CUESTIONARIO

1. Explique los cinco principios de explotación de canteras de rocas

Ubicación

Departamento, región y municipio.

Carácter urbano, suburbano o rural.

Área otorgada por el Ministerio de Minas y Energía o entidades delegadas.

Extensión y delimitación del Proyecto.

Localización

Del área de estudio y del área de explotación en coordenadas planas y geográficas.

Aspectos regionales

Geomorfología regional - Geología regional

Geología estructural regional.

Geología del yacimiento

Descripción geológica del yacimiento.

Cantidad, calidad y distribución espacial de los materiales.

Tipo o clase de reservas.

Mantos, espesor, rumbo, buzamiento y calidades.

Labores de investigación (afloramientos, sondeos, túneles, apiques, trincheras).

Nivel freático. - Características físico - químicas de las rocas predominantes.

Infraestructura de servicios públicos y auxiliares

Agua potable para consumo humano.

Agua para lavado de maquinaria, de materiales explotados.

Agua para el enfriamiento de equipos.

Energía eléctrica.

Equipos de comunicaciones (teléfono, parlantes, radios, etc.).

2. Cuáles son los factores que afectan a las construcciones hechas en roca?

Las causas internas, propias de la roca que sufre el proceso o procesos correspondientes:

Mineralogía. La composición mineralógica del material de construcción es siempre

fundamental para explicar las transformaciones pueda sufrir, pues cada mineral presenta

distintas susceptibilidades a los agentes externos descritos: unos son fácilmente solubles o

hidrolizables, o sufren más la acción de los agentes atmosféricos, o se desgastan con mayor

facilidad por presentar menor dureza. Por ejemplo, la calcita, un mineral presente en algunas

rocas de construcción, o en el mármol, es fácilmente hidrolizable: CO2 + H2O → H2CO3 y

consecuentemente CaCO3 + H2CO3  → Ca2+ + 2 HCO3-. Por su parte, el dióxido de azufre

atmosférico produce ácido sulfúrico, que reacciona con la calcita generando yeso.

El hecho de que una roca haya sufrido los efectos de deformación tectónica suelen implicar la

aparición de diaclasas o micro fracturas, que pueden ser prácticamente invisibles. Sin

embargo, bajo la acción de cargas se manifiestan por fenómenos de rotura, que a su vez

favorecen la acción de otros agentes externos, como la infiltración de soluciones.

3. Qué importancia tiene el uso de explosivos en la obtención de materiales de

construcción.

La importancia que tienen los explosivos es facilitar el trabajo y realizarse con mayor rapidez

ahorrándose tiempo y economía.

A continuación se presenta los pasos a seguir en una explotación:

Sistema de perforación: compresores y martillos neumáticos, perforadora de roto -

percusión, perforadora rotatoria tricono.

Esquema o malla de perforación: distribución geométrica de barrenos, para que la

fragmentación de mayor rendimiento, evitando grandes proyecciones y efectuando un

manejo óptimo de la energía de fragmentación y sísmica.

Orientación de estructuras geológicas.

Estabilización de la perforadora.

Tipo de explosivo a utilizar: anfo, emulsiones explosivas, slurris, etc., como

accesorios de voladura se pueden emplear detonadores eléctricos e ineléctricos,

explosores, comprobadores de resistencia o de circuitos eléctricos, mecha de

seguridad y cordón detonante.

Cargue: repartición de cargas en cada barreno y forma y medio de retacado.

Taqueo o voladura secundaria: consiste en el rompimiento de bloques demasiado

grandes para transportar o machacar.

Sistema de ignición. - Proyecciones: es el lanzamiento de trozos de roca, procedentes

de una voladura; hay tres formas distintas de proyecciones: hacia delante de toda la

voladura, las producidas por la rotura de barrenos por carga indebida, y hacia la

superficie debida a la presión de los gases.

4. Qué peligros se presentan en la explotación de agregados para el concreto.

Operación y mantenimiento inapropiado de vehículos, equipo, maquinaria, talleres,

oficinas, explosivos, etc.

