CANTERA-AGREGADO

UNSAAC

Facultad de Ingeniería Civil Carrera Profesional de Ingeniería Civil

INFORME N°1

TEMA: AGREGADOS EXTRAÍDOS DE LA CANTERA 3 DE MAYO. ASIGNATURA: TECNOLOGIA DEL CONCRETO DOCENTE: ING.GUIDO HOLGADO ESCALANTE FECHA DE ENTREGA: 6 DE FEBRERO DEL 2015 INTEGRANTES: 1. BRAVO FUENTES Jose Carlos

134513

2. CAMPERO ESPINOZA Joel Adrian

131549

3. CAPARO CHALLCO Carlos Alberto

131053

4. HANCCO DAZA Elias

124756

5. MONZON CHALLCO Harry Mell

130084

CICLO: 2014-2V CUSCO - 2015

INDICE 1. RESUMEN

1

2. INTRODUCCION

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3. OBJETIVO

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4. INFORMACION GENERAL

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5. CANTERA 3 DE MAYO

3

6. PROCESOS DE EXTRACCIÓN DE AGREGADOS

4

7. PROCESO DE TRITURACIÓN Y TAMIZADO

5

8. ENSAYOS REALIZADOS

6

a. MUESTREO i. PROCEDIMIENTO 1. AGREGADO GRUESO

6

2. AGREGADO FINO

7

b. CONTENIDO DE HUMEDAD i. PROCEDIMIENTO

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ii. RESULTADOS

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9. PRINCIPALES USOS DE LOS MATERIALES DE LA CANTERA

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10. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

10

11. AGRADECIMIENTO

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12. BIBLIOGRAFÍA

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13. WEBGRAFÍA

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14. ANEXO 1: GALERÍA FOTOGRÁFICA DEL VIAJE A LA CANTERA 3 DE MAYO

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a. FOTOGRAFIA DEL GRUPO DE TRABAJO

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15. ANEXO 2: CANTERAS DEL DEPARTAMENTO DE CUSCO

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16. ANEXO 3: CROQUIS DE LA CANTERA 3 DE MAYO

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TECNOLOGIA DEL CONCRETO

Agregados Utilizados en el Sector de la Construcción Extraídos De La Cantera 3 De Mayo Jose Carlos Bravo Fuentes (1), Joel Adrian Campero Espinoza (2), Carlos Alberto Caparo Challco (3), Elias Hancco Daza(4), Harry Mell Monzon Challco (5). Facultad de Ingeniería Civil (1)(2)(3)(4)(5) Carrera Profesional de Ingeniería Civil (1)(2)(3)(4)(5) Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco (1)(2)(3)(4)(5) Ciudad Universitaria de Perayoc, Cusco, Cusco.

Resumen Una cantera es el lugar de donde se extrae piedra y otros materiales usados en la construcción. La cantera 3 de mayo está ubicada en el distrito de Lucre, Provincia de Quispicanchi, Departamento de Cusco. Esta cantera produce agregados naturales, triturados y no triturados, con sus diversas clasificaciones según la demanda del mercado. Se utiliza el frente único como método de explotación, el cual más adelante se detalla, así como la maquinaria que se usa, los procesos de carga y transporte de agregados, la trituración y tamizado. En la cantera se realiza la trituración primaria y secundaria mediante una serie de chancadoras y zarandas. La empresa que administra la cantera 3 de mayo realizo los ensayos de Granulometría, Densidad y Absorción, Relación de Vacíos, Peso Unitario, etc. Los cuales se ejecutaron en el laboratorio de Mecánica de Suelos y Materiales de la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco, los ensayos se desarrollaron para determinar si los agregados de la cantera 3 de Mayo cumplen con la Norma Técnica Peruana (NTP), así como con las normas internacionales de la ASTM y del ACI. En último lugar se describe los materiales que la cantera produce para obras de construcción civil.

Palabras Claves: NTP, ASTM, ACI, Cantera, Agregados, Cascajo, Carga, Acarreo, Maquinaria, Trituración, Tamizado, Transporte.

