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Rocas y Minerales en la Ingeniería Civil

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by

José Ancona

on 20 April 2016

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Transcript of Rocas y Minerales en la Ingeniería Civil

Rocas y Minerales en la Ingeniería Civil
Instituto Tecnológico de Chetumal

Ingeniería Civil 2VB

Química
Unidad II: Tabla Periódica

Profesor:
Ing. Gabriel Blanco Aguilar

Integrantes:
Aguilar Sánchez Maricarmen
Ancona Nadal José Miguel
Delgado Castillo Carlos Ignacio
Sosa Aguilar Ari Axel
Alonzo García Bryan Alejandro



Rocas:
Las rocas son uno de los más antiguos materiales de construcción empleados por el hombre. Éste aprendió a manejarlas como herramienta y como materia prima para la construcción de sus primeros refugios.


Las rocas se clasifican en tres grupos:
Sedimentarias
Metamórficas
Ígneas o volcánicas
Minerales
La corteza terrestre es la capa más externa de la Tierra y se compone de rocas.Todas estas rocas están formadas por minerales.
Los minerales son compuestos y elementos químicos (Sn, Sb, Cr, Fe, Ni, Mg, Mn, Au, Ag, Cu, Calcita, Cuarzo, Diamante) formados mediante procesos inorgánicos, es decir con propiedades físicas-químicas homogéneas y composición.

Se forman al enfriarse el magma (material rocoso fundido), se empiezan a cristalizar y a crecen
Las propiedades de un mineral son:
Color: Como el grafito que es negro.
Brillo: La pirita es dorada.
Caras: La pirita tiene caras lisas.
Dureza: La calcita es de dureza intermedia.
Color de raya: Algunos minerales tienen el mismo color de raya que de su textura.
Sabor: La calcita no es salada.
Minerales
Otras propiedades son:
Peso específico, olor, magnetismo...
Rocas sedimentarias
Rocas metamórficas
Son aquellas rocas ígneas o sedimentarias que pasan por el proceso de metamorfismo (cambio de forma). Son clasificadas según sus propiedades físicas.
Metamorfismo de contacto o térmico: ocurre cuando la transformación de las rocas se debe a las altas temperaturas.
Metamorfismo regional: se produce por el efecto simultáneo de un aumento de la presión y de la temperatura durante largos períodos de tiempo en áreas de la corteza terrestre con gran actividad tectónica.

Rocas metamórficas
Las rocas metamórficas se pueden dividir por su textura:
• Foliada;
algunas de ellas son la pizarra, que al romperse se obtienen láminas; el esquisto se rompe con facilidad, y el gneis dentro tiene minerales claros y oscuro

• No foliada;
Algunas de ellas son el mármol, aspecto cristalino y la cuarcita, es blanca pero puede cambiar por las impurezas, la serpentinita que al transformarse origina el asbesto.
Rocas metamórficas
Las rocas metamórficas más comunes y más usadas en la construcción son:

Mármol: es un componente caro, sensible, pero con un inapreciable valor estético. Su aplicación es en recubrimiento decorativo de paredes (interior o exterior). En paredes interiores de hospitales o clínicas, ya que da un aspecto de limpieza. También en palacios, congresos, etc...
Cuarcitas: debido a su dureza y la forma angular, cuarcita triturada se utiliza a menudo como tren de balasto. Es una piedra decorativa y puede ser utilizado para cubrir paredes, tejas, pisos y escalones.
Rocas metamórficas
Pizarra: Sus propiedades físico-mecánicas y sus especiales formatos le permiten adaptarse a todo tipo de superficies, ya sean planas o curvas. Su uso principal es en la construcción de cubiertas. Al igual que en suelos y paredes.
Esquitos: con estructura laminar ondulada e irregular. Su utilización es como piedra de mampostería en algunas zonas rurales

Rocas ígneas
Estas rocas se forman cuando se enfría y solidifica una roca fundida (magma que sale por medio de las erupciones volcánicas), las rocas ígneas se pueden formar en la corteza terrestre. También se les llama
"rocas extrusivas"
porque se forman fuera de la tierra.
Estas rocas se clasifican ya sea por su textura y composición:
Textura afanitica: La textura de esta roca se debe a que el magma o roca fundida es de menor tamaño y no permite que le salgan grumos grandes, su textura es de grano fino y no se pueden diferenciar los minerales presentes.
• Textura fanerítica: esta se da cuando el magma se enfría de manera lenta, formando granos que se pueden ver a simple vista. En este los minerales se pueden apreciar sin ayuda de microscopio.
Rocas ígneas
Textura porfídica: son rocas con fenocristales (cristales más grandes que otros componentes de la roca) incrustados en una matriz (pasta) de cristales más pequeños. Se forman debido a la diferente temperatura de cristalización de los minerales que componen la roca. Ejemplos: granito, cuarzo, feldespato, biotita.
Rocas ígneas
Basalto: Es de grano fino y de color verde oscuro a negro, rica en calcio. Contiene de 45 a 54 % de sílice y es rico en Fe y Mg. Es ideal para: pavimentación, revestimientos, decoración, etc. Son las rocas más comunes en la Tierra y constituye más del 90% de las lavas participantes en las erupciones volcánicas.

