primer informe. cuestionario hecho

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA. Norte de la Universidad Peruana.

CUESTIONARIO DEL CURSO DE GEOLOGIA APLICADA.

1. PROSPECCION GEOLOGICA Y EVALUACION DE UNA CANTERA PARA MATERIALES DE CONSTRUCCION. PASOS PARA REALIZAR DICHO TRABAJO Y ELABORACION DE UNA HOJA DE CAMPO PARA IDENTIFICAR UN DEPÓSITO YA SEA DE RIO O DE CERRO.

PROSPECCIÓN GEOLÓGICA.

La prospección geológica consiste en inspeccionar una determinada área que cuenta con recursos naturales para ser extraídos con fines económicos. La prospección en una etapa inicial es aquella que nos permite conocer la localización de yacimientos de minerales, agua, rocas de aplicación, rocas ornamentales, etc. Mediante el análisis de técnicas ya sean directas e indirectas. (1)

DIRECTA: Es la que se realiza mediante la exploración de campo y se registran resultados de ensayos y exploración mediante los diferentes métodos existentes para tal fin.

INDIRECTA : Es aquella que se realiza mediante el uso de SIG (sistema de información geográfica), estudio de documentación existente, estudio preliminar de yacimientos posibles y estudio de yacimientos probables.

Según la necesidad también se clasifica en dos tipos:

Geofísica. Es la que se realiza mediante la aplicación de métodos magnetométricos, gravimétricos, eléctricos y electromagnéticos, sísmicos de refracción y reflexión.

Geoquímica. Es aquella que se realiza mediante la aplicación de métodos litogeoquímicos, sedimentos de corrientes, muestreos, hidrogeoquímicos, biogeoquímicos, emanometría (radiactividad). (2)

La ejecución de las tareas de prospección (trabajos de campo y de laboratorios) está en manos de geólogos especialistas, que cuentan con la ayuda de la tecnología apropiada para cada caso. Por otra parte, para desarrollar esta actividad debe solicitarse a la Autoridad Minera un permiso de exploración y realizar un Informe de Impacto Ambiental (IIA).

.

(1)Breve curso de Prospeccion Geológica MAXIMOV G. MILOSERDINA N. ERIOMIN.

geologia aplicada. 1


(2) Geologia Aplicada_W. LOPEZ.(3)Prospeccion y Exploracion. F. J. PALERO FERNANDEZ.

En el estado peruano estas inspecciones son llevadas a cabo por empresas privadas, a través de organismos tales como el Instituto Geológico Minero y Metalúrgico (INGEMMET) y por empresas especializadas.

Una vez descubierto un mineral (en forma casual o a través de una prospección) es necesario delimitar su forma y determinar su tamaño y la calidad del material que lo compone para posteriormente realizar la exploración.

Cuadro proporcionado por INGEMMET sobre prospección:

Fuente: www.ingemmet.gob.pe


http://www.ingemmet.gob.pe/


EVALUACION DE UNA CANTERA.

La evaluación de una cantera empieza por la identificación de las posibles canteras a utilizarse para la producción de agregados; una vez identificadas las canteras se procede a realizar las exploraciones a diferentes profundidades (ejemplo: 1m, 5m, 10m, etc.) describiendo el material encontrado en cada una de ellas.

La caracterización del área de investigación como depósitos sedimentarios, ígneos y metamórficos nos permite tener claro que los materiales que pueden encontrarse tendrán una durabilidad buena y un volumen regular a muy bueno, no obstante las canteras son tomados en cuenta debido a la cantidad, calidad de los materiales y la economía (se debe situar cerca de una vía de acceso de modo tal que su transporte no se torne costoso).

Además para la evaluación de las canteras se realizan estudios tales como: levantamiento topográfico para determinar su área de explotación y calcular su volumen explotable. En la evaluación también se extraen muestras representativas para realizar los ensayos respectivos para verificar su calidad. (6)

A las muestras extraídas de las canteras, se le realizaran los siguientes ensayos de laboratorio:- Análisis Granulométrico por tamizado- Contenido de Humedad- Límite Líquido - Límite Plástico- C.B.R (California Bearing Ratio: Ensayo de Relación de Soporte de California)- Equivalente de Arena- Partículas chatas y alargadas- plasticidad y limpieza- peso específico- Caras fracturadas- Durabilidad - Adherencia del Agregado Grueso- Abrasión, entre otros. (7)

. (6) www.ingenieriacivil21.com/.../prospeccion-evaluacion-y-explotacion-de canteras.