Documentos Relacionados: 

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ASTM C 33 Agregados para concreto. Especificaciones. ASTM C 125 Terminología referente al concreto y los agregados para concreto. NTP 400.010 Extracción y preparación de las muestras de los agregados. NTP 400.037 Agregados. Requisitos. NTP 339.047 Concreto y Agregados para concreto, Terminología relativa. NTP 339.185 Contenido de humedad total de agregado por secado.

Entidades Citadas:     

MINISTERIO DE ENERGIA Y MINAS (MINEM) MINISTERIO DE CULTURA (MINCU) UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO (UNSAAC) COSAPI S.A. ODEBRECHT PERÚ

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INTRODUCCIÓN En el departamento de Cusco existen más de 15 canteras, entre las cuales están la cantera de Rumicolca, Huacoto, Pisaq, Cunyac, Machupicchu, Ñaupataray, Racchi, Mesarumiyoc, Huchuyqosqo, Huamanqorqo, Chequerec, Cachicata, Huilque, Vicho, 3 de Mayo, etc. Estas canteras de minería no metálica están registradas en el Ministerio de Energía y Minas, de las cuales se ha escogido a la cantera 3 de Mayo para describir los procesos relacionados a la extracción, trituración, tamizado y clasificación de los agregados. La información que se presenta esta relacionada a los procesos de obtención del agregado clasificado, para ello primero se describe la selección de la cantera hasta su último proceso por los que pasan los agregados, para que finalmente sean llevados a las obras de construcción. En cada proceso se presentan las maquinarias empleadas y sus características. Posteriormente se realizaran ensayos de laboratorio para determinar las propiedades físicas y de resistencia que tienen estos agregados, con los cuales se podrá garantiza la calidad que estos poseen. Adicionalmente se explica los diferentes usos de los agregados de la cantera 3 de Mayo en las obras de Ingeniería Civil.

Cantera 3 de Mayo, ubicado a 29.8Km de la ciudad de Cusco.

OBJETIVO GENERAL Describir los procesos de extracción del agregado y conocer las propiedades físicas y de resistencia de la cantera 3 de mayo.

INFORMACIÓN GENERAL Se define como cantera al lugar donde se extraen rocas o minerales no metálicos. Los materiales pétreos extraídos son destinados al sector de la construcción. El establecimiento de una cantera empieza con la disponibilidad del yacimiento pétreo del sitio, por lo que se estudia el mapa geológico de la región. Una vez que se tienen estos parámetros y seleccionado el lugar, se debe realizar el denuncio de la cuadricula ante el ministerio de energía y minas. Si el denuncio se encuentra muy próximo a ruinas arqueológicas, es necesario una autorización del Ministerio de Cultura. Para la explotación de una cantera se debe elaborar un proyecto de explotación, donde se indique el proceso de extracción que se va llevar acabo, los planes de seguridad industrial, ocupacional, plan de contingencia, etc. Actualmente, es necesario crear planes de restauración, en el que se debe garantizar la sostenibilidad del área explotada. Así como un plan de manejo ambiental, en que se detalle las acciones que se requieren para prevenir, mitigar, controlar, compensar y corregir los posibles efectos o impactos ambientales negativos causados por el desarrollo de la actividad. Los agregados también llamados áridos son materiales que se extraen en canteras, los cuales se pueden clasificar según lo siguiente: Sistema de obtención Estructura pétrea mineral Tamaño   

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CANTERA DE 3 DE MAYO La cantera 3 de Mayo se encuentra ubicada en el distrito de Lucre, Provincia de Quispicanchi, Departamento de Cusco, A 29.8Km de la ciudad del Cusco, entre Huambutio y Huacarpay. El yacimiento pétreo que explotan en la cantera es de tipo sedimentario. El material que extraen es de canto rodado, el cual está depositado en unos bancos en la montaña. La capacidad de producción de la cantera es de 105 a 120 metros cúbicos diarios. En el grafico siguiente se indica las rutas y las áreas de trabajo:

Imagen Satelital – Google Earth 2014 Leyenda: Poligono verde: Zona de Explotación. Poligono anaranjado: Zona de Producción. Linea morada : Ruta de acceso a la cantera. Linea roja: Ruta para el transporte de la materia prima. Linea amarilla: Carretera Huacarpay – San Salvador.     

