Diapositiva 1

ARENAS

INTRODUCCION

La arena es un conjunto de partculas de rocas disgregadas. En geologa se denomina arena almaterial compuestode partculas cuyo tamao vara entre 0,063 y 2 mm.

Una partcula individual dentrodeesterangoesllamada grano dearena.

Las partculas por debajo de los 0,063 mm y hasta 0,004mm se denominan limo, y por arriba de la medida del grano de arena y hasta los 64 mm se denominan grava.

Laarenaeseltipodesuelomsabundante.

ARENAS

La arena es un elemento granular que se encuentra en la naturaleza. Est compuesta de partculas muy finas derocas y minerales.La arena est formada principalmente por silicatosque sonproducto de la combinacin de varios elementos metlicos con los elementos ms comunes de la corteza terrestre: el oxgeno y el silicio. Los silicatos, por lo tanto, son el grupo mineral ms variado y extenso en la tierra. Su densidad es media, son duros, translcidos y transparentes. El silicio presente en la arena, generalmente, se encuentra en la forma de cuarzo, que es el mineral ms resistente a las condiciones climticas.ORIGEN.

La arena puede estar compuesta de variables elementos, dependiendo de la roca fuente o las condiciones.

La Arena Blanca: por ejemplo, de las costas tropicales y subtropicales, es piedra caliza erosionada, y puede contener tambin, fragmentos de conchas y coral, adems de fragmentos de materiales orgnicos derivados.La Arena de Yeso: las resplandecientesarenas blancasde Nuevo Mxico. Aqu, grandes dunas de yeso, en forma de ondas han sumergido 275 millas cuadradas de desierto y han creado el campo de arenales de yeso ms grande del mundo.La Arcosa: Laarcosaesareniscadecuarzo, de grano mal redondeado, con un mnimo de 25% defeldespato, llamada por ello arenisca feldesptica. Deriva de una erosinrpida derocas gneaso metamrficas.La Arena de Magnetita: Las grandes arenas de dunas estn hechas de una variedad de minerales, tal como lo puede apreciar al mirar de cerca una pizca de arena. Uno de los ms obvios e interesantes componentes de la arena es la magnetita, un mineral que se ha erosionado en las cercanas de la Sierra de la Sangre de Cristo. Este mineral negro est compuesto de xido de hierro y por lo tanto los imanes son capaces de atraerlo.La Arena de Magnetita: Las grandes arenas de dunas estn hechas de una variedad de minerales, tal como lo puede apreciar al mirar de cerca una pizca de arena. Uno de los ms obvios e interesantes componentes de la arena es la magnetita, un mineral que se ha erosionado en las cercanas de la Sierra de la Sangre de Cristo. Este mineral negro est compuesto de xido de hierro y por lo tanto los imanes son capaces de atraerlo.

La Arena con Micas: puede ser moscovita, biotita y clorita; minerales muy durables, extremadamente difciles de redondear,estable excepto en condiciones muy calientes y hmedas.

Para reconocer estos componentes en la arena, se puede observar el color de las partculas. Por ejemplo, la mica se presentade color amarilloplido; el cuarzo no presenta color; el feldespato puede ser rojo, blanco, rosado, amarillo y verde; finalmente, la magnetita, es negra de brillo metlico. El color de la arena es determinado por el mineral predominante.

Cuando la arena recinse forma, las partculas tienden a ser puntiagudas y angulosas. Con el tiempo, y debido a la friccin provocada por el agua y el viento, las partculas van adquiriendo las formas redondeadas que las personas acostumbramos a ver.2. Geologa.

2.1Psamitas o rocas sedimentarias psamticasLas psamitas se constituyen esencialmente de componentes dedimetro desde 0.02 hasta 2mm. Las rocas psamticas se clasifica segn su contenido en cuarzo, feldespato y fragmentos de rocas/matriz arcillosa.

2.1.1 Grauvaca.La grauvacade color grishasta verde es una roca fuertemente compactada. La grauvaca contiene principalmente granos dedimetro de 0.02 hasta 2mmSe constituye de cantidades considerables de feldespato, fragmentos de cuarzo y fragmentos de roca de diferentes tipos como por ej. de vulcanitas bsicas, de pizarra arcillosa o silcica o de filita. La matrizse formapor minerales arcillosos, de mica y de clorita. Los granos sonmal redondeados.

2.1.2 Arcosa.En principio la arcosa es una roca arenisca rica en feldespatos normalmente frescas, es una roca dbilmente compactada, de color rojizo, rosceo o gris. Su composicin mineralgica es parecida a la de un granito Los granos son mal redondeados y de dimetro de 0,02 y 2mm. La roca se constituye de cuarzo, mas de 25% de los fragmentos de feldespato potsico de cantos vivos, de mica y de plagioclasa y en poca cantidad de matriz de grano fino y de cemento de cuarzo o de calcita.Los granos mal redondeados, la relativamentemala calificacinde los tamaos de granos y el contenido en fragmentos de rocas indican un camino de transporte corto de los componentes que constituyen la arcosa. Los feldespatos frescos sonproductosde lameteorizacin mecnicade la roca de partida, puesto que los feldespatos resisten poco a la meteorizacin qumica. La mayora de las arcosas se forman a partir de rocas de"composicin grantica"(significarocas magmticascon composicin granticaogneises). 2.1.3 Arenisca.En las areniscas los tamaos granulares de sus componentes varan entre0,02 y 2mm. La arenisca se constituye en mas de 75% de granos decuarzo. Otros componentes son los feldespatos y la mica clara. El cemento puede constituirse demineralesarcillosos y degranos de cuarzode dimetro de grano entre 0,002 - 0,063mm (limo) o de cuarzo de formacin nueva o de calcita. El cemento se sita en los intersticios entre los granos de cuarzo unindolos. A menudo las areniscas contienen minerales pesados de una densidad "d" > 2,85 g/cm3 como por ejemplo circn, rutilo, turmalina, epidota, estaurolita, sillimanita, cianita, andalucita, apatito, granate, anfbol, piroxeno y olivino. 3. TIPOS DE ARENAS.

Arena Silica: El ms comn de los minerales utilizados en la fundicin para producir moldes y corazones es la silica(sio2) su forma ms comn es el mineral de cuarzo, algunas de las razones de la popularidad de su uso son las siguientes:La mas abundante en la naturaleza.De fcil extraccin yuniversal localizacin.Bajocosto de produccin.Dureza y resistencia a la abrasinsatisfactoria.Disponible en una amplia variedad detamao de granoy forma.Resistencia al metal.Conocidacomounexcelenterefractarioyexcelente resistencia al calor.Lasilicaexhibeundrsticocambioenelvolumencuandoseincrementalatemperatura,losfundidoreshanaprendidoacompensar este problema a travz del usode aditivos especficos.

Arena de Olivina: Existe en u.s.a. en Washington ycarolina del norte, su material madre es el mineral forsterita (mg2sio4) y fayalita (fe2sio4), para usode fundicinse selecciona e mineral con mayor porcentaje de forsterita, despus es pasada a travs de un lavado para pulir las aristas.Menorexpansin trmicaque la silica.Mayorconductividad trmicaque la silica.El Olivino en grano de 2 a 6 mm se emplea en la industria siderrgica para el taponado de hornos de sangrado lateral, EBT y OBT. Los valores de SiO2que tiene la arena no es slice libre, se encuentra combinada como ortosilicato de magnesio (Mg2SiO4) por lo que su aporte de Silicio a la colada es residual.

El Olivino 100 120 AFA se utilizada en la industria del refractario como materia prima en la fabricacin de masas gunitables para aplicacin en la industria siderrgica.

11Arena Zirconia: aunque su localizacin es a nivel mundial, esta se encuentra en pequeas proporciones; los depsitos comerciales estn localizados en florida y Australia.Presenta excelentes propiedades refractarias, baja dilatacin trmica y elevada conductividad trmica. Su composicin es Silicato de circonio (ZrSiO4) y tiene una densidad aparente aproximada de 2,7 gr/c.c.. Se emplea en la fabricacin de machos y moldes sometidos a altas temperaturas como es el caso de piezas de acero y piezas masivas de fundicin. Las propiedades de la arena de circonio permiten reducir o eliminar el veining, evitar las reacciones metal/molde y aumentar la velocidad de enfriamiento.

Arena Cromita: los depsitos comerciales estn localizados principalmente en Sudfrica y requiere de largos procesos para poder ser utilizado en fundicin.Alta densidad.Alta refractariedad.Difcil de humectar por el metal.Muy estable y difcil deromper o descomponerse.Baja expansin trmica.Alta absorcin y transferencia de calor.

Composicin qumica de la arene decromita:Contenido en Cr2O3 44 48 %Contenido en FeO 23 30 %Contenido en SiO2 1,0 % mx.Contenido en MgO 10 11 %Contenido en Al2O3 15 16 %Densidad aparente 2,4 2,8 grs. / cm3Humedad 0,2 % mx.Granulometra, valor AFS 45 60

La arena de cromita es compatible con todos los procesos qumicos de confeccionamiento de moldes y machos. Actualmente se utilizan grandes cantidades de arena de Cromita en la industria de la fundicin para la fabricacin de moldes y machos. La arena de Cromita es aplicable a todos los tipos de aceros y muy apropiada para las piezas de acero al cromo, cromo-nquel y acero al manganeso. Tiene la ventaja sobre la arena de slice de que es menos reactiva con el xido de manganeso, reduciendo, de este modo, los problemas de calcinacin.PROPIEDADES DE CADA TIPO DE ARENA

EXPANSION TERMICA DE DICHAS ARENAS

El Olivino en grano de 2 a 6 mm se emplea en la industria siderrgica para el taponado de hornos de sangrado lateral, EBT y OBT. Los valores de SiO2que tiene la arena no es slice libre, se encuentra combinada como ortosilicato de magnesio (Mg2SiO4) por lo que su aporte de Silicio a la colada es residual.

El Olivino 100 120 AFA se utilizada en la industria del refractario como materia prima en la fabricacin de masas gunitables para aplicacin en la industria siderrgica.

Arena carabeads: es una arena sinttica cuya composicin es Silicato de almina (3Al2O32SiO2), presenta excelentes propiedades refractarias, una alta permeabilidad y dilatacin trmica similar a la arena de circonio. El tamao es de 65 AFA, tiene una densidad aparente de 1,7 gr/c.c. y la forma de sus granos es redondeada, lo cual, le confiere una alta fluidez. La arena cerabeads es compatible con todos los procesos qumicos de confeccionamiento y muy es apropiada para piezas de acero aleado o machos sometidos a altas solicitaciones trmicas como por ejemplo pasos de aceite en motores de combustin.Arena Bauxita: es un producto obtenido por fusin y que contiene aproximadamente un 75% de Al2O3. Esta arena sinttica presenta excelentes propiedades refractarias, una alta permeabilidad y dilatacin trmica similar a la arena de cromita. Se presenta en diferentes tamaos siendo el ms habitual el de 65 AFA y tiene una densidad aparente de 2 gr/c.c. La arena de Bauxita se puede utilizar como sustituto de la arena de circonio y gracias a sus propiedades magnticas es posible su separacin de la arena de slice. Otra importante caracterstica de la arena de bauxita son las altas resistencias mecnicas que se obtienen en los moldes, hecho constatado en los procesos de Caja Fra, Caja caliente y sistema furnico autofraguante.Arena silca: la arena slica oarena de slicese obtiene al combinar slice con oxgeno. Se compone por granitos de cuarzo con forma angular, es un mineral de alta pureza, producto de una roca intrusiva (granito) de color blanco cremoso.Este tipo de arena es la ms comn y posee caractersticas como:

- Altopunto de fusin- Dureza- Transparencia-Resistencia quimica.

