EXPLORACIÓN Y EXPLOTACIÓN DE ROCAS ORNAMENTALES
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EXPLORACIÓN Y EXPLOTACIÓN DE ROCAS ORNAMENTALES
Prof. Manuel Regueiro y González-BarrosInstituto Geológico y Minero de España
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INDICE
• El ciclo de la piedra natural• Investigación • Metodología general de investigación• Técnicas de explotación• Granito• Mármol• Pizarra• Piedra de cantería
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• Materiales de construcción• Definición de mármol y granito
• ¿Que se entiende por “mármol” desde el punto de vista ornamental?• ¿Que se entiende por “granito” desde el punto de vista ornamental?• ¿Que se entiende por “pizarra” desde el punto de vista ornamental?
• ¿Qué investigar ? • ¿Qué hay que tener presente en la investigación ?
• BLOQUES• PRODUCTO COMERCIAL
• Factores a tener presentes :A ) Afectan directamente a la roca B ) Afectan directamente a su modo de aflorar
• ¿Cómo realizar la investigación? : Metodología de investigación
DEFINICIONES
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Materiales naturales de origen mineral empleado en construcción:
• Piedra natural• Roca ornamental• Áridos• Cementos• Materiales de relleno• Yesos y cales• Cerámica de ladrillería......
-bloques-sillares -mampuestos-columnas-pilares-paredes.....
• Estética / pulido:
Rocas ornamentales
-calizas-granitos -areniscas-conglomerados -esquistos -yesos -r. volcánicas,etc
• Material consolidado resistente
• Resistencia mecánica a esfuerzos en obra
DEFINICIONES
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Piedra natural de construcción
Corte /labrado
Unidad constructiva
Roca ornamentalAtractivo cara vista
Refinado (e.j.:pulido)
Unidad constructiva
Materiales naturales de origen mineral empleado en construcción:
• Piedra natural• Roca ornamental• Áridos• Cementos• Materiales de relleno• Yesos y cales• Cerámica de ladrillería......
DEFINICIONES
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Rocas ornamentales
valor estético
GRANITOS MARMOLES PIZARRAS OTRAS
Piedra natural (producto industrial):
aquellas rocas que después de un proceso de elaboración son aptas para ser utilizadas como materiales nobles de construcción, elementos de ornamentación, arte funerario y escultórico, objetos artísticos y variados, conservando íntegramente su composición, textura y características fisicoquímicas.
DEFINICIONES
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Granito (comercial):roca macrocristalina compacta y pulible
Minerales con dureza 5-7 (Mohs). (ej.: cuarzo, feldespato)
Mármol (comercial):
rocas constituidas fundamentalmente por minerales carbonatados dureza 3-4 (Mohs) (ej.: calcita, dolomita, serpentina)
Pizarra (comercial):
roca natural, exfoliable en láminas lisas y rígidas muy resistentes e impermeables.
Piedra de cantería:
areniscas, conglomerados, cuarcitas, calizas, mármoles, granitos, esquistos... Pueden separarse dos grandes grupos: piedras lajosas y piedras para bloques.
DEFINICIONES
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DEFINICIONES
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La Piedra Natural:• Extracción en bloques
Bloque de dimensiones mínimas (‘Dimension Stone’)Grandes bloques; procesado industrial: Rocas ornamentales
Pequeños bloques; procesado manual o escasamente mecanizado: Piedras de cantería
• Litotecto
Unidad geológica (capa, formación, plutón,...) cuyas características litológicas (composición, textura, volumen,...) son adecuadas (ausencia de defectos) para presumir la existencia de un yacimiento de piedra natural
• Bloque natural
Masa de roca limitada por caras aproximadamente planas y cuyas dimensiones y volúmenes son representativas de la media del yacimiento
Importante: Discontinuidades, fracturación
DEFINICIONES
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Discontinuidades:
• La presencia de diversas familias de discontinuidades con diferente orientación define la forma y el tamaño de los bloques que conforman el litotecto
• De cada familia de discontinuidades se puede estudiar:• orientación,• espaciado, • continuidad o persistencia, • rugosidad, • resistencia de las paredes, • apertura, • relleno y • filtraciones
• Los parámetros que se suelen estudiar son:
• Vm, volumen mínimo aprovechabe del bloque
• Vb, tanto por uno de bloques con volumen superior a Vm
• JV, nº de discontinuidades por metro cúbico de macizo rocoso
DEFINICIONES
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distribuidoracomercializaciónPRODUCTO COLOCADO
afloramientoinvestigación MATERIA PRIMA
canteraextracciónPRODUCTO
BRUTO
fábricaelaboraciónPRODUCTO ELABORADO
El CICLO DE LA PIEDRA NATURAL
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A) Afectan directamente a la roca: (La califican, caracterizan y definen)• Composición litológica 1er factor excluyente
• Color• Textura• Tamaño de grano• Orientación de cristales• Porosidad-huecos
-- Son los factores que más influyen en la vistosidad.Ej.. Rojo Alicante. Negro Marquina. Emperador, etc.
