena para la sustentación de cualquier tipo de estructura, por su elevada resistencia a la
compresión.
❑ Para los embalse, por ser una roca impermeable.
❑ Es excelente para la sustentación para cualquier tipo de estructura, pues tiene elevada
resistencia a la compresión.
❑ En excavaciones “open pit” tipo vertical o subvertical por su gran estabilidad, siempre que no
haya fracturas.
❑ En excavaciones subterráneas suelen mantenerse bien y cortarse sin que se altere la roca.
❑ El jabre (arcilla) puede que este presente y origine dificultad al trabar en las rocas graníticas.
❑ Los productos del granito como el jabre y las arenas, cuando tienen bastante porcentaje de
arcillas puede utilizarse como material impermeable, en ataguías (obras temporales, para
encauzar flujos de agua) y contraataguías.
16
CANTERA DE ORIGEN GRANÍTICO
❑ Las canteras de origen granítico alterado se convierten en rocas sedimentarias
❑ Estas canteras son irregulares y se encuentran contaminados por la presencia de
feldespatos alterados, caolín y micas, y si se usa como material de construcción, debe
lavarse previamente incrementando los costos del producto resultante.
❑ El árido obtenido de un granito sano, es resistente, presenta gran rugosidad con buena
adherencia al cemento y a los pavimentos.
❑ El árido, de un granito ligeramente alterado, puede dar lugar a la presencia de mica y
algo de caolín, que obligaría al lavado respectivo.
❑ El ingeniero debe ser cauto cuando se trata de arenas naturales procedentes del granito,
pues suelen tener exceso de caolín (arcilla).
17
ROCAS IGNEA: GRANITO
❑ El granito presenta una extraordinaria calidad en cuanto a resistencia se refiere y de
fácil labra, ha permitido que sea usada con gran confianza en todo tipo de
construcciones civiles o hidráulicas.
❑ Presenta buena resistencia al desgaste y su rugosidad es muy buena para recibir a los
aglomerantes.
❑ Es empleado en mampostería, sillerías, bordillos, losas, baldosas, adoquines,
enchapados.
❑ En el interior, losas y baldosas de granito pulido se utilizan en encimeras, pisos de baldosas, peldaños de escaleras y muchas otras
características prácticas, decorativas y ornamentales.
❑ Como piedra triturada, como base en construcción, como agregado en la construcción
de carreteras, balasto de ferrocarril, cimientos, etc
18
ROCAS IGNEAS EFUSIVAS
❑ En el caso de las cenizas tipo piroclastos que al cementarse se denominan
tobas, son materiales poco densos, muy alterables. que adquieren plasticidad en
presencia de agua. Su expansividad es de baja a media. Según Casagrande
pueden considerarse CL (arcillas inorgánicas de baja plasticidad), cuya alteración
da lugar a las arcillas expansivas.
❑ Cuando se usan en cimentaciones puede producirse asientos si la capa sobre la
que se apoya no absorbe las cargas aplicadas y las transmite a los niveles de
cenizas infrayacentes.
❑ Las tobas se utilizan como bloques para pequeñas edificaciones y en la
fabricación de cementos puzolánicos.
19
ROCAS SEDIMENTARIAS
❑ Es el producto de la destrucción de rocas prexistentes por
actividad química o física.
❑ Pueden ser de origen clásticas, químicas y orgánicas.
❑ El 99% de su volumen total lo forman tres tipos: pizarra
blanda, arenisca y caliza.
❑ Rocas sedimentarias más conocidas se tiene:
❑ De origen detrítico:
• Gravas y arenas
• Limos y arcillas
• Conglomerados
• Areniscas: Cuarcita. Arcosa. Molasa. Grauwaca
• Limolita
• Arcillita
20
ROCAS SEDIMENTARIAS
❑ Rocas intermedias:
• Marga
❑ Rocas no Detríticas
• Rocas carbonatadas
• Caliza,
• Dolomía
• Evaporitas
• Yeso,
• Sulfuros
❑ Etc.
•
21
ROCAS SEDIMENTARIAS
❑ La calcita: fabricación del cemento y cal, para elaborar morteros, cal viva y
apagada.
❑ La caliza: Fresca, buen agregado y menos abrasivo, es buena materia prima para
la fabricación del cemento y la cal, piedra ornamental etc.
❑ Dolomita
❑ Lateritas,
❑ Bauxitas, Margas, Gredas,
❑ Conglomerados,
❑ Grava, arena, limo y arcilla, para construcción
❑ Diatomitas
❑ Etc.
22
ROCAS SEDIMENTARIAS
❑ Rocas sedimentarias evaporita,
❑ Rocas sedimentarias bioquímicas.
•
23
ARCILLA: (Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O)
❑ Son minerales fundamentales de los sedimentos arcillosos, y, son el
resultado de la meteorización química de rocas igneas y
metamórficas que contienen aluminio (>feldespato).
❑ Las arcillas es un material terroso constituido por silicatos de
aluminio hidratados con material coloidal y fragmentos de roca, que
generalmente se hacen plásticas cuando están en contacto con la
humedad, y pétreas por la acción del fuego.
❑ No es un mineral sino un agregado de minerales y sustancias
coloidales.
24
ROCAS SEDIMENTARIAS
❑ En
25
ARCILLA: (Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O)
❑ Por su origen se clasifican en:
❑ Arcillas residuales: formadas por meteorización in situ, como los caolines y arcillas rojas,
❑ Arcillas coloidales: masas de corrimiento de tierras. Bentonita
❑ Arcillas transportadas del tipo sedimentarias: marinas, lacustres, de llanura de inundación,
estuáricas, deltaicas,
❑ Arcilla glaciáricas: erosión y depositación glacial derretidos.
❑ Arcillas eólicas: algunos loess, formados y depositodas por el viento.
❑ Por su característica tiene muchas aplicaciones en la industria actual.
❑ Presenta plasticidad, determinada mediante los índices de Atterberg (L l, L p y L. de Retracción
o contracción).
26
ARCILLAS
❑ Hoy en día las arcillas comerciales, aquellas que sirven como materia prima industrial, figuran entre los recursos
minerales más importantes, tanto por el volumen explotado como por el valor de la producción.
❑ El 90 % de la producción es usado en la industria para la fabricación de materias de construcción y agregados.
❑ El 10 % a otras industrias (fabricación de papel, caucho, pinturas, absorbentes, decolorantes, arenas de moldeo,
productos químicos y farmacéuticos, agricultura, cosméticos, etc.).
