Cantera Tres Tomas

INTRODUCCIÓN:

CANTERA

es el término genérico que se utiliza para referirse a las explotaciones de rocas industriales y ornamentales; también es una explotación superficial a cielo abierto de una roca muy bien clasificada y cuantificada, además donde se aplica la más variada tecnología que va desde el pico y la pala hasta la pólvora y maquinaria de diferente orden. Igualmente se refiere a las explotaciones a cielo abierto de materiales de construcción entre los cuales se incluyen las rocas industriales y ornamentales, gravas, gravillas, arenas y arcillas., en nuestro trabajo estamos direccionados a este campo, es el lugar donde se extraen materiales de construcción llamados AGREGADOS, sea directamente o después de transformación, áridos para vías, o materiales para otras necesidades ingenieriles tales como enrocados, terraplenes y obras de contención. Los agregados , la tecnología moderna establece que siendo este material el que mayor % de participación tendrá dentro de la unidad cúbica de concreto sus propiedades y características diversas influyen en todas las propiedades del concreto. La influenciade este material en las propiedades del concreto tiene efectos importante no sólo en el acabado y calidad final del concreto sino también sobre la trabajabilidad y consistencia al estado plástico, así como sobre la durabilidad, resistencia, propiedades elásticas y térmicas, cambios volumétricos y peso unitario del concreto endurecido. En la medida de lo posible deberán usarse agregados que cumplan con las especificaciones del proyecto.

EXTRACCIÓN:

¿Qué es una Cantera? Una cantera es una explotación minera, generalmente a cielo abierto, en la que se obtienen rocas industriales, ornamentales o áridos. Las canteras suelen ser explotaciones de pequeño tamaño, aunque el conjunto de ellas representa, probablemente, el mayor volumen de la minería mundial. Los productos obtenidos en las canteras, a diferencia del resto de las explotaciones mineras, no son sometidos a concentración. Las principales rocas obtenidas en las canteras son: mármoles, granitos, calizas y pizarras. Toda cantera tiene una vida útil, y una vez agotada, el abandono de la actividad puede originar problemas de carácter ambiental, principalmente relacionados con la destrucción del paisaje. PARA USO EN CONSTRUCCION CIVIL Cimentaciones.- En cimentaciones, son básicamente rocas metamórficas provenientes de las riveras de los ríos, las que llamamos piedras de canto rodado, y que mientras más golpes hayan recibido en su formación, mejor calidad tendrá para su uso. 1. PIEDRA DE ZANJA Y DE CAJÓN 2. LAS PIEDRAS 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 sobre cimientos. (10 cm como máximo). Ambas deben estar limpias y sin impurezas al ser utilizadas. 3. PIEDRA CHANCADA Es el agregado grueso obtenido por trituración artificial de rocas o gravas cuyas dimensiones son de ½”, ¾”,1” 1 ¼” ,2”, 2 1/2” y 3”. Para

seleccionarlas por tamaños, se usa el tamizado. Ésta piedra debe ser de consistencia dura, es decir, no debe romperse fácilmente. No debe ser porosa ni tener arcilla, polvo o barro adherido a su superficie. Se usa para preparar el concreto. 4. EL TAMIZADO se realiza por medio de placas perforadas con orificios del tamaño que se quiera la piedra.

5. LA ARENA GRUESA Y ARENA FINA.- La arena gruesa debe estar libre de polvo o sales. Sus partículas pueden llegar hasta un tamaño máximo de 5 mm. La arena fina por su parte no debe contener tierra, polvo, mica, sales, ni presentar una apariencia muy oscura. Por ningún motivo debe usarse arena de mar. Sus partículas deben tener un tamaño máximo de 1 mm. Debe comprarse en canteras de garantía. 6. HORMIGÓN, compuesto por una mezcla de arena gruesa y piedra chancada en proporciones similares. Su costo es más barato que comprar los dos elementos por separado, pero su uso está restringido a concretos de baja resistencia, como cimientos y falso pisos. 7. PIEDRA DE CANTO RODADO.- Agregado grueso que pueda ser de río o de cantera, con un tamaño de 6” a 10” lo que aproximadamente equivale a 25 centímetros se le denomina “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 de canto rodado es la que presenta tonalidades de azul. SE PUDO OBSERVAR LAS PROPIEDADES DE LOS AGREGADOS: PROPIEDADES DE LOS AGREGADOS:

•

Forma

de

la

En cuanto a la forma:

partícula

y

textura

de

la

superficie

–  La forma determina cómo se va a agrupar, qué densidad tendrá y

cómo se moverá dentro de la mezcla.