-- Condicionan: Pulimento. Absorción de agua
• Recristalización Implica mayor dureza, vistosidad, mayor pulimento, etc..Ej.. Crema marfil Srra La Puerta.
• Alteraciones• Impurezas
Muy importantes ( generalmente negativos)Producen: manchas, nódulos, relleno de discontinuidades, etc..Diseminadas proporcionan cambios en el color.
• Minerales metálicos Perjudiciales . Producen oxidaciones. Ej.. Macael.
• Vetas y concreciones Muy importantes en calizas y dolomias.Ej.. Coralito. Negro Markina, etc..
• Microfracturación “pelos” • Replegamientos internos. Mayor vistosidad. Menor homogeneidad.
Importantísimo. Provoca numerosos cierres explota.
• Costras. Pátinas Enmascaran las características reales de la roca.
FACTORES A TENER PRESENTES EN LA INVESTIGACIÓN
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A) Afectan directamente a la roca: (La califican, caracterizan y definen)
• Composición mineralógica 1er factor excluyente• Color• Textura• Tamaño de grano• Orientación de cristales• Porosidad-huecos
-- Son los factores que más influyen en la vistosidad.Color Feldespatos.Transparencia, color y estado del Q
-- Porfirismo, -- Condicionan: Pulimento. Absorción de agua
• Alteraciones• Impurezas
Muy importantes ( generalmente negativos)Producen: manchas, nódulos, relleno de discontinuidades, etc..Diseminadas proporcionan cambios en el color. Micas
• Minerales metálicos Perjudiciales .Sulfuros de Hierro.
• Microestructuras -Gabarros-Schlieren y otras estructuras de flujo magmatico- Estructuras de flujo-deformación.
• Microfracturación “pelos” Importantísimo. Provoca numerosos cierres explota.
• Costras. Pátinas Enmascaran las características reales de la roca.
GRANITOS
FACTORES A TENER PRESENTES EN LA INVESTIGACIÓN
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B ) Afectan a su modo de aflorar : (Condicionan generalmente su explotabilidad).
• Modo de aflorar-- Masivos-- Estratificación-- Potencia de bancos-- Recubrimientos-- Karstificación-- Meteorización-- Pátinas. Costras
Condicionan Tamaño de bloques. Facilidad de explotación.Pisos naturales (Ej.: Uldecona. Srra Elvira).
Dificultan observación inicial. Tamaño de bloques.Implican abandono de explotaciones posiblemente rentables.Condicionan rendimientos-costes iniciales.Enmascaran características del afloramiento.
• Posición en la serie Importancia en la búsqueda de nuevas áreas
• Cambios de potencia y/o fácies Ej.. Pot.: Serpentinas. Falsas ágatasFac.: Cal recrist. cal margosas. Srra La PuertaMix.: Macael.
• Fracturación Factor más importante. Condiciona, junto con estrat. y karst., el tamaño de bloque
-- Fallas normales/ inversas-- Zonas de brecha-- Diaclasamientos -“Pelos”
Continuidad del nivel.Producen recrist. (Srra La Puerta)Ej.. Beig serpiente. Emperador, etc..Implican abandono de explotaciones.
• Estructura geológica Complejidad. Posición. Pliegues
• Metamorfismo Recristalizaciones. Esquistosidad. Mayor fract. Mayor complejidad.
MARMOLES
FACTORES A TENER PRESENTES EN LA INVESTIGACIÓN
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B ) Afectan a su modo de aflorar : (Condicionan generalmente su explotabilidad).
• Modo de aflorar
-- Masivos-- Recubrimientos-- Meteorización-- Pátinas. Costras
Afloramientos en lanchas, bolos, lomas etc.
Tipo y formas de los suelos arenosos, potencias.
Dificultan la correcta observación.
• DISCONTINUIDADES Factor más importante. Condicionan el tamaño de bloque
• Estructura geológica
-- Fracturas sistemáticas y no sistemáticas.-- Nº de familias, orientación y espaciado.-- Rellenos y alteraciones.-- Diques.
GRANITOS
-- Tipo de granito Deformado, no deformado.-- Emplazamiento Profundo, somero.-- Estructura interna
FACTORES A TENER PRESENTES EN LA INVESTIGACIÓN
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Superficies de estratificación marcadas afavor dela estratificación. Facilitan la salida delos bloques. Evitan realización delevantes
Ocasionan un importante aumento en lapotencia de recubrimientos.
