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¿Qué es una piedra
Las rocas se encuentran
en la naturaleza en
formaciones de grandes
dimensiones, sin forma
determinada y
constituyendo el
principal componente de
la parte sólida de la
corteza terrestre.
Reúnen una serie de
cualidades dependen de
su estructura, densidad,
compacidad, porosidad,
dureza, composición,
durabilidad, resistencia,
a los esfuerzos etc.
Una piedra esta formada por cristales
interpenetrados
A menudo, los
minerales se
encuentran en la
naturaleza
formando masas
dentro de las
rocas. Entonces
se habla de una
veta o filón de
un determinado
mineral.
El color de las rocas
Color: Aunque el color no
es una propiedad segura
para la identificación de
la mayoría de los
minerales, se le usa en
ciertas distinciones de
carácter general. Por
ejemplo los minerales
ferruginosos, por lo
común son de color
oscuro que puede ser gris
oscuro, verde oscuro y
negro. Los minerales que
contienen aluminio son
de color claro, que puede
incluir el púrpura, rojo
profundo, amarillo y
algunos tonos café.
¿Qué es un mineral?
Los minerales son sólidos inorgánicos de
propiedades homogéneas que se forman
naturalmente.
Se caracterizan por tener una composición
química y una estructura cristalina definidas.
Las rocas ígneas
Las rocas ígneas
Magma:
Intrusivas y extrusivas
Extrusivas
Suben rápido a superficie(lavas) por ser de material menos denso
que las rocas…………Se enfrían rápido----------Cristales-granos
pequeños:
Piedra pómez,Basalto.
Intrusivas
Tardan en ascender, su enfriamiento es lento--------cristales más
grandes:
Granitos
Las rocas sedimentarias
Las rocas sedimentarias
Se forman por degradación o meteorización química,evaporación etc
y luego acumulación y cementación de estas partes entre sí:
Micas, Feldespatos ,Areniscas.
Calizas,Travertino
A base de silicio Silex-sílice---------Jaspe –Agata
Evaporativas:se forman por precipitación de sales son solubles en el
agua que se evapora:
Yeso, Sal de roca
Las rocas sedimentarias
Arenisca
Las rocas sedimentarias
• Piedra Caliza
Piedra caliza
Las rocas sedimentarias
• Coquina
Las rocas sedimentarias
Agata
Las rocas sedimentarias
• Rocas yeso
Las rocas metamórficas
Cambian su estructura pero no su composición, por acción de
grandes presiones y elevadas temperaturas a las que son
sometidas rocas preexistentes.
Creta ,Calcita y mármol son diferentes pero de igual composición
química.(Carbonatos).
Por presión y-o calor se acomodan los cristales o se forman
nuevos: Recristalización------- se forman nuevos minerales por
eliminación de espacios vacíos.
Por ello las rocas metamórficas son en gral,duras,densas y poco
porosas y su textura de grano es fina.
Las rocas metamórficas
A veces se forman bandas o curvas que representan las grandes
presiones recibidas.
Si la presión es relativamente baja, se dice que el grado de
metamorfismo es bajo---------los cristales se reordenan en la
dirección que se aplica la presión:
Ej formación de micas.
Elevadas presiones llevan a un alto grado de metamorfismo, y
por ello hay recristalización total del mineral:
Ej:Arcillas(caolín)---Lititas—Pizarras---Esquiste---Gnesis
Creta----Caliza----Mármol.
Arena-----Arenisca----Cuarcita.
Las rocas metamórficas
Las rocas metamórficas
Marmol
Alabastro
Arenisca
Ensayos de Laboratorio
Caracterización:
Porosidad
Permeabilidad
Textura
Composición química
¿Qué elementos componen a las
piedras?
Los silicatos
Los silicatos cadena
Los silicatos lámina
Micas
Los carbonatos
» El ion carbonato
La calcita
» CaCO3 + 2 HCl → CO2 + Ca2+ + 2 Cl- + H2O
Los sulfatos
El ion sulfato
Anhidrita (CaSO4)
Los sulfatos
•
Yeso ( CaSO4 2H2O)
• Yeso
Ensayos de Laboratorio
Caracterización: Mármoles
Los mármoles están formados mayoritariamente por calcita,
acompañada en proporciones variables por dolomita, cuarzo,
micas, u otros minerales variados en el detalle. Sin embargo,
bajo el punto de vista industrial, reciben el nombre genérico
de mármoles un conjunto de rocas que incluyen los
mármoles auténticos, calizas, y otras rocas de dureza similar,
como la serpentinita, considerada industrialmente como
mármol verde
Mármoles:
Desde el punto de vista de su caracterización como roca apta para resistir
el entorno medioambiental interesan los siguientes parámetros
mineralógicos y afines:
Calcita.
