MATERIALES PÉTREOS NATURALES 1.
GENERALIDADES SOBRE LOS PETREOS NATURA NATURALES LES
1.1. INTRODUCCIÓN Los pétreos naturales, piedras o rocas, fueron unos de los primeros materiales utilizados por el hombre primitivo para construir los refugios donde protegerse de la meteorología adversa o de los ataques de animales. Desde entonces, y a lo largo de las sucesivas épocas que han constituido la Historia de la Humanidad, los pétreos naturales siempre han estado presentes en la Construccin !rquitectnica, !rquitectnica, como materia prima imprescindible. "on diversas las aplicaciones de los pétreos naturales en la edificacin, pudiéndose citar las siguientes# $evestimiento de paramentos verticales y pavimentacin en e%teriores e interiores, fabricacin de materiales conglomerados &morteros, hormigones, etc...', elementos de f(brica &sillería, mampostería, etc...', materia prima en la fabricacin de productos cer(micos, de vidrios, etc... !ctualmente, pese a la presencia en el mercado de nuevos materiales con características y prestaciones muy venta)osas en algunos aspectos, se prefiere el empleo de pétreos naturales para muy diferentes aplicaciones constructivas, tanto en obras de rehabilitacin de edificios antiguos como en la construccin de edificios de nueva planta. *n general, siempre se apuntan dos venta)as entre otras, que permiten )ustificar la preferencia en la eleccin de materiales pétreos naturales frente a otros de naturaleza artificial o sintética. *n primer lugar, los materiales naturales mantienen sus propiedades constitutivas, a pesar de los tratamientos posteriores a los que deben someterse, y adem(s ofrecen un mayor atractivo estéticamente hablando, frente a otros materiales de origen no natural. *n segundo lugar, las rocas no e%igen ser ob)eto de grandes transformaciones industriales para obtener los productos que ser(n utilizados finalmente en obra, aunque si hay que aplicar las correspondientes técnicas de e%traccin en canteras, y efectuar los traba)os de manipulacin y acabado que cada variedad de roca e%i)a o necesite en funcin de su posterior uso en obra. Los pétreos naturales se presentan comercialmente ba)o formas distintas y dimensiones muy diferentes &placas, baldosas, adoquines, adoquines, etc...', que dependen dependen por una parte de las características intrínsecas del propio material y por tanto de las operaciones de manipulacin que admitan, y por otra, de su empleo en la construccin arquitectnica.
1.2. ORIGEN DE LAS ROCAS. ROCAS. COMPOSICIÓN QUÍMICA Y MINERALÓGICA MINERALÓGICA *l origen de +as rocas data de millones de aos, tantos como tiene la corteza terrestre, que es la envoltura o capa e%terna de la tierra. La formacin de las rocas se e%plica a través de diferentes fenmenos geolgicos geolgicos de naturaleza naturaleza interna y e%terna que han sucedido y siguen produciéndose, lo que genera modificaciones en la corteza terrestre, tanto a nivel estructural como desde el punto de vista de su composicin composicin química y mineralgica. mineralgica. *stos fenmenos, fenmenos, comprenden desde aquellos que se generan a determinadas profundidades en el interior de la corteza terrestre, hasta otros que son provocados por agentes ambientales atmosféricos. La corteza terrestre, y por tanto las rocas est(n constituidas en primer término por elementos químicos. *n la tabla - se presenta esta composic in química elemental, con los porcenta)es apro%imados en cada caso. Tabla. Compo!"!#$ %&'m!"a (l(m($)al *( la "o+)(,a )(++()+(.
El(m($)o %&'m!"o /-0*1 "-L-C- !L89-1- H-*$$ C!LC- "D- =>!"- 9!01*"- tros
S'mbolo 2 "i !l :e Ca 1a ? 9g
Po+"($)a-( 34 5 67 5 75 ;5 35 < 65 65 @5
Como se observa, el o%igeno es el elemento mayoritario en la corteza terrestre. *l silicio también participa de forma destacada y el resto representan porcenta)es sensiblemente inferiores. inferiores. Los elementos químicos, silicio, hierro, aluminio, calcio, etc..., en la naturaleza se encuentran combinados combinados con el o%igeno, dando lugar a unos compuestos químicos químicos que se denominan %idos. =or tanto, la composicin de la corteza terrestre también se puede e%presar considerando considerando la participacin de cada uno de estos compuestos %idos mayoritarios. mayoritarios. *n la tabla -se presentan estos datos. Tabla. Compo!"!#$ %&'m!"a /#0!*o *( la "o+)(,a )(++()+(.
OIDOS !nhídrido "ilícico %ido de !luminio %ido férrico %ido ferroso %ido de 9agnesio %ido de Calcio %ido de =otasio %ido de "odio tros
3ORMULA "i2 6 ! - 62< :e62< :e 9g Ca ? 62 1a6
PORCENTA4E A2 5 @A5 <5 35 <5 ;5 <5 35 65
*stos datos que refle)an las tablas, permiten deducir que solo un grupo reducido de elementos químicos son los componentes mayoritarios de la corteza terrestre y en definitiva de las rocas. =or otra parte, los elementos químicos no solo se combinan para formar %idos. >ambién lo hacen formando asociaciones m(s comple)as, siendo algunas de ellas constituidas por los %idos en parte o totalmente. *stas asociaciones o agrupaciones de elementos químicos, dan lugar a compuestos o grupos de compuestos químicos que a su vez constituyen los m!$(+al(. M!$(+al( "on sustancias naturales slidas, casi siempre de naturaleza inorg(nica, físicamente homogéneas, con composicin química característica, formadas a partir de procesos físicoB químicos que se producen entre los elementos químicos que constituyen la corteza terrestre. Los (tomos de los elementos químicos que componen los minerales, se distribuyen espacialmente ocupando posiciones geométricamente ordenadas, lo que da lugar a "+!)al(. La perfeccin de estos cristales y los posibles defectos que puedan presentarse en los mismos, depender(n de las condiciones presentes durante su formacin. La disposicin simétrica y repetitiva de estos ordenamientos de (tomos, permite caracterizar a los cristales y clasificarlos dentro de uno de los 4 grandes sistemas cristalinos.
