Laboratorio de Materiales
Laboratorio de Materiales 2015
TABLA DE CONTENIDO
TABLA DE CONTENIDO2INTRODUCCION31.IDENTIFICACION DE
ROCAS41.1MOSCOVITA:41.2Mrmol:61.3ARENISCA:82.DETERIORO EN LA
ROCAS103.ANALISIS DE GRAFICOS11CONCLUSIONES14BIBLIOGRAFIA15
INTRODUCCION
La piedra es un material tradicionalmente utilizado en
construccin por sus propiedades: dureza, resistencia y durabilidad,
a las que hay que sumar el valor esttico. Tambin se emplean otros
materiales ptreos artificiales, ms o menos similares, como el
ladrillo y el hormign; no obstante, la piedra natural sigue siendo
utilizada y apreciada como signo de calidad, especialmente en
edificaciones notables, concebidas para perdurar durante
generaciones.El presente informe es la aplicacin de los conceptos
vistos en clase, donde los objetivos estarn centrados inicialmente
en la identificacin de diferentes materiales provenientes de roca a
travs de un anlisis mineralgico.A travs de la prueba de absorcin
por capilaridad se podr determinar cul de las tres probetas
utilizadas obtuvo un mayor incremento de masa en funcin del tiempo.
Finalmente se concluir cul de las tres probetas utilizadas podra
ser ms susceptible al deterioro a travs del tiempo en funcin del
tipo de roca, anlisis mineralgico y absorcin por
capilaridad.Practica realizada en el laboratorio de materiales de
la Institucin Universitaria Colegio Mayor de Antioquia- Medelln
IDENTIFICACION DE ROCAS
En la prctica realizada en el laboratorio se pudieron analizar
tres tipos de materiales provenientes de rocas los cuales se
describen a continuacin:0. MOSCOVITA: Pertenece a la clase de los
silicatos (filosilicatos). Es componente mineral primario en muchas
rocas gneas de tipo acido como granitos, en rocas metamrficas como
gneises o pizarras y en rocas sedimentarias detrticas como las
areniscas.
De acuerdo al anlisis mineralgico se tienen las siguientes
propiedades: FISICAS Color: Gris, negro, incoloro. Brillo: Metlico,
vtreo, sedoso. Habito: laminas, escamas de contorno hexagonal Color
de raya: blanca (% de cuarzo) MECANICAS Dureza: 2-2.5 Densidad:
2,83 gr/cm3 (Peso: 1070 gr Vol: 377.4 cm)DETERIORO DEL MATERIAL CON
EL TIEMPO RESPECTO A: MINERALOGIA:
MOSCOVITA: Tiene una estructura estratificada de capas de
silicato de aluminio dbilmente enlazadas entre s por estratos de
iones de potasio. Estos estratos producen perfectas hendiduras de
la moscovita. Aunque tiene tales divisiones, las hojas son muy
durables y se encuentran a menudo en arenas que han experimentado
mucha erosin que habra destruido la mayora de otros minerales.
ABSORCION CAPILAR: Tiene una alta absorcin capilar lo que hace que
el material tenga un deterioro mnimo en el tiempo. Debido a esta
caracterstica es usado para controlar la permeabilidad y resistir
al calor (moscovita).USOS:Se emplea como aislante elctrico, por sus
excelentes propiedades dielctricas y su resistencia al calor. Por
esta razn, la moscovita laminar tambin se utiliza en puertas de
hornos y estufas como aislante trmico incombustible.
0.1 Mrmol: Engeologael mrmoles unaroca metamrficacompacta
formada a partir de rocascalizasque, sometidas a elevadas
temperaturas y presiones, alcanzan un alto grado de cristalizacin.
El componente bsico del mrmol es elcarbonato clcico, cuyo contenido
supera el 90%; los dems componentes, considerados impurezas, son
los que dan gran variedad de colores en los mrmoles y definen sus
caractersticas fsicas. Tras un proceso de pulido por abrasin el
mrmol alcanza alto nivel de brillo natural, es decir, sin ceras ni
componentes qumicos.
De acuerdo al anlisis mineralgico se tienen las siguientes
propiedades: FISICAS Color: Oscuro, vetas grises, castaas. Brillo:
Opaco. Habito: XXX Color de raya: blanca (% de cuarzo)MECANICAS
Dureza: (7) Raya el vidrio Densidad: 2,65 gr/cm3 (Peso: 1082,5 gr
Vol: 404,7 cm3)DETERIORO DEL MATERIAL CON EL TIEMPO RESPECTO A:
MINERALOGIA:
TIPO DE ROCA: Roca metamrficacompacta formada a partir de
rocascalizas. ABSORCION CAPILAR: Muy baja, permitiendo ser
utilizada en intemperie y zonas con humedades relativas
altas.USOS:El mrmol se utiliza principalmente en la construccin,
decoracin y escultura. A veces estranslcido, de diferentes colores,
como blanco, marrn, rojo, verde, negro, gris, amarillo, azul, y que
puede aparecer de coloracin uniforme, jaspeado (a salpicaduras),
veteado (tramado de lneas) y diversas configuraciones o mezclas
entre ellas.
0.2 ARENISCA: Laareniscaes unaroca sedimentariade tipodetrtico,
constituida bsicamente por granos de cuarzo con inclusiones de
feldespato, de color variable, que contieneclastosde
tamaoarena.Tras laslutitasson las rocas sedimentarias ms comunes en
lacorteza terrestre.
De acuerdo al anlisis mineralgico se tienen las siguientes
propiedades: FISICAS Color: Blanco, gris y amarillento en gran
porcentaje. Brillo: Opaco Habito: esfricos de tamaos pequeos Color
de raya: blanca MECANICAS Dureza: Se puede rayar con la punta de un
alfiler (3) Densidad: 2,2 gr/cm3 (Peso: 2247,5 gr Vol: 1021,08
cm3)DETERIORO DEL MATERIAL CON EL TIEMPO RESPECTO A: MINERALOGIA:
que se caracterizan por su blandura y facilidad de talla. TIPO DE
ROCA: En la actualidad su empleo est muy limitado debido a que se
presentan graves problemas de estabilidad (se alteran con gran
facilidad). Ello se debe fundamentalmente a que la mayor parte de
las areniscas estn formados por dos componentes claramente
diferenciados con comportamientos fsico- qumicos muy diferentes: el
armazn de granos tamao arena, formados fundamentalmente por cuarzo,
y la matriz que los empasta formada por lo general por minerales
arcillosos. Este armazn al ser sometido a cargas, acta de forma
destructiva para el conjunto, pues los granos tienden a clavarse en
la matriz generando tensiones que favorecen a los procesos de
disgregacin fsica y qumica. ABSORCION CAPILAR: Se caracteriza desde
el punto de vista fsico, entre otras cualidades, por una elevada
porosidad abierta (en gran medida constituida por micro poros),
facilitadora de la absorcin de agua y del flujo capilar a travs de
la misma. El coeficiente de absorcin de la piedra arenisca es muy
alto, se trata de piedras muy porosas con un alto grado de
absorcin, con valores medios en torno al 5%, aunque hay areniscas
que pueden llegar a alcanzar el 13%.USOS: Este tipo de piedra ha
sido muy utilizado en la construccin de todo tipo de edificios
durante mucho tiempo. Su campo de aplicacin se ha centrado ms en
revestimientos, ya que sus caractersticas mecnicas la hacen menos
resistente que otro tipo de piedras como el granito para conformar
elementos estructurales.
DETERIORO EN LA ROCASExisten agentes que inciden directamente en
el deterioro de las rocas independientemente de sus propiedades
fsicas, qumicas y mecnicas:1. La lluvia: Afectacin fsico-qumica.
Erosin y capacidad de transporte de la descomposicin, oxidacin e
hidratacin de los minerales presente en la piedra.
2. Heladas: El agua interna de las piedras se congela y al
expandirse produce figuracin.
3. Viento: El arrastre de partculas slidas produce abrasin.
4. Cambio de Temperaturas: Si las rocas estn producidas con
minerales de diferentes coeficientes lineales de expansin, puede
ocurrir un deterioro.
5. Vegetales: Los materiales orgnicos e inorgnicos en contacto
con humedad o agua de lluvia puede producir el comienzo de un
proceso bacteriolgico, lo que produce una descomposicin.