Las 2 consideraciones en la forma del material son: •Angularidad •“Flakiness – Partículas angulares se obtienen al triturar piedra. –  Al pasar el tiempo las esquinas se rompen formando partículas

subangulares.

EN CUANTO A LA TEXTURA: – Agregados rugosos: • • • •

Son más difíciles de compactar densamente Se adhieren mejor entre sí  Presentan mejor rozamiento entre partículas Son preferidos para el hormigón asfaltico porque aumentan la

estabilidad del hormigón. – Agregados redondos:

• Se prefieren en PCC porque mejoran la manejabilidad manejabilida d de la Mezcla • Integridad y durabilidad:

Es la propiedad de los agregados de resistir la desintegración debida a agentes climáticos. • El congelamiento y los ciclos de hielo/deshielo h ielo/deshielo son los ataques

climáticos más peligrosos para los agregados. • Tenacidad, dureza y resistencia a la abrasión: Es la propiedad de los agregados de resistir los efectos dañinos de las cargas. – Los agregados deben resistir: • • • • • • • •

Trituración Degradación Desintegración Cuando están almacenados Mezclados como PCC o AC Colocados Compactados Expuestos a cargas

– La resistencia a la abrasión se evalúa mediante el Ensayo de Abrasión

de Los Ángeles.

• Absorción: – Es la propiedad de absorber agua (en PCC) o aglomerante (en AC) en

los vacios superficiales – En el PCC, el agua que los agregados absorben no está disponible para reaccionar con el cemento o mejorar la manejabilidad – En el AC, el asfalto absorbido no está disponible para actuar como aglomerante, aunque algo de absorción es necesario para promover la adhesión entre asfalto y agregado.

El agregado grueso deberá estar graduado dentro de los límites l ímites especificados en la NTP 400.037. RECOMENDACIONES: Es recomendable tener en cuenta lo siguiente: a. La granulometría seleccionada será preferentemente continua. b. La granulometría seleccionada deberá permitir obtener ob tener la máxima densidad del concreto, con una adecuada trabajabilidad en función de las condiciones de colocación de la mezcla. c. La granulometría seleccionada no deberá tener más del 5% del agregado retenido en la malla de 1 ½” y no más del 6% del agr egado que pasa la malla de ¼”.

El tamaño máximo nominal del agregado grueso no deberá ser mayor de: a. Un quinto de la menor dimensión entre caras de encofrado. b. Un tercio del peralte de las losas. c. Tres cuartos del espacio libre mínimo entre barras o alambres individuales de refuerzo, paquetes de barras, torones o ductos de pres fuerzo.

CANTERA DE LAS TRES TOMAS

CANTERA TRES TOMAS Es una de las canteras más importantes que posee Lambayeque (ubicación: cauce del rio loco de Ferreñafe) en lo que se refiere a materiales de áridos y agregados para la construcción. Para empezar a detallar lo que se pudo conocer de la cantera, empezaremos a mencionar unos detalles del rio loco de Ferreñafe. Como todo rio trae en su seno: agua gran velocidad, generalmente cuando llueve, bloques de roca de unos 70 a 80 cm de diámetro, cantos rodados de20 cm de diámetro, chungos o roca clasto, material de ¾ a 1 pulgada de diámetro, es decir grava. Todo ello es removido y se almacena en el suelo del cauce del rio Ferreñafe, formando la cantera ylos materiales son removidos por maquinaria pesada, llevándolas a diversas chancadoras, con el fin de que la transformen en materiales aptos para las construcciones de pequeñas o grandes obras. Entre la maquinaria que remueve y lleva los materiales se encuentra: tractores de oruga, cargadores frontales cuya labor más específica es sacar el material de la cantera al pie de árboles que se encuentran en las canteras, cuyo material almacenado es un fondo de rio, llamado material aluvial-fluvial traído por el rio loco de Ferreñafe. Este material aluvial-fluvial es sacado por el cargador frontal y lo acumula en grandes cantidad es, de tal manera que lo trae y lo tamiza en un elemento llamado ¨tamiz de piso¨. El material que logra es un hormigón, que se utiliza para la fabricación de un concreto pobre. Este concreto pobre puede oscilar entre 100 a 140 kg/cm y es utilizado para hacer solados, debido a que posee en su estructura áridos y agregados como: grava, gravilla, arena y en algunos casos arcilla. Generalmente el hormigón es colocado en rumas y, también sirve de base para la construcción de carreteras. Este material permite trabajar una compactación del 100 %, debido a que posee grava, gravilla, arena fina y gruesa y, aproximadamente un 6% de arcilla. La gente separa del material por tamizado arena fina y gruesa, también grava y gravilla de media pulgada a tres cuartos de pulgada, todo ello para la construcción. El elemento que más produce esta cantera es la llamada ¨piedra cascote¨, que proviene del proceso de tamizado y es llevada, por medio de volquetes, a las distintas chancadoras de Lambayeque (podemos resaltar la chancadora de piedra del ingeniero Granda, que es un exalumno de la UNPRG e ingeniero civil, y cuya localización de la chancadora está entre Ferreñafe y Picsi.

Esta chancadora produce entre 300 a 400 m cúbicos de piedra de media pulgada tres cuartos de pulgada).Después de la explicación que tuvimos acerca del funcionamiento de la cantera, bajamos a la plataforma inferior de esta y pudimos conocer a los ¨áridos y agregados¨ en su forma natural, delas cuales observamos a la grava, gravilla, arena y piedra cascote que se encontraban en una pequeña columna, del cual si se raspaba con el martillo, caía todo los materiales de áridos y agregados, demostrándonos así, la actividad que realiza un cargador frontal, que después, lo lleva al tamiz y recoge de él, el material de afirmado . La piedra cascote se vende al natural, porque sirve de base en las pistas, como en el distrito de La Victoria. CANTERAS DE LA ZONA: De los estudios realizados por “A & C EXPLORACION GEOTECNIA Y MECANICA DE SUELOS S.R. Ltda.” a la cantera tres tomas con las

siguientes características:

Suelos identificados en el sistema AASHTO, como A - 1- a (0), gravas limosas, mezcla de gravas, arena y limo de baja plasticidad. Ubicación

:

Ferreñafe-Distrito Mesones Muro

AREA

:

21,347.98 m2.

Potencia Útil

:

45,472.08m3

Granulometría

:

Uniforme

Clasificación SUCS

:

GW – GM

Límite Líquido

:

22.46

Límite Plástico

:

19.99

Índice Plástico

:

3.24

Máxima Densidad

:

2.20 gr/cm3

Humedad Optima

:

7.17%

Abrasión

:

19.65%

Descripción: Esta cantera tiene buenos volúmenes de materiales de construcción, los que vienen siendo utilizados tanto en la construcción de viviendas, como en el mantenimiento de carreteras protección de riberas, etc.; destacan las arenas, grava y piedra de variadas dimensiones. Todo el material encontrado en la cantera se debe a la acción del río, todo se ha ido formando por la erosión, el transporte y la depositación. Por ejemplo si observamos un canto rodado, llamado así porque el río lo ha traído rodando, cuya constitución íntima puede ser un granito, pues si tomamos otra muestra distinta observaremos que existen piedras de otro origen. Accesibilidad: Desde la ciudad de Chiclayo a la ciudad de Ferreñafe son 20 Km, al Canal Taymi (Distrito de Mesones Muro) 9 Km todo ello en un vía asfaltada en buen estado de conservación en su mayoría; del Canal Taymi a la Cantera Tres Tomas recorremos una vía en regular estado de 3-4 Km, para llegar a la cantera se podría llegar a pie o en volquetes (que van a recoger los agregados que se explotan en la zona).

Potencia: La altura promedio de extracción es de 2 a 2.5m. Para los efectos de explotación de la la cantera el perfil perfil presenta presenta una una capa que fluctúan entre entre 0.20 - 0.30 m que deberá deberá ser eliminada por ser suelos compuestos de arenas finas limosas, con presencia de materia orgánica. Tiene una Potencia Útil de 45,472.08m3. Rocas encontradas en esta cantera: Se puede encontrar una gran variedad de rocas, como: granitos, granitos intemperizados, granodioritas, gabros, andesitas, dacitas y muchos tipos de cuarcitas (cuarcita pura y cuarcita sacarosa), que son piedras metamórficas. Producción: Ésta cantera basa su producción en material aluvial fluvial, es decir, materiales de fondo de río, traídos por el Río Loco de Ferreñafe. Éstos materiales, acumulados en grandes cantidades, son sacados por maquinaria pesada, como cargadores frontales o tractores de oruga, para seguir el proceso de tamizado, en el Tamiz Hechizo. Luego el material solicitado es transportado por volquetes de múltiples capacidades. Equipo de explotación de Canteras: Se considera el siguiente equipo: * Excavadora mecánica. * Tractor de oruga. * Cargador frontal. * Malla metálica para zarandeo. * Camión volquete (los más comerciales de 10 – 15 cubos y el de máxima capacidad de 25 cubos). * Zarandeo o Tamizado El zarandeo es una técnica que consiste en la separación de las piedras de mayor tamaño como el over o conocida artesanalmente como piedra cascote del hormigón y así obtener el afirmado; también sirve para separar la arena gruesa del material gravilloso, las personas que viven en ese lugar lo utilizan para la extracción y selección de los materiales. Se utilizan tamices hechos de diferentes tamaños como de ¼´´ a 3´´ aproximadamente.

