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INTRODUCCIN
La extraccin de materiales ptreos para la construccin es
importante en cualquier lugar del mundo, ya que de esta actividad
depende el buen desarrollo de las obras de infraestructura que
impulsan el crecimiento de un pas
CANTERA es el trmino que se utiliza para referirse a las
explotaciones a cielo abierto de materiales de construccin entre
los cuales se incluyen las rocas industriales y ornamentales,
gravas, gravillas, arenas y arcillas.
OBJETVOS
Describir las principales canteras de Cajamarca.
Observar distintos mtodos de extraccin y trituracin de los
agregados.
Analizar la importancia de las canteras escogidas para este
estudio
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1. DEFINICION:
Una cantera es depsito de minerales no metlicos y rocas
generalmente a cielo abierto, pero tambin podemos encontrar
canteras subterrneas, en las que se obtienen rocas industriales,
rocas ornamentales o ridas.
Los materiales obtenidos en las canteras son mrmoles, granitos,
arcillas, calizas y pizarras, principalmente.
Toda cantera tiene una vida til, una vez agotada presenta serios
problemas de carcter ambiental, principalmente relacionados con el
paisaje.
2. PROCESO DE EXTRACCION DEL AGREGADO:
Extraccin del agregado:
Tamizado del agregado:
Agregados seleccionados con impurezas
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Limpieza de agregados
Agregados seleccionados para venta
Grava Gravilla Arena
3. CARACTERISTICAS
CALIDAD: Se puede determinar la calidad de la roca con el examen
de la muestra que l considera representativa de toda cantera si la
roca a de utilizarse en una industria en la que slo son
esenciales
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sus propiedades qumicas, se puede tener datos suficientes
tomando muestras con sondas de presin. Sin embargo para piedra
labrada, machacada y partida deben determinarse las propiedades
fsicas. La roca para piedra labrada debe estar libre de grietas,
tener una textura uniforme, un color atractivo, en algunos casos
recibir pulimentacin. Algunas piedras como la caliza y la arenisca,
es conveniente que tenga lechos horizontales de estratificacin. La
piedra machacada y partida debe ser fuerte y firme de baja absorcin
de agua. Cuando estudiamos la calidad de las rocas se debe prestar
atencin a los rasgos geolgicos que pueden gobernar la explotacin
como el buzamiento.
CANTIDAD O CUBICACIN: Si la roca aflora especialmente en un
lecho a lo largo de un curso de agua, se puede estimar fcilmente el
volumen de una simple inspeccin ocular y unas cuantas medidas. Si
no hay afloramiento la cubicacin puede basarse en sondeos o
investigacin geofsica. La cubicacin de una cantera se hace
generalmente en toneladas para explotaciones de piedra labrada o
machacada, la reserva debe ser suficiente para unos 20 aos, si se
han de justificar los gastos iniciales y los costos de amortizacin.
Si hay alteracin de la masa rocosa con un simple vistazo y unas
cuantas medidas se puede determinar el volumen de lo contrario
mediante sondeos geofsicos. Se debe tener cuidado pues las rocas
solo puede ser buena por partes.
FACTORES ECONMICOS: Uno de los factores ms importantes pueda
prohibir la explotacin es el costo de transporte del producto al
lugar de consumo. La cantera debido a que tiene muy buena ubicacin
y cercana a una va principal hace posible su facilidad de
transporte y acarreo de los agregados.
Los sueldos elevados, las malas condiciones de desage de la
cantera y el desmonte costero del material estril (arcilla, arena,
grava y roca inadecuada que cubren a la roca que se explote) son
otros factores que hacen mayor el precio.
4. CLASIFICACIN
De acuerdo a su origen:
ALUVIAL: Son depsitos de canteras acarreadas por la reduccin de
la velocidad de los aguas, portadoras del sedimento en el cauce de
un ro; esto ocurre cuando el curso del agua alcanza la llanura
aluvial que es la parte orogrfica que contiene un cauce mayor y que
puede ser inundada ante una eventual crecida de las aguas de
ste.