Es un mineral de dureza intermedia-baja, poco resistente a los procesos
de meteorización física. También desde el punto de vista químico es un
mineral poco estable, que en presencia de agua se hidroliza y disuelve con
relativa facilidad. Por tanto, son rocas poco durables en un ambiente
externo químicamente agresivo como el de las grandes ciudades.
Dolomita.
Es un mineral algo más resistente que la calcita desde el punto de vista
físico y químico. No obstante, la textura de las rocas dolomíticas suele
ofrecer tal porosidad que se pierden las ventajas que ofrece la presencia
de este mineral.
Otros minerales. El resto de minerales que podemos encontrar formando
parte de un mármol pueden ser muy variados,los sulfuros de hierro
(pirita-pirrotina-marcasita), como en el caso de las rocas graníticas,
pueden causar problemas de formación de manchas por alteración a
sulfatos y óxidos. También pueden aparecer venas de óxidos de hierro de
color rojizo.
Ensayos de Laboratorio
Mármoles
Textura:
La textura de las rocas marmóreas presenta variaciones
muy notables, dado que el grupo engloba tanto los mármoles
auténticos, caracterizados por texturas granoblásticas, más o
menos gruesas, como las calizas, con una enorme
variabilidad textural: calizas bioclásticas, oolíticas,
micríticas, etc. De estos tipos texturales resultan
especialmente problemáticos los que presentan altas
porosidades, puesto que permiten y favorecen la entrada de
agua, que actúa sobre los carbonatos hidrolizándolos y
disolviéndolos.
Ensayos de Laboratorio
Caracterización: Areniscas
Las areniscas han sido ampliamente utilizadas en el pasado como
elementos arquitectónicos, tanto en sillería como en mampostería. Sin
embargo en la actualidad su empleo está muy limitado, debido a que
presentan graves problemas de estabilidad (se alteran con gran facilidad).
Ello se debe fundamentalmente a que la mayor parte de las areniscas
están formadas por dos componentes claramente diferenciados, con
comportamientos físico-químicos muy diferentes: el armazón de granos
de tamaño arena, formados fundamentalmente por cuarzo, y la matriz o
cemento que los empasta, formada por lo general por minerales de la
arcilla o por calcita . Este armazón, al ser sometido a cargas
estructurales, actúa de forma destructiva para el conjunto, pues los
granos tienden a clavarse en la matriz o cemento generando tensiones
que favorecen a los procesos de disgregación física y química
Arenisca blanda (Laja)
Superficie expuesta
60 x
Superficie de corte
Cuarcita
Superficie expuesta
60 X
Superficie de fractura
Ensayos de Laboratorio
Caracterización: Areniscas
Los minerales problemáticos en el caso de las areniscas son los siguientes:
Feldespatos.
La presencia de feldespatos entre los clastos (arena-limo) representa un riesgo de
transformación en minerales arcillosos que ya conocemos. No suele ser un
problema tan grave como en otras rocas, porque por lo general no son
abundantes.
Matriz arcillosa.
La matriz arcillosa de las areniscas representa un factor de debilidad muy
importante, por el contraste de dureza respecto al armazón de clastos, y porque
se disgrega con mucha mayor facilidad que éstos.
Matriz carbonatada. Representa también un factor de inestabilidad del conjunto
de la roca, debido también a su menor dureza, y al hecho de que se hidroliza y
disuelve con facilidad.
Matriz ferruginosa. Suele ser un cemento muy efectivo, pero confiere a la roca un
color rojo que no siempre resulta estético. Por otra parte, este tipo de cemento no
suele ser tan continuo y generalizado como la matriz arcillosa o el cemento
carbonatado, es decir, puede encontrarse en un volumen limitado de materiales.
Ensayos de Laboratorio
Caracterización: Areniscas
Textura
Desde este punto de visita, el principal factor textural de
calidad de las rocas areniscas es la granulometría: las
areniscas de grano más grueso presentan un gran contraste
de tamaño entre clastos y matriz o cemento que resulta muy
perjudicial para el conjunto de la roca, favoreciendo la
disgregación
Ensayos de Laboratorio
Caracterización: Granitos
Los granitos, en un sentido amplio, son rocas de elevada
dureza y resistencia física, siempre y cuando no contengan
minerales fácilmente alterables que estén siendo afectados
por procesos de meteorización.
Los principales factores que condicionan las propiedades
mecánicas del granito son los siguientes:
Alterabilidad de los feldespatos,micas y
Sulfuros.
Ensayos de Laboratorio
Caracterización: Granitos
Alterabilidad de los feldespatos:Su alteración produce
minerales arcillosos como el caolín-de baja dureza y
capacidad para el pulido,y alta absorción de agua.