❑ Las arcillas usadas en construcción, se las denomina arcillas cerámicas, arcillas para la construcción o arcillas
comunes. Estas arcillas están constituidas por dos o más minerales mayormente ilita y esmectita.
❑ Los otros (10%) se las llaman arcillas especiales, constituidas fundamentalmente por un sólo tipo de mineral de la
arcilla, y sus propiedades dependen esencialmente de las características de ese mineral. Estas, a pesar de ser mucho
menos importantes en volumen, suponen más del 70 % del valor de las arcillas comerciales, y son objeto de comercio
internacional como los caolines y arcillas caoliníferas, y bentonitas, sepiolita y paligorskita.
❑ Trabajo encargado: las arcillas especiales pueden servir como depuración de aguas residuales industriales y
comunales? . Explicar el procedimiento, arcillas utilizadas y resultados. Plazo de entrega 1 semana.
27
APLICACIONES DE LAS ARCILLAS
❑ En la industria:
❑ En cerámica: loza, refractarios, alfarería, electroporcelana, etc.).
❑ Como material de relleno en industrias como las del plástico, papel, caucho, pinturas,
insecticidas, cueros, jabones, etc.).
❑ Por sus propiedades químicas se pueden utilizar en la industria química, petroquímica y
farmacéutica.
❑ En la fabricación de cementos refractarios, como catalizadores y moldes de fundición.
❑ Por su comportamiento reológico, se aplican como material de adherencia en fundición y
para ruedas abrasivas.
❑ Por sus características de absorción y de color, para pesticidas, pigmentos colorantes,
cosméticos y productos farmacéuticos.
❑ Sin embargo, muchos tipos de arcillas se importan, como por ejemplo las dedicadas a usos
en la industria farmacéutica, del papel y de alimentos.
(¡Doval et al., 1991; González, 1990)
29
ARCILLAS: APLICACIONES
❑ En cerámicas, construcción, fabricación y también cosmetología.
❑ Los ladrillos de arcilla y tejas: materiales de construcción más
antiguos del mundo y que aún son muy utilizados.
❑ Los adobes: barro sin cocer. Chan Chan,
❑ Los materiales cerámicos para la construcción son naturales,
versátiles y duraderos.
❑ Las arcillas se moldean fácilmente en una forma que conservan
cuando se secan, y se endurecen y pierden su plasticidad
cuando se someten a calor.
❑ Se puede reconocer al ladrillo cuando al golpear con una varilla
de hierro su sonido es metálico y no sordo.
30
ARCILLAS: PROPIEDADES
• Vean algunas de sus principales propiedades:
• Son versátiles: se emplean en paredes, fachadas y cubiertas, así como jardines,
terrazas y espacios abiertos etc.
• Eficiencia energética: por sus excelentes propiedades de aislamiento, los
materiales cerámicos para la construcción ayudan a reducir el consumo
energético de los edificios.
• Durabilidad: son robustos, estables
• Estética: ladrillos de arcilla, azulejos son de naturaleza estética y muy versátiles.
• Economía: edificio hecho de ladrillo se construye con rapidez y flexibilidad: ahorro
de tiempo y dinero.
• Sostenibilidad: ladrillos de cara vista y tejas de arcilla, así como adoquines son
materiales de construcción particularmente sostenibles. Los de revestimiento son
libres de contaminantes y alérgenos y por lo tanto compatible con los humanos y la
naturaleza.
31
ARCILLAS EN CONSTRUCCIÓN
❑ La característica más importante es la plasticidad, la capacidad de
cambiar de forma cuando se le somete a un esfuerzo y mantiene la
nueva forma al cesar éste.
❑ Hay varios tipos de arcillas: montmorillonita, caolinita, ilita o mica
hidratada, hayllosita, bentonita, clorita vermiculita,
32
ARCILLAS EN LA CONSTRUCCIÓN
❑ Mezclado el barro con agua y paja o fibras vegetales se hacen adobes
que sirven de muros, corrales, tapiales entre otros y son económicos.
❑ La característica más importante es la plasticidad o sea la capacidad de
cambiar de forma cuando se le somete a un esfuerzo y mantiene la
nueva forma al cesar éste.
❑ Es impermeable cuando se satura,
❑ Presenta alta capilaridad (poros)
❑ No es susceptible a la licuefacción
❑ Es fácilmente erosionable, presenta cierta cohesión y tiene nulo ángulo
de rozamiento.
❑ Se presenta en colores variables: blanco, negro, verde, rojizo, por la
presencia de óxidos de hierro, materia orgánica, etc.
❑ Se encuentra en los sedimentos fluviales, lacustres, ríos, glaciales,
marinos.
33
ARCILLAS EN CONSTRUCCIÓN
❑ Las arcillas sometidas a cocción a altas temperaturas dan lugar a un material alveolar (huecos) de forma
redondeada, de superficie poco porosa y núcleo con muchos huecos, que sirven como árido ligero tanto
para carreteras, subbases, como para edificios, y fabricación de hormigones ligeros utilizados como
aislantes térmicos.
❑ Las arcillas presentan escasa capacidad portante, por tanto se debe obrar con precaución por los posibles
asientos que se pueden presentar.
❑ Si se va a levantar una estructura en este tipo de terrenos, se tiene que hacer las cimentaciones con
pilotes, siendo preferibles los fabricados in situ, extrayendo el terreno y sustituyéndolos por los pilotes.
❑ En presas de tierra se usan las arcillas, como núcleo, por su carácter impermeable.
❑ Los embalses sobre terrenos arcillosos tributan en excelente garantía en impermeabilidad, pero son muy
propensos a los deslizamientos, especialmente en fases de desembalse, que puede afectar toda la
infraestructura existente en los alrededores del lago formado.
❑ Hay varios tipos de arcillas: montmorillonita, caolinita, illita o mica hidratada, hayllosita, bentonita, clorita
vermiculita,
34
ARCILLAS EN CONSTRUCCIÓN
❑ La arcilla junto con la caliza, sometidos a procesos de
elaboración y cocción se usa para la fabricación del cemento.
❑ Si la estabilizamos con cal o cemento se puede usar en las sub
bases.