Karstificación con fuerte penetratibliidad.Impide la explotación.
Karstificación superficial. Enmascara laposibilidad real de explotación.
Aumento de potencia en charnela de pliegue.Condiciona la explotación.
FACTORES A TENER PRESENTES EN LA INVESTIGACIÓN
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FACTORES A TENER PRESENTES EN LA INVESTIGACIÓN
Canteras de mármol en Macael (Almería)
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-- BLOQUES-- PRODUCTO COMERCIAL
• Cartografía geológico-técnica general. Escala 1:10.000- 1:5.000-- Desmuestres: Plaquetas pulidas. Est. Petrográficos.-- 1a campaña de sondeos.-- 1eros estudios Medioambientales
Selección de áreas de posible interés• Cartografía geológico-técnica de detalle. Escala 1:2.000 - 1:1.000
-- Estudios estructurales de detalle-- Estudios de fracturación-- Desmuestres seriados-- 1eros ensayos de caracterización-- 2a campaña de sondeos
Selección de zona(s) de interés • Estudios específicos
-- Cartografías específicas de detalle. E.- 1:500 - 1:200-- Estudio medioambiental. 1eros estudios de impacto ambiental-- zanjas- calicatas
Elección punto apertura Frente(s) Piloto• Frente Piloto
-- Extracción de bloques-- Ensayos de caracterización-- Sondeo de mercado-- Pruebas industriales-- Proyecto de Explotación-- Estudio de Impacto Ambiental. Proyecto de Restauración
APERTURA DE EXPLOTACION
METODOLOGÍA GENERAL DE INVESTIGACIÓN
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METODOLOGÍA GENERAL DE INVESTIGACIÓN
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METODOLOGÍA GENERAL DE INVESTIGACIÓN
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DISEÑO DE LA EXPLOTACIÓN MINERA
Secuencia en la definición del método de explotación y selección de maquinaria
CARACTERÍSTICAS DEL YACIMIENTO
MÉTODO MINERO
CONDICIONES DEL ENTORNO
PARÁMETROS DE LA EXPLOTACIÓN
SISTEMA DE EXPLOTACIÓN
SELECCIÓN DE EQUIPOS
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TIPOS DE CANTERAS
• Cielo abierto
•Canteras en foso sobre terrenos llanos
•Extracción con grúas
•Extracción por rampas
•Canteras en ladera
•Canteras en alto
• Subterránea
DISEÑO DE LA EXPLOTACIÓN MINERA
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Explotación en dos niveles de cantera subterránea por el método de cámaras y pilares
DISEÑO DE LA EXPLOTACIÓN MINERA
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CRITERIOS DE DISEÑO DE CANTERAS• Geométricos
– Función de la estructura y morfología del yacimiento, pendiente del terreno, límites de propiedad
• Geotécnicos– Ángulos máximos estables de taludes en los
dominios estructurales del yacimiento.• Operativos
– Dimensiones máximas para que la maquinaria trabaje en condiciones adecuadas de eficiencia y seguridad: alturas de banco, anchuras de berma y pistas, anchuras de fondo, etc
• Medioambientales– Ocultación a la vista de huecos, o escombreras,
facilitación de la restauración de los terrenos o reducción de impactos.
DISEÑO DE LA EXPLOTACIÓN MINERA
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Terminología en canteras a cielo abierto
DISEÑO DE LA EXPLOTACIÓN MINERA
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EL PROCESO PRODUCTIVO
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EL PROCESO PRODUCTIVO
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-- BLOQUES-- PRODUCTO COMERCIAL
• Mayoritariamente a Cielo Abierto
• Introducción paulatina de la Explotación subterránea-- Explotaciones tradicionales. Italia-- Presión medioambiental-- Explotación de un nivel “concreto “ con recubrimientos estériles importantes.
METODOLOGÍA DE EXPLOTACIÓN
• Eliminación de montera estéril/ material alterado.-- Con maquinaria y metodología distinta de la capa explotable. Ej..: Macael-- Con maquinaria y metodología similar a la capa explotable.
• Apertura de Banco.-- Aprovechando material fracturado o defectuoso-- Mediante apertura de roza.• Separación de la “gran” Masa.-- Cortes de levante-- Cortes horizontales• Separación del Bloque.-- Desdobles horizontales• Recuadre del bloque en plaza de cantera.-- Dimensionamiento comercial del bloque
Mármoles
EXPLOTACIÓN
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Equipos para la explotación de mármoles
EQUIPOS MINEROS
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MAQUINARIA DE EXPLOTACIÓN
• Rozadora de Hilo Diamantado• Rozadora de Cadenas. ( Fantini )• Martillos perforadores• Pala cargadora
Maquinaria Principal
• Carros perforadores• Sierras circulares• Monolamas•Retroexcavadora
Otra maquinaria
• Corte con hilo helicoidal ( Totalmente en desuso )• Corte con chorro de agua ( No logra implantarse )• Corte mediante cemento expansivo (En periodo de pruebas)
TECNICA DE EXPLOTACION• Corte mecánico• Perforación mas explosivos (Para desmontes. NO aconsejable para mármol, solo
en operaciones complementarias)
Mármoles
EXPLOTACIÓN
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-- BLOQUES-- PRODUCTO COMERCIAL
• Siempre a Cielo Abierto
METODOLOGÍA DE EXPLOTACIÓN
• Eliminación de material estéril/ material alterado.-- Arenas: con pala cargadora.-- Granito alterado: Con maquinaria y metodología similar a la capa explotable.