(7) www.ingenieriacivil21.com/.../estudio-tecnologico-de-los-agregados.htm.


http://www.ingenieriacivil21.com/.../estudio-tecnologico-de-los-agregados.htm

http://www.ingenieriacivil21.com/.../prospeccion-evaluacion-y-explotacion-de


HOJA DE CAMPO

CANTERA DE MATERIAL (EL GAVILÁN)

UBICACIÓN Y ACCESO A LA CANTERA.

La cantera de afirmado se encuentra ubicada en la progresiva --------+---- Km. Del camino de acceso CAJAMARCA – LA COSTA y ha sido seleccionada tomando en cuenta: su disponibilidad de material, así como el aspecto económico relacionado básicamente a obtener el menor costo por m3 del material requerido para diferentes obras de construcción.

Con la finalidad de obtener los parámetros físicos y mecánicos de los materiales de la Cantera natural antes citada, se ha efectuado el recojo de muestras representativa en un corte natural del terreno, de manera que permitan identificar las características promedio de dicho material.

La cantera seleccionada se denomina: Cantera el Gavilan- Ubicación: ------------------------------- Propiedad: ------------------------------ Potencia: Estimada en 100,000.00 m3. - Explotación: Con cargador frontal y/o tractor. - Material: Agregado grueso y agregado fino. - Usos: materiales de construcción y otros.- coordenadas: Norte Este Vértice 9 200 842.16 782,724.78 1 9 198 397.45 780,985.65 2 9 200 136.58 778,540.94 3 9 202 581.29 780,280.07 4

ANÁLISIS DEL MATERIAL DE CANTERAS

Con la finalidad de obtener los parámetros físicos y mecánicos de los materiales de la cantera antes citada, se ha efectuado el recojo de muestras extraídas en puntos elegidos al azar, según la Norma ASTM D 420, de manera que permitan identificar las



características promedio de dicho material y que servirán para efectos de ejecutar diversos ensayos en el Laboratorio de Suelos.

Es preciso indicar en este punto que, el recojo de muestras en un área de emplazamiento relativamente amplia, debe involucrar y considerar un control permanente en obra, al menos de las características técnicas más importantes del material, puesto que la variación heterogénea en los suelos, podría alterar las propiedades inicialmente determinadas en el Laboratorio, y pueden ocasionar una mala calidad de construcción del afirmado, rellenos y concreto, si es que no se toman en cuenta los permanentes controles de calidad del material, durante la ejecución de obra.

Agregado grueso: Peso Unitario Suelto (P.U.S.)

- Ubicación: En el KM 0+440 de la carretera Cajamarca - La costa- Clasificación SUCS: GW - Peso específico: 2.60 - Peso unitario suelto: 1.415 Tn/m3 - Peso unitario compactado: 1.510 Tn/m3 - Impurezas orgánicas: Ninguna - Absorción de humedad: 0.88 %

Agregado fino

- Ubicación: En el KM 0+440 de la carretera Cajamarca – La costa - Clasificación SUCS = SW - Peso específico = 2.68 - Peso unitario suelto = 1.482 Tn/m3 - Peso unitario compactado = 1.659 Tn/m3 - Impurezas orgánicas: Ninguna - Absorción de humedad: 2.49 %

De acuerdo a las propiedades físico-mecánicas encontradas para cada uno de los materiales de la Cantera el Gavilán y los requerimientos técnicos exigidos para su uso en la preparación del Concreto, se concluye lo siguiente:

Tanto el agregado fino como el agregado grueso procedente de la Cantera el Gavilán es de formación farrat, todo este material se emplea como materiales de construcción.Este material se emplea para carreteras, presas, etc.