Conos de deyeccin: Estos depsitos se encuentran generalmente en
los valles al pie de las montaas desde depsitos con mucha pendiente
que contienen grandes fragmentos de roca guarros a los depsitos
casi llanos de suave pendiente que generalmente contienen elementos
finos.
Depsitos de terrazas: Forman grandes bancales en la topografa de
una regin y suelen encontrarse a los lados de un arroyo o en las
planicies aluviales de los ros. Las arenas y gravas suelen estar
bien estratificados.
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COLUVIAL. Tiene como nico agente de transporte la gravedad, se
identifica por la forma angular o subangular de sus sedimentos. Es
un suelo inestable por lo que no es recomendable como un suelo de
fundacin Compuesto por material residual y de escombros de ladera
que durante el cuaternario se han depositado en las faldas de los
cerros y laderas de los valles del rea. El material es de
granulometra media a gruesa (arena y algo de grava) con contenido
de finos (arcilla y arcilla limosa) los guijarros son sub-angulosos
y sub-redondeados de arenisca, cuarcita y material volcnico. El
espesor de este material es variable promedio de 5 a- 8 metros)
incrementndose muy probablemente, hacia el Este y Sur, donde se
considera, estuvo la mayor profundidad de la depresin.
MORRENAS
Las morrenas estn compuestas por sedimento suelto constituido
por partculas de diferente tamao sin estratificacin ni
clasificacin. Estos depsitos glaciares estn compuestos por arcilla,
por grava y bloques angulosos. Los errticos son unos bloques
transportados y depositados por los glaciares a grandes distancias
de sus lugares de
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origen. La procedencia y la direccin de desplazamiento del
glaciar se pueden saber mediante la composicin litolgica de las
morrenas.
La masa estructural de la morrena en la que se intercalan rocas
grandes se denomina bloque de arcilla.
A continuacin se exponen los diferentes tipos de morrenas:
Las morrenas terminales son testimonios de un fuerte avances de
los glaciares o representan las fases de receso antes del retroceso
definitivo de las masas de hielo. Los glaciares en avance empujan,
en parte, las morrenas de fondo y el material depositado al frente
y construyen elevados terraplenes en dicho proceso. Esas colinas de
grava alcanzan alturas de algunos 100 metros.
Las morrenas de fondo estn compuestas por el material triturado
por el glaciar en su fondo y por sedimento fluvioglaciar.
Las morrenas laterales se encuentran entre los mrgenes de la
lengua glaciar y la roca slida. stas muestran el lmite superior del
hielo glaciar, lo que permite reconstruir la antigua altura que ste
alcanz en las fases de glaciaciones. Se dan casos en que una
morrena lateral se convierte en una terminal. Desde el punto de
vista morfolgico se tiende a confundir estas morrenas con las
terrazas de kame. La diferencia entre ambas radica en su
constitucin interna: por ejemplo, las terrazas presentan una clara
estratificacin, mientras que las morrenas laterales muestran una
estructura tpica de depsito morrnico (sin estratificacin y sin
orden).
Las morrenas de confluencia o centrales se forman cuando dos
glaciares se juntan por sus mrgenes, igualmente lo hacen las dos
morrenas laterales respectivas.
Las morrenas externas o superficiales estn compuestas por
fragmentos que caen sobre el glaciar mediante las avalanchas. En
estado fundido forman las: morrenas de ablacin
Las morrenas internas estn constituidas por los materiales
transportados dentro del glaciar.
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Cuando se funde el hielo glaciar surgen las morrenas de
(retroceso) que marcan diferentes estadios en la retirada del
glaciar. Entre estas morrenas fluye lodo glacirico de color lechoso
(leche de glaciar) que acumula grava fluvioglaciar, guijarro y
arena.
El retroceso del glaciar no ocurre de manera homognea. Las masas
de hielo apartadas por el glaciar forman bloques de hielo que en el
idioma alemn se denominan "hielo muerto". Dichos bloques de hielo
son depsitos de material fluvioglaciar, y por lo tanto se funden
lentamente. Cuando ellos se funden por completo quedan depresiones
en forma de caldera que en alemn se denominan "oquedades de hielo
muerto", "calderas de hielo muerto", etc.