3!5&+a. Lo 6 5+a$*( !)(ma "+!)al!$o.
Los minerales segn su composicin química y segn el ordenamiento geométrico que presenten sus elementos constituyentes, manifiestan unas determinadas propiedades &Color, brillo, densidad, dureza, cohesin, etc. Los minerales en las rocas se denominan# Î 9inerales esenciales BBB Cuando su presencia es mayoritaria Î Minerales accesorios --- Cuando su presencia es minoritaria.
M!$(+al( p+(($)( ($ la +o"a Cuarzo, Corindn, ligisto, 9agnetita :eldespatos &rtoclasas, =lagioclasas' =iro%enos, !nfíboles, 9icas. =irita, Elenda, 0alena. Calcita, Halita & sal gema' Fesos, anhidrita
Compo!"!#$ %&'m!"a %idos "ilicatos "ulfuros Carbonatos Cloruros "ulfatos
Tabla.M!$(+al( "o$)!)&7($)( 8&$*am($)al( *( la +o"a 7 & "o++(po$*!($)( "ompo!"!#$ %&'m!"a.
1.9. CICLO GEOLÓGICO DE LAS ROCAS EN LA CORTE:A TERRESTRE La materia que constituye la corteza terrestre est( sometida a continuos procesos de transformacin de naturaleza e%gena yGo endgena. *stos procesos determinan cambios significativos en la composicin, constitucin y propiedades de las rocas. *l ciclo geolgico puede representarse gr(ficamente mediante un esquema muy general tal como se puede ver en la figura siguiente# 9ediante procesos de naturaleza endgena el magma contenido en el interior de la corteza terrestre, se enfría y consolida para formar las rocas eruptiv as. Las rocas eruptivas se alteran y deterioran fragment(ndose, disgreg(ndose y pulveriz(ndose debido a la accin de agentes ambientales atmosféricos &Lluvia, viento, hielo, temperatura e%tremas, etc..'. :enmenos de transporte ambientales como el aire o el agua de los ríos, trasladan los fragmentos o partículas de las rocas hasta lugares donde geogr(ficamente su sedimentacin o asentamiento es adecuado. !sí se forman las rocas se di me nta ri as . Las rocas sedimentarías, mediante procesos de naturaleza endgena &en el interior de la corteza terrestre a temperaturas elevadas y grandes presiones', se transforman en rocas metamrficas.
1.;. CLASI3ICACIÓN DE LAS ROCAS Los pétreos naturales pueden clasificarse en# Î $C!" *$8=>-!" Î $C!" "*D-9*1>!$-!" Î $C!" 9*>!9$:-C!" *l origen de las +o"a (+&p)!
Plutónicas
−
Filoneanas
−
Eruptivas
*l origen de las +o"a (*!m ($ )a+ !a se encuentra en el asentamiento de restos de otras rocas ya e%istentes. *ste asentamiento o depsito, se realiza a través de diferentes vías, lo que permite clasificar las rocas sedimentarias en cuatro grupos# −
Rocas de origen mecánico
−
Rocas de origen químico
−
Rocas de origen biológico
−
Rocas de origen volcánico.
*l origen de las +o"a m()am#+8!"a se e%plica debido a la transformacin o cambio sufrido por rocas ya e%istentes. *ste cambio muy profundo, se manifiesta principalmente porque se produce una evolucin posterior de la composicin mineralgica y en la estructura de las rocas.
2.
COMPORTAMIENTO DE LAS ROCAS
2.1. LA ESTRUCTURA DE LAS ROCAS La constitucin de las rocas se estudia determinando características estructurales observables desde el punto de vista tanto macroscpico como microscpico. Las características macroestructurales son las que pueden observarse a simple vista, y definen fundamentalmente# Ca+=")(+ A5+(5a*o> Los minerales forman un con)unto con cohesin. Ca+=")(+ D!5+(5a*o> 1o hay cohesin entre las partículas que las forman. Ca+=")(+ Ma! Distribucin homogénea de los minerales. Ca+=")(+ No Ma! !grupacin de minerales de forma heterogénea. Con respecto a las características microestructurales se pueden diferenciar cuatro tipos fundamentales de microestructuras o te%turas# E)+&")&+a ?olo"+! )al!$a > Constituida por granos cristalinos con tamaos relativos similares o diferentes. E)+&")&+a ?!po"+!)al!$a> Constituidas por granos cristalinos que arman en una base compuesta por materia amorfa. E)+&")&+a @')+(a > Constituida esencialmente por materia en estado amorfo &no cristalino'. E)+&")&+a Cl= )!"a o D()+!)!"a> !gregado de fragmento de rocas o detritus de otras rocas anteriormente destruidas, acarreadas por el agua o viento y depositadas posteriormente donde se consolidan.