2. CUBICACIÓN DE LOS YACIMIENTOS DE RÍO Y DE CERRO. REALIZAR UN EJEMPLO PARA CADA CASO.

CUBICACION DE RESERVAS: (8)

La cubicación de reservas es la culminación de la exploración. Consiste en la determinación de la cantidad y calidad del mineral, en relación con la calidad comercial de dicha sustancia.

Mediante la ejecución de labores mineras o perforaciones, según el caso, se ubican los límites del cuerpo mineral en las tres dimensiones, determinando la forma del yacimiento. Utilizando métodos y fórmulas adecuadas se calcula el volumen del yacimiento. Luego se debe determinar el peso específico de la sustancia, para calcular finalmente la cantidad expresada en toneladas (En algunos casos se expresa en metros cúbicos). La calidad del mineral se determina mediante minuciosos análisis, ensayos y estudios, realizados sobre muestras que se extraen del cuerpo mineral de acuerdo a técnicas de muestreo que varían según el tipo de yacimiento. Tanto la extracción de muestras como su manejo posterior deben hacerse con extremo cuidado porque cualquier error o dato fraudulento que se incorpore puede arruinar todo el trabajo realizado o crear una base falsa para el trabajo posterior.

La cantidad de mineral, con su calidad promedio determinada, constituye lo que se llama las reservas de la mina. La palabra reservas debe emplearse cuando hay cierta seguridad de que ese mineral es comercializable con beneficio. En cambio, si no hay ninguna seguridad de que esa cantidad de mineral sea explotable económicamente, los expertos prefieren usar la palabra recursos en lugar de reservas

Existen distintas formas de clasificar a las reservas y recursos de los yacimientos. La forma más sencilla es la siguiente:

1. Reservas medidas, positivas o probadas. Son las realmente comprobadas con un ínfimo porcentaje de error, y las únicas que sirven para fundamentar cálculos económicos serios acerca de la futura explotación.2. Reservas probables o indicadas. Generalmente son una extensión de las anteriores sobre las que hay una importante inseguridad acerca de su cantidad y calidad. En muchos casos se incluye el 50% de estas reservas en los cálculos económicos.



3. Reservas posibles, inferidas o supuestas. Es una cantidad de mineral que solamente se supone que existe. .

(8) Fuente : http://www.aulados.net/Geologia_yacimientos/Geologia_Minas/Estimacion_reservas.htm

Ejemplo yacimiento de rio.

Al solo efecto de tener una idea de lo que es el cálculo de la cubicación de reservas, supongamos que se quiere explotar un tramo de un cauce aluvial (río seco) para producir grava y arena para la industria de la construcción. Los datos obtenidos de la exploración son los siguientes:

El cauce tiene un ancho promedio medido de 100 metros. Su espesor o profundidad promedio es de 5 metros, comprobado en una red de

pozos. El tramo elegido tiene 200 metros de largo. Los ensayos sistemáticos determinaron que el aluvión se compone de: 40% de

grava, 40% de arena y 20% de limo. La cubicación se resuelve de la siguiente manera:

Volumen del aluvión: 200 x 100 x 5 = 100.000 m3. Volumen de grava: 100.000 x 0.40 = 40.000 m3. Volumen de arena: 100.000 x 0.40 = 40.000 m3. Volumen de limo: 100.000 x 0.20 = 20.000 m3.

(Ganga, material a desechar)

La grava y la arena se comercializan generalmente por metros cúbicos, pero si se hiciera en toneladas, cada volumen debería multiplicarse por el peso específico del material respectivo para obtener el tonelaje. En este caso el material cubicado se considera "mineral medido"

Ejemplo yacimiento de cerro.

Su área basal es de 5002000 m2 y su altura es de 280m

Volumen = área basal x altura / 3 = 5002000 x 280 / 3 =466853333.3 m3

Tomamos como densidad general del suelo de Stgo. 1.74 ton/m3

Densidad = Masa / Volumen,



Masa = Densidad x Volumen = 1.74 x 466853333.3 = 812324800 ton812324800 / Tonelaje Diario de Mina escondida = 812,32.

Tomaría aproximadamente 812,32 días remover el cerro.