Las morrenas de obturacin se forman entre el glaciar en fusin y
las morrenas terminales ms recientes. Estas morrenas tienden a ser
desmanteladas tanto por una ruptura en la morrena terminal o
mediante el ascenso de la presin que ejerce el agua. Cuando en la
morrena terminal se abre un boquete de evacuacin, las zonas de
valles prximas a ellas se inundan ocasionando daos severos. En la
Cordillera Blanca en Per, por ejemplo, la ruptura de una morrena de
obturacin destruy por completo varias aldeas que se encontraban
aguas abajo en el valle Santo.
ELICO Sus materiales son acumulados por el transporte de
material a causa del viento, formndose dunas obtenindose de estas
solo agregado fino que se utiliza mayormente para acabados.
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Dunas De Arena: Pueden encontrarse en llanuras casi ridas a lo
largo de algunas planicies de aluvin, a los que el viento ha
clasificado los viejos depsitos a lo largo de las playas. Las dunas
son muy corrientes en regiones ridas, la arena suele tener tamao de
fino a media, pero su gradacin no es buena.
LMNICO O LACUSTRE Originado por el depsito de material en el
fondo de en un lago mayormente son finos (arcillas y limos). CLASES
DE CANTERAS
CLASIFICACIN DE CANTERAS
Segn el tipo de explotacin
-Canteras a Cielo Abierto: -En laderas, cuando la roca se
arranca en la falda de un cerro. -En corte, cuando la roca se
extrae de cierta profundidad en el terreno. -Canteras
Subterrneas.
Segn el material a explotar
-De Materiales Consolidados o Roca. -De Materiales no
Consolidados como suelos, agregados, terrazas aluviales y
arcillas.
Segn su origen -Canteras Aluviales. -Canteras de roca, pea o
cerro.
CANTERAS ALUVIALES
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CANTERAS DE ROCA, PEA O CERRO
FACTORES QUE CONDICIONAN LA EXPLOTACIN DE UNA CANTERA
Cantidad de material
Calidad del material
Variedad de Tamao de los Agregados
Distancia de la Cantera a la Obra
Acceso a la Cantera
Posibilidades de Mercadeo
CANTERAS VISITADAS EN CAJAMRACA
CANTERA DEL RIO MASCHCON
UBICACIN GEOGRAFICA: La cantera se encuentra ubicada en el ro
MASHCON, aproximadamente a 1.0 Km DEL CENTRO DE BELLAS ARTES. SE
ENCUENTRA EN LA COORDENADAS UTM NORTE: 9209925.37 m Sur 773455.96 m
Este y en la Zona: 17 M A la margen derecha de la carretera
Cajamarca yanacocha
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ACCESIBILIDAD El acceso a dicha zona se realiza por medio de una
trocha carrzale al margen izquierda de dicho ro. GEOLOGA Y
CARACTERISTICAS DE LOS AGREGADOS: La cantera est formada por bancos
de material fluvial los cuales han sido acarreados durante los
meses de lluvia; y su litologa consiste en cantos rodados de forma
redondeada lo cual nos da a conocer el largo recorrido y
geolgicamente constituida por traquitas, areniscas, calizas, tufos
volcnicos, andesitas y otros en menor proporcin. El agregado fino
presenta una forma homognea y constituida por fragmentos de forma
angular de las rocas anteriormente reducidas, por la accin mecnica
de transporte por el ro. Por otro lado, el agregado grueso est
constituido en su mayora por canto rodado.
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Inicio de la trocha hecha para el libre acceso a cantera.
La imagen nos muestra la diversidad de agregados que pueden
sacar de esta cantera, como over, gravilla, y agregado fino.
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Se muestra como son extrados los agregados y las excavaciones
para sacarlos del lugar
Se observa las zarandas las cuales permiten clasificar el
material granumelomtricamente.
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En la imagen de la izquierda se muestra el agregado fino y en la
de la derecha esta la gravilla de 1 aproximadamente.
En esta cantera ya no est operativa su chancadora, en cubo de
gravilla cuesta 35 nuevos soles y el cubo de agregado fino estos 50
nuevos soles.