La cantera 3 de Mayo clasifica sus productos en tres grupos:

Piedra Chancada de ¾”

Piedra Chancada de ½”

Confitillo

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PROCESOS DE EXTRACCIÓN DE AGREGADOS En la cantera 3 de Mayo se desarrolla el método de frente único debido a que existe en dicho lugar el canto rodado, el material es extraído con retroexcavadoras y cargadores frontales para luego ser transportados a la chancadora.

Depósito de canto rodado.

Cargador Frontal usado para el movimiento del material.

Alimentación de la chancadora. pág. 4


PROCESO DE TRITURACIÓN Y TAMIZADO La trituración se da en diferentes etapas para reducir el tamaño de las piedras extraídas debido a que estas etapas de reducción están directamente relacionadas con la energía aplicada. Se dividen en dos etapas: Trituración primaria Se realiza con una chancadora de mandíbula. Trituración secundaria Se realiza con una chancadora de cono. Tipos de chancadoras: 

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Chancadora de mandíbula

Chancadora de cono

En combinación estas dos trituradoras tienen una producción diaria de 8 volquetes de 15 cubos en promedio trabajando 6 días a la semana. Luego de ser triturado el material este se aloja sobre una banda que posteriormente llegara a una zaranda vibratoria compuesta por tamices, los cuales seleccionan el agregado en tamaños de ¾”, ½” y confitillo.

El material es almacenado en bancos, los cuales posteriormente son expedidos a los distribuidores y a las obras.

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ENSAYOS REALIZADOS MUESTREO PROCEDIMIENTO AGREGADO GRUESO 1. Se vuelca el agregado con la ayuda de una pala sobre un saco, realizando un decapeo de la superficie para minimizar la segregación por el movimiento del material.

2. Se divide en 4 partes la muestra.

3. Se escoge las dos porciones más homogéneas y se procede a retirar las otras dos muestras. 4. Se vierte el agregado en un saquillo para los posteriores ensayos de laboratorio. pág. 6


AGREGADO FINO 1. Se vuelca el agregado con la ayuda de una pala sobre un saco, realizando un decapeo de la superficie para minimizar la segregación por el movimiento del material.

2. Se divide en 4 partes la muestra.

3. Se escoge las dos porciones más homogéneas y se procede a retirar las otras dos muestras. 4. Se vierte el agregado en un saquillo para los posteriores ensayos de laboratorio.

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CONTENIDO DE HUMEDAD PROCEDIMIENTO 1. Se recolecta la muestra in situ preservando el agua que contiene el agregado. Para el ensayo de contenido de humedad es necesario una porción significativa de agregado. 2. Se pesan las muestras antes de ingresarlas al horno.

Peso inicial del Agregado fino

Peso inicial del Agregado grueso

3. Se ingresan las muestras en recipientes al horno, las muestras deben ser secadas por 24 horas a una temperatura de 110° C. 4. Se pesan las muestras que previamente se retiraron del horno.

Peso final del Agregado fino Peso final del Agregado grueso 5. Posteriormente se analizan los datos recolectados. pág. 8


RESULTADOS Se tiene la fórmula para hallar el contenido de humedad:

inicial − Pesofinal Peso H% =  Pesofinal .100 Agregado Fino: Los datos obtenidos en el laboratorio son:

Pesoinicial = 399.97 g

Pesofinal = 394.35 g

Reemplazando los datos en la fórmula:

7g− 394.3 5g).100 H% = (399.9394. 35g H% = 1.425 Agregado Grueso: Los datos obtenidos en el laboratorio son:

Pesoinicial = 450.68 g

Pesofinal = 449.27 g

Reemplazando los datos en la fórmula:

8g− 449.2 7g).100 H% = (450.6449. 27g H% = 0.314

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PRINCIPALES USOS DE LOS MATERIALES DE LA CANTERA La cantera 3 de mayo produce agregados gruesos y agregados finos para concretos convencionales. Dentro de su producción se tiene:  

Piedra Chancada de ¾”. Piedra Chancada de ½”.