3. PLAN DE DENUNCIO DE UN DEPOSITO DE MATERIAL DE CONSTRUCCION. CANTERA EL GAVILAN.

TRANMITES A PRESENTAR: (9)

FORMULACIÓN DEL PETITORIO MINERO.

1. Requisitos para formular un petitorio minero.2. Formularios.3. Pagos.

Derecho de Trámite. Derecho de Vigencia.

4. Procedimiento Ordinario Minero.5. Extinción del petitorio por errores en la formulación.6. Normas Legales aplicables.

1. REQUISITOS PARA FORMULAR DEL PETITORIO MINERO

Presentar en la sede central del INGEMMET:

Formulario del petitorio consignándose la información que corresponda, en original más dos copias simples.

Formulario del compromiso previo en forma de declaración jurada, en original más dos copias simples.

Comprobante de pago original del derecho de trámite, más dos copias simples. Comprobante de pago original del derecho de vigencia, más dos copias simples; o,

de ser el caso, el Certificado de Devolución del Derecho de Vigencia original y vigente, más dos copias simples.

Los Productores Mineros Artesanales y los Pequeños Productores Mineros presentarán una copia simple de su calificación vigente (sólo para petitorios ubicados en la jurisdicción de Lima Metropolitana).



Copia simple del documento de identidad del peticionario minero o de su representante legal en caso de personas jurídicas, y del apoderado común de ser el caso, más dos copias simples.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

(9) http://www.ingemmet.gob.pe/form/plantilla01.aspx?opcion=382

Si el petitorio se presenta en las sedes desconcentradas del INGEMMET se adjuntará tres copias simples de cada uno de los documentos mencionados.

Debe tenerse presente que los administrados que no se encuentren acreditados como pequeños productores mineros o productores mineros artesanales y que reúnan las condiciones del artículo 91 del Texto Único Ordenado de la Ley General de Minería, aprobado por Decreto Supremo Nº 014-92-EM, podrán optar por presentar sus petitorios de concesión minera al Gobierno Regional o al INGEMMET, determinando así la competencia de la autoridad.

El horario de atención en cualquiera de las sedes del INGEMMET es de 8:15 am. a 04:30 pm.

2. FORMULARIOS:

Llene los formularios con letra imprenta legible. Solicite gratuitamente los formularios en cualquiera de las sedes del INGEMMET o

imprímalos desde la página web del INGEMMET.

RECUERDE: Los petitorios mineros en zona de exclusión minera de Madre de Dios son inadmisibles.

Formulario del Petitorio.

(Ver formato 1 anexado)

Formulario del compromiso previo

(Ver declaración jurada).

3. PAGOS:

Derecho de Trámite.

El derecho de trámite para el año 2013 equivale a S/. 370 nuevos soles y se pagará en la caja de la sede central del INGEMMET o en la cuenta corriente en soles 0000-282707 del Banco de la Nación.



Derecho de Vigencia.

El derecho de vigencia equivale a $ 3 dólares por cada hectárea o fracción solicitada y se pagará en el Banco Scotiabank indicando que se trata de un nuevo petitorio, código 999 del INGEMMET. El Productor Minero Artesanal pagará por derecho de vigencia $ 0,5 dólar por hectárea o fracción, con su calificación vigente. El Pequeño Productor Minero pagará por derecho de vigencia $ 1 dólar por hectárea o fracción, con su calificación vigente.4. PROCEDIMIENTO ORDINARIO MINERO

ANIMACIÓN QUE DESCRIBE EL PROCESO DE PROCEDIMIENTO ORDINARIO DE UN PETITORIO MINERO.

Fuente: http://www.ingemmet.gob.pe/form/plantilla01.aspx?opcion=382

La DCM tiene 7 días hábiles para revisar el petitorio y si éste cumple con todos los requisitos notificará los carteles al solicitante.

El solicitante tiene 30 días hábiles para publicar los carteles en los diarios que indique la DCM, y 60 días calendarios para presentar las páginas enteras y originales de los diarios donde consten las publicaciones al INGEMMET.

