1. OBJETIVOS: O B J E T IV IV O G E N E R A L :
- Realizar el ensayo de resistencia a la compresión de una m uestra de sillar, en diferentes formas y t amaños.
OBJ ETIVO ESPECIFICO: ESPECIFICO:
- Aprender el proceso de capeado de las muestras de sillar, proceso fundamental para obtener óptimos resultados en el presente ensayo. - Aplicar los conocimientos teóricos sobre rocas como el sillar y sus propiedades de resistencia a la compresión. - obtener datos coherentes asegurándonos de cumplir todos los pasos del presente ensayo.
2. MARCO TEORICO: Es una roca de origen ígneo producto de la erupción de los volcanes es una roca piro clástica, la cual se utiliza en la construcción estructuralmente y en acabados. La denominación como sillar sólo es de carácter local en Arequipa, siendo técnicamente conocido conocido como tufo piroclástico (cenizas (cenizas y lapillos) y/o ignimbrita. ignimbrita. El sillar es producto del flujo piroclástico que, por efecto de la presión y temperatura se produce la soldadura y la devitrificación dando lugar a la nucleación y crecimiento de determinadas fases cristalinas (biotitas, plagioclasas, etc.) inmersas en una matriz vítrea residual de tipo fragmentado lo que se denomina Sillar. La muestra de sillar rosado y el sillar blanco proviene de la cantera Añashuayco; mientras las muestras degradadas fueron extraídas de una zona monumental de alta, mediana y baja densidad vehicular. El objetivo del presente es caracterizar el sillar desde el punto de vista mineralógico-geoquímico, y así mismo evaluarlos procesos de alteración y/o degradación que son característicos en los tufos volcánicos piroclástico. Se ha optado seguir una metodología acorde a los antecedentes sobre caracterización y evaluación de los agentes degradantes de rocas volcánicas. Para el desarrollo del presente se ha contado con el apoyo del Centro de Microscopia Electrónica y el laboratorio de Mecánica de suelos suelos
de la UNSA, el laboratorio laboratorio de Difracción Difracción de Rayos X y
Espectroscopia de Mosbauer de la UNMSM, el laboratorio de Difracción de Rayos X
de la Universidad Nacional de Rosario y el laboratorio de Química del Instituto Cerámica y Vidrio – España. Cuyos resultados están reflejados por los indicadores correspondientes: como la formación de pátinas de neoformaciones tipo costras de calcin y sulfin, producto del intemperismo natural y la contaminación ambiental como producto de la quema de combustibles fósiles y la emisión de contaminantes del sector industrial y comercial y otros agentes de origen biológico como el estiércol de las palomas y la conducta humana en general. Los resultados obtenidos podrían considerarse como línea de base para estudios focalizados a posteriori. En el Anexo adjuntado se observa el análisis químico de ambos tipos de sillares, el análisis petrográfico por láminas delgadas, microfotografías por el SEM y difractogramas de Rx y Mosbauer. Dichos resultados es corroborado por los resultados de emisión de la Cuenca de Arequipa, que debido al incremento del parque automotor sumado a la mala calidad de combustible se está produciendo una dramática aceleración de la velocidad de alteración hasta el punto de que en pocos años, monumentos construidos menores a centurias están experimentando un proceso degradativo claramente observable. El método seguido podría ser base para estudiar otro tipo de rocas como el mármol, el granito, la piedra laja, las pizarras, las calizas e incluso el adobe y el ladrillo de arcilla. El análisis muestra presencia de probable de compuestos orgánicos y presencia de sales de azufre.
Sillar para empedrados.
3. FORMACIÓN: El sillar es un tipo peculiar de aspecto de roca, originado en una tremenda erupción volcánica que tuvo lugar probablemente antes del periodo glaciar último, es decir, hace unos 800,000 mil años. Es una masa de material ígneo cargada de gas fue empujada por tremendas fuerzas hacia el exterior a través de sus fisuras o quiebras situadas en
las faldas del Chachani. Al llegar a la superficie el gas se expandió con tal violencia que la masa ígnea fue desmenuzada en pequeños fragmentos vítreos.
Sillar en construcciones
4. COMPOSICIÓN QUÍMICA:
La componen diferentes óxidos y tienen una naturaleza cristalina vítrea y lítica. Estos óxidos son los siguientes.