Confitillo. Los agregados producidos en la cantera 3 de Mayo pueden ser usados para producir: Concretos. Cimiento o Zapata o Sobre cimiento o Columnas o Muros de contención o Placas o Falso Piso o Piso o Vigas o Losas Macizas o Techos Aligerados o Gradas o Escaleras o Bloquetas de concreto. Morteros. Aglomerados asfalticos. Carreteras (Bases y Sub-bases). Rellenos de nivelación y estabilización. 

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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 

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Consideramos que el agregado producido en la cantera 3 de Mayo es muy bueno, ya que es del tipo canto rodado, el cual es muy resistente. Este agregado se tritura en chancadoras, las cuales crean bordes angulosos en las piedras y con lo cual se genera mayor adherencia. La trituración del agregado se da dos procesos. Se tiene una trituración primaria, en la cual se utiliza una chancadora de mandíbula y una trituración secundaria, en la se utiliza una chancadora de cono. En la cantera se produce agregados conocidos de ¾”, de ½” y confitillo , los cuales son usados en las obras de ingeniería del departamento de Cusco. El material tiene diversidad de dimensiones, lo cual favorece su curva granulométrica. Esta cantera cuenta con maquinaria moderna, con lo que su producción diaria es alta. La cantera provee sus productos a empresas como COSAPI S.A. y ODEBRECHT PERÚ.

AGRADECIMIENTO Agradecemos al Ing. Guido Holgado Escalante por los fundamentos básicos impartidos en las aulas universitarias, así como al Sr. Victor Cordoba, propietario de la cantera 3 de Mayo por su deferencia hacia el grupo de trabajo.

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BIBLIOGRAFÍA Tópicos de Tecnología del Concreto - Enrique Pasquel Carbajal. Colegio de Ingenieros del Perú - Impreso en Perú. Agregados para Concretos - Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto. Editorial Limusa - Impreso en México. Técnicas Modernas en la Producción de Agregados Pétreos - Pedro Luis Benitez Esparza. FUNDEC A.C - Impreso en México. Concretos de cementos Portland y Asfaltos - Thomas D. Jarson. Diseño de mezclas- tecnología del concreto - Riva López,Enrique. Editorial HasloImpreso en el Perú. Naturaleza y materiales del concreto - Enrique Riva Lopez. ACI Peru. Impreso en Perú. 

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WEBGRAFÍA    

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http://es.wikipedia.org/wiki/Materiales_p%C3%A9treos http://www.monografias.com/trabajos55/agregados/agregados.shtml http://es.wikipedia.org/wiki/Hormig%C3%B3n https://es.scribd.com/doc/56653404/Estudio-Tecnico-de-Una-Cantera-de-Agregadosde-Construccion

http://www.agrecom.com.pe/canteras.php https://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/20257/1/Tesis%20Cic yt%20_definitivo_pv.pdf http://www.acaceres.addr.com/student_access/Agregados.pdf http://www.aimecuador.org/capacitacion_archivos_pdf/Explotaci%C3%B3n%2 0de%20canteras.pdf http://intranet2.minem.gob.pe/web/archivos/dgaam/inicio/resumen/RE_2008 441.PDF

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Galería Fotográfica del viaje a la Cantera 3 de Mayo

Carretera Asfaltada, Tramo Huacarpay – San Salvador.

Cantera 3 de Mayo, ubicado a 29.8Km de la ciudad de Cusco. pág. 12


Trocha carrozable de ingreso a la cantera 3 de Mayo.

Depósito de Canto Rodado – Zona de Explotación.

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Depósito de canto rodado – Zona de Producción.

Maquinaria usada para el transporte del material – Cargador Frontal.

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Tolva de alimentación de la chancadora.