❑ Hay varios tipos de arcillas: montmorillonita, caolinita, illita o
mica hidratada, hayllosita, bentonita, clorita vermiculita,
35
ROCA SEDIMENTARIA:MONTMORILLONITA
❑ La montmorillonita, es una arcilla expansiva, que no son recomendables para la
ejecución de obras civiles e hidráulicas.
❑ El aumento y disminución del volúmen que presentan por procesos, alternantes, de
humedad y secado originan presiones o asentamientos que dañan muy seriamente
cualquiera estructura erigida sobre ella.
❑ La presencia de la montmorillonita, obliga al ingeniero a ser muy cauteloso al tratar de
cimentar sobre este tipo de rocas.
❑ No es recomendable, cuando se trata de edificios o viviendas unifamiliares debido al
corto presupuesto y poca o nula investigación geológica a realizar.
❑ En obras viales, las arcillas afectan a los taludes, cunetas, sobre cunetas y terraplenes,
así como la capacidad portante. En este caso hacer buen drenaje para evitarlo.
36
ROCAS SEDIMENTARIAS
❑ Lutitas Expansivas: no es otra cosa que una arcilla consolidada, por tanto éstas
cuando son expuestas tienen la propiedad de expandirse y puedan causar serios
daños en obras civiles y/o hidráulicas, por lo que causa mucha preocupación a los
ingenieros responsables de las estructuras que se pueden afectar por tales
movimiento de roca. Aflora este tipo de roca en el NE peruano San Lorenzo,
reservorio y canal de derivación Poechos, Pisco (Pto. Pejerrey), Ica, AQP (irrig. La
Cano).
❑ Calizas Cavernosas: La aparición imprevista de cavernas en las calizas (CO3Ca)
ocasionan problemas en obras de ingeniería, pues la caliza por su propia
composición es soluble en el agua e incluso de naturaleza ligeramente ácida. No
debe olvidarse jamás, ésta propiedad cuando de investigaciones con fines
ingenieriles se trata.
37
ROCAS SEDIMENTARIAS
❑ Anhidrita: es una variedad de yeso, depositadas en un medio ambiente marino que ha
precipitado ingentes cantidades de sulfato de calcio (CaSO4) combinado con agua, las cuales
bajo presiones enormes desde épocas geológicas pasadas, las altas temperaturas del agua
contenida en el yeso se expulsa, produciéndose el sulfato de calcio puro o anhidrita de color
blancuzco y compacta, el cual puede combinarse nuevamente con el agua expandiéndose
rápidamente en volumen y en ciertos casos hasta en más de 50%, claro que la anhidrita no es
muy frecuente, pero se le debe vigilar.
❑ Yeso: Es más abundante que la anhidrita, pero con la salvedad que los problemas con el yeso
no son tan peligrosos como los que pueda causar la anhidrita. De existir algún problema con el
yeso, éste se da con la solubilidad en el agua, por tanto las medidas de corrección a tomarse
en cuenta sería la de mantener alejado el agua del yeso o inyectando cemento en cantidades y
dosis pre diseñada.
38
USOS
❑ Anhidrita: tiene aplicaciones en construcción, en la fabricación
del cemento Portland, en la del ácido sulfúrico y en ciertos
fertilizantes. La variedad azulada, llamada vulpinito se usa como
piedra ornamental
❑ Yeso o aljez: (CaSO 4 ·½H 2 O). elaboración y perfeccionamiento de
mamposterías, revoques, enlucidos y guarnecidos (yeso negro).
❑ También en los estuques y empastados de muros, como
agregado para el cemento, aislante térmico, molduras,
ornamentales y estatuillas
❑ Lutita expansiva: porosas e impermeables e incluyen limos y
arcillas.
❑ Calizas cavernosas: el agua diluye el carbonato de su
composición originando cavernas. Se debe tener cautela al
construir sobre este tipo de terrenos.
39
JABRE
❑ El jabre puedes considerarlo como una arena algo
limosa densa. Cohesión en torno a 1..0-1.5 t/m2 y ángulo
de roz en torno a 28-32º. V a depender mucho de su
estado de alteración, al ser producto de la alteración del
granito, t e puedes encontrar zonas más sanas con
valores resistentes mayores y tramos muy meteorizados
más flojos.
❑ La geometría entre zonas más alteradas y zonas sanas
suele ser muy irregular y complicada, se presentan
bolsadas de zonas relictas en áreas alteradas, etc...Te
recomiendo esos parámetros tan bajos por esto mismo,
para que estés del lado de la seguridad. oca o matriz
rocosa son agregados de minerales que presentan
40
ROCAS SEDIMENTARIAS
❑ La grava, arena, limo y arcillas, son productos de la meteorización de rocas preexistentes en la
superficie de la corteza terrestre, sea cual sea su naturaleza y origen.
❑ Las gravas y las arenas se han depositado por transporte del agua, hielo o viento, en modo
suspensión o arrastradas al fondo de los ríos, mares, lagos, valle otros.
❑ Las gravas y las arenas están conformadas mayormente por cuarzo (resistente e inalterable)
especialmente la última de las nombradas.
❑ Se encuentran mezcladas con lutitas (rocas detríticas arcillosa).
❑ En la industria de la construcción son materiales típicos para la fabricación de morteros y
hormigones, siempre estén limpias y tengas material contaminantes como las arcillas, que
tengan buena resistencia y aceptable adherencia con el cemento.
❑ Es costumbre, buscar canteras que contengas este tipo de materiales en lechos de ríos
actuales o antiguos, en terrazas, en canchales, conos de deyección cuyo materias es bien
heterogéneo, anguloso debido al transporte y depositación.
❑ Las arenas de playa no debe utilizarse, porque need un gran lavado para eliminar sales.
41
ROCAS METAMÓRFICAS - RM
❑ Se originan a partir de rocas preexistentes sometidas
al fenómeno del metamorfismo.
❑ Han sufrido cambios considerables en su carácter
mineralógico, donde intervienen el calor, la presión y
los fluidos o gases químicamente activos.
❑ Los prefijos meta, orto y para, significan:
❑ Meta: RM, que proceden de rocas igneas y
metamórficas,
❑ Orto: RM procedentes de rocas igneas,
❑ Para: RM que procede de rocas sedimentarias.
42
USOS ROCAS METAMÓRFICAS
❑ Las corneanas son roca metamórfica de grano
fino
❑
43
ROCAS METAMÓRFICAS - RM
❑ Existen tres principales tipos de metamorfismo según
el agente metamórfico predominante: regional, de
contacto y dinámico.