• Textura pegmatitica: son rocas de granos especialmente gruesos formados por cristales interconectados, esto ocurre cuando el magma tiene un porcentaje elevado de agua y de otros volátiles como cloro, fluor y azufre.
Granito: Tiene muchas aplicaciones en la construcción debido a su abundancia, firmeza y aspecto atractivo. Se utiliza para adoquines, grava, acabados de piso, fachadas de cocina, baño y chimeneas. Es susceptible a la lluvia ácida y está siendo reemplazado por el mármol para monumentos.
Pumita: se ha utilizado para cimientos en viviendas tradicionales y para muros construidos para detener la tierra o dividir propiedades; sin embargo en la construcción moderna no se considera apta para cimientos debido a su porosidad.
Rocas ígneas
Diorita: es una piedra suave que se utiliza en la construcción como un agregado
El estudio de la geología es de gran importancia para los ingenieros, ya que engloba desde, el estudio del suelo para el trazado de una vía, la cimentación de un edificio o estructura, hasta el conocimiento de los tipos de rocas que componen cierta región, ya sea para su explotación o para construcción. Es por eso que a lo largo de la exposición se hablará sobre la utilidad de las distintas rocas en este campo.
Importancia:
Otras rocas en ingeniería civil
Piedra de zanja y de cajón: Las de zanja son piedras de forma angulosa o redondeada que se añaden al concreto de los cimientos. Pueden medir hasta 25 cm de lado o de diámetro. La piedra de cajón, se adiciona al concreto de los sobrecimientos (10 cm como máximo). Ambas deben estar limpias y sin impurezas al ser utilizadas
Piedra canchada: Es el agregado grueso obtenido por trituración artificial de rocas o gravas. Debe ser de consistencia dura. Se usa para preparar el concreto.
Otras rocas sedimentarias en ingeniería civil
Piedra de canto rodado: Agregado grueso que pueda ser de río o de cantera, con un tamaño de 6” a 10”. Se le llama “piedra grande” y a las de 1” a 2”, piedra mediana. Es usada en cimentaciones para albañilería confinada y rara vez como elemento decorativo. Una buena piedra decanto rodado es la que presenta tonalidades de azul
Se forman por acumulación de sedimentos, los cuales son partículas de diversos tamaños que son transportadas por el agua, el hielo o el aire, y son sometidas a procesos físicos y químicos (diagénesis), que dan lugar a materiales consolidados. Pueden formarse a las orillas de los ríos, en el fondo de barrancos, valles, lagos y mares.
Derivados:
Arcillas: Son plásticas y tenaces cuando se humedecen. Se compone de un grupo de minerales aluminosilicatos formados por la meteorización de rocas, como el granito. El grano es de tamaño microscópico y con forma de escamas.
Rocas sedimentarias
Derivados de la arcilla:
Ladrillos de Arcilla o Pizarra: Estos productos son de arcilla o esquisto cocidos. Se usan para la construcción de paredes y para recubrimiento refractario.



Losetas de Arcilla Estructural: Estas son unidades de albañilería huecas, de arcilla cocida con placas paralelas. Se utiliza como losetas para soportar cargas en construcciones diseñadas para sostener cargas superpuestas. También como loseta de muro divisorio para muros interiores que no sostienen carga.
Losetas de Cerámica: son productos que se usan para efectos decorativos. Están compuestas de un cuerpo de arcilla sobre el que se aplica un barniz decorativo, estas son por lo general planas, cuadradas, rectangulares etc.; no dependen del color de la arcilla para su color final y son vidriadas.

Terracota Estructural: Son objetos decorativos de arcilla moldeada y es muy similar a los ladrillos.
Conglomerados: Está compuesto por cantos redondeados de tamaño superior a 2 mm (rudita). Los conglomerados cementados no suelen tener interés desde el punto de vista económico, salvo que estén fuertemente cementados.
Rocas sedimentarias
Rocas sedimentarias
Gravas: fragmentos de roca con un diámetro inferior a 15 cm. Es un agregado grueso resultante de la desintegración natural y abrasión de rocas o transformación de un conglomerado débilmente cementado. Son muy demandadas, tienen aplicación en mampostería, confección de concreto armado, calles y para pavimentación de líneas de ferrocarriles y carreteras.
Calizas: Representan el 10% del volumen total de las rocas sedimentarias. Es un componente importante del cemento gris usado en las construcciones modernas y también puede ser usada como componente principal, junto con áridos, para fabricar el antiguo mortero de cal, pasta grasa para creación de estucos o lechadas para pintar superficies.
Características de una buena roca

Muchos efectos deterioran una roca buena: el viento, la lluvia, el cambio de temperatura, químicos, etc. para la durabilidad se escogen piedras con alta capacidad de absorción, estas no se deben de usar en ambientes de hielo-deshielo.

Para seleccionar una roca buena también nos fijamos en el corte, talla y acabado. El corte es cuando en la cantera los cortan de igual forma, la talla es el tamaño o dimensiones de la roca, y el acabado digamos que es la pulida de la roca para dejarla igual o semejante a la primera.
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