Métodos inadecuados de excavación, de tala de árboles y de traslado de materiales.

Estudios deficientes de estabilidad de suelos y del régimen hidráulico de la zona.

Adiestramiento deficiente del personal que desempeña las labores de operación de la

cantera.

Falta o inapropiada señalización.

Manejo deficientes de lodos producidos en el beneficio de los materiales.

Ubicación inapropiada de instalaciones en áreas inestables o expuestas a inundaciones

Deslizamientos.

Caídas de rocas.

Flujos de lodos y detritos.

Represamientos.

Desbordamientos.

Inundaciones.

Explosiones.

Interrupción de servicios públicos.

Pérdida de cosechas y semovientes.

5. Enuncie las fuentes naturales de arena, grava y gravilla.

ROCAS SEDIMENTARIAS

Son las más abundantes en la superficie terrestre (75%). Están constituidas por fragmentos o

granos que provienen de rocas ígneas, metamórficas u otras rocas sedimentarias. Su proceso

de formación se puede originar de dos maneras, a saber:

Por descomposición y desintegración de las rocas mencionadas sufriendo un proceso de

erosión, transporte, deposición y consolidación; o por precipitación o deposición química

(carbonatos). Los agentes que contribuyen al transporte y depósito de este tipo de rocas

permiten hacer la clasificación que se indica en la tabla.

CLASIFICACIÓN DE LA ROCA SEDIMENTARIA SEGÚN EL AGENTE

GEOLÓGICO EXTERNO

AGENTE TRANSPORTE DEPÓSITO

AGUA

RÍO Depósitos aluviales de

canto rodado, gravas,

arcillas, limos, etc.

LAGO Depósitos lacustres en

estratos horizontales

MAR Depósitos marinos que

dependen de vientos y

mareas.

HIELO

GLACIAR Mezcla de toda clase de

materiales y tamaños por

su sistema de formación

AIRE

VIENTO Dunas o barjanes (arena),

Loess (limo)

Estos agentes arrastran los materiales redondeados y dándoles una forma y tamaño

característico que son factores de gran incidencia en la calidad del material como agregado

para concreto. Por otra parte, de acuerdo con el tamaño, los depósitos se pueden clasificar

según la tabla.

CLASIFICACIÓN DE LOS DEPÓSITOS DE ROCAS SEDIMENTARIAS

Depósito inconsolidado Tamaño de las partículas

en mm

Depósito consolidado de

rocas

Cantos 256-64 Conglomerado muy grueso

Gravas 64-5 Conglomerado

Arenas 5-0,074 Arenisca

Limos 0,074-0,002 Limolitos

Arcillas <0,002 Arcillolitas, lutitas o

argilitas (según

compactación)

AGREGADOS NATURALES

Son todos aquellos que provienen de la explotación de fuentes naturales tales como depósitos

de arrastres fluviales (arenas y gravas de río) o de glaciares (cantos rodados) y de canteras de

diversas rocas y piedras naturales. Se pueden aprovechar en su granulación natural o

triturándolos mecánicamente, según sea el caso, de acuerdo con las especificaciones

requeridas.

https://books.google.com.pe/books?id=EWq-

QPJhsRAC&pg=PA65&dq=aridos+para+el+concreto&hl=es-

419&sa=X&ved=0CBoQ6AEwAGoVChMIkuWlkKf8yAIVxvM-

Ch3DwgNh#v=onepage&q=aridos%20para%20el%20concreto&f=false

6. Determine los pasos que se deben seguir para realizar una investigación para la

obtención de áridos para el concreto.

De acuerdo con Sánchez Guzmán (2000):

SELECCIÓN Y PRODUCCIÓN DE AGREGADOS

Conocidos los aspectos básicos del origen, funciones, propiedades y características de los

agregados para concreto que se han estudiado hasta el momento, se puede visualizar

fácilmente lo que es un agregado de calidad. Esto, sin embargo, no implica que en todos los

casos se deba obtener un agregado ideal, ya que cada caso en particular requiere ciertas y

determinantes condiciones de acuerdo con el nivel especificado.