• Apertura de Banco.-- Aprovechando material fracturado, o defectuoso zona de diques -- Mediante apertura de roza.• Separación de la “gran” Masa.-- Cortes de levante-- Cortes horizontales• Separación del Bloque.-- Desdobles horizontales• Recuadre del bloque en plaza de cantera.-- Dimensionamiento comercial del bloque
Granitos
• No presentan materiales de recubrimiento. Solo arenas o el propio granito alterado..
EXPLOTACIÓN
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Equipos para la explotación de granitos
EQUIPOS MINEROS
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MAQUINARIA DE EXPLOTACIÓN
• Rozadora de Hilo Diamantado• Rozadora de Cadenas. ( Fantini )• Martillos perforadores• Pala cargadora
Maquinaria Principal
• Carros perforadores• Sierras circulares• Monolamas• Retroexcavadora
Otra maquinaria
• Corte (En periodo de pruebas)
TECNICA DE EXPLOTACION• Perforación. Método Finlandés.• Corte mecánico
Granitos
EXPLOTACIÓN
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- Explotaciones a cielo abierto (CANTERAS)
- Forma de extracción: BLOQUES (3-6 m3) , sin fracturas ni discontinuidades mediante
• cuñas,• explosivos débiles• sierras• hilo helicoidal• hilo de diamantes,...
- maquinaria específica
EL PROCESO PRODUCTIVO: EXTRACCIÓN
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• Eliminación de la montera estéril (material alterado)
• Apertura de banco
• Separación del bloque
EL PROCESO PRODUCTIVO: EXTRACCIÓN
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• Eliminación de la montera estéril (material alterado)
• Apertura de banco
• Separación del bloque
EL PROCESO PRODUCTIVO: EXTRACCIÓN
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• Eliminación de la montera estéril (material alterado)
• Apertura de banco
• Separación del bloque
EL PROCESO PRODUCTIVO: EXTRACCIÓN
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cama
torta
EL PROCESO PRODUCTIVO: EXTRACCIÓN
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banqueadora
EL PROCESO PRODUCTIVO: EXTRACCIÓN
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EL PROCESO PRODUCTIVO: EXTRACCIÓN
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EL PROCESO PRODUCTIVO: EXTRACCIÓN
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EL PROCESO PRODUCTIVO: EXTRACCIÓN
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EL PROCESO PRODUCTIVO: EXTRACCIÓN-TRANSPORTE
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EL PROCESO PRODUCTIVO: TRANSPORTE
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EL PROCESO PRODUCTIVO: TRANSPORTE
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EL PROCESO PRODUCTIVO: SELECCIÓN
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48
EL PROCESO PRODUCTIVO: SELECCIÓN
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49
telares
FlejesAgua y granalla
EL PROCESO PRODUCTIVO: ASERRADO
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50
EL PROCESO PRODUCTIVO: PULIDO
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51
EL PROCESO PRODUCTIVO: EMBALAJE
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EL PROCESO PRODUCTIVO: SELECCIÓN-ELABORACIÓN
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GRANITOSGRANITOS
GRANITOS
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54
• Granito (científico): Roca ígnea plutónica ácida.
• Granito (comercial), según la norma UNE-EN 12670:
Piedra Natural y compacta y que admite el pulido, utilizada en
decoración y construcción que fundamentalmente consiste en
minerales con una dureza entre 5 y 7 en la escala de Mohs, tales
como el cuarzo y el feldespato. Granito, según la definición científica,
otras rocas plutónicas, rocas volcánicas con estructura porfídica, y
rocas metamórficas con una composición mineralógica similar a la de
los granitoides tales como el gneis.
GRANITOS: DEFINICIÓN
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55
Se explotan en forma de bloques de naturaleza coherente, y
aprovechan sus propiedades estéticas como elementos decorativos,
siendo posible la aplicación de diferentes acabados superficiales
(serrado, pulido, abujardado, apomazado, etc) que les confieren
distintos aspectos.