La DCM tiene 30 días hábiles para emitir los informes, y 5 días hábiles para remitir el expediente al presidente del INGEMMET.

El Presidente del INGEMMET aprobará el título no antes de 30 días calendario desde la última publicación del cartel.

El INGEMMET publicará el título dentro de los 15 días del mes siguiente de otorgado.

Los plazos señalados en los numerales 1 y 3 se amplían en caso de requerirse la opinión del SERNANP, Direcciones Regionales Agrarias de los Gobiernos Regionales o COFOPRI, Municipalidades Provinciales, etc.

5. EXTINCIÓN DEL PETITORIO POR ERRORES EN LA FORMULACIÓN:



La Dirección de Concesiones Mineras declarará la extinción del petitorio en los siguientes casos:

Petitorio presentado sin adjuntar el recibo original por derecho de trámite. Petitorio presentado sin adjuntar el recibo original por derecho de vigencia. Por pago del derecho de vigencia en dólares por un monto menor al que

corresponde. Petitorio formulado por una persona jurídica que no esté inscrita en el registro

correspondiente de la SUNARP, antes de la presentación del petitorio. Cuando la designación del representante legal de la persona jurídica no se

encuentra inscrita en el registro correspondiente de la SUNARP, antes de la presentación del petitorio.

Petitorio formulado sin consignar las coordenadas UTM*. Petitorio formulado con error en las coordenadas UTM.* Petitorio mal formulado por falta de colindancia por un lado dentro del conjunto

de cuadrículas solicitadas o por exceder el área máxima establecida por la Ley.* Petitorio formulado sin cumplir con lo establecido por los artículos 65 y 68 del

Decreto Supremo N° 014-92-EM.* Petitorio formulado por personas inhábiles para ejercer la actividad minera,

descritas en los artículos 31, 32 y 33 del Decreto Supremo N° 014-92-EM.

En estos casos se devolverá el derecho de vigencia a través de Certificados de Devolución, previa presentación de la solicitud correspondiente por parte del interesado.

6. NORMAS LEGALES APLICABLES

Actualizadas al 27 de Noviembre del 2013

Texto Único Ordenado de la Ley General de Minería, aprobado por Decreto Supremo N° 014-92-EM.

Reglamento de los Títulos pertinentes del Texto Único Ordenado de la Ley General de Minería, aprobado por Decreto Supremo 03-94-EM.

Reglamento de Procedimientos Mineros, aprobado por Decreto Supremo N° 018-92-EM.

Ley del Catastro Minero Nacional, Ley 26615. Regulan el Sistema de Derechos Mineros y Catastro - SIDEMCAT y modifican

normas reglamentarias del procedimiento minero para adecuarlas al proceso de Regionalización, Decreto Supremo N° 084-2007-EM.

Ley de Formalización y Promoción de la Pequeña Minería y Minería Artesanal, Ley Nro.27651.

Reglamento de la Ley N° 27651, aprobado por Decreto Supremo N° 013-2002-EM.



Ley Especial que regula el Otorgamiento de Concesiones Mineras en Áreas Urbanas y de Expansión Urbana, Ley Nro.27015

Reglamento de la Ley Especial que regula el Otorgamiento de Concesiones Mineras en Áreas Urbanas y de Expansión Urbana, aprobado por Decreto Supremo Nro.008-2002-EM.

Decreto Legislativo Nro. 1100. Decreto Legislativo Nro. 1105. Decreto Supremo Nro.043-2012-EM.

CANTERA EL GAVILAN.

Ubicación mediante INGEMMET- GEOCATMIN.