❑ Metamorfismo Regional: abarca áreas muy grandes
sometidas a temperaturas, presiones y deformaciones
extremas dentro de las zonas más profundas de la
corteza, ej. pizarra, filita, gneis, mármol.
❑ Metamorfismo de contacto: Se presenta cuando el
magma altera la roca circundante debido a la
temperatura, causando alteración térmica, ej. Las
corneanas, hornfels, pizarras moteadas, mármol.
❑ Metamorfismo dinámico: ocurre cuando la presión o el
esfuerzo cortante (orogénico) se encuentra asociada
con zona falladas. Ej. Gneis, milonitas
44
ROCAS METAMÓRFICAS - RM
❑ Las RM pueden ser bandeadas (foliadas) o masivas.
❑ Foliadas: pizarra, argilita, gneis, filita, esquisto,
eclogita, etc.
❑ Masivas: mármol, ónix, cuarcita, hornfels, skarn
❑ Mayormente deben utilizarse como rocas
ornamentales.
❑ Ej. La pizarra en fachadas; y, como roca de
cimentación no es mala, salvo que se encuentre
alterada. Son impermeables.
45
IMPORTANCIA EN INGENIERÍA
1.Ubicar obras civiles o hidráulica en espacios geológicos seguros.
2. Por donde trazar vías de comunicación y que las condiciones geológicas sean favorables.
3. En qué condiciones geológicas - geotécnicas debe cimentarse un edificio.
4. Cómo excavar un talud para que sea estable y constructivamente económico.
5. Cómo excavar un túnel
6. Con qué materiales geológicos puede construirse una presa, terraplén, carretera, etc.
7. A qué tratamientos debe someterse el terreno para evitar o corregir filtraciones, hundimientos, asientos,
desprendimientos etc.
8.La facilidad de excavación tanto en roca y suelo están relacionadas con la resistencia del terreno y la
magnitud de los esfuerzos internos, asimismo con la estructura geológica del terreno, el nivel freático, el
almacenaje del terreno y su permeabilidad, entre otros.
9. En excavaciones demasiados profundas la temperatura de la roca y gases son importantes.
10. En muy importante el conocimiento de la geología del terreno que se va a excavar previendo accidente
bajo superficie.
11. Los métodos más comunes para excavar o hacer un agujero son la perforación mediante taladros,
sondeos (barrenos) tuneladoras, voladuras, excavación mecánica en terrenos blandos.
46
UNIDAD I - TEMA 3
❑GEOLOGÁ ESTRUCTURAL

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Rocas: clasificación, características y usos en la construcción

  • 2. 2 ROCAS ❑ Roca es una masa de material natural de semidura a dura, compuesta por uno o varios minerales. ❑ Todas las rocas están compuestas por minerales y como tales juegan un rol muy importante en la industria de la construcción. ❑ Las rocas se pueden dividir en tres grupos: igneas, sedimentarias y metamórficas. ❑ Las arenas, gravas y arcillas cubren cerca de las tres cuartas partes de la superficie terrestre
  • 3. 3 CARACTERÍSTICAS ❑ El conocimiento de la geología dónde se va ubicar una estructura para su construcción es totalmente indispensable. ❑ Las propiedades de la matriz rocosa se estudian en laboratorio, y el macizo “IN SITU”. ❑ Ej. Un macizo tipo granito, duro, compacto, nula meteorización, impermeable, basta una muestra de la matriz pétrea para que sea representativa. ❑ Si fuese un yacimiento de calizas y margas, con abundante plegamiento, densidad elevada y alteración de la roca, se necesita una serie de ensayo “in situ”.
  • 4. 4 CARACTERÍSTICAS DE LA MATRIZ ROCOSA ❑ En laboratorio se determina las características de la matriz como: ❑ Textura y estructura. ❑ Granulometría ❑ Densidad ❑ Porosidad ❑ Permeabilidad ❑ Hinchamiento ❑ Dureza ❑ Abrasión ❑ Resistencia a la compresión ❑ Resistencia a la tracción ❑ Resistencia al esfuerzo cortante o de cizalla ❑ Velocidad de ondas elásticas
  • 5. 5 ROCAS IGNEAS ❑ Las rocas igneas son el resultado de la consolidación del magma, sean al interior de la corteza terrestre llamadas rocas plutónicas (granito, riolita, diorita, basalto), o en superficie del mismo llamas rocas volcánicas (andesita, traquita, riolita). ❑ Tamaño del grano muy variable. ❑ Las que no se ven a simple vista se llaman afaníticas (oscuro, oculto). Riolita, basalto, ❑ Las que se distinguen a simple vista se les denomina faneríticas (claras). Granito
  • 6. 6 ROCAS IGNEAS EFUSIVAS ❑ Las rocas efusivas (cuando explota un volcán) pueden ser: ❑ Gases: generalmente vapor de agua y CO2, SO2, SH2, CLH, etc. ❑ Piroclastos: fragmentos de material fundido lanzados a la atmósfera junto con los gases. ❑ Según el tamaño los piroclastos pueden ser: ❑ Cenizas (<de 3mm), ❑ Lapillis (3-30mm) y ❑ Escorias (> 3cm) ❑ Bomba volcánica (escoria). ❑ El material consolidado de polvo, cenizas y lapilli se les llama tobas volcánicas. ❑ Los piroclastos más gruesos, si se consolidan, forman un aglomerado.
  • 7. 7 ROCAS EFUSIVAS ❑ El lapilli (piedra pequeña) son piroclastos más gruesos que las cenizas, pero su comportamiento es similar a un suelo granular anguloso. Es alterable a arcilla. ❑ Escoria: otro tipo de piroclastos, constituye la lava basáltica, donde las oquedades dejadas por el gas son numerosas y de forma irregular, es parecido a las escorias de las fundiciones. ❑ El lapilli y la escoria pueden servir en terraplenes, cuya compactación debe ser mayor que la que se aplica en otros materiales granulares para provocar la ruptura de las puntas que presentan fragmentos, consiguiendo así el asiento definitivo antes de su utilización. Alterables a arcillas. ❑ En caso de cimentación no son recomendables por el tipo de suelo granular. ❑ La riolita, obsidiana, traquita y fonolita,(rocas volcánicas, lavas o colada lávica) duras y resistentes cuando de soportar presiones de refiere siempre y cuando dentro de su composición no existan geodas. ❑ La andesita en buen estado puede utilizarse también en mampostería y machacada como sub base en carreteras, es impermeable y actúa como buen cierre en proyectos hidráulicos.