CANTERA LA VICTORIA
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UBICACIN GEOGRAFICA: La cantera se encuentra ubicada en el ro la
interseccin del Rio MASHCON Y EL rio CHONTA, aproximadamente a 5.0
Km DE ISCOCONGA. SE ENCUENTRA EN LA COORDENADAS UTM NORTE:
9204828.3 m Sur 781407.19 m Este y en la Zona: 17 M A la margen
izquierda de la carretera Cajamarca iscoconga. ACCESIBILIDAD El
acceso a dicha zona se realiza por medio de una trocha carrzale al
margen izquierda de dicho ro. GEOLOGA Y CARACTERISTICAS DE LOS
AGREGADOS: La cantera est formada por bancos de material fluvial
los cuales han sido acarreados durante los meses de lluvia; y su
litologa consiste en cantos rodados de forma redondeada adems de la
utilizacin de una trituradora de agregados ; cual nos da a conocer
el largo recorrido y geolgicamente constituida por traquitas,
areniscas, calizas, tufos volcnicos, andesitas y otros en menor
proporcin. El agregado fino presenta una forma homognea y
constituida por fragmentos de forma angular de las rocas
anteriormente reducidas, por la accin mecnica de transporte por el
ro y tambin por el lavado de los mismos.
Entrada a la cantera LA VICTORIA por una trocha carrzale.
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Cantera la victoria formada por material fluvial.
Sistema de Lavado de
agregado.
Cantera la victoria formada
por material fluvial. Aqu se
tritura al agregado.
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Grava (over),
agregado grueso
redondeado
Materiales producidos por
la cantera como grava,
piedra chancada y arena
natural como artificial
Maquinarias para el
transporte, extraccin,
tamizado de los agregados
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ENSAYOS REALIZADOS CON LOS AGREGADOS DE LA CANTERA LA
VICTORIA:
Zaranda utilizada para la
separacin de los
diferentes tamaos de los
agregados esta es de .
Maquinaria utilizada para
la trituracin de los
agregados extrados y
lavados del rio de la zona.
Lecho de ro donde se
realiza la extraccin de
agregados
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PROPIEDAD AGREGADO FINO AGREGADO GRUESO
MDULO DE FINURA 2.859 6.52
PESO ESPECFICO 2.69 gr/cm3 2.41 gr/cm3
PESO UNITARIO
COMPACTADO 1.818 gr/ cm3 . 1.536 gr/ cm3 .
PESO UNITARIO
SUELTO 1.696 gr/ cm3 . 1.469 gr/ cm3 .
ABSORCIN (%) 2.4 % 1.3%
TAMAO MAXINO
NOMINAL - - - 1
CONTENIDO DE
HUMEDAD W (%) 1.375% 0.35%
1. CANTERA EL GAVILN
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UBICACION: Se encuentra a 3250 m.s.n.m., al sur este de la
ciudad de Cajamarca en las faldas del cerro Ventanilla cerca del
Abra El Gaviln al costado derecho de la carretera Cajamarca -
Pasamano. Tiene una extensin aproximada de 37 hectreas.