Alimentación de la chancadora con la ayuda de un cargador frontal.

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Excavadora y Cargador frontal usado en las operaciones de la planta.

Faja transportadora de material.

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Trituración primaria - Chancadora de mandíbula.

Trituración secundaria - Chancadora de cono.

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Zaranda Vibratoria

Clasificación según el tamaño.

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Bancos de Agregado clasificado.

Agregado de tamaño de 3/4”.

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Agregado de tamaño de 1/2”.

Confitillo.

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Muestreo del agregado.

Cuarteo del agregado grueso.

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Cuarteo del agregado fino.

Transporte del Agregado. pág. 22


Recojo del material para las pruebas del laboratorio.

Equipo de trabajo – Tecnología del Concreto 2014-2V.

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CANTERAS DEL DEPARTAMENTO DE CUSCO 1. CANTERA DE RUMICOLCA Está ubicado cerca de la ruinas de pikillacta, tiene predominio de roca andesita, la cual fue utilizada desde la época pre inca, inca colonial, etc. Se utiliza para la construcción de gran para te de la ciudad del cusco. 2. CANTERA DE HUACOTO Se localiza en el distrito de San Jerónimo. Con estas piedras se elaboraron los adoquines de plaza de armas así como el templo de Qoricancha; tiene un predominando de la roca de andesita, se usó desde la época pre inca. 3. CANTERA DE PISAQ Se localiza en el distrito del mismo nombre, existe un predominio de la roca andesita con la cual se construyó en centro arqueológico de Pisaq. 4. CANTERA DE CUNYAC Se localiza en el departamento de Apurímac en la carretera que conduce hacia Abancay la cual provee de material fino, la cual es de buena calidad pero su costo en elevado, esto por su transporte desde las riberas del rio Apurímac. 5. CANTERA DE MACHUPICCHU Esta cantera se encuentra vigente en la actualidad, la cual tiene predominio de la roca de granito de la forma de Bartolito como la de Vilcabamba, se encuentra dentro de la ramificación de las siguientes canteras: Sallacmarca, Intipata, Palcay, Paucarcancha, entre otros. 6. CANTERA DE ÑAUPATARAY Localizado en San Sebastián en cercanías de la localidad de Ccorao, donde existe la andesita de color rosado utilizado en la construcción del centro arqueológico del mismo nombre. 7. CANTERA DE RACCHI Está ubicado en la localidad de oropesa, que da de distribución de material a la localidad de Choquepucllo. 8. CANTERA DE HUCHUYQOSQO La cual se encuentra localizado al frente de la ciudad de Calca, donde existe el predominio de la roca de andesita y también de pórfido rojo, etc. en la parte inferior de la cantera; se utilizó en la construcción del centro arqueológico que tiene el mismo nombre. 9. CANTERA DE HUAMANQORQO Se encuentra localizado en el distrito de Limatambo en frente de la comunidad de Tarahuasi en el que se encuentra Pórfido rojo, que sirve para la construcción en la zona. 10. CANTERA DE CHEQUEREC Esta cantera se ubica en el camino que se dirige hacia Urubamba en el cual predomina la andesita. 11. CANTERA DE PIÑIPAMPA Pertenece a la formación de Rumicolca, la cual también es explota desde la apoca pre inca, donde se encuentra piedra de andesita; últimamente esta cantera viene trayendo material que perjudica a la reacción química del concreto, por lo cual baja su resistencia. 12. CANCETARA DE CACHICATA Se ubica cerca de la localidad de Ollantaytambo en el cual predomina la roca de pórfido rojo la cual se utilizó en la construcción del centro arqueológico del mismo nombre. 13. CANTERA DE HUILQUE Se obtiene agregado fino, a partir de la piedra canchada; se ubica en la carretera que se dirige hacia Abancay entre Curahuasi y Limatambo. 14. CANTERA DE VICHO Se obtiene arena proveniente de mina la cual su grado de humedad que proviene entre Huambutio y San Salvador.

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CANTERA-AGREGADO

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