GRANITOS: CLASIFICACIÓN
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56
LITOTIPOS DE GRANITO ORNAMENTAL
• Tonalitas, Monzonitas, Dioritas, Gabros y Granitoidesde color oscuro en general (Granitos Negros)
• Anortositas y otras rocas ultrabásicas con labradorescencia de la plagioclasa (Labrador)
• Felsitas, Diabasas, Basaltos, Fonolitas, Ignimbritas Y Otras Rocas Subvolcánicas Y Volcánicas
• Ortogneises (Granitos Exfoliables)
• Migmatitas
• Granitos SS, Granitoides y Pegmatitas de color claro en general
GRANITOS: CLASIFICACIÓN
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57
La clasificación de los granitos de forma comercial se puede llevar a cabo en base a diferentes criterios como son el color, la textura, el lugar de procedencia, etc.
En función del color: tres conjuntos de granitos:
Granitos claros (grises, blancos y azulados)
corresponden con los granitos más comunes y abundantes..
Granitos negros,
corresponden con rocas plutónicas y volcánicas, que presentan tonalidades oscuras.
Granitos de colores especiales (rosa, verde, azul, etc),
corresponden con variedades más raras de granitos, o con zonas de extensión restringida dentro de yacimientos mayores. En estos casos el color se debe a la abundancia de algún mineral, normalmente poco o nada presente, que le proporciona esa tonalidad a la roca.
GRANITOS: CLASIFICACIÓN
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58
En base a la textura: dos grupos distintos:
Textura de grano medio a grueso,
con alto grado de homogeneidad.
Da lugar a una masa de cristales uniformes.
Textura porfídica
donde abundan minerales mas grandes que el resto,
y que pueden estar orientados.
GRANITOS: CLASIFICACIÓN
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59
Factores geológicos que afectan al granito (investigación y proceso productivo)
• Defectos composicionales:
Presencia de sulfuros de hierro : manchas de oxidación
Presencia de enclaves (gabarros)
• Anisotropías texturales:
Bandeado composicional
Masas pegmatoides
Minerales orientados
• Estructuras de deformación
• Porosidad (episienitización)
• Alteración superficial (arenización, lehm)
GRANITOS: FACTORES GEOLÓGICOS
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60
FACTORES LITOLÓGICOS QUE CONTROLAN LA CALIDAD• IMPRESIÓN VISUAL
IMPRESIÓN CROMÁTICA
PORFIDISMO
TAMAÑO Y FORMA DE LOS GRANOS Y TEXTURA DE LA MATRIZ
• COLOR
COMPOSICIÓN MINERALÓGICA
COLOR DE LOS MINERALES, ESPECIALMENTE DE LOS FELDESPATOS
TRANSPARENCIA DEL CUARZO
IRIDISCENCIA DE LOS FELDESPATOS (LABRADORESCENCIA)
• HOMOGENEIDAD
GABARROS (CLOTS) Y CAVIDADES MIAROLÍTICAS
SCHLIEREN Y OTRAS ESTRUCTURAS DE FLUJO MAGMÁTICO
ESTRUCTURAS DE FLUJO-DEFORMACIÓN: ORIENTACIÓN DE MEGACRISTALES
MIGMATIZACIÓN
• ALTERABILIDAD
SULFUROS DE HIERRO
MICROFRACTURACIÓN Y POROSIDAD: EPISIENITIZACIÓN
COMPOSICIÓN QUÍMICA (Na, K, Ca, Mg)
COMPOSICIÓN MINERALÓGICA Y DETERIORO MINERAL
GRANITOS: FACTORES GEOLÓGICOS
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FACTORES ESTRUCTURALES Y FÍSICOS QUE CONTROLAN LA CALIDAD
• DEFORMACIÓN INTERNA
ESTRUCTURAS S-C
FOLIACIONES Y/O MILONITIZACIONES (RECRISTALIZADAS / NO RECRISTALIZADAS)
MICROFRACTURACIÓN: LEY O SEDA, LEVANTE, TRINQUE, ANDAR
• CARACTERÍSTICAS FÍSICO-MECÁNICAS
PESO ESPECÍFICO APARENTE
ABSORCIÓN DE AGUA
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN Y A LA FLEXIÓN
RESISTENCIA AL DESGASTE POR ROZAMIENTO
RESISTENCIA AL IMPACTO
DILATACIÓN LINEAL TÉRMICA
VELOCIDAD SÓNICA
RESISTENCIA A LA ALTERACIÓN FÍSICA
GRANITOS: FACTORES GEOLÓGICOS
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62
FACTORES QUE CONTROLAN LA EXPLOTACIÓN
• DISCONTINUIDADES Y TAMAÑO MEDIO DEL BLOQUE NATURAL
FRACTURAS SISTEMÁTICAS Y NO SISTEMÁTICAS
NÚMERO DE FAMILIAS, ORIENTACIÓN Y ESPACIADO DE LAS SISTEMÁTICAS
LEVANTES
RELLENOS Y ALTERACIONES DE FRACTURAS
DIQUES
• FACTORES ASOCIADOS A LA ROCA
MINERALOGÍA: PORCENTAJE Y TAMAÑO DE GRANO DEL CUARZO
GABARROS, SCHLIEREN, VENAS, ORIENTACIÓN DE LOS MINERALES
MICROFRACTURACIÓN: LEY O SEDA, LEVANTE, TRINQUE, ANDAR
• FACTORES MINEROS
CLIMA
ACCESOS, ENERGÍA, AGUA, MANO DE OBRA
MAQUINARIA DISPONIBLE E INFRAESTRUCTURA INDUSTRIAL
IMPACTO AMBIENTALY FACTORES SOCIALES
GRANITOS: FACTORES GEOLÓGICOS
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ESTUDIO DE LAS DISCONTINUIDADES
Identificación y separación en dominios homogéneosIdentificación de las discontinuidades
– Sistemáticas y No Sistemáticas – Tipos, Rellenos, Apertura, Circulación ee Agua Etc.