Por tal motivo, la selección de un agregado debe orientarse hacia determinar cuál es la

calidad económica más adecuada de acuerdo con las posibles fuentes disponibles.

ESTUDIOS PRELIMINARES

En la selección de un agregado hay algunos requisitos indispensables que éste debe cumplir y

algunas propiedades y caracterósticas relativas a su uso en un proyecto específico. Paara que

éstos se cumplan de la manera más económica posible, el asunto se debe examinar a la luz de

la Tecnología del Concreto, la cual provee todas las herramientas necesarias para hacer la

evaluación correspondiente sin desviar la investigación a otros campos y teniendo en cuenta

todos los aspectos relativos a las especificaciones y estabilidad de la obra.

Para tal fin, de manera muy general, a continuación se define algunos criterios básicos que se

deben tener en cuenta antes de iniciar cualquier acción.

Independientemente del uso al cual se vaya a destinar, el agregado debe cumplir

algún requisito rezonable de granulometría que debe conservar a través del

desarrollo de la obra, si no es posible que cumpla con las especificaciones

normales de gradación. En caso contrario, el control de calidad del concreto no

se puede ejercer de manera eficiente.

Los agregados cuya forma de particulas sea desfavorable , , no se deben

desechar a cambio de agregados con mejor forma, en los casos en que no se vea

comprometida la estabilidad de la estructura y que el sobrecosto en el consumo

por utilizar mejores agregado, aparte de que el incremento de cemento no cause

perjuicios.

El uso de agregados que fallan primero que la pasta de cemento, generalmente

es antieconómico por el excesivo consumo de cemento para producir una

resistencia dada.

Se deben tener muy en cuenta la dureza, porosidad y absorción del agregado, en

caso de que el concreto vaya a quedar expuesto a condiiones severas como el

congelamiento-deshielo, ya que la durabilidad del concreto se puede ver

comprometidad de manera perjudicial

Cuando el concreto queda expuesto a la humedad se debe estudiar

cuiddosamente el fenómeno producido por la reacción agregado-álcali.

7. Cuáles son las rocas que son perjudiciales y reactivas con los cementos alcalinos.

Reacción Álcali-Agregado se genera cuando determinados constituyentes minerales presentes

en algunos agregados reaccionan con los hidróxidos alcalinos del cemento en el concreto,

dando lugar a la aparición de importantes procesos degenerativos en su seno.

Por álcalis se entiende el contenido de iones Na+ y K+ del cemento. Se conocen tres

versiones distintas de esta reacción, la silícea, álcali-dolomítica y álcali-carbonato.

Ciertas rocas de naturaleza silícea reaccionan con los álcalis del cemento dando lugar a la

formación de geles de sílice que, generalmente, tienen una acción osmótica en presencia de

agua. La absorción abundante de ésta produce aumento de volumen. Provocando importantes

presiones disruptivas para el concreto del que forman parte. Los minerales y rocas

susceptibles de generar este proceso son las rocas opalinas, ciertas rocas volcánicas con

contenido medio a alto de sílice (andesita y riolita), algunas pizarras y filitas, con elevado

contenido de hidrómicas y zeolitas del tipo heulandita, estando presentes algunas de ella en

cantidades apreciables.

En el caso de los agregados de naturaleza Dolomítica, la desdolomitización de los mismos,

por reacción con disoluciones alcalinas, produce la formación de brucita, y una regeneración

de hidróxido alcalino. La brucita puede aparecer en las zonas de contacto entre los agregados

y la pasta o en el mismo agregado, pudiendo reaccionar con la sílice alrededor del agregado y

formar un silicato de magnesio no conglomerante. De esta manera, la zona porosa que se

genera alrededor del agregado, por extracción de iones, debilita la unión agregado-pasta. El

proceso de desdolomitización no produce en ningún momento geles expansivos.