Micas: Por ej Biotita, que es más blanda que el cuarzo y
feldespato,teniendo por esto riesgo de estabilidad mecánica
Sulfuros:de hierro como la pirita, dan orígen a sulfatos y
óxidos que producen manchas rojizas.
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Caracterización: Granitos
Textura:
La textura de las rocas graníticas no presenta una influencia clara en la
alterabilidad del material, salvo en el sentido general de que las rocas de
tamaño de grano más grueso resultan más alterables que las de grano
fino.
Granito de grano grueso
Granito de grano fino
Caracterización
Propiedades de agregación:
Al ser las piedras agregados policristalinos, el enlace
entre los granos, la forma y tamaño de los poros, son
importantes para conocer el deterioro.
Propiedades del estado de agregación son:
Porosidad
Permeabilidad
Éstas dependen del orígen geológico de la piedra.
Relacionadas con la accesibilidad del agua al
interior de la piedra.
Caracterización
Porosidad:
Cantidad de espacio libre en una piedra
Rocas igneas porosidad muy baja, y mayor de
40 ./. para algunas sedimentarias.
Los poros son receptáculos de fluídos y fuente
de debilidad frente a la presión.
El metamorfismo afecta el tamaño y la
cantidad de los poros.Ej: Porosidad en
arenisca es muy superior a la de la cuarcita.
Caracterización
Porosidad
.
Caracterización
Propiedades de agregación:
Permeabilidad: Capacidad de la roca para permitir
que los fluídos la atraviesen.
Está relacionada con la conectividad de los poros
entre sí, los que a veces forman verdaderas redes.
Estas redes de poros, su extensión ,su tamaño
,estructura y orientación, afectan el grado y la
profundidad que pueden alcanzar los vapores y los
líquidos dentro de la piedra.
La permeabilidad se incrementa cuando la piedra
está muy fracturada o presenta venas permeables.
Propiedades de agregación
Porosidad y permeabilidad
Una piedra puede presentar alta
permeabilidad(sus poros están bien
conectados), pero baja porosidad(bajo
volúmen de poros con respecto al volúmen
total)
Tambien se puede dar el caso de que una
piedra tenga muchos poros pro estos estn
aislados y sin conexión alguna y entonces no
va a ser permeable
Capilaridad
Fenómeno que ocurre cuando la
cohesión entre las moléculas de un
líquido, es menor a la fza entre las
moléculas del líquido y una
superficie(Fza de adhesión)
Por esto el líquido se distribuye en
la zona de interfase.
Esta fuerza hace que hasta cierto
punto, el líquido ascienda en contra
de la fuerza de gravedad.
A menor díametro del poro, el
líquido puede subir más.
Escala de dureza (Mhos)
•
•
•
•
•
•
•
1 Talco(silicato)
8-Topacio
2 Yeso (sulfato)
9-Corindón
3 Calcita (carbonato)
10-Diamante
4 Fluorita (CaF2 fluoruro)
5 Apatita (fosfato)
6 Ortoclasa (silicato)
7 Cuarzo (SiO2)
Caracterización
Tamices ASTM
Caracterización
Porosidad
Medida in situ con pipa de agua
Caracterización
Porosidad
Medida Absorción de agua por capilaridad
Deterioro
•
•
•
•
Agua
Contaminación atmosférica
Salinidad
Biodeterioro
Deterioros
•Degradacion de granitos : arenizacion
Deterioros
•Degradacion del mortero por malos
tratamientos anteriores
Deterioros
•Deterioros en diferentes materiales.
Formacion de concreciones calcareas
por disolución-redisolución de
carbonatos
Deterioros
•Deterioros biológicos en diferentes materiales.
Deterioros
•Deterioros biológicos en diferentes materiales.
Deterioros
•Deterioros biológicos en diferentes materiales.
Deterioro
•
•
•
•
Agua
Contaminación atmosférica
Salinidad
Biodeterioro
Acción del agua
• Ciclos de cristalización de sales solubles
• Ciclos húmedo-seco (expansión y contracción de
arcillas)
• Disolución de materiales calcáreos
(incrementado por polución aérea)
Penetración del agua en materiales
porosoPorosidad y permeabilidad
• Como agua líquida
Por ascenso capilar (humedad ascendente)
Por filtraciones
Por absorción capilar
• Como vapor de agua
También el biodeterioro depende del
agua
Y más ejemplos…
Sales solubles
• Sulfatos de sodio,sulfato de
potasio,sulfato de calcio
• Cloruros…….cloruro de sodio(spray
marino)
• Nitratos y nitritos de sodio y potasio
(origen biologico)
Sales
• Mecanismo de accion de las sales
• Ciclos de cristalizacion-solubilizacionrcristalizacion
• Accion corrosiva
Contaminacion atmosferica
Sulfuro de hidrogeno
Dioxido de azufre
Oxidos de Nitrogeno
Costra negra