Separación en Familias– Orientación – Continuidad: Principales, Mayores, Menores– Espaciado– RQD, Orientación real en sondeos
Tratamiento Matemático– Diagramas en Rosa, Estereográficos, de concentración de polos– Histogramas de Espaciados Acumulados– Parámetros Jv y Vb– Blocometría– Método Del I.S.T. De Lisboa
GRANITOS: FACTORES GEOLÓGICOS
)sen(cossensencoscoscos
cos2cos1 2321
jiijiij
ijij
dddV
θθφφφφφα
αα
−+=
+−=
∑ ∏
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ESTUDIO DE LA ALTERABILIDAD
Estudio Microscópico– Mineralogía y Textura– Deterioro Mineral y Microfracturación
Análisis Químico de Elementos Móviles– Meteorización Potencial
Oxidaciones– Ausencia/Presencia, Grado– Ensayo de resistencia a los cambios térmicos
GRANITOS: FACTORES GEOLÓGICOS
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65
MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN DEL GRANITO ORNAMENTAL
• Perforación y Voladura– Método Finlandés – Buen rendimiento– Perforaciones con entalladuras laterales– Explosivo Suave (Cordón Detonante, Pólvora)– Explosión simultánea de las cargas
• Soplete o Flame-jet– Solamente para rocas con cuarzo– Método caro y que disminuye el rendimiento – Fuerte Impacto Ambiental (120 Db)
• Hilo Diamantado– Alto Rendimiento– Bajo Impacto Ambiental
• Combinación de los métodos anteriores
GRANITOS: MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN
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66
Zonas productoras de granito:
•Galicia
•Zona Central
•Extremadura
•Tb. Andalucía y Cataluña
GRANITOS EN ESPAÑA
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67
Partido: genera una superficie rugosa como consecuencia del partido de rocas masivas cuando la separación se lleva a cabo mediante cuñas y golpeo con martillo o maza.
Cortado: es el resultado de cortar una roca con discos de borde diamantado. Se usa generalmente en rocas de aspecto masivo, aunque puede usarse en todos los tipos de rocas.
Raspado: se trata de alisar los pequeños resaltes de la superficie de la roca cortada con un rascador u otro sistema de lijado, que homogeneice dicha superficie.
GRANITOS: ACABADOS
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68
Serrado: es parecido al anterior, pero en este caso se emplean telares de flejes. La superficie adquiere un aspecto mate, quedando muy lisa.
Apiconado: sobre una superficie previamente alisada mediante corte o serrado, se realizan incisiones, generalmente de forma manual, con pica o puntero. La superficie resultante aparece llena de incisiones o muescas alargadas y paralelas entre sí, otorgándole un aspecto rústico.
Escafilado: la superficie de la roca está formada por surcos y protuberancias generadas de forma manual mediante un golpeo aleatorio con cinceles, punteros y escafiladores. Su marcado aspecto rústico lo hace muy apropiado para la construcción rural y urbana.
GRANITOS: ACABADOS
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69
Abujardado: se genera al golpear la superficie de la roca, previamente aplanada, con bujardas. Las bujardas son útiles metálicos que presentan dientes piramidales en la cara de golpeo. Como resultado, se obtiene una superficie levemente irregular a consecuencia de los impactos de la bujarda.
Flameado: es la aplicación de una llama a través de un soplete, a unos 2.800 ºC sobre la superficie de la roca. Se obtiene una superficie basta e irregular.
GRANITOS: ACABADOS
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70
Pulido: consiste en el tratamiento de la superficie de la roca con abrasivos de grano progresivamente más fino, hasta obtener una superficie final brillante.