  • 8. 8 ROCAS IGNEAS: USOS ❑ El uso de las rocas ígneas tipo volcánicas queda restringida a zonas muy concretas en Perú, así tenemos que, en ciudades con herencia volcánica, se han construido diversas obras civiles e hidráulicas como en AQP, Tacna, Huancavelica. ❑ Las rocas volcánicas tipo colada lávica presentan gran confianza cuando se trata de sustentar cualquiera obra civil. ❑ Las cenizas, al cementarse dan lugar a tobas blandas, son poco densos y se alteran fácilmente a arcillas expansivas, y adquieren plasticidad en contacto con el agua, es un suelo CL. ❑ En cimentaciones pueden producir asentamientos diferenciales, si ésta es trasmitida a la ceniza. ❑
  • 9. 9 ROCAS VOLCÁNICAS: USOS ❑ El basalto (piedra negra que lleva hierro), se utiliza en mampostería por su fácil labra, y como árido es muy buena por tener superficie rugosa y buena adherencia al cemento y asfalto. ❑ Como adoquines es resistente( no deben pulirse) ❑ Enchapes y como piedra ornamental ❑ Para puertos, diques, carreteras, escolleras, rellenos, etc. ❑ Como balastos en ferrocarriles ❑ Se debe tener cautela en su uso, debido a su fácil fracturación.
  • 10. 10 ROCAS VOLCÁNICAS: APLICACIONES ❑ En general, las R° volcánicas sanas y compactas dan buenos cimientos para asentar estructuras ❑ Lapilli, escorias, arenas (material suelto) obliga al ingeniero a realizar cimentaciones especiales. ❑ Recientemente se están produciendo varillas de basalto y lo usan como refuerzo alternativo a las varillas de acero en el concreto. ❑ La ventaja de las varillas de basalto sobre las barras de acero radica en que no sufren corrosión. ❑ Dichas varillas de basalto son la fusión de fibras de basalto provenientes de la roca y resina.
  • 12. 12 ROCAS IGNEAS INTRUSIVA ❑ El granito (mica, feldespato y cuarzo), roca plutónica, presenta buena resistencia, trabajable y de fácil labra que ha permitido ser muy utilizada en edificaciones tanto en zonas rurales como en edificios suntuosos. ❑ El granito tiene buena resistencia al desgaste, y su rugosidad es excelente para recibir aglomerantes, por ello lo han utilizado en mampostería, sillar, losas, adoquines, enchapados (cocinas, escaleras etc) y también como roca ornamental. Granodiorita
  • 13. 13 ROCAS IGNEAS INTRUSIVAS ❑ En el interior de edificios, losas y baldosas de granito pulido, se utilizan en encimeras, pisos de baldosas, peldaños de escaleras y muchas otras características prácticas, decorativas y ornamentales ❑ El granito se presenta de color gris, rosado y hasta amarillento. ❑ La familia del granito son: granito, granodiorita, tonalita, adamellita o monzonita, aplita, pegmatita, diorita, sienita, gabro (sin cuarzo). ❑ Las canteras de granito son irregulares debido a su fracturamiento por meteorización química por la presencia de feldespatos alterados, caolín, micas.
  • 14. 14 ROCAS IGNEAS ❑ El granito es una de las rocas ígneas que presentan un buen comportamiento para la sustentación de cualquier tipo de estructura, debido a su elevada resistencia a la compresión. ❑ El granito y su clan presentan una elevada resistencia a la compresión ❑ En general las rocas ígneas presentan buen comportamiento para soportar todo tipo de estructuras civiles y viales. ❑ Cuando se trata de proyectos hidráulicos las que mejor comportamiento son las rocas plutónicas como el granito, pero debe realizarse análisis petrográficos previos a su utilización.
  • 15. 15 ROCAS IGNEAS: GRANITO ❑ Para firmes de carreteras, para escolleras (diques de puertos), para cimentaciones es muy buena para la sustentación de cualquier tipo de estructura, por su elevada resistencia a la compresión. ❑ Para los embalse, por ser una roca impermeable. ❑ Es excelente para la sustentación para cualquier tipo de estructura, pues tiene elevada resistencia a la compresión. ❑ En excavaciones “open pit” tipo vertical o subvertical por su gran estabilidad, siempre que no haya fracturas. ❑ En excavaciones subterráneas suelen mantenerse bien y cortarse sin que se altere la roca. ❑ El jabre (arcilla) puede que este presente y origine dificultad al trabar en las rocas graníticas. ❑ Los productos del granito como el jabre y las arenas, cuando tienen bastante porcentaje de arcillas puede utilizarse como material impermeable, en ataguías (obras temporales, para encauzar flujos de agua) y contraataguías.
  • 16. 16 CANTERA DE ORIGEN GRANÍTICO ❑ Las canteras de origen granítico alterado se convierten en rocas sedimentarias ❑ Estas canteras son irregulares y se encuentran contaminados por la presencia de feldespatos alterados, caolín y micas, y si se usa como material de construcción, debe lavarse previamente incrementando los costos del producto resultante. ❑ El árido obtenido de un granito sano, es resistente, presenta gran rugosidad con buena adherencia al cemento y a los pavimentos. ❑ El árido, de un granito ligeramente alterado, puede dar lugar a la presencia de mica y algo de caolín, que obligaría al lavado respectivo. ❑ El ingeniero debe ser cauto cuando se trata de arenas naturales procedentes del granito, pues suelen tener exceso de caolín (arcilla).
  • 17. 17 ROCAS IGNEA: GRANITO ❑ El granito presenta una extraordinaria calidad en cuanto a resistencia se refiere y de fácil labra, ha permitido que sea usada con gran confianza en todo tipo de construcciones civiles o hidráulicas. ❑ Presenta buena resistencia al desgaste y su rugosidad es muy buena para recibir a los aglomerantes. ❑ Es empleado en mampostería, sillerías, bordillos, losas, baldosas, adoquines, enchapados. ❑ En el interior, losas y baldosas de granito pulido se utilizan en encimeras, pisos de baldosas, peldaños de escaleras y muchas otras características prácticas, decorativas y ornamentales. ❑ Como piedra triturada, como base en construcción, como agregado en la construcción de carreteras, balasto de ferrocarril, cimientos, etc
  • 18. 18 ROCAS IGNEAS EFUSIVAS ❑ En el caso de las cenizas tipo piroclastos que al cementarse se denominan tobas, son materiales poco densos, muy alterables. que adquieren plasticidad en presencia de agua. Su expansividad es de baja a media. Según Casagrande pueden considerarse CL (arcillas inorgánicas de baja plasticidad), cuya alteración da lugar a las arcillas expansivas. ❑ Cuando se usan en cimentaciones puede producirse asientos si la capa sobre la que se apoya no absorbe las cargas aplicadas y las transmite a los niveles de cenizas infrayacentes. ❑ Las tobas se utilizan como bloques para pequeñas edificaciones y en la fabricación de cementos puzolánicos.
  • 19. 19 ROCAS SEDIMENTARIAS ❑ Es el producto de la destrucción de rocas prexistentes por actividad química o física. ❑ Pueden ser de origen clásticas, químicas y orgánicas. ❑ El 99% de su volumen total lo forman tres tipos: pizarra blanda, arenisca y caliza. ❑ Rocas sedimentarias más conocidas se tiene: ❑ De origen detrítico: • Gravas y arenas • Limos y arcillas • Conglomerados • Areniscas: Cuarcita. Arcosa. Molasa. Grauwaca • Limolita • Arcillita
  • 20. 20 ROCAS SEDIMENTARIAS ❑ Rocas intermedias: • Marga ❑ Rocas no Detríticas • Rocas carbonatadas • Caliza, • Dolomía • Evaporitas • Yeso, • Sulfuros ❑ Etc. •
  • 21. 21 ROCAS SEDIMENTARIAS ❑ La calcita: fabricación del cemento y cal, para elaborar morteros, cal viva y apagada. ❑ La caliza: Fresca, buen agregado y menos abrasivo, es buena materia prima para la fabricación del cemento y la cal, piedra ornamental etc. ❑ Dolomita ❑ Lateritas, ❑ Bauxitas, Margas, Gredas, ❑ Conglomerados, ❑ Grava, arena, limo y arcilla, para construcción ❑ Diatomitas ❑ Etc.
  • 22. 22 ROCAS SEDIMENTARIAS ❑ Rocas sedimentarias evaporita, ❑ Rocas sedimentarias bioquímicas. •
  • 23. 23 ARCILLA: (Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O) ❑ Son minerales fundamentales de los sedimentos arcillosos, y, son el resultado de la meteorización química de rocas igneas y metamórficas que contienen aluminio (>feldespato). ❑ Las arcillas es un material terroso constituido por silicatos de aluminio hidratados con material coloidal y fragmentos de roca, que generalmente se hacen plásticas cuando están en contacto con la humedad, y pétreas por la acción del fuego. ❑ No es un mineral sino un agregado de minerales y sustancias coloidales.
  • 25. 25 ARCILLA: (Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O) ❑ Por su origen se clasifican en: ❑ Arcillas residuales: formadas por meteorización in situ, como los caolines y arcillas rojas, ❑ Arcillas coloidales: masas de corrimiento de tierras. Bentonita ❑ Arcillas transportadas del tipo sedimentarias: marinas, lacustres, de llanura de inundación, estuáricas, deltaicas, ❑ Arcilla glaciáricas: erosión y depositación glacial derretidos. ❑ Arcillas eólicas: algunos loess, formados y depositodas por el viento. ❑ Por su característica tiene muchas aplicaciones en la industria actual. ❑ Presenta plasticidad, determinada mediante los índices de Atterberg (L l, L p y L. de Retracción o contracción).
  • 26. 26 ARCILLAS ❑ Hoy en día las arcillas comerciales, aquellas que sirven como materia prima industrial, figuran entre los recursos minerales más importantes, tanto por el volumen explotado como por el valor de la producción. ❑ El 90 % de la producción es usado en la industria para la fabricación de materias de construcción y agregados. ❑ El 10 % a otras industrias (fabricación de papel, caucho, pinturas, absorbentes, decolorantes, arenas de moldeo, productos químicos y farmacéuticos, agricultura, cosméticos, etc.). ❑ Las arcillas usadas en construcción, se las denomina arcillas cerámicas, arcillas para la construcción o arcillas comunes. Estas arcillas están constituidas por dos o más minerales mayormente ilita y esmectita. ❑ Los otros (10%) se las llaman arcillas especiales, constituidas fundamentalmente por un sólo tipo de mineral de la arcilla, y sus propiedades dependen esencialmente de las características de ese mineral. Estas, a pesar de ser mucho menos importantes en volumen, suponen más del 70 % del valor de las arcillas comerciales, y son objeto de comercio internacional como los caolines y arcillas caoliníferas, y bentonitas, sepiolita y paligorskita. ❑ Trabajo encargado: las arcillas especiales pueden servir como depuración de aguas residuales industriales y comunales? . Explicar el procedimiento, arcillas utilizadas y resultados. Plazo de entrega 1 semana.
  • 27. 27 APLICACIONES DE LAS ARCILLAS ❑ En la industria: ❑ En cerámica: loza, refractarios, alfarería, electroporcelana, etc.). ❑ Como material de relleno en industrias como las del plástico, papel, caucho, pinturas, insecticidas, cueros, jabones, etc.). ❑ Por sus propiedades químicas se pueden utilizar en la industria química, petroquímica y farmacéutica. ❑ En la fabricación de cementos refractarios, como catalizadores y moldes de fundición. ❑ Por su comportamiento reológico, se aplican como material de adherencia en fundición y para ruedas abrasivas. ❑ Por sus características de absorción y de color, para pesticidas, pigmentos colorantes, cosméticos y productos farmacéuticos. ❑ Sin embargo, muchos tipos de arcillas se importan, como por ejemplo las dedicadas a usos en la industria farmacéutica, del papel y de alimentos. (¡Doval et al., 1991; González, 1990)
  • 28.
  • 29. 29 ARCILLAS: APLICACIONES ❑ En cerámicas, construcción, fabricación y también cosmetología. ❑ Los ladrillos de arcilla y tejas: materiales de construcción más antiguos del mundo y que aún son muy utilizados. ❑ Los adobes: barro sin cocer. Chan Chan, ❑ Los materiales cerámicos para la construcción son naturales, versátiles y duraderos. ❑ Las arcillas se moldean fácilmente en una forma que conservan cuando se secan, y se endurecen y pierden su plasticidad cuando se someten a calor. ❑ Se puede reconocer al ladrillo cuando al golpear con una varilla de hierro su sonido es metálico y no sordo.