La reacción entre el hidróxido de calcio y determinados tipos de agregados con arcillas y

feldespatos en su composición dan lugar a la formación de hidrograntes, silicatos cálcicos y

alcalinos de Na+ y K+. En este caso se puede producir una reacción ente el agua y el

agregado fino si este último posee partículas de arcilla. Dichos minerales de arcilla

considerados como muy finos, suelen pasar por el tamiz No. 200. La reacción del agua con la

arcilla se da cuando ésta, pudiendo incorporar en su seno moléculas polares como las del

agua, genera variaciones de volumen importantes, dando lugar a importantes presiones

disruptivas en el seno del concreto del que forman parte. (Broto, 2006)

8. Cuál es la influencia de los sulfatos, cloruros, carbonatos en relación al cemento. ¿Qué

efecto ocasiona cada uno de estas sustancias en la estabilidad del mortero?

1. IMPUREZAS ORGÁNICAS

De acuerdo con Gutiérrez (2003):

“La materia orgánica es producto de la descomposición de los vegetales y sustancias

carbonosas, cuya composición química es ácido tánico y sus derivados conocidos con el

nombre de humus. Cuando la presencia de humus es alta, especialmente en las arenas que por

su tamaño suelen retener más materia orgánica, se impide total o parcialmente el fraguado del

cemento”.

En efecto, la presencia de materia orgánica en los áridos, en contenidos mayores a 500 ppm

puede impedir la adecuada hidratación del cemento y por lo tanto, ocasionar retardos en el

fraguado de las mezclas y reducción de la resistencia a compresión a todas las edades. En la

fotografía 1, se observa un concreto que a 48 horas no había fraguado, por lo que fue

necesario su retiro, el cual no requirió de equipo mecánico de demolición por su estado de

fluidez: Concreto hidráulico para losa de pavimento que transcurridas 48 horas aún se

encuentra en estado fluido.

Para efectos de determinar el contenido de materia orgánica de las arenas, se ejecuta un

ensayo cualitativo, según la norma NTC 127, comparando la coloración que produce la

muestra de arena al agregarle una solución de hidróxido de sodio al 3%, con una tabla de

colores cuyo resultado es un número que indica el color de referencia. (Gutiérrez, 2003) La

norma NTC 127 especifica la forma de realizar el ensayo y la NTC 174, especifica el valor

que debe dar el ensayo para la aceptación o rechazo de la arena. La presencia de otras

partículas como terrones de arcilla, carbón, madera, lignito, mica, pueden disminuir la

resistencia del concreto, o poner en peligro su durabilidad. (Gutiérrez, 2003).

2. CONTENIDO DE ARCILLA Y MATERIAL CON DIÁMETRO INFERIOR A 0.074 mm.

Según Gutiérrez (2003):

“Los limos, arcillas y polvos procedentes de la trituración de las rocas con tamaños menores

de 0.074 mm de diámetro son perjudiciales si se encuentran en un alto porcentaje en los

agregados. La razón radica especialmente en que por ser tamaños menores que los granos del

cemento, se encuentran recubriendo los agregados más gruesos impidiendo una buena

adherencia entre éstos y la pasta de cemento. Algunos tipos de arcilla, al entrar en contacto

con el agua producen fenómenos de expansión o encogimiento, que generan presiones

internas que pueden agrietar la estructura.”

La presencia de arcilla en el árido es funesta debido a que favorece la disminución de la

adherencia entre la pasta de cemento y el árido, perjudicando la resistencia a tracción por esa

falta de adherencia. Su eliminación se hace por lavado de la arena.

3. CHERT:

El Concreto hidráulico en estado endurecido posee una interconexión de poros capilares

(espacios no ocupados por el cemento o por los productos de hidratación), en una solución

muy alcalina (pH>12.5), compuesta por hidróxidos de sodio (Na) y potasio (K), provenientes

de los álcalis del cemento. Reviste especial importancia tener en cuenta que en algunas

fuentes de agregado se encuentra la roca “Chert”, roca sedimentaria rica en sílice que es

considerada potencialmente reactiva a los álcalis de cemento. Este tipo de agregados

reaccionan químicamente con el medio de contacto, dando lugar a la formación de un gel

que, al absorber agua, se expande y crea presiones capaces de desintegrar el concreto, En la

fotografía se muestra la formación y expansión del gel que desintegra el concreto.