Información generada:

ESTADO DEL DERECHO MINERO (10)

Código : 060000401 Nombre : ADRIAN MFC Titular (referencial): MANUEL ANTONIO CABANILLAS ALIAGA Ubicación : ARCHIVO CENTRAL desde el 04/06/2002 DERECHO MINERO TITULADO VIGENTE

DATOS GENERALES . (11)

RESOLUCIONES EMITIDAS

NRO.RESOLUCION

FECHA RESOLUCION

DESCRIPCIONPLAZOS

FECHA NOTIFICACION

NRO NOTIFICACION

01109-2001-INACC/J

28/09/2001 CONCESION MINERA 15 días 02/10/2001

INACC 31/07/2001 CONTINUESE TRAMITE 0 días 02/08/2001

INACC 31/07/2001 EXPIDASE LOS CARTELES 30 días 02/08/2001

INACC 31/07/2001 PONGASE EN CONOCIMIENTO 0 días 02/08/2001

OCM 11/06/2001OFICIESE AL MINISTERIO DE AGRICULTURA (D.R.AGRARIA)

30 días 12/06/2001

OCM 11/06/2001RECTIFICACION - DATOS DE LA HOJA IGN / ZONA / ESCALA

0 días 12/06/2001

Fuente:http://www.ingemmet.gob.pe/AplicacionesWeb/ConsultaDM/Reportes/frm_Reporte_DM.aspx?pCodigo_DM=060000401



------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

(10)http://www.ingemmet.gob.pe/AplicacionesWeb/ConsultaDM/DMConsultaDetalle.aspx?CodDM=060000401&TipoDoc=0#

(11)http://www.ingemmet.gob.pe/AplicacionesWeb/ConsultaDM/Reportes/frm_Reporte_DM.aspx?pCodigo_DM=060000401

DEPOSITO DE VIGENCIA Y PENALIDAD (12) .

CONSULTA INFORMATIVA DE MONTOS DEPOSITADOS

VIGENCIA

AÑO CALIFICACION HECTAREAS DEUDA DEPOSITO SALDO

2014 99.2804 297.84 0.00 -297.84

2013 99.2804 297.84 297.84 0.00

2012 PMA 99.2804 49.64 49.64 0.00

2011 PMA 99.2804 49.64 49.64 0.00

2010 PPM 99.2804 99.28 99.28 0.00

Fuente:http://www.ingemmet.gob.pe/AplicacionesWeb/ConsultaDM/Reportes/frm_PagReporte_DM.aspx?pCodigo_DM=060000401

Detalle de las Boletas de Pago

AÑO BANCO BOLETA FECHA DEPOSITO MONEDA DEPOSITO

2013 BWS 4110500700063 28/06/2013 US $ 297.84

2012 BWS 4110500700012 22/06/2012 US $ 49.64

2011 BWS 6320500700050 27/06/2011 US $ 49.64

2010 BWS 4110500700005 28/06/2010 US $ 99.28

Fuente:http://www.ingemmet.gob.pe/AplicacionesWeb/ConsultaDM/Reportes/frm_PagReporte_DM.aspx?



pCodigo_DM=060000401

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

(12)http://www.ingemmet.gob.pe/AplicacionesWeb/ConsultaDM/DMDepositosVigenciaPenalidad.aspx?CodDM=060000401&TipoDoc=0

PENALIDAD

AÑO CALIFICACION HECTAREAS DEUDA DEPOSITO SALDO

2014 99.2804 1,985.61 0.00 -1,985.61

2013 99.2804 1,985.61 0.00 -1,985.61

2012 PMA 99.2804 49.64 49.64 0.00

2011 PMA 99.2804 49.64 49.64 0.00

2010 PPM 99.2804 99.28 99.28 0.00

Fuente:http://www.ingemmet.gob.pe/AplicacionesWeb/ConsultaDM/Reportes/frm_PagReporte_DM.aspx?

pCodigo_DM=060000401

Detalle de las Boletas de Pago

AÑO BANCO BOLETA FECHA DEPOSITO MONEDA DEPOSITO

2012 BWS 4110500700012 22/06/2012 US $ 49.64

2011 BWS 6320500700050 27/06/2011 US $ 49.64

2010 BWS 4110500700005 28/06/2010 US $ 99.28

Fuente:http://www.ingemmet.gob.pe/AplicacionesWeb/ConsultaDM/Reportes/frm_PagReporte_DM.aspx?pCodigo_DM=060000401

NOTA: La información de la presente consulta no enerva la facultad fiscalizadora respecto al cumplimiento de las obligaciones de pago, de acuerdo a lo dispuesto por el artículo 76º del D.S. 03-94-EM modificado por D.S. 045-2007-EM. Contiene también derechos mineros sujetos al D.U. 34-94.