?olo"+!)al!$a ?!po"+!)al!$a Cl=)!"a @')+(a "in embargo, es muy posible encontrar estructuras en las rocas que no responden rigurosamente a las descripciones anteriormente, aunque se aseme)en en algunos aspectos. *sto es debido fundamentalmente a la comple)idad de los fenmenos de formacin y transformacin de las rocas que se desarrollan ba)o condiciones muy variopintas. T!po *( ()+&")&+a @a+!(*a* *( +o"a 0ranitoidea o granuda 0ranitos &$ocas -gneas plutnicas' =orfídica =rfidos &$ocas -gneas filoneanas' ítrea o amorfa Easalto &$oca -gnea eruptiva' Cl(stica !reniscas& $oca "edimentaria ' Laminar $ocas sedimentarias estratificadas LaminarBho)osa =izarras &$oca 9etamrfica' :ibrosa "erpentinitas &$. -gnea B atípica' Compacta B cristalina 9(rmoles &$oca 9etamrfica'
La estructura de las rocas, no solo nos permite conocer la ordenacin de los minerales, sino que también nos aporta informacin sobre el posible comportamiento mec(nico resistente de las mismas. De hecho, las rocas al ser sometidas a esfuerzo mec(nico, una vez llegan al límite m(%imo de resistencia admitido, se quiebran mostrando diferentes tipos de fracturas segn su constitucin# − 3+a")&+a Pla$a> *structura 0ranitoidea, compacta. − 3+a")&+a I$"l!$a*a o ("alo$a*a> *structura pizarrosa, ho)osa − 3+a")&+a a)!lloa> *structura fibrosa
2.2. PROPIEDADES 3ÍSICAS ?ÍDRICAS 2.2.1.
D($!*a* Apa+($)( 7 D($!*a* R(al. La densidad aparente se define como el cociente entre la masa y el volumen aparente siendo el volumen aparente el limitado por la superficie e%terior de la probeta &incluyendo el volumen ocupado por los poros'. La densidad real DR se define como el cociente entre la masa y el volumen real @+ Los valores de densidad aparente y densidad real suelen ser pr%imos si el material pétreo es poco poroso, pero son muy distantes si este volumen de poros es alto.
2.2.2.
Po+o!*a* A""(!bl(. Las piedras naturales pueden presentar en su masa poros accesibles &poros e%teriores' al agua yGo poros interiores o inaccesibles. *sta propiedad puede modificar la durabilidad de las rocas. !lgunos procesos de alteracin provocan su aumento mientras que ciertos tratamientos de la piedra la disminuyen.
2.2.9.
?&m(*a* *( Sa)&+a"!#$. "e define como el volumen de agua retenida en los poros del mater ial después de una inmersin en agua durante un tiempo definido a presin atmosférica. "e e%presa en tantos por ciento con respecto al peso en seco del material. "u valor indica la capacidad natural de absorcin de agua por parte de la piedra. 8na humedad de saturacin alta advierte sobre el posible deterioro del material si va a estar e%puesto a un clima riguroso con ciclos de hieloB deshielo.
2.2.;.
Abo+"!#$ *( a5&a po+ "ap!la+!*a*. *s la cantidad de agua que se introduce en los poros del material por succin capilar.
2.2..
P(+m(ab!l!*a* al
2.9. COMPORTAMIENTO TÉRMICO Cuando un elemento material &pared', separa dos recintos que se encuentran a distintas temperaturas, se establece debido a este gradiente, una transferencia de calor desde el m(s caliente al m(s frío. La cantidad de calor que traspasa la pared depende de# − espesor de la pared. − superficie de la pared. − diferencias de temperaturas entre ambas superficies de la pared. − tiempo transcurrido. − propiedades intrínsecas del material que constituye la pared.
Q I calor transmitido T, I >emperatura de la superficie m(s caliente de la pared. T2 I >emperatura de la superficie &cara' m(s fría de la pared. S I "uperficie de las caras ( I espesor de la pared ) I tiempo I Coeficiente que depende de las características del material que constituye la pared y de la temperatura. ! este coeficiente se le denomina Co(8!"!($)( *( Co$*&")!
CONDUCTI@IDAD /"alm.FC. @,622 @,@22 B <,622 2,4K2 B <,222 6,722 6,K22 @,422 B <,222 @,;22 6,322 2,@<2 2,<;2 2,@A2 2,3A2 2,264 2,<22 B2,362 @<,222 B ;3,222
2.;. COMPORTAMIENTO ACHSTICO T+a$m!!#$ *( o$!*o. 2.;.1. *n general los materiales compactos son buenos aislantes acsticos, ya que se puede decir que el aislamiento crece con la densidad del material atravesado, mientras que los materiales porosos nunca deben ser utilizados para aislamiento acstico.
2.;.2.
Abo+"!#$ *( o$!*o. *l )!(mpo *( +(<(+b(+a"!#$ es uno de los par(metros que permite definir la calidad acstica de un recinto y se define como el intervalo que transcurre entre el instante en el que se de)a de emitir un sonido y aquel en el que su intensidad se ha hecho @2 A veces menor. *l tiempo ptimo de reverberacin varía en funcin del uso del recinto de ahí que se deba considerar las cualidades absorbentes o reflectantes de los materiales de revestimiento, decoracin, etc... de un local, en funcin de sus uso, para obtener unas condiciones acsticas adecuadas en el mismo. !lgunos pétreos naturales !ravertinos"# en funcin de su porosidad abierta, pueden ser utilizados como materiales de revestimiento interior en ciertos recintos, contribuyendo así en la absorcin de sonidos y en me)orar la calidad acstica del recinto.