Comparación de la composición del sillar blanco y el sillar rosado:
Composición %
Sillar Blanco (%)
Sillar Rosado (%)
SiO2
73,6
75,5
Al2O3
13,6
13,5
K2O
4,23
4,64
Na2O
3,94
3,44
Fe2O3
1,41
1,60
CaO
1,2
1,14
TiO2
0.24
-
MgO
0.20
0.21
MnO
0.06
0.09
SO3
0.06
0.04
P2O5
0.05
0.05
ZrO2
0.04
0.04
SrO
0.03
0.04
5. PROPIEDADES FÍSICO MECÁNICAS: - Su peso específico oscila entre 1400 a 1500 kg. /m3 (1.4 gr. /cm3 a 1.5 gr. /cm3). - Resistencia a la compresión de 90 kg. /cm2. - Porosidad 35% a 40% - Dureza en escala de Mohs 2.5 (entre Yeso y Calcita). - Absorción (capacidad de absorber agua y retenerla) 31%. Sillar Blanco
Menor resistencia
Rosado
Menor resistencia
Grisáceo
Mayor resistencia (150 kg. /cm2 resistencia a la
compresión).
Sillar enchapado.
6. OBTENCIÓN: - Se realiza el corte mayor el cual consiste en obtener un gran bloque de dimensiones aproximadas de 2 metros, antes de cortar los artesanos eligen el tipo de material,
observando las porosidades que tiene este, o dando golpes al sillar con material metálico y que este de un sonido metálico. - Los grandes bloques son cortados con herramientas manuales (barreta, combo, cincel, etc.), a esto se le denomina los cortes menores y en ese momento se obtienen las unidades que se utilizan en los muros, siendo la unidad estándar de 50 * 20 * 30 cm. - El labrado se realiza de una forma rustica, con la utilización de una barreta de ala ancha. - Los artesanos que realizan la unidad de sillar, lo venden a los transportistas y este al usuario o cliente.
7. TIPOS DE SILLAR: Sillar estándar o corriente
-
De dimensiones aproximada de 200 x 300 x 550 mm.
-
Presenta una geometría regularmente definida – una cara pulida
Sillar Especial
-
200 x 250 x 600 mm
-
Geometría más definida pulido en todas sus caras, mayor costo
Sillar Ripio
-
Dimensiones muy variables, entre 200 x 350 x 600, Una cara pulida, geometría imperfecta, rústica
Sillar Raja
-
Consiste en bloques de sillar que no tienen labrado, caras irregulares, no tiene valor
Muros de sillar.
8. YACIMIENTOS Y CANTERAS:
En Arequipa encontramos el sillar en las faldas del Chachani la cantera más conocida y explotada es la de Añashuayco, tiene una longitud de 18 Km. aproximadamente y un espesor de capa de 60 m., es la más explotada por la cercanía a la ciudad de Arequipa. En Arequipa también tenemos la cantera de Cuico, la Pampa, la Pampa Chica, en Yarabamba, en Vítor, Cailloma. En el Perú tenemos en Cajamarca, Moquegua, etc.
Cantera de sillar
9. PRODUCTOS:
- La unidad estándar es de 50 * 20 * 30 cm. - Unidades especiales ha pedido. - Unidades de enchape tienen dimensiones que generalmente son de 13 * 27.5 * 2.5 cm.
- Rajas de Sillar son el producto de labrado de la unidad de sillar, se les conoce en algunos casos como ripio, se le utiliza generalmente como relleno en el último techo para dar la inclinación del ladrillo pastelero y así poder evacuar las aguas pluviales.
Sillar en fachada de iglesias.
10. COMERCIALIZACIÓN: Los enchapes se comercializan por metro cuadrado m2. Las unidades especiales por unidad. Las rajas de sillar o ripio por metro cúbico m3. El sillar es vendido por los talladores en las mismas canteras y su venta se hace en “tareas”, que son paquetes de 200 unidades con dimensiones aproximadas de 50 x 30 x 20 cms y un peso aproximado de 45 kilos por unidad. Al ser un material poroso, es bastante absorbente de humedad, por lo cual el mortero tiene que ser trabajado de una manera muy especial, adicionando cal y yeso, además de la arena y cemento. Su textura es muy rica y estéticamente agradable, motivo por el cual muchas personas lo prefieren “al natural” o caravista, aunque también puede ser estucado. Los muros de sillar pueden ser pintados directamente sin previo estuque, simplemente impregnando una capa de selladora antes de la pintura, aunque en muchos casos se recomienda utilizar pinturas “traspirables” para permitir la exudación de humedad ambiental. Muchos estanques y canales de regadito han sido construidos con sillar, destacando como hecho singular que las piezas sumergidas se conservan mucho mejor que aquellas otras que no están en contacto directo con el agua. Y de ser un material exclusivo de la fina arquitectura arequipeña, en la actualidad el sillar es un material “popular” y bastante económico, lo que ha motivado una emigración arquitectónica, por cuanto dejo de ser utilizado por los sectores sociales pudientes para convertirse hoy en el material más utilizado en las viviendas de los asentamientos humanos periféricos, conocidos localmente como “pueblos jóvenes”.