A la hora del zarandeo primero la retroexcavadora tiene que separar las piedras grandes para no romper el tamiz, luego procede a zarandear lo que nos da como resultado el agregado requerido de acuerdo con el tamiz. Otras canteras encontradas en el departamento de Lambayeque: 

LA VICTORIA:

* Ubicación: Lambayeque – Pátapo. * Materiales que se explotan: Piedra base, Piedra azul, Hormigón, Arena fina zarandeada, ripio corriente corriente para para base. 

PACHERRES:

* Ubicación: Lambayeque – Zaña. * Materiales que que se explotan: Ripio, Arena, Arenilla, Arenilla, Piedra (½, ¾ /8). 

MÓRROPE:

* Ubicación: Lambayeque – Mórrope. * Materiales que se explotan: Piedra Caliza. 

DÍA DEL MILAGRO:

* Ubicación: Éten * Materiales que se explotan: canto rodado 

SAN NICOLÁS:

* Ubicación: Cayaltí * Material que se explota: Afirmado (para base y subbase) 

SIETE TECHOS:

* Ubicación: Reque * Material que se explota: canto rodado



LA GUITARRA:

* Ubicación: Mocupe * Material que se explota: 

CERRO ESCUTE:

* Ubicación: Íllimo * Material que se explota: afirmado para relleno, piedra grande 

LA PLUMA:

* Ubicación: Batangrande * Material que se explota:piedra chancada(1/2 pulg),arena gruesa.

Precios de los agregados puestos en obra por metro cubico:

1. ARENA S/. 30 2. PIEDRA CHANCADA S/.60 3. AFIRMADO S/.35 4. ARENILLA S/.15 5. PIEDRA BASE S/.35

Conclusiones: Las rocas son agregadas cohesionados de granos de uno o varios minerales que se forman por procesos naturales. * El peso unitario de una roca depende del peso específico (densidad) de sus elementos constituyentes, de su porosidad y de la cantidad de agua contenida en sus poros. * Las rocas que contienen metales pesados poseen densidades elevadas (4.5 y mas). * De entre las rocas que se encuentran con más frecuencia en proyectos de obra de ingeniería civil las densidades más altas corresponden a algunas rocas ígneas y metamórficas. * Se llama grado de saturación la relación que existe entre el volumen de los poros rellenos de agua y el volumen total de poros; es proporcionalmente menor que el 100%. * Las rocas ígneas, algunas cuarcitas y algunas areniscas, por lo general ofrecen las resistencias más altas a la compresión, sin apoyo ni contención lateral, de 60 000 psi. * Aquellas estructuras o partes de estructuras que han de experimentar tensiones no se construyen con material pétreo, sino de otros materiales para ello apropiados, tales como el hormigón armado o el acero. * La resistencia de las rocas a la comprensión aumenta cuando se incrementa la contención lateral. * En la cantera tres tomas se extrae el material de tres formas: artesanal, semi industrial e industrial. * El material que más se extrae es el over que lo utilizan para la producción de piedra chancada y también para pavimentos, bases de las carreteras, etc. * La piedra chancada es la de mejor calidad, ya que es un proceso industrializado que selecciona correctamente el tamaño de los agregados.

Recomendaciones: * Se recomienda contar con los materiales y el equipo adecuado, de última generación, para cada ensayo de las rocas. * Cumplir con las normas ASTM, designación C97-47 * Se debe emplear un equipo de seguridad completo en la extracción de las rocas de la cantera: casco, guantes, botas, chalecos, mascarillas, entre otros. * Utilizar la piedra chancada para la elaboración de concretos, ya que esta es la que se rige más a la norma, diámetro regular y contiene un porcentaje despreciable de finos

Bibliografía: • http://www.monografias.com/trabajos55/agregados/agregados.shtml • http://www.slideshare.net/kadosh1440000/piedra-en-la-construccion-

4159854 • http://www.acaceres.addr.com/student_access/Agregados.pdf  • http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/3334/14/34065-

14.pdf / • www.monografias.com_ingenieria• Libro “tecnología del concreto” – ACI Capitulo Peruano

FOTOS DE LA CANTERA LA VICTORIA - PATAPO