2.. PROPIEDADES 3ÍSICO MECNICAS D&+(,a. 2..1. "e define como la resistencia superficial que opone un material a la deformacin. =ara los materiales pétreos naturales, segn el método de ensayo que se utilice, la dureza se determina a partir de# Î
La
resistencia
del
material
a
ser
rayado
(Dureza
mineralógica)
La *&+(,a m!$(+al#5!"a se determina tratando de rayar la superficie del pétreo natural con cada uno de los minerales siguientes que se ordenan segn la Escala de Dureza *( Móhs, que se muestra a continuacin# 1. Tal"o 9. Cal"!)a . Apa)!)o 6. C&a+,o J. Co+!$*#$ 2. Y(o ;. 3l&o+!)a K. 3(l*(pa)o . Topa"!o 1. D!ama$)( Cuando uno de estos minerales logra rayar la superficie del material ensayado, se e%presa la dureza mineralgica de dicho material indicando el nmero que le corresponde al mineral que ha logrado marcarlo.
Î
La resistencia que oponen los materiales a ser penetrados por otros m(s duros (Microdureza KNOOP)
La M!"+o*&+(,a $oop indica la resistencia a la penetracin que opone un material pétreo, cuando se le aplica sobre su superficie un penetrador en forma de pir(mide. *ste penetrador acta ba)o cargas diferentes &@222 o 622 gramos' segn la magnitud del intervalo de durezas que se midan. *ste accesorio al penetrar de)a huellas rmbicas alargadas de cierta longitud sobre la superficie de la probeta del material.
2..2.
R(!)($"!a a la Comp+(!#$. M#*&lo (l=)!"o. "e denomina así a la carga m(%ima por unidad de superficie que es capaz de soportar una probeta hasta que se produce la rotura. *s decir, se trata de la respuesta del material al ser sometido a un esfuerzo de compresin, que consiste en la aplicacin de una carga creciente y centrada sobre la cara superior de la probeta y perpendicularmente a ella. &er figura'. La cohesin y dureza de los materiales determinan el tipo de fractura que se obtiene al realizar el
ensayo, ya que la capacidad de deformacin del material puede ser muy diferente. Las rocas muy duras y compactas al alcanzarse la carga m(%ima, se fracturan produciéndose grietas paralelas a la direccin del esfuerzo, mientras que para las m(s blandas, se produce un desprendimiento de material, que origina dos prismas de base truncada unidos por una cara, pero solo unos instantes antes de llegar al aplastamiento total.
2..9.
R(!)($"!a a la 3l(0!#$. *s la resistencia hasta la rotura que opone la probeta de un material al aplicarle una fuerza transversal con respecto a su e)e longitudinal. La pieza sometida al ensayo debe esta apoyada sobre dos puntos o apoyos equidistantes de la zona central de aplicacin de la carga. &er figuras'
2..;.
R(!)($"!a al *(5a)(. "e define como la resistencia que opone la superficie de un material cuando se le somete a la accin de un producto abrasivo. "e determina calculando el desgaste lineal que e%perimenta la cara de una probeta ba)o cierta carga, durante un recorrido de @222 metros en una pista de rozamiento, sobre la que se vierte el abrasivo carborundo". &er ilustracin'
2...
R(!)($"!a al "o%&( /al !mpa")o. "e define como la resistencia que ofrece un material sobre el que cae una bola de acero de cierto peso y desde una altura determinada.
2.K. DURABILIDAD La valoracin de la durabilidad de las rocas o la resistencia que oponen a su alteracin y degradacin, se realiza considerando la incidencia de ciertos factores clim(ticos sobre su comportamiento. "e determina esta influencia observando si tras realizar ensayos de ($<(-("!m!($)o a+)!8!"!al a"(l(+a*o los materiales presentan síntomas de alteracin. Los agentes ambientales &naturales o artificiales' que pueden afectar a las rocas son fundamentalmente los siguientes# B La humedad. B *l hielo formado a partir de agua en estado líquido o vapor. B La cristalizacin de sales &salinidad en el ambiente' B 8n medio (cido B Los cambios térmicos.
9.
ROCAS ÍGNEAS o ERUPTI@AS
9.1. CARACTERÍSTICAS DE LAS ROCAS IGNEAS. Las rocas eruptivas, que constituyen entre el 72BK2 5 de la corteza terrestre, tienen su origen en la consolidacin del magma fluido, por enfriamiento de las masas de minerales fundidos, gases y vapores e%istentes a una cierta profundidad en el seno de la corteza terrestre. =recisamente es la diferente profundidad a la que se puede producir este enfriamiento B consolidacin, lo que permite diferenciar y clasificar las rocas eruptivas en rocas plutnicas, filoneanas y volc(nicas. ROCAS B PLUTÓNICAS *structura# B 0$!1->-D*! 0$!18D! ROCAS 3ILONEANAS *structura# =$:-D-C! ROCAS @OLCNICAS *structura# ->$*!
Consolidacin lenta, a mucha profundidad, en el interior de la corteza terrestre. elocidad de enfriamiento lenta y a grandes presiones :ormacin de cristales visibles a simple vista o de cristales m(s pequeos si el enfriamiento es m(s r(pido
B
Consolidacin a escasa profundidad en el interior de la corteza terrestre.
B
Consolidacin sobre la superficie terrestre, después de producirse erupciones volc(nicas. "olidificacin r(pida con formacin de una masa amorfa vítrea
B
COMPOSICIÓN MINERALÓGICA DE LAS ROCAS ERUPTI@AS. Los principales minerales constituyentes de las rocas eruptivas, son el cuarzo, los feldespatos, los silicatos de hierro y magnesio, los silicatos mi%tos y las micas. CUAR:O B =rincipal constituyente de las rocas eruptivas &%ido de silicio' B 9uy resistente. B 9uy duro y resistente a los (cidos B $efractario &temp. fusin apro%imada @422 JC'. B >ransparente e incoloro en estado puro. B >ambién presente en rocas sedimentarias y metamrficas. 3ELDESPATOS B Composicin Muímica# "ilicatos de aluminio, "ilicatos de sodio y potasio, "ilicatos de calcio B ariedades# rtosa, !lbita, !nortita, =lagioclasas &!lbita N !nortita' B =ropiedade s# B 9enor resistencia a compresin y dureza que el cuarzo. B 9enor estabilidad química que el cuarzo B Colores claros. B *structura ho)osa.
SILICATOS 3ERRUGINOMAGNESICOS /3( M5 7 MITOS /3( M5Ca Al. B OLI@INO> Color verde y dureza grado A segn 9ohs. B PIRO2ENOS> Colores grises, pardos y negros. Dureza grado ; segn 9ohs. B AN3IBOLES> Colores# *ntre negros y verdes. Dureza grado ; segn 9ohs. MICAS B Composicin química# !luminosilicatos. B ariedade s# B E->->! # !luminosilicato de hierro, magnesio y potasio.&color negro' B 9"C->!# !luminosilicatos de potasio.&color blanco'. B =ropiedade s# =eores resistencias mec(nicas y menor dureza. B :(cil descomposicin. B *%foliacin.
9.2. @ARIEDADES MS IMPORTANTES DE ROCAS ERUPTI@AS. !. $C!" =L8>1-C!" "e deben citar el gabro, la sienita, la diorita el peridoto# serpentina, y sobre todo el granito. Las características m(s destacables son las siguientes# B alores de porosidad y coeficiente de absorcin ba)os. "u comportamiento en la intemperie es bueno. B "u conductividad térmica es alta, pero son materiales que proporcionan un buen aislamiento acstico. B *n general la resistencia a compresin es alta y también es buena la resistencia al desgaste. B "u labra es difícil porque son rocas duras, pero admiten el pulido y también lo mantienen. E. $C!" :-L1*!1!" Composicin similar a las rocas plutnicas. *ntre las propiedades m(s importantes cabe destacar que se trata de rocas duras, compactas, duraderas, presentan buen pulimento y son decorativas. *stas rocas son los Pórfidos ran!ticos, "ien!ticos # Dior!ticos, las $plitas # las Pegmatitas%
C. $C!" LCO1-C!" "on rocas pertenecientes a este grupo, las variedades denominadas tra&uita, riolita # basalto entre otras.
9.9. GRANITO. *l granito es una roca eruptiva plutnica que presenta estructura granitoidea. La composicin mineralgica del granito es# C&a+,o 3(l*(pa)o &plagioclasas, ortosa' y M!"a &biotita', como minerales esenciales. tros minerales accesorios que constituyen las diferentes variedades de granito son# 9oscovita, hornablenda, granates, etc.. "egn la mayor proporcin de cuarzo, feldespatos o micas en las diferentes variedades de granito estas se denominan, granitos cuarzosos, granitos feldesp(ticos o granitos mic(ceos. Los granitos cuarzosos, presentan me)ores propiedades físicas, mec(nicas y químicas. Los granitos con mayor contenido en feldespatos o micas son rocas m(s proclives al deterioro y disgregacin. *l granito es una roca abundante, constituyend o el 72 5 de las rocas eruptivas. "us yacimientos son de gran tamao y se denominan batolitos% "e clasifican &segn la norma 81* 66@4@' en granitos de grano grueso, medio y f ino. Las propiedades m(s importantes de los granitos son# B !lta compacidad & KK5' y ba)a porosidad &2,3 5 B @,; 5 segn variedad' B Ea)o coeficiente de absorcin de agua. B Euena resistencia a la intemperie. B Euen comportamiento frente a las heladas. B Euen comportamiento como aislante acstico B !ltas resistencias mec(nicas a compresin. B tras resistencias mec(nicas, significativamente peores. B !lta resistencia al desgaste B !mplia gama de colores &"egn zonas de yacimiento y variedades'. *n la construccin arquitectnica actual, el granito se emplea para revestimiento de paramentos verticales &placas' y de suelos &baldosas, losas, adoquines.
9.;. OTRAS ROCAS ERUPTI@AS. !lgunas rocas eruptivas, desde el punto de vista comercial, son a menudo confundidas por variedades de granito debido a la seme)anza de propiedades y por su similar aspecto. SIENITA $oca plutnica poco abundante que no contiene cuarzo. La te%tura es similar a la del granito y los colores que presenta dependen de la mayor o menor abundancia de ciertos minerales constituyentes. &verdes, grises, etc...'. !dmite un buen pulimento y lo mantiene muy aceptablemente. Las aplicaciones son similares a las del granito, si bien debido a su escasez y a su buen aspecto una vez pulimentada es habitualmente utilizada en decoracin. DIORITA !lgunas de sus variedades si que contienen cuarzo, otras no. "u aspecto es muy similar al granito y sienita. >ambién presenta como ellas buen pulimento y se aplica habitualmente en pavimentacin y en balasto. GABRO $oca que carece de cuarzo, aunque si que est(n presentes en su composicin ciertos feldespatos y silicatos de hierro y magnesio que lo hacen un material duro, de color oscuro y que presenta buen pulimento. "us aplicaciones también son similares a las del granito.
SERPENTINA *s una roca de color muy oscuro y muy duras pero que se alteran f(cilmente. La variedad utilizada en construccin, presenta color verde por lo general y en su masa destacan unas vetas muy características. =resenta estructura fibrosa, al contrario que la mayoría de rocas plutnicas. *s una roca que admite ser pulida y destaca precisamente por su bello pulimento, aunque ofrece muy ba'a resistencia a los agentes ambientales atmosfricos% =recisamente esta circunstancia determina que su aplicacin m(s adecuada sea en interiores para revestir paramentos verticales. *s frecuentemente utilizada por su belleza en ornamentacin. !lgunas veces aparece en cat(logos comerciales como variedad de m(rmol verde. PÓR3IDOS "e denominan las diferentes variedades de estas rocas eruptivas B filoneanas, pór$idos graníticos# pór$idos sieníticos o pór$idos dioríticos# segn su composicin mineralgica se aseme)e m(s a la de los granitos, sienitas o dioritas.. *s habitual su uso para pavimentacin. BASALTOS $oca volc(nica que presenta estructura vítrea o amorfa y colores muy oscuros o negros. De esta roca, se conocen variedades poco compactas y muy compacta, siendo estas ltimas, las que despiertan m(s interés para su uso en la construccin, siendo la aplicacin m(s frecuente la pavimentacin en e%teriores con adoquines
;.
ROCAS SEDIMENTARIAS
;.1. CARACTERÍSTICAS DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS. Las rocas sedimentarias, se diferencian en muchos aspectos de las eruptivas ya que no proceden del magma de forma directa, siendo su formacin una consecuencia de la destruccin de rocas e%istentes anteriormente, del transporte de los fragmentos y del depsito de los mismos. =resentan estructura cl(stica con car(cter agregado o disgregado segn su proceso de formacin y en general se puede decir que con respecto a las rocas eruptivas ofrecen, peores resistencias mec(nicas, menor durabilidad y peor aspecto decorativo si se comparan las superficies una vez pulidas. PROPIEDADES> B Colo+> 1o se les puede asignar unos colores característicos ya que estos dependen de sus minerales constituyentes y en las rocas sedimentarias su origen es muy diverso. B D&+ab!l!*a* 7 Sol&b!l!*a*> !lgunos de los minerales constituyentes de las rocas sedimentarias son solubles en agua, lo que altera significativamente de forma negativa su durabilidad. B Po+o!*a*> *n general se puede afirmar que la porosidad de las rocas sedimentarias es mayor que la porosidad de las otras rocas. B D&+(,a> *n general presentan menor dureza que las rocas ígneas. "i bien es cierto que en su composicin mineralgica hay presencia de minerales silícios muy duros en algunas rocas sedimentarias, si la constitucin de las mismas no presenta cierta homogeneidad, la dureza de los minerales no es representativa en la roca en su con)unto. 3o+ma"!#$ 7 E)+&")&+a *( la Ro"a S(*!m($)a+!a. La formacin de las rocas sedimentarias se lleva a cabo en cuatro etapas consecutivas# 1. D()+&""!#$ *( + o"a a$)(+!o+(.
"e produce por erosin, disgregacin y descomposicin de rocas ígneas y metamrficas. Los productos de la destruccin son fragmentos, partículas, polvo. Los agentes que producen esta destruccin son de car(cter físico y químicos.
2. T+a$po+)( *( lo 8+a5m($)o. Los medios de transporte m(s habituales de los restos de rocas destruidas, son el viento y las corrientes de agua de ríos y glaciares.
9. D(p#!)o *( lo 8+a5m($)o. Los fragmentos y partículas de las rocas son depositados en valles, cuencas, fondo del mar, lagos, realiz(ndose el asentamiento en lugares diferentes en funcin del tamao de los restos. *l depsito se lleva a cabo en forma de capas o estratos.
;. Compa")a"!#$ 7 o C (m($)a" !# $. ompactación
! medida que se depositan los restos y segn sea su procedencia, se van formando estratos que se disponen unos encima de otros. La presin de las capas m(s recientes sobre las m(s antiguas produce la compactacin de los diferentes estratos. ementación
*n ocasiones después de la compactacin se produce un endurecimiento de los restos ya compactados. *sta cementacin se debe a la accin d e incrementos de temperatura y presin producidas por movimientos tectnicos, a la precipitacin de ciertas substancias disueltas, etc
;.2. CLASI3ICACIÓN DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS. 1. ROCAS DE ORIGEN MECNICO @.@. $ocas Disgregadas# !renas, arcillas. @.6. $ocas Coherentes B Conglomerados # Erechas y =udingas B !reniscas 2. ROCAS DE ORIGEN QUÍMICO 6.@. $ocas "alinas# Feso 6.6. $ocas Carbonatadas B Calizas B 9argas B Dolomías 9. ROCAS DE ORIGEN ORGNICO <.@. $ocas de origen animal# "ilíceas y Calc(reas <.6. $ocas de origen vegetal# Carbones ;. ROCAS DE ORIGEN @OLCNICO 3.@. Conglomerados, Erechas y >obas olc(nicas.
;.9. ROCAS SEDIMENTARIAS DE ORIGEN MECNICO. Ro"a S(*!m($)a+!a *( O+!5($ M("=$!"o D!5+(5a*a. ;.9.1. •
*st(n constituidas por depsitos de fragmentos de otras rocas. 1o e%iste endurecimiento entre los fragmentos depositados, por lo que las rocas en su con)unto no ofrecen consistencia.
*l tamao de los fragmentos, granos o partículas que constituyen estas rocas, o bien la composicin de los mismos, son criterios que se utilizan para establecer una clasificacin de estas rocas. !plicaciones de las rocas sedimentarias de origen mec(nico disgregadas en la construccin# B 9ateria prima en la fabricacin de hormigones, morteros y derivados &=refabricados, terrazos, etc.' B 9ateria prima en la fabricacin de vidrio y siliconas.&$ocas siliciosas' B 9ateria prima en la industria cer(mica. &$ocas arcillosas' B 9aterias para la fabricacin de conglomerantes hidr(ulicos. B =reparacin de elementos resistentes o de cerramiento para f(bricas. B *n cubiertas planas. B *n pavimentacin de calles y carreteras. B *n terraplenes y como balasto &vías ferrocarril' *n el caso específico de la fabricacin de hormigones y morteros, la terminología de rocas disgregadas es la siguiente. •
%. ARIDOS> :ragmentos de tamao de grano entre los cantos y las arenas.
6. ARIDOS GRUESOS O GRA@AS> >amao de grano superior a ; mm <. ARIDOS 3INOS O ARENAS> >amao de grano inferior a ; mm =ara los hormigones se utilizan (ridos gruesos y finos y para los morteros (ridos finos.
Tam!,a*o+a (l(")+oma5$)!"a 7 )am!"( pa+a +(al!,a+ (l ($a7o %&( p(+m!)( la "la!8!"a"!#$ 5+a$&lom)+!"a *( =+!*o po+ )amao
;.9.2.
Ro"a S(*!m($)a+!a *( o+!5($ m("=$!"o a5+(5a*a o "o(+($)(.
"egn el tamao de los granos, estas rocas coherentes reciben las siguientes denominaciones# CONGLOMERADOS "on rocas formadas a partir de los fragmentos cementados con substancias naturales, como son determinados aglomerantes silíceos, calc(reos yGo arcillosos. Los fragmentos que constituyen los aglomerados tienen tamaos de grano comprendidos entre los A2 mm y 6 mm apro%imadamente. "e distinguen# B B
B+("a# Conglomerados constituidos por granos o fragmentos de aristas vivas. P&*!$5a> Conglomerados constituidos por fragmentos o granos redondeados.
*rechas
Pudingas
$renisca
B B
B
ARENISCAS &>amao de las partículas inferior a 6 mm'. =ropiedades# La naturaleza del material cementante determina la mayor o menor dureza de la roca. *l tamao relativo de los granos determina la mayor o menor resistencia mec(nica de las rocas, y la igualdad de tamaos de los granos favorece la obtencin de mayores resistencias mec(nicas. Los colores que presentan las areniscas son muy variables, dependiendo de los minerales constituyentes. *ntre las diversas aplicaciones de las areniscas podemos destacar# B 9ampostería y "illería B $evestimientos en forma de placas ¶mentos verticales, suelos' B *scultura &!lgunas variedades de f(cil labra' B 9aterial abrasivo en traba)os artesanales.
;.;. ROCAS SEDIMENTARIAS DE ORIGEN QUÍMICO. Ro"a al!$a> YESO. ;.;.1. *s una roca sedimentaria de origen químico, muy abundante. "u formacin se realiza por precipitacin al evaporarse el agua e hidratarse la an&idrita. =ropiedades# B *n estado puro, el mineral es incoloro y transparente, si bien la presencia de impurezas &arcillas, %idos de hierro, etc...' hacen que su coloracin sea blanca, amarillenta, ro)iza, etc.... B *s ligero y e%foliable en l(minas y escamas delgadas. @a+!(*a*( El alaba)+o con estructura compacta constituido por granos finos, f(cilmente traba)able, admite pulimento y se utiliza en ornamentacin y escultura. La a$!*+!)a. *s un producto de deshidratacin de la piedra de algez o yeso. y se utiliza como piedra ornamental para decoracin de interiores. El 7(o &propiamente dicho' o P!(*+a *( Al5(, se utiliza como materia prima para la fabricacin de yesos y escayolas de construccin, aditivo en la fabricacin de cementos, carga en la formulacin de pinturas, fundente cer(mico, etc.... Ro"a Ca+bo$a)a*a> ROCAS CALI:AS. ;.;.2. •
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Las p+op!(*a*( m(s importantes que caracterizan a las rocas calizas son# B =resentan efervescencia frente a los (cidos B La dureza no suele ser e%cesivamente alta. B frecen poca resistencia a ciertos agentes ambientales.
B "on rocas permeables. Las apl!"a"!o$( de las rocas calizas en la construccin son# B $evestimiento de paramentos verticales B =avimentacin si la caliza es dura y compacta. B =iedra de construccin como elementos de sillería y mampostería. B 9ateria prima para la fabricacin de cales y cementos. Las
:rente a las rocas calizas, las margas y dolom!as no tienen un interés tan destacado por su aplicacin en la construccin arquitectnico
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ROCAS METAMÓR3ICAS
.1. CARACTERÍSTICAS DE LAS ROCAS METAMÓR3ICAS. Las rocas metamrficas se originan a partir de rocas sedimentarias &@2 5' y de rocas ígneas &K25', al sufrir éstas, profundas transformaciones químicas, mineralgicas y estructurales en el interior de la corteza terrestre. :undamentalmente la intensidad del metamorfismo se determina en funcin de la presin y temperatura de los procesos de transformacin. Las rocas metamrficas aunque pueden presentar aparentemente un aspecto muy diferente, casi todas tienen algunas propiedades comunes, debido a las condiciones en las que se lleva a cabo su proceso de formacin. *stas propiedades son# B "on rocas en su mayoría totalmente cristalizadas. B Hay ausencia de porosidad y cavidades. B "on rocas con gran compacidad B Hay ausencia de fsiles. Las rocas metamrficas m(s conocidas y utilizadas en la construccin arquitectnica son las pizarras, los gneiss, las cuarcitas y los m(rmoles.
.2. PI:ARRAS. Las pizarras proceden del metamorfismo de las arcillas. "egn la intensidad de la transformacin, se obtienen diferentes variedades. =ropiedades# B La estructura de las pizarras presenta esquistosidad.&*structura Ho)osa' B "on rocas compactas B "u constitucin permite la divisin del material en placas o l(minas delgadas. B $esistencias a compresin pero no tanto a fle%in. Las aplicaciones m(s utilizadas es como material para techar, pavimentacin y Pcalos.
R("om($*a"!o$( pa+a (l (mpl(o *( p!,a++a pa+a "&b!(+)a. La norma 81* 6662@B7;, establece algunas recomendaciones fundamentales que deben reunir las pizarras para cubiertas# a' Comp o ! "! #$ > Contenido en arcillas y material carbonoso no superior al @ 5 b' C&+ "in presencia de nudos, sin huellas ni estrias &=rofundidad superior a la mitad del espesor', sin imperfecciones ni roturas. d' I$"l&!o$(> Con inclusiones de minerales met(licos sin atravesar placas e' O)+o +(%&!!)o *( "ompo+)am!($)o $esistencia a las heladas, a los cambios térmicos y a los %idos. f' Cla!8!"a"!o$( *( p!,a++a pa+a "&b!(+)a> negras, grises y de color especial, pudiendo ser lisas estriadas y rugosas
.9. MRMOLES. *l m(rmol es el producto final completamente cristalizado, procedente del metamorfismo de las piedras sedimentarias calc(reas con minerales diversos. =ropiedades# B
*structura cristalina, con granos gruesos y compacta. *n los m(rmoles puros sin esquistosidades, ni poros ni fsiles. 9enor durabilidad en ambientes e%teriores y agresivos, que se manifiesta con la pérdida de suavidad en las superficies pulidas &asperez' y con la alteracin del color original de la piedra &decoloracin'. :(cil traba)abilidad. !dmiten buen pulimento. Euena resistencia a la compresin pero pequea a la fle%otraccin. "e caracterizan por presentar coloraciones diversas segn la naturaleza de los minerales accesorios &ro)os, azules, negros, amarillo, cremas, verdes, grises, etc..'
B
B B B
Cla!8!"a"!#$ *( lo m=+mol( segn su color# •
Mrmoles Monocrómos
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Mrmoles Policromos
Los m(rmoles polícromos a su vez se clasifican en# M=+mol( +eteados- Con listas o vetas de diferente color con respecto al fondo. M=+mol( arborescentes- Con vetas ramificadas en todas direcciones. M=+mol( "o$ brechas- Conteniendo fragmentos angulosos en la masa pétrea. M=+mol( brocateles- Conteniendo fragmentos m(s pequeos. M=+mol( luma&ueles o fosil!feras- Conteniendo fsiles de caracoles y conchas. Apl!"a"!o$( de los m(rmoles# $evestimiento de fachadas, pavimentacin, ornamentacin, revestimiento de paramentos verticales interiores, escultura. *n algunos cat(logos, frecuentemente se suele considerar como m(rmoles a variedades que estrictamente son rocas sedimentarias calizas. •
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.;. CUARCITAS Y GNEIS. C&a+"!)a. .;.1. Las cuarcitas proceden del metamorfismo de rocas sedimentarias como las areniscas. =ropiedades# B =resentan estructura granuda con grano pequeo y masiva. "u constitucin es laminar o esquistosa. B =resenta coloracin muy variada, desde tonos claros &blancos, grises', pasando por amarillentos, verdosos o ro)izos incluso muy oscuros &negros'. B *s una roca brillante con granos de cuarzo recristalizados. B
$oca m u y c o m p a c t a y m u y d u r a .
B !ltas resistencias mec(nicas. B $oca muy duradera frente a agresiones ambientales Apl!"a"!o$(> $evestimientos en e%teriores, =avimentacin en e%teriores, Cubiertas.
.;.2.
G$(!. *stas rocas proceden del metamorfismo de ciertas rocas ígneas como son los granitos, sienitas, etc...=ropiedades# B "u constitucin es ho)osa o pizarrosa y permite la divisin de los bloques en la)as."e presenta esta roca con variedades de grano grueso, medio o fino. B Los componentes se distribuyen en capas alternativas claras y oscuras, que le confieren a los gneis un aspecto muy singular. B Densidad, dureza y resistencia a compresin muy altas. Las apl!"a"!o$( son# =avimentacin. Eordillos. $evestimientos.
TABLA DE RESITENCIA Y DENSIDAD DE MATERIALES PETREOS