Usos: Las unidades estándar se usan como unidad en muros de albañilería. Las unidades especiales se usan para la inclusión de unidades en bóvedas, arcos, cornisas, etc. Las unidades de enchape, para enchapes en muros
Muestra de cantera de sillar.
11. SILLAR DE AREQUIPA En el sur del Perú existe un gran número de depósitos de flujos piroclásticos que cubren grandes extensiones del flanco occidental andino Algunos de estos flujos, bajo el nombre de sillar o piedra sillar, que es una denominación exclusivamente local para la ignimbrita, vienen siendo empleados extensamente como material de construcción en la ciudad de Arequipa y sus aledaños en una tradición constructiva que se remonta a inicios de la colonia española. Por efecto de la presión y la temperatura, los flujos piroclásticos se desvitrifican y se sueldan, convirtiéndose así en sillar, una roca piroclástica de color predominantemente blanco a grisáceo de granulosidad homogénea. Este tono le confiere a los principales edificios del casco histórico de la ciudad de Arequipa una estética y un color característicos, lo que motiva que la urbe sea conocida con el sobrenombre popular de Ciudad Blanca. No obstante, algunos historiadores basándose en el hecho de que lo habitual era que las construcciones de sillar estuvieran pintadas, tal como luce hoy la Iglesia de La Recoleta, por ejemplo; y que en la Arequipa colonial a determinada hora los indios debían salir de la ciudad; opinan que el apelativo de Ciudad Blanca, se refiere a su composición demográfica marcadamente española y criolla y no al uso del sillar. El principal afloramiento y cantera de piedra sillar se encuentra en la quebrada de Añashuayco, al pie del volcán Misti.
Determinadas tobas de color, no ya blanco, sino asalmonado dan lugar al sillar rosado, de uso muy escaso visible en algunos edificios como el palacio arzobispal de Arequipa. Existen variedades en diversas tonalidades que van del blanco azulado o el blanco rosa hasta aquel tenuemente amarillento pasando por el gris y el negro con inclusiones blancas. No obstante el sillar blanco es el que se utiliza.
Obras de tallado con sillar
Tosca de Canarias Ciertas tobas son conocidas en las islas Canarias (España) con el nombre de “toscas”. Su consistencia es media, lo que la hace ideal para cantería y, en su seno, para construir viviendas trogloditas (como el núcleo de Guayadeque en la isla de Gran Canaria). Su color va desde el rojo al blanco/amarillo, estas últimas son las que provienen de las erupciones tipo "nube ardiente" y reciben el nombre de "toscas blancas", son típicas del sureste de Tenerife.
12. ARQUITECTURA PIROCLÁSTICA. Arequipa es una ciudad singular. No solo por el hecho de ser una de las pocas ciudades del mundo que, con cerca de un millón de habitantes, se erige al pie de un magnifico conjunto de edificios volcánicos que rascan los cielos por encima de los 5800 msnm, sino también por su arquitectura emblemática. En el Perú, son muy pocos los lugares donde la arquitectura colonial se ha fusionado con la arquitectura nativa en una suerte de amalgama sui generis que, en complicidad con el sabio uso de materiales propios del lugar, han resultado en un producto arquitectónico de singular valor. Rescatamos aquí el uso de un material único en el planeta, conocido como la piedra sillar, formada por las deposiciones de nubes piroclásicas originadas por la actividad volcánica que, hace miles de años, dejo la
naturaleza en hondonadas y quebradas en los alrededores del emplazamiento urbano que hoy ocupa la ciudad y que desde hace cientos de años fue utilizado para edificar la arquitectura de la ciudad. Esta piedra, de característica porosas, se ha convertido desde hace cientos de años, en el principal material de construcción y que es característico de lo que podríamos denominar como la arquitectura arequipeña tradicional. Como en ninguna otra ciudad del Perú, en Arequipa el sillar es el principal protagonista de la obra civil y que tiene, en sus casonas solariegas y sus principales edificios religiosos, la representación más autentica de una arquitectónica piroclástico o de una arquitectura de origen eminentemente volcánica. Las canteras de sillar han sido explotadas por el hombre arequipeño generando bloques de tamaños variados y formas diversas, de acuerdo con las exigencias y especificaciones de la volumetría y detalles ornamentales de las obras arquitectónicas proyectadas. Desde sus orígenes, el sillar ha sido un material muy apreciado, especialmente aquel de color rosado, un tanto más escaso que aquel de color blanco. Desde la Catedral y el Monasterio de Santa Catalina, hasta los estribos de los puentes que cruzan la vega del río Chili, principal curso hídrico que divide la ciudad en dos partes, la arquitectura de la ciudad ha tomado forma y fama gracias a este singular recurso natural.