EXPEDIENTES (13)

(Ver anexado).



-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

(13)http://intranet2.ingemmet.gob.pe:85/Expedientes/EXPVisualizador.aspx?CodDM=060000401&TipoDoc=0

GEOLOGIA DEL DM (14)

Ubicación De América del Sur en la página Ingemmet-Geocatmin.

Fuente; http://geocatmin.ingemmet.gob.pe/geocatmin/

Ubicación del Perú:


------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


http://geocatmin.ingemmet.gob.pe/geocatmin/



(14) http://geocatmin.ingemmet.gob.pe/geocatmin/

Ubicación del departamento de Cajamarca.


UBICACIÓN DE LA CANTERA EL GAVILAN (15) .

Mediante un codigo o coordenadas accedemos a la cantera el gavilan.

Fuente: http://geocatmin.ingemmet.gob.pe/geocatmin/index.html?codigo=060000401------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------





(15) http://geocatmin.ingemmet.gob.pe/geocatmin/index.html?codigo=060000401Datos de la cantera el gavilán proporcionados por INGEMMET-GEOCATMIN.

Fuente: http://geocatmin.ingemmet.gob.pe/geocatmin/index.html?codigo=060000401

Los resultados los exportamos en Excel y así los tenemos:

CARTA CODIGOU CONCESION D_ESTADO DEMAGIS ESTADO FEC_DENU HECTAGIS15-G 060000401 ADRIAN MFCD.M. Titulado D.L. 708060101;060112T 99057600000099.2804

HECTAGIS_GD HOR_DENU LEYENDA OBJECTID SHAPE.AREA SHAPE.LEN TIT_CONCES ZONA13:18 TITULADO 118423 994553.7733041453987.1910974292MANUEL ANTONIO CABANILLAS ALIAGA17

Fuente: http://geocatmin.ingemmet.gob.pe/geocatmin/index.html?codigo=060000401



Detalle de los datos de la cantera el gavilán (Fuente GEOCATMIN).

http://geocatmin.ingemmet.gob.pe/geocatmin/index.html?codigo=060000401

4. ¿CÓMO SE REALIZA UNA VOLADURA PARA MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN?

FASES DE LA EXPLOTACION A CIELO ABIERTO (16) :

1. DESTAPE.2. ARRANQUE.3. TRANSPORTE INTERNO.4. CLASIFICACIÓN.5. COMERCIALIZACION.6. TRANSPORTE EXTERNO.7. ALMACENAMIENTO.8. ESCOMBRERAS.



------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------(16) Explotación a cielo abierto de materiales de construcción- ing. Jorge Barragan G.Taller de capacitación

para administradores y trabajadores de Canteras.

1. DESTAPE:

Es la actividad que permite retirar todo el material de sobrecarga y dejar el material útil listo para que sea arrancado por cualquiera de los medios, sea por perforación o voladura (Rocas duras), o mediante retroexcavadora, buldózer con ripper (Rocas suaves).Esta operación da la oportunidad de conservar el suelo fértil y las especies nativas, semillas, estacas, etc, para reforestar y para la recuperación del espacio explotado.

El destape se efectuará excavando trincheras de acceso (caminos en la cantera).Los parámetros básicos de una trinchera son:

Largo. Anchura de fondo. Pendiente. Ángulo de talud. Equipo de excavación.

Y depende del objeto para el que se construya la trinchera.

DISEÑO DE UNA TRINCHERA:

Trinchera.- Es una labor minera abierta, que tiene una sección trapezoidal y gran longitud.Trinchera Principal.- es la labor inclinada que sirve para el destape del campo de la cantera y que permite la vinculación de la superficie con los bancos de trabajo y,Trinchera de Corte.- Es la labor horizontal que se emplea para la creación del frente de trabajo en el banco.



2. ARRANQUE:

Consiste en caso de rocas duras, proceder a la perforación de Bancos descendentes con la ayuda de máquinas de perforación y proceder a la voladura con el uso de explosivos.

VOLADURