Papel de la Geología en el estudio de las rocas industriales.
(tarea)
Introducción
• Rocas industriales: roca natural elaborada. Roca que después de ser extraida y tratada, tiene un uso comercial.
• Roca explotable: roca de cantera con un valor en el mercado, por la que se espera obtener un beneficio económico.
• Valoración de rocas y minerales industriales: fluctuación de precios y comercialización.
Aridos
Son partículas de roca que, unidas con o sin ligante, constituyen parte o la totalidad de una obra civil.
TIPOS DE ARIDOS
NaturalesGranulares
Artificiales: subproductos de procesos industriales•Escorias•Estériles…
Reciclados
Machaqueo
Yacimientos de arenas, gravas y conglomerados
• Depósitos fluviales– Depósitos de canal o aluviales– Depósitos de terrazas– Abanicos aluviales
• Depósitos glaciares• Depósitos costeros• Depósitos marinos• Gravas compactas
Tipos de rocas para áridos
• Rocas Igneas• Rocas Metamórficas• Rocas Sedimentarias
–Calizas –Areniscas
• Otros: estériles del carbón
Situación del sector en España
• Calizas y dolomías 127 Mt (53%)• Rocas Igneas 34 Mt (33%)• Arenas y Gravas 79 Mt (14%)
Tipo de roca Producción
Usos
• Construcción• Corrección de suelos• Control de emisiones en centrales térmicas• Fabricación de vidrio, cerámicas, pinturas,
plásticos…
Destino y consumo
• Hormigón preparado 27.5%– Hormigón en obra 14.5%– Prefabricados 12.9%– Morteros 27.1%
• Carreteras, balastos… 18%
Definición de términos
• Cemento Mezcla de caliza (marga y/o arcilla)Cocción a elevada temperatura: clinkerMolienda del clinkerAdiciones (yeso, cenizas, escorias…)
• Hormigón 75% de áridos11% de cemento14% de agua potableAditivos químicos: plastificantes, acelerantes, retardantes, oclusores de aire…
• Mortero Mezcla de áridos, cemento y agua, en distintas proporciones
Definición de términos
• Macadam Roca machacada y empaquetada mecánicamente por medio de apisonadoras, unidas mediante piedra fina y agua. El macadam bituminoso está unido por ligante bituminoso.
• Ligante Cualquier agente cementante de suelos o áridos: agua, arcilla, cemento, cal, bitumen, resinas sintéticas…
• Zahorra
Clasificación de los áridos
• Áridos para hormigones y morteros– Arena (0-5 mm)– Grava (6-12 y 12-20 mm)
• Áridos para prefabricados– Arena (0-3 y 0-5 mm)– Gravilla (6-12 y 12-18 mm)
• Balasto para construcción de vías ferreas– Grava (10-25 mm)– Balasto fino (16-31.5 mm)– Balasto grueso (25-50 mm)
Clasificación de los áridos
• Áridos para carreteras– Material de relleno y plataforma– Sub-base– Base de gravas: 14-16 mm y arena (0-4 mm)– Capa de rodadura (aglomerado asfáltico): 40%
arena/60% grava
Berma
Pavimento
Capa de rodadura
Macadam
Capa intermedia
Capa base
Capa Subbase
Propiedades de los áridos
• Como elementos aislados– Dimensión, forma, redondez– Densidad, porosidad, permeabilidad, dureza– Función de la mineralogía:
• Propiedades físicas: estructura, textura y fábrica• Propiedades químicas: estabilidad mineral
• Como conjunto
Valoración de yacimientos de áridos
• Aridos naturales• Aridos de machaqueo
– Parámetros geométricos– Parámetros hidrogeológicos– Parámetros del material extraible– Factores que influyen en la explotabilidad:
• Intrínsecos• Extrínsecos
Factores que definen la potencialidad de una masa rocosa como yacimiento de árido
de machaqueo• Características intrínsecas
– Naturaleza, estructura y relación con la topografía.– Nivel freático regional.– Estado tensional y distribución de diaclasas– Cobertera no utilizable– Composición mineralógica– Propiedades de conjunto de la roca– Aptitud para molienda– Forma y propiedades de superficie de los productos de
trituración.
Factores que definen la potencialidad de una masa rocosa como yacimiento de árido
de machaqueo
• Características extrínsecas– Situación respecto al centro de consumo– Tipo de instalaciones, flexibilidad y rendimiento– Demanda– Suelo edificable– Características climáticas de la zona– Impacto ambiental
EFECTOS DE LA ALTERACI N Y�METEORIZACI○ N
INFLUENCIA DE LAS ESTRUCTURAS:
Primarias
Secundarias
•Estructuras deposicionales
•Granoselección
•Estratificación cruzada
•Disyunción columnar
•Contracciones por enfriamiento
•Pliegues
•Fallas
•Diaclasas
Arlita
Arcilla expandidaMaterial aislante de origen cerámico, con estructura altamente porosa derivada de su expansión a altas temperaturas.
Usos: Morteros aislantes ultraligerosHormigones ligerosAislamientos térmicosAislamientos acústicos
Proceso de fabricación•Molturación de la arcilla: a partir de arcilla extraida de cantera, se almacena, homogeiniza y se seca. Una vez seca, se muele hasta obtener un polvo muy fino, denominado”crudo”
•Granulación de la arcilla: el crudo se aglomera con agua en platos granuladores formando unas esferas de barro de tamaño controlado. Estas esferas, de entre 0-4 mm, son el germen de la arcilla expandida.
•Cocción de la arcilla: la expansión de la arcilla se produce en hornos rotatorios, a T=1.200 C. Al tiempo que funde, se produce la combustión de la materia orgánica. Los gases de combustión expanden la bola de barro hasta alcanzar 5 veces el tamaño original.
Propiedades de los hormigones ligeros
• Ligereza• Homogeneidad y adherencia• Resistencia a ataques químicos• Resistencia al fuego• Aislante térmico• Aislante acústico
Densidad de diferentes tipos de áridos
Arlita 350 Kg/m3
Arena 1.600 Kg/m3
Mortero de cemento 2,000 Kg/m3