ACCESIBILIDAD: Su accesibilidad es buena con Cajamarca y
alrededores para el transporte de los agregados. Conectndose a la
ciudad por medio de la carretera interprovincial asfaltada a la
costa. La distancia promedio es de 18 km. con respecto a la ciudad
de Cajamarca. IDENTIFICACION GEOLOGICA: La unidad litolgica
predominante es casi homognea consiste en una alternancia de
areniscas cuarzos en la parte inferior y cuartillas blancas en
bancos gruesos en la parte superior de la roca. La roca se
encuentra muy fracturada adems hay presencia de oxidaciones de
fierro que le da un color caracterstico de la zona. El material
representativo de la cantera es una roca perteneciente a la
formacin Chim ubicado en
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el piso inferior del cretceo. Las muestras correspondientes al
primer estrato estn construidas por arenas y gravas aluviales con
material orgnico que le da un color gris oscuro, las muestras de
los estratos ms profundos son areniscas cuarzos bastante profundas
de color blanquecino amarillento o rojizo. TEXTURA: Sus granos o
partculas de roca, son de grano fino o grueso constituidos por
gravas arenas de forma angular y redondeada. MTODOS DE EXPLOTACIN Y
MAQUINARIA UTILIZADA: El mtodo de explotacin de la cantera es a
cielo abierto, siendo la forma actual de explotacin no adecuada y
peligrosa, pudiendo ocurrir accidentes de consideracin, adems se
realiza con personal no calificado y sin ningn mtodo racional,
empleando para la extraccin palas, picos y barretas y maquinaria
pesada en zonas inestables. Para explotar adecuadamente el material
de la cantera: El Gaviln" primeramente se realizara un desbroce
(viene a ser la extraccin de la capa superficial o cubierta de la
cantera, la cual se halla alterada por los agentes atmosfricos, no
siendo tan compacta como los profundos, esta capa puede ser de
diferente naturaleza que la roca a extraer.) Luego la extraccin se
hace en ladera a cielo abierto con mtodos manuales por ser una roca
bastante fracturada y disgregable, tambin se emplea explosivos a
pequea escala o en caso contrario con excavadoras y maquinaria
pesada.
Maquinaria usada para el transporte de los agregados hacia una
zaranda que consta de diferentes tipos de abertura para la
clasificacin granulomtrica.
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La imagen nos ilustra cmo se tamiza el agregado en la zaranda de
diferentes aberturas
Zaranda combinadas de otras con el fin de tener diferentes
aberturas
La imagen ilustra el talud que usan en esta cantera, el cual es
peligroso por tener una pendiente mayor a 100%, dando origen de
riesgos de deslizamientos. Tambin nos muestra la presencia de
oxido de hierro en el material de la zona.
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En la imagen se observa que eliminan los el material fino de
esta cantera al abismo ms prximo, originando colapso de agua en la
parte baja e infiltraciones que lo sufre las ciudades cercanas.
No existe un control en esta cantera para que no dae el medio
ambiente, la cual desestabiliza los taludes ya que es una zona
inestable, produciendo cuas de deslizamientos, las cuales
producirn
que el pavimento se venga abajo.
USOS DE LOS MATERIALES DE CANTERAS EN LA INDUSTRIA DE LA
CONSTRUCCIN
La piedra natural es quizs el material de construccin ms
antiguo, abundante y duradero, se
encuentra predominantemente en zonas montaosas. Varios tipos y
formas de piedra natural tambin pueden procesarse para producir
otros materiales de construccin.
La extraccin de rocas es posible con herramientas simples, como
perforadoras, retroexcavadoras, etc. Pero es esencial tener
conocimiento y experiencia para asegurar cortes precisos.
Aplicaciones
Piedra bruta para cimientos, pisos, muros, o en estructuras de
techos planos en voladizo, en
todos los casos con o sin mortero. Sillar (piedra cuadrada o con
forma) para obras de albailera de formas regulares,
antepechos de ventanas, gradas y pavimentos, adems la diferencia
con los mampuestos que son colocados con la mano y es de forma
redondeada.
Grava y fragmentos de roca como ridos para concreto y terrazo.
Granulados (over) para superficie de proteccin de fieltros
asflticos. Polvos para pintura. Piedra caliza para la produccin de
cal y cemento. Y dems usos que iremos descubriendo a lo largo de
nuestra vida profesional.
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CONCLUSIONES:
Se logr describir las canteras y sus principales propiedades, de
algunas hemos hecho estudios fsico - mecnicos de los agregados.
Observamos la preparacin de los agregados antes de su venta,
como el chancado, uso de maquinaria, y de clasificacin
granumelomtrica.
Sabemos con certeza lo que implica tener una cantera donde se
use la tecnologa para favorecer la mejora de los agregados, ya que
de la propiedades de estos depende un buen diseo de mezcla.
Es importante conocer La extraccin de materiales ptreos para la
construccin, ya que de esta actividad depende el buen desarrollo de
las obras de infraestructura que impulsan el crecimiento de un
pas.
BIBLIOGRAFIA:
Apuntes: TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES : ING. Lezama Leyva
Jos