Apomazado: es similar al pulido, pero sin llegar a utilizar los abrasivos de grano más fino. Se obtienen superficies planas, lisas, y mates.
GRANITOS: ACABADOS
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71
Revestimientos:
Son aplacados de granito, de dimensiones variables, que tienen por recubrir un paramento vertical.
Mejora estética, aislamiento y protección. Alta durabilidad.
Van unidos a la superficie a recubrir mediante morteros (cemento, cal, yeso) o mediante anclajes.
R. Exteriores (aplacados de fachadas y cubiertas de granitos):
Cualidades: la estética, la protección de la construcción, el aislamiento tanto climático como acústico.
Diferentes tamaños y grosores (ej: placas de 1m2: mínimo 30mm en vertical y 40mm en inclinado)
GRANITOS: APLICACIONES
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72
Revestimientos:
R. Interiores (chapados verticales y revestimiento de techos):
Cualidades: la estética, la protección de la construcción, el aislamiento tanto climático como acústico.
Diferentes tamaños y grosores (ej: placas de 1m2: mínimo 30mm en vertical y 40mm en inclinado)
GRANITOS: APLICACIONES
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Pavimentos interiores: Baldosa y rodapié
Buena resistencia a situaciones de alto tránsito peatonal.
Indeformabilidad bajo cargas puntuales.
Baja absorción de agua.
Resistencia a aceites, grasas, ácidos y álcalis diluidos, sales y disolventes.
GRANITOS: APLICACIONES
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Pavimentos exteriores:Extraordinaria resistencia al rozamiento y magnífica aptitud al pulido
Impermeable y no heladizo.
Resistente a los agentes atmosféricos.
Resistente al deslizamiento. Varía en función del acabado.
Resistente a cargas ligeras y medias. (Vehículos de hasta 2,5 toneladas por eje).
Resistencia al desgaste, gracias a su elevada dureza superficial.
Resistencia al fuego.
Resistencia a los aceites y grasas.
Resistencia a los ácidos orgánicos e inorgánicos diluidos.
Resistencia a los álcalis diluidos.
Resistencia a las sales y los disolventes.
GRANITOS: APLICACIONES
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75
Pavimentos exteriores:
Las placas que se utilizan en los pavimentos reciben diferentes nombres, según establece la normativa europea:
Baldosa: cualquier elemento de piedra natural utilizado como material de pavimento, en el que la anchura nominal es superior a 150mm, y generalmente, dos veces superior al espesor. (UNE-EN 1341).
GRANITOS: APLICACIONES
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Adoquín: pequeña unidad para pavimentación de piedra natural, con dimensiones nominales comprendidas entre 50 y 300mm y que, generalmente, no tiene ninguna dimensión en planta que sobrepase el doble del espesor.El espesor nominal mínimo es de 50mm. (UNE-EN 1342).
Pavimentos exteriores:
Las placas que se utilizan en los pavimentos reciben diferentes nombres, según establece la normativa europea:
GRANITOS: APLICACIONES
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77
Pavimentos exteriores:
Tipos de pavimentos exteriores:
Adoquinado: se trata de piezas de granito gris, macizas, prismáticas, de grano no grueso. Deben ser homogéneos, compactos, y no presentarnódulos.
Embaldosado: realizado con piezas planas, de espesor variable. El acabado será aserrado, apomazado, flameado, o abujardado, en orden creciente de deslizamiento debido a la presencia de agua
Bordillos (o encintados): elemento con una longitud > 300mm (UNE-EN 1343); homogéneos, compactos y sin nódulos, de grano fino.
GRANITOS: APLICACIONES
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78
Pavimentos exteriores:
Tipos de pavimentos exteriores:
Adoquinado: se trata de piezas de granito gris, macizas, prismáticas, de grano no grueso. Deben ser homogéneos, compactos, y no presentar nódulos.
Embaldosado: realizado con piezas planas, de espesor variable. El acabado será aserrado, apomazado, flameado, o abujardado, en orden creciente de deslizamiento debido a la presencia de agua
Bordillos (o encintados): elemento con una longitud > 300mm (UNE-EN 1343); homogéneos, compactos y sin nódulos, de grano fino.
GRANITOS: APLICACIONES
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Mamposteria:
constituyen un elemento estructural que tendrá que soportar las cargas de la edificación.
pueden ir ligados por morteros, ripios o nada.
En función de la morfología de los bloques y de su tratamiento:
Mampostería ordinaria: las piezas son irregulares, sin ninguna labra, que no forman filas regulares, y que admiten ripio entre las piezas.
Mampostería careada: tanto las juntas como la cara vista de las piezas han sido retocadas para que encajen mejor, puede haber ripios en la cara posterior.