Concreto hidráulico con agregados pétreos ricos en chert, se observa la formación de geles

que al expandirse fisuran el concreto Fuente: http://www.understanding-cement.com/alkali-

silica.html

4. SALES SOLUBLES

Según Carrasco:

“La presencia de sales solubles en los agregados origina diversos problemas en el hormigón.

Según su composición química los sulfatos reaccionan con el aluminato tricálcico del

cemento provocando expansiones, los cloruros atacan las armaduras y elementos metálicos

embebidos en el hormigón y los carbonatos o los bicarbonatos aumentan el pH del hormigón

lo que puede ocasionar un retardo del proceso de hidratación. Además, deben mencionarse

algunos problemas de orden estético ya que el agua solubiliza las sales y al evaporarse las

arrastra a la superficie, provocando manchas denominadas eflorescencia. Considerando que el

contenido total de sales es el que influye sobre las características del hormigón, se hace

necesario controlar no sólo el porcentaje aportado por los agregados sino también el que

incorporan los aditivos y el agua de mezclado.”

5. MICA

Las micas son minerales comunes en rocas volcánicas sedimentarias y metamórficas. Según

Gutiérrez (2003) el uso de agregados con estos minerales no es recomendable para

hormigones, por la posibilidad de alteración con sustancias químicamente activas derivadas

de la hidratación del cemento. Cuando están presentes en el agregado fino requieren mayor

contenido de agua y por ende de cemento para lograr una determinada resistencia.

6. MINERALES QUE CONTIENEN SULFATO DE HIERRO

De acuerdo con Gutiérrez (2003) estos minerales pueden presentar reacciones sucesivas de

oxidación, hidratación y combinación con el aluminato de calcio desprendido en la reacción

química del cemento formando sulfo-aluminato de calcio, que provoca la desintegración del

concreto especialmente en regiones cálidas y húmedas. Un ejemplo de este tipo de minerales

es la pirita.

7. REACTIVIDAD ALCALÍ-AGREGADO

Los agregados que contienen ciertos constituyentes pueden reaccionar con los hidróxidos

alcalinos en el concreto.

De acuerdo con Mather (1975) la reactividad es potencialmente perjudicial sólo cuando

produce una expansión significativa. La reacción álcali – agregado ocurre entre una solución

altamente alcalina de los poros con PH muy alto y los sílices reactivos de algunos agregados

pétreos.

Según Galvis (2007): La reacción álcali – agregado comprende tres formas:

a) Reacción álcali – sílice

b) Reacción álcali – silicato

c) Reacción álcali – carbonato

La reacción álcali – sílice: se debe fundamentalmente a la sílice amorfa (SiO3) con estructura

no cristalina que poseen algunos agregados: puzolanas, ópalos, materiales volcánicos vítreos,

cristobalitas, tufandesitas, cuarzos, riolitas, chert, calizas blandas, granates, piritas etc. La

sílice amorfa es muy reactiva. Forma geles de un gran volumen. (Galvis 2007).

El mayor riesgo de ocurrencia de reacción deletérea sucede cuando se dan tres escenarios en

el concreto:

a) Empleo de un cemento portland con alto contenido de álcalis (más de 0,60 por ciento

expresado como Na2O); específicamente si el contenido de álcalis en el concreto

sobrepasa los 3 kg/m3

b) La utilización de agregados pétreos que estén constituidos por rocas y minerales

reactivos con los álcalis, en las proporciones que impliquen estado crítico según cada

tipo de roca o mineral.

c) La exposición de la estructura de concreto en servicio a un ambiente húmedo;

especialmente cuando se producen modificaciones de humedecimiento y secado, o

pérdida de humedad a través del concreto.

Reacción álcali – silicato:

Los silicatos son sales de ácido silícico. Las reacciones álcali – silicato conforman un proceso

no muy bien conocido. Se sabe que su naturaleza es idéntica a la reacción álcali – sílice. En

este caso los geles formados son de menor volumen y cantidades más limitadas. La expansión

de la reacción es muy lenta, sus efectos pueden evidenciarse en (10 – 20) años; una vez

manifiesta sus efectos son devastadores. (Galvis 2007).

Reacción Álcali – Carbonato:

Los álcalis del cemento reaccionan sobre agregados calcáreos (CaCO3) por lo general, de

grano fino con contenidos arcillosos que los hace reactivos y expansivos. La reacción se

presenta con atmósfera húmeda. La expansión de debe a la transformación de la dolomita:

CaMg (CO3)2 en calcita CaCO3 y brucita Mg (OH)2, las cuales son altamente expansivas,

sus cristales aumentan, hinchan sus volúmenes. (Galvis 2007). La reacción álcali - carbonato

ocurre en hormigones que incorporan rocas carbonatadas como áridos.

Las RAS ofrece un mayor motivo de preocupación que la RAC porque la frecuencia de

agregados que contienen minerales reactivos de sílice es mayor. Los agregados de carbonatos

reactivos con álcalis tienen una composición específica que no es muy común. (Galvis 2007).

BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA

Aznar Salinero, Javier.2006.Trabajos en Roca, Edit.DOSSAT2000, Madrid, 352 p.

Cambefort Henry, 1975. Perforaciones y Sondeos, Edit. Omega, España, 434p.

EXSA, 2014. Manual Práctico de Voladura, España, 332 p.

Krynine D y Judd W, 1961. Principios de Geología y Geotecnia para Ingenieros, Edit.Omega,

España, 828 p

GUTIERREZ DE LOPEZ, Libia (2003) El Concreto y otros Materiales para Construcción,

Editorial Universidad Nacional, Manizales, Colombia.

CARRASCO, Fernanda, Apuntes Cátedra Tecnología del Hormigón, Universidad

Tecnológica Nacional, Press, 1978

GALVIS Victor., identificaciòn del deterioro producido por el medio ambiente natural sobre

las estructuras de concreto, Monografía de grado, Universidad Industrial de Santander (2007).

SÁNCHEZ DE GUZMÁN DIEGO, Tecnología del concreto y del mortero. Tercera Edición,

2000.

9. Qué es una puzolana y porque es importante su uso en la construcción?

La puzolana en una roca volcánica muy fragmentada y de composición basáltica. Se emplea

hoy genéricamente para definir a los materiales que tienen las siguientes características:

a) Aptitud para reaccionar con Ca(OH)2, en presencia de agua.

b) Aptitud para formar productos hidratados con propiedades conglomerantes.

Las puzolanas se utilizan como aislante en la construcción y para la fabricación de cemento

hidráulico, la presencia de una puzolana en el cemento portland tiene dos efectos distintos y

en los que juega un papel importante el tiempo.

Inicialmente, actúa como un inerte no nocivo, con un endurecimiento más lento que el

portland base. Más adelante, aparece como un componente activo, cuyos óxidos ácidos

(sílice, alúmina e, incluso, óxido de hierro) combinan gradualmente con la cal liberada en la

hidratación de los silicatos del portland, para formar nuevos compuestos hidráulicos estables;

las discrepancias mecánicas con el portland disminuyen, más tarde desaparecen y, finalmente,

la resistencia del cemento puzolánico es superior a la del cemento portland, a igualdad de

condiciones.

10. Cómo se clasifican los agregados para carreteras?

La construcción de carreteras impone requisitos estrictos sobre el tamaño de partícula y la

arena de clasificación de agregado , especialmente para la aguja del contenido de escamas de

piedra triturada Con el fin de resolver los requisitos de coherencia , limpieza y contenido de

partículas con tamaño de 0,075 mm con respecto al tamaño de partícula y de clasificación , de

partículas forma y composición de las partículas , sanme pone el nuevo tipo de máquina de

fabricación de arena en la línea de producción para satisfacer los requisitos de agregado para

cemento de la carretera y el asfalto .