6. Descomposicin Mutua: La utilizacin de diferentes tipos de
piedras a la vez, produce la descomposicin mutua. Por ejemplo, la
arenisca se utiliza bajo la caliza, la accin de agua que corre de
la caliza a la arenisca produce descomposicin.
7. Agentes Qumicos: Hongos, cidos, hongos cidos de la atmosfera
deterioran la piedra.
ANALISIS DE GRAFICOS
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ABSORCION POR CAPILARIDAD:Se han llevado a cabo asimismo
determinaciones de la absorcin capilar, con el fin de evaluar el
efecto de permeabilidad que tiene cada probeta. La metodologa
experimental consiste en determinar, en intervalos de tiempo bien
definidos, la ganancia de masa que experimenta por absorcin capilar
una probeta completamente seca, parcialmente sumergida hasta unos 3
mm de profundidad, en un recipiente con agua. En el caso que nos
ocupa, el ensayo se ha llevado a cabo sobre 3 probetas de diferente
material. La comparacin, en todos los casos, se realiza a travs del
valor del coeficiente de absorcin capilar. Con estos ensayos, se
pretenden evaluar posibles modificaciones de la escorrenta
superficial y el transporte de sales solubles a travs de cada
material. Adems de poder identificar qu tipo de impermeabilizante
sera el adecuado en caso de ser utilizado para exteriores.
La probeta N 1 (Moscovita) alcanza una absorcin por capilaridad
correspondiente al 0.21% del peso total de la muestra, lo cual
indica una media-baja permeabilidad del material en condiciones
naturales.
La probeta N 2 (Mrmol) alcanza una absorcin por capilaridad
correspondiente al 0.037% del peso total de la muestra, lo cual
indica una baja permeabilidad del material muy apto para pisos y
exteriores.
La probeta N 3 (Arenisca) alcanza una absorcin por capilaridad
correspondiente al 1.08% del peso total de la muestra, lo cual
indica una media-alta permeabilidad del material en condiciones
naturales.
Al comparar las grficas de las 3 probetas podemos observar que
la arenisca tiene una gran capacidad de absorcin por capilaridad:
29 veces ms que el mrmol y 5 veces ms que la moscovita, lo que la
hace un material poco adecuado para exteriores.
CONCLUSIONES
1. De las tres piedras analizadas la que presenta mayor
susceptibilidad de deterioro con el tiempo en funcin de la
mineraloga, tipo de roca y absorcin capilar es la ROCA ARENISCA ya
que cuenta con una dureza baja lo cual lo hace vulnerable a la
talla; baja resistencia debido a la conformacin de su estructura
interna (armazn de granos + matriz- pasta) y alta capacidad de
absorcin, siendo este poroso lo hace menos durable al ser expuesto
en condiciones ambientales como humedad, hielo o deshielo en
comparacin con una piedra densa.
2. Aunque la mayora de piedras presentan un deterioro en el
tiempo hay maneras de protegerlas para preservarlas en el tiempo.
Una manera es hacer mantenimiento con soluciones de silicato
potsico.
3. La absorcin por capilaridad permite identificar la porosidad
del material a utilizar, debido a la ganancia de humedad en el
tiempo. Es una prctica determinante a la hora de escoger un
material ya que la ganancia de humedad puede acarrear graves
consecuencias con el tiempo: trasporte de sales y material
particulado que pueden acelerar el deterioro de la estructura.
4. En la grfica se puede observar que la Piedra arenisca es la
que ms absorbe agua, hacindola poco recomendable para usar a la
intemperie sin un debido cuidado impermeabilizante, pero ideal para
ambientes internos y pintorescos, por el contrario el Mrmol brinda
una gran resistencia a la infiltracin del agua, lo que lo hace
ideal para instalacin de pisos, fachadas, mesones y dems.
BIBLIOGRAFIA
Presentacin Laboratorio de Materiales JAVIER EDUARDO BECERRA
BECERRA, Gelogo. Universidad Nacional de Colombia.
http://www.construmatica.com/construpedia/La_Piedra_Natural_en_Construccion.
http://es.wikipedia.org/wiki/Roca.
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