  • 30. 30 ARCILLAS: PROPIEDADES • Vean algunas de sus principales propiedades: • Son versátiles: se emplean en paredes, fachadas y cubiertas, así como jardines, terrazas y espacios abiertos etc. • Eficiencia energética: por sus excelentes propiedades de aislamiento, los materiales cerámicos para la construcción ayudan a reducir el consumo energético de los edificios. • Durabilidad: son robustos, estables • Estética: ladrillos de arcilla, azulejos son de naturaleza estética y muy versátiles. • Economía: edificio hecho de ladrillo se construye con rapidez y flexibilidad: ahorro de tiempo y dinero. • Sostenibilidad: ladrillos de cara vista y tejas de arcilla, así como adoquines son materiales de construcción particularmente sostenibles. Los de revestimiento son libres de contaminantes y alérgenos y por lo tanto compatible con los humanos y la naturaleza.
  • 31. 31 ARCILLAS EN CONSTRUCCIÓN ❑ La característica más importante es la plasticidad, la capacidad de cambiar de forma cuando se le somete a un esfuerzo y mantiene la nueva forma al cesar éste. ❑ Hay varios tipos de arcillas: montmorillonita, caolinita, ilita o mica hidratada, hayllosita, bentonita, clorita vermiculita,
  • 32. 32 ARCILLAS EN LA CONSTRUCCIÓN ❑ Mezclado el barro con agua y paja o fibras vegetales se hacen adobes que sirven de muros, corrales, tapiales entre otros y son económicos. ❑ La característica más importante es la plasticidad o sea la capacidad de cambiar de forma cuando se le somete a un esfuerzo y mantiene la nueva forma al cesar éste. ❑ Es impermeable cuando se satura, ❑ Presenta alta capilaridad (poros) ❑ No es susceptible a la licuefacción ❑ Es fácilmente erosionable, presenta cierta cohesión y tiene nulo ángulo de rozamiento. ❑ Se presenta en colores variables: blanco, negro, verde, rojizo, por la presencia de óxidos de hierro, materia orgánica, etc. ❑ Se encuentra en los sedimentos fluviales, lacustres, ríos, glaciales, marinos.
  • 33. 33 ARCILLAS EN CONSTRUCCIÓN ❑ Las arcillas sometidas a cocción a altas temperaturas dan lugar a un material alveolar (huecos) de forma redondeada, de superficie poco porosa y núcleo con muchos huecos, que sirven como árido ligero tanto para carreteras, subbases, como para edificios, y fabricación de hormigones ligeros utilizados como aislantes térmicos. ❑ Las arcillas presentan escasa capacidad portante, por tanto se debe obrar con precaución por los posibles asientos que se pueden presentar. ❑ Si se va a levantar una estructura en este tipo de terrenos, se tiene que hacer las cimentaciones con pilotes, siendo preferibles los fabricados in situ, extrayendo el terreno y sustituyéndolos por los pilotes. ❑ En presas de tierra se usan las arcillas, como núcleo, por su carácter impermeable. ❑ Los embalses sobre terrenos arcillosos tributan en excelente garantía en impermeabilidad, pero son muy propensos a los deslizamientos, especialmente en fases de desembalse, que puede afectar toda la infraestructura existente en los alrededores del lago formado. ❑ Hay varios tipos de arcillas: montmorillonita, caolinita, illita o mica hidratada, hayllosita, bentonita, clorita vermiculita,
  • 34. 34 ARCILLAS EN CONSTRUCCIÓN ❑ La arcilla junto con la caliza, sometidos a procesos de elaboración y cocción se usa para la fabricación del cemento. ❑ Si la estabilizamos con cal o cemento se puede usar en las sub bases. ❑ Hay varios tipos de arcillas: montmorillonita, caolinita, illita o mica hidratada, hayllosita, bentonita, clorita vermiculita,
  • 35. 35 ROCA SEDIMENTARIA:MONTMORILLONITA ❑ La montmorillonita, es una arcilla expansiva, que no son recomendables para la ejecución de obras civiles e hidráulicas. ❑ El aumento y disminución del volúmen que presentan por procesos, alternantes, de humedad y secado originan presiones o asentamientos que dañan muy seriamente cualquiera estructura erigida sobre ella. ❑ La presencia de la montmorillonita, obliga al ingeniero a ser muy cauteloso al tratar de cimentar sobre este tipo de rocas. ❑ No es recomendable, cuando se trata de edificios o viviendas unifamiliares debido al corto presupuesto y poca o nula investigación geológica a realizar. ❑ En obras viales, las arcillas afectan a los taludes, cunetas, sobre cunetas y terraplenes, así como la capacidad portante. En este caso hacer buen drenaje para evitarlo.
  • 36. 36 ROCAS SEDIMENTARIAS ❑ Lutitas Expansivas: no es otra cosa que una arcilla consolidada, por tanto éstas cuando son expuestas tienen la propiedad de expandirse y puedan causar serios daños en obras civiles y/o hidráulicas, por lo que causa mucha preocupación a los ingenieros responsables de las estructuras que se pueden afectar por tales movimiento de roca. Aflora este tipo de roca en el NE peruano San Lorenzo, reservorio y canal de derivación Poechos, Pisco (Pto. Pejerrey), Ica, AQP (irrig. La Cano). ❑ Calizas Cavernosas: La aparición imprevista de cavernas en las calizas (CO3Ca) ocasionan problemas en obras de ingeniería, pues la caliza por su propia composición es soluble en el agua e incluso de naturaleza ligeramente ácida. No debe olvidarse jamás, ésta propiedad cuando de investigaciones con fines ingenieriles se trata.
  • 37. 37 ROCAS SEDIMENTARIAS ❑ Anhidrita: es una variedad de yeso, depositadas en un medio ambiente marino que ha precipitado ingentes cantidades de sulfato de calcio (CaSO4) combinado con agua, las cuales bajo presiones enormes desde épocas geológicas pasadas, las altas temperaturas del agua contenida en el yeso se expulsa, produciéndose el sulfato de calcio puro o anhidrita de color blancuzco y compacta, el cual puede combinarse nuevamente con el agua expandiéndose rápidamente en volumen y en ciertos casos hasta en más de 50%, claro que la anhidrita no es muy frecuente, pero se le debe vigilar. ❑ Yeso: Es más abundante que la anhidrita, pero con la salvedad que los problemas con el yeso no son tan peligrosos como los que pueda causar la anhidrita. De existir algún problema con el yeso, éste se da con la solubilidad en el agua, por tanto las medidas de corrección a tomarse en cuenta sería la de mantener alejado el agua del yeso o inyectando cemento en cantidades y dosis pre diseñada.