Aplicaciones de la arena slicaPor sus caractersticas y versatilidad, la arena slica suele tener las siguientes aplicaciones:- Fabricacin de ladrillo refractario- Agregado inerte en pozos de geotermia de altas temperaturas- Fabricacin de ferroaleaciones- Fabricacin depiezas de fundicion- Industria de resinas y vidrio- Morteros para construccin- Material filtrante en plantas de tratamiento y purificacin4. PROPIEDADES DE LAS ARENAS.

Las propiedades tcnicas de una arena que interesa mas conocer y aprobar son:

a) La plasticidad.

b) La refractariedad.

c) La cohesin y resistencia.

d) La permeabilidad.

a) La plasticidad.Se entiende comnmente por plasticidad de las arenas de moldeo a la aptitud de estas para reproducir los detalles de los modelos. En realidad esta aptitud de pende realmente de dos propiedades:DeformabilidadFluencia

b) Refractariedad.Es la cualidad que presenta la arena de resistir mas o menos bien, las temperaturas elevadas de los metales colocados.

c) La cohesin.Es consecuencia directa de la accin del Aglutinante y depende de la naturaleza y contenido de este ultimo y del porcentaje de humedad.

d) Permeabilidad.Se denomina permeabilidad de las arenas del moldeo a la facilidad que ofrecen de dejarse atravesar por el aire y los gases que se desprenden al realizar la colocada.La permeabilidad depende de 4 caractersticas de la arena: de su granulometra, la forma de los granos, de su contenido de arcilla y del porcentaje de humedad.

5. PROCESAMIENTO DE LA ARENA

6. Usos de la Arena.

Usos para la arena aglutinante de los gatos.La arenapara gatoscontiene ciertas cualidades que hacen que sea efectiva para usarla con distintos propsitos adems de la caja sanitaria de tu gato. La arena aglutinante contienearcilla de bentonitaque hace que se aglutine cuando hay algo hmedo. El bicarbonato de sodio y otros ingredientes en la arena para gatos ayudan a absorber los olores.Para derrames: por su absorcin.Desodorizar: absorbe olores tanto de aire como de las telasProporciona traccin sobre el hielo y ayuda a derretirlo.

La arena es uno de losmateriales para construccinms utilizados en el mundo. Se le emplea como componente parael hormigny el cemento, as como para rellenar espacios, como huecos en las paredes o en los entrepisos. Su extraccin presenta pocas dificultades y se le puede hallar en abundancia.

Una de las caractersticas principales de la arena es que puede comprimirse fcilmente, por lo que resulta ideal para reforzar muros y para cimentar ciertostipos de suelos. En el mismo sentido, tiene la desventaja de que es muy pesado; por esta razn no se le utiliza con tanta frecuencia para este propsito.

El uso ms conocido de la arena en la industria de la construccin es, como mencionbamos, para preparar la mezcla que produce el cemento de mortero u hormign. Muchas veces, la calidad del cemento depende en gran medida del tipo de arena que se agregue a la mezcla. La arena con demasiadas impurezas tiene unimpacto negativoen el resultado del hormign, provocando que ste tenga menos dureza o que afecte el tiempo de secado.Las minas de arena son muy abundantes y se pueden explotar para obtener miles de toneladas de arena. Esta clase de minas se encuentran a cielo abierto y es comn verlas cuando se viaja por carretera. Contrariamente a lo que se podra llegar a pensar, stas minasno seencuentran cerca de las playas sino tierra adentro, donde el terreno no tenga un fondo rocoso sino ms bien blando. Tambin se puede obtener arena de moler cierta clase de rocas porosas.Laarena de playano funciona bien como elemento deconstruccin, pues contiene muchas impurezas que son muy difciles, cuando no imposibles de limpiar. Cuando se extrae arena de playa tambin se extraen restos de muchos tipos de roca, as como fragmentos de conchas, corales, sal y otros minerales que son arrojados a las costas por el mar. Por esta razn, no se recomienda su uso ms que para construir castillos durantelas vacaciones.7. PRODUCCION DE LA ARENA.