Proceso de producción de áridos para carreteras:

Roca será transmitida por la vibración de alimentador de la trituradora de mandíbulas para la

trituración primaria , trituración secundaria se cumplirá por la trituradora de cono , el material

de la trituradora de cono se transmitirán a la criba vibratoria para la detección , el material

con tamaño superior a 40 mm se transporta de nuevo a la trituradora de cono para la

trituración de nuevo para lograr un circuito cerrado , con el material de tamaño inferior a 40

mm se transmitirán a la vertical trituradora de impacto de eje para la trituración y la

conformación . Material de la vertical trituradora de impacto de eje se transmite a la pantalla

de producto final para el cribado, el material con el tamaño más grande de 20 mm será

transportado de nuevo a la trituradora de impacto para la trituración de reciclado, materiales

con tamaño inferior

Ilustración 1carta de plasticidad AASTHO

11. Haga una clasificación de rocas de acuerdo a su génesis e indique sus características

petrográficas de cada una.

CLASIFICACION DE

ROCAS SEGÚN SU

ORIGEN

TIPO DE

ROCA

ASPECTO FISICO FAMILIA DE

ROCAS

IGNEAS

Plutónicas o

Intrusivas

Textura granular,

gruesa.

Granito

Cristalización gruesa, a

profunda

Diorita

Hipabisales o

Filonianas

Textura media Pegmatitas

Cristalización cerca de

la superficie

Dikes

Volcánicas o

Efusivas

Textura fina (Vítrea) Obsidiana

Cristalización en la

superficie

Rolitas

Lavas o derrames Andesitas

Piroclastos o cenizas Brechas

SEDIMENTARIAS

Mecánicas

Formadas por transporte

y deposición de detritos

Areniscas,

Gravas

Químicas

Por solución y

deposición o

precipitación química

Calizas

Orgánicas

Por deposición de restos

orgánicos

Calizas,

Diatomitas

Regionales por   Gneis

METAMORFICAS

orogénesis

De contacto o

locales

Térmico, hidrotermal

(acción de soluciones y

calor)

Mármol

12. ¿Cuál es el principio de una voladura?

El principio de voladura se fundamenta en aprovechar las propiedades de los materiales

explosivos, los cuales son compuestos o mezclas de sustancias en estado sólido, líquido o

gaseoso, que por medio de reacciones químicas de óxido-reducción, son capaces de

transformarse en un tiempo muy breve, del orden de una fracción de microsegundo, en

productos gaseosos y condensados, cuyo volumen inicial se convierte en una masa gaseosa

que llega a alcanzar muy altas temperaturas y en consecuencia muy elevadas presiones.

Así, los explosivos comerciales son una mezcla de sustancias, combustibles y oxidantes, que

incentivadas debidamente, dan lugar a una reacción exotérmica muy rápida, que genera una

serie de productos gaseosos a alta temperatura y presión, químicamente más estables, y que

ocupan un mayor volumen, aproximadamente 1 000 a 10 000 veces mayor que el volumen

original del espacio donde se alojó el explosivo.

Secuencia de las operaciones básicas en la zona de voladura

• Exploración

• Desarrollo y preparación

• Explotación

• Paleo, izaje y acarreo interno

• Tratamiento metalúrgico

• Transporte externo

• Comercialización y tratamiento final (fundición-refinación)

La Voladura es la Fase Crítica de las Operaciones de Desarrollo y de Explotación

• Sin voladura en desarrollos no se podría llegar al mineral.

• Sin voladura en explotación no hay producción.

• Si no hay producción de mineral, tampoco podrá haber tratamiento metalúrgico

• El arranque de la roca o mineral del macizo rocoso, mediante la voladura, es la acción

“más minera” dentro de toda la actividad minera, porque todo aquello que ocurra “río abajo”

involucra otras especialidades: por ejemplo, el chancado, la trituración y la molienda es

ingeniería de conminución; la flotación y el concentración, es ingeniería química y/o

metalúrgica, el mantenimiento de los equipos (palas, camiones, carros mineros, etc.) es

ingeniería mecánica, etc.