Diferentes muestras de sillar.
Más aun, el apelativo de “Ciudad Blanca” que ostenta Arequipa se debe a que, en algún momento de su historia, la gran mayoría de edificaciones lucían orgullosas el blanco sillar caravista, dando la impresión de una gran masa blanca impostada en medio de un, hasta entonces, exuberante valle verde. Un contraste que, lamentablemente, se ha desvanecido con el paso del tiempo. La arquitectura de la Arequipa de antaño respondió también a las condiciones telúricas de este suelo, rodeado de volcanes y cumbres nevadas. Los muros de sillería de las edificaciones tienen anchos que oscilan entre los 50 y 90 centímetros, llegando, en algunos casos, a
superar los 120 centímetros en el caso de algunas iglesias. La técnica constructiva original incluía el uso de morteros especiales a los que se solía agregar claras de huevo, con la finalidad de incrementar las capacidades de adherencia de las unidades de albañilería o sillares, los cuales se utilizaron tanto en muros como en techos, éstos últimos con forma de bóvedas de cañón, sobre las cuales se efectuaron rellenos de carga muerta aligerada, para dar las pendientes necesarias para facilitar la evacuación de las aguas pluviales, así como para contar con el peso necesario para mantener las bóvedas bajo suficiente presión externa. De igual manera, las arquerías y las gradas de las edificaciones fueron hechas también con sillar, demostrando que su uso era muy variado, inclusive en algunos patios se puede apreciar el sillar como parte del piso acabado, mezclado con piedras de río o canto rodado, en tramas de damero, a manera de escaques de ajedrez. Hoy en día aun se sigue utilizando el sillar, aunque las técnicas constructivas de antaño han dado paso a otras menos sofisticadas y más prácticas.
Proceso de extracción del sillar.
13. ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESION: Para este ensayo tenemos que tomar las medidas de las diferentes probetas con las que vamos a trabajar, en nuestro caso tenemos 7 probetas, 3 cubicas y 4 cilíndricas, a continuación calculamos el área de la cara que va a resistir la compresión, y finalmente con la maquina medimos la fuerza que resiste esta probeta, luego con los datos de la fuerza y el área podemos finalmente calcular la resistencia a la compresión de nuestra muestra de sillar rosado.
Largo
Ancho
Altura
Área
Carga
(cm)
(cm)
(cm)
(cm2)
(lb)
PROBETAS CUBICAS
Carga (N)
Resistencia (kg/cm2)
P-1
9.57
8.2
20.3
78.474
17000
7711.07
98.26
P-2
10.4
10.4
9.35
108.16
25000
11339.809
104.84
P-3
9.77
10.2
9.94
99.654
26000
11793.4
118.34
PROBETAS CILINDRICAS P-4
7.5
7.64
44.179
9750
4422.526
100.11
P-5
7.5
7.3
44.179
9850
4467.885
101.13
P-6
7.5
15.31
44.179
9650
4377.166
99.08
P-7
7.5
11.075
44.179
7250
3288.545
74.44
Como podemos observar tenemos diferentes valores para la resistencvia del sillar rosado, calculando un promedio tenemos que la resistencia de este sillar es de
99.457 kg/cm2, tomando todos los valores, sin embargo al realizar la prueba tuvimos una probeta que revento en la maquina, produciendo un dato erróneo (P7), sin considerar este dato, la verdadera resistencia promedio seria 103.63
kg/cm2.