  • 38. 38 USOS ❑ Anhidrita: tiene aplicaciones en construcción, en la fabricación del cemento Portland, en la del ácido sulfúrico y en ciertos fertilizantes. La variedad azulada, llamada vulpinito se usa como piedra ornamental ❑ Yeso o aljez: (CaSO 4 ·½H 2 O). elaboración y perfeccionamiento de mamposterías, revoques, enlucidos y guarnecidos (yeso negro). ❑ También en los estuques y empastados de muros, como agregado para el cemento, aislante térmico, molduras, ornamentales y estatuillas ❑ Lutita expansiva: porosas e impermeables e incluyen limos y arcillas. ❑ Calizas cavernosas: el agua diluye el carbonato de su composición originando cavernas. Se debe tener cautela al construir sobre este tipo de terrenos.
  • 39. 39 JABRE ❑ El jabre puedes considerarlo como una arena algo limosa densa. Cohesión en torno a 1..0-1.5 t/m2 y ángulo de roz en torno a 28-32º. V a depender mucho de su estado de alteración, al ser producto de la alteración del granito, t e puedes encontrar zonas más sanas con valores resistentes mayores y tramos muy meteorizados más flojos. ❑ La geometría entre zonas más alteradas y zonas sanas suele ser muy irregular y complicada, se presentan bolsadas de zonas relictas en áreas alteradas, etc...Te recomiendo esos parámetros tan bajos por esto mismo, para que estés del lado de la seguridad. oca o matriz rocosa son agregados de minerales que presentan
  • 40. 40 ROCAS SEDIMENTARIAS ❑ La grava, arena, limo y arcillas, son productos de la meteorización de rocas preexistentes en la superficie de la corteza terrestre, sea cual sea su naturaleza y origen. ❑ Las gravas y las arenas se han depositado por transporte del agua, hielo o viento, en modo suspensión o arrastradas al fondo de los ríos, mares, lagos, valle otros. ❑ Las gravas y las arenas están conformadas mayormente por cuarzo (resistente e inalterable) especialmente la última de las nombradas. ❑ Se encuentran mezcladas con lutitas (rocas detríticas arcillosa). ❑ En la industria de la construcción son materiales típicos para la fabricación de morteros y hormigones, siempre estén limpias y tengas material contaminantes como las arcillas, que tengan buena resistencia y aceptable adherencia con el cemento. ❑ Es costumbre, buscar canteras que contengas este tipo de materiales en lechos de ríos actuales o antiguos, en terrazas, en canchales, conos de deyección cuyo materias es bien heterogéneo, anguloso debido al transporte y depositación. ❑ Las arenas de playa no debe utilizarse, porque need un gran lavado para eliminar sales.
  • 41. 41 ROCAS METAMÓRFICAS - RM ❑ Se originan a partir de rocas preexistentes sometidas al fenómeno del metamorfismo. ❑ Han sufrido cambios considerables en su carácter mineralógico, donde intervienen el calor, la presión y los fluidos o gases químicamente activos. ❑ Los prefijos meta, orto y para, significan: ❑ Meta: RM, que proceden de rocas igneas y metamórficas, ❑ Orto: RM procedentes de rocas igneas, ❑ Para: RM que procede de rocas sedimentarias.
  • 42. 42 USOS ROCAS METAMÓRFICAS ❑ Las corneanas son roca metamórfica de grano fino ❑
  • 43. 43 ROCAS METAMÓRFICAS - RM ❑ Existen tres principales tipos de metamorfismo según el agente metamórfico predominante: regional, de contacto y dinámico. ❑ Metamorfismo Regional: abarca áreas muy grandes sometidas a temperaturas, presiones y deformaciones extremas dentro de las zonas más profundas de la corteza, ej. pizarra, filita, gneis, mármol. ❑ Metamorfismo de contacto: Se presenta cuando el magma altera la roca circundante debido a la temperatura, causando alteración térmica, ej. Las corneanas, hornfels, pizarras moteadas, mármol. ❑ Metamorfismo dinámico: ocurre cuando la presión o el esfuerzo cortante (orogénico) se encuentra asociada con zona falladas. Ej. Gneis, milonitas
  • 44. 44 ROCAS METAMÓRFICAS - RM ❑ Las RM pueden ser bandeadas (foliadas) o masivas. ❑ Foliadas: pizarra, argilita, gneis, filita, esquisto, eclogita, etc. ❑ Masivas: mármol, ónix, cuarcita, hornfels, skarn ❑ Mayormente deben utilizarse como rocas ornamentales. ❑ Ej. La pizarra en fachadas; y, como roca de cimentación no es mala, salvo que se encuentre alterada. Son impermeables.
  • 45. 45 IMPORTANCIA EN INGENIERÍA 1.Ubicar obras civiles o hidráulica en espacios geológicos seguros. 2. Por donde trazar vías de comunicación y que las condiciones geológicas sean favorables. 3. En qué condiciones geológicas - geotécnicas debe cimentarse un edificio. 4. Cómo excavar un talud para que sea estable y constructivamente económico. 5. Cómo excavar un túnel 6. Con qué materiales geológicos puede construirse una presa, terraplén, carretera, etc. 7. A qué tratamientos debe someterse el terreno para evitar o corregir filtraciones, hundimientos, asientos, desprendimientos etc. 8.La facilidad de excavación tanto en roca y suelo están relacionadas con la resistencia del terreno y la magnitud de los esfuerzos internos, asimismo con la estructura geológica del terreno, el nivel freático, el almacenaje del terreno y su permeabilidad, entre otros. 9. En excavaciones demasiados profundas la temperatura de la roca y gases son importantes. 10. En muy importante el conocimiento de la geología del terreno que se va a excavar previendo accidente bajo superficie. 11. Los métodos más comunes para excavar o hacer un agujero son la perforación mediante taladros, sondeos (barrenos) tuneladoras, voladuras, excavación mecánica en terrenos blandos.
  • 46. 46 UNIDAD I - TEMA 3 ❑GEOLOGÁ ESTRUCTURAL