La voladura está directa e indirectamente vinculada a las demás operaciones de calera,

influyendo en su operatividad y costo

• Una voladura eficiente contribuye a la productividad y rentabilidad de la mina.

• Una voladura deficiente por lo contrario representa pérdida y costos adicionales.

13. ¿Cuáles son los tipos de voladuras en relación a la obtención de materiales de

construcción y zanjeo?

Excavaciones lineares confinadas.

Los trabajos de superficie comprenden: apertura de carreteras, canales, canteras de material

para la construcción, cimentaciones, demoliciones y minas a tajo abierto, los que son

efectuados con dinamitas y emulsiones de pequeño a mediano diámetro, ANFO y Examon en

canteras y obras viales, mientras que los tajos abiertos tienen empleo mayoritario de ANFO a

granel, ANFO Pesado, Slurries emulsiones (en cartuchos de lámina plástica PVC hasta 8” de

diámetro (203 mm) y a granel en carguío mecanizado en taladros de 127 mm (5”) hasta 304

mm (12”) de diámetro

14. ¿Qué aspectos se deben considerar en una voladora?

Una voladura se evalúa por los resultados obtenidos. Para calificarla se consideran los

siguientes aspectos: volumen de material movido, avance del disparo, pisos, fragmentación,

forma de acumulación de los detritos, costo total del disparo.

• El volumen o tonelaje del material movido deberá ser igual o cercano al volumen

teórico calculado previamente considerando el esponjamiento del material roto.

• Superficie deberá sobrepasar la última fila de taladros. En túneles y galerías el avance

máximo es equivalente a la amplitud del túnel, por tanto el avance deberá ser al menos igual a

la profundidad de los taladros.

• El nivel del piso en bancos o el piso del nuevo banco disparado debe resultar al mismo

nivel del existente. Si se presentan irregularidades como lomos (toes), debe presumirse muy

poca sobre perforación o falta de carga de fondo.

• El grado de fragmentación del material disparado o el tamaño promedio requerido de

los fragmentos depende del trabajo en que se van a emplear, pero por lo general la

fragmentación demasiado gruesa o demasiado menuda son inconvenientes.

• La sobrerotura (Over break) y la sobre rotura hacia atrás (Back break) en bancos,

afectan la estabilidad de la nueva cara libre de voladura y a los taladros que hayan sido

perforados a continuación de la última fila disparada.

• El desplazamiento y acumulación del material volado, debe ser adecuado para facilitar

las operaciones de carga y acarreo. La forma de acumulación se proyecta de acuerdo al tipo

de equipo que se va a emplear en la limpieza del disparo.

• La falta de desplazamiento: Cuando un disparo rompe material pero no se mueve de

su sitio, se dice que el tiro se ha “congelado”.

• La dispersión de fragmentos a distancia, además de incrementar el riesgo de

proyección de fragmentos volantes, tiene el inconveniente en minas de “diluir” el material de

valor económico al mezclarlo con desmonte, cuando se desparrama lejos de la cara de

voladura.

• Costo de la voladura. Para determinar el costo total de una voladura, además del costo

de perforación. Costo de explosivos, accesorios y planilla del personal.

Esquematice un diseño de voladura cuando la estratigrafía no se presenta favorable para el

rompimiento del banco rocoso y otro cuando se presenta favorable para este efecto.

15. Esquematice un diseño de voladura cuando la estratigrafía no se presenta favorable

para el rompimiento del banco rocoso y otro cuando se presenta favorable para este efecto.

16. ¿Qué influencia tiene la presencia de la esquistosidad, fractura y falla de una

voladura?

17 Cuáles son las canteras más importantes del valle de Cajamarca ?.Indique las

características geotécnicas de cada una de ellas. Haga un mapa de ubicación de las

canteras.

Bibliografía

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