Mampostería concertada: mampuestos con caras y juntas trabadas.
Mampostería aparejada: los mampuestos han sido labrados en forma de sillares, manteniendo la altura para formar filas de altura constante.
GRANITOS: APLICACIONES
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80
Mamposteria:
GRANITOS: APLICACIONES
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81
Otros usos y decoración:
Encimeras y mobiliario de cocinas y baño
Esculturas.
Mobiliario urbano
Arte Funerario
GRANITOS: APLICACIONES
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82
MARMOLESMARMOLES
MÁRMOLES
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83
Mármol (comercial):
Roca compuesta predominantemente de calcita, dolomita e, incluso, serpentina y susceptible de adquirir pulido.
Norma UNE 22-180/85 define mármoles y calizas ornamentales como el conjunto de rocas constituidas fundamentalmente por minerales carbonatados de dureza Mohs del orden 3-4 (ej.: calcita, dolomita, serpentina), siempre que puedan obtenerse, mediante discos de diamante, probetas enteras de 12x5x1 cm como medidas mínimas
Mármol (científico): Roca metamórfica
Tipos (según UNE): - mármoles
- calizas y dolomías marmóreas
- calizas ornamentales
- otras (calcarenitas, serpentinitas.....etc)
MÁRMOLES: DEFINICIÓN
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84
Tipos (según UNE):
- mármoles
- Metamórficos; muy recristalizados; aspecto masivo; sin fósiles
- calizas y dolomías marmóreas
- recristalización media o ligera; pueden tener fósiles y estratificación; frecuentemente vénulas (calcita)
- calizas ornamentales
- mayoritariamente calcáreas, poco o nada recristalizadas, frecuentemente fosilíferas; y tamaño de cristal(grano) pequeño
- otras (calcarenitas, serpentinitas.....etc)
MÁRMOLES: DEFINICIÓN
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85
Piedra natural
Roca OrnamentalMARMOL
Piedra de Cantería
suseptible de adquirir pulido
no suseptible de adquirir pulido
ej.: Crema Marfil Rojo Alicante
ej.: Piedra Bateig
Roca Carbonatada
-Tamaño de cristales de carbonato:
- mármoles : > 0.0156 mm
- calizas marmóreas: < 0.0156 mm
MÁRMOLES: DEFINICIÓN
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MARMOL: “susceptible de pulirse con una vistosidad aceptable”
• Rocas sedimentarias
• Rocas metamórficas
• Rocas plutónicas ultrabásicas serpentinizadas
Categorías: A, B, C, D
en función de la necesidad de tratamientos que mejoren sus características físicas naturales
- waxing (ceras o poliesteres)
- sticking (pegados con cementos o epoxies)
- rellenos de poros
- endurecimientos
MÁRMOLES: DEFINICIÓN
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87
Factores ´geológicos que caracterizan un mármol
De la roca:
• Composición
• Color
• Textura
• Porosidad
• Alteraciones
• Impurezas
• Vetas
• Microfracturación
• Costras y pátinas
Del afloramiento:
• Estratificación
• Cambios de potencia o facies
• Karstificación y/o meteorización
• Plegamientos, cabalgamientos
• Fracturación
• Brechificación
• Metamorfismo
MÁRMOLES: FACTORES GEOLÓGICOS
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88
Aplicación de los estudios diagenéticos en la definición de parámetros de calidad para el empleo de rocas carbonáticas como rocas ornamentales.
Características petrográficas
micr
itiza
cion
diso
lucio
n
cem
enta
cion
com
pact
ació
n
neom
orfis
mo
reem
plaz
amie
nto
naturaleza de las especies minerales
porcentaje en volumen de cada especie minera lcomposicionales
grado de alteración de los minera les
granos y crista les (forma,tamaño, orientación)relaciones
espaciales entrecomponentes fase aglomerante: naturaleza
(matriz, cemento) y %texturales
porosidad selectiva de fábrica Huecos (poros):tipos, cantidad,conectividad
porosidad no selectiva defábricatextu-estrucutrales
anisotropías y heterogeneidades
MÁRMOLES: FACTORES GEOLÓGICOS
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INFLUENCIA EN PARAMETRO S DE CALIDADPRO CESODIAGENETICO estéticos mecánicos durabilidad
micritización variable - -disolución importante importante importantecementación importante importante importantecompactación variable importante variableneomorfismo variable variable variablereemplazamientos - importante variable
AMBIENTE DIAGENETICOPRO CESODIAGENETICO Marino Meteórico Profundo
Degradación biológica importante localizada -Cementación localizada importante predominanteDisolución - predominante localizadaNeomorfismo - importante importanteCompactación - - predominante
MÁRMOLES: FACTORES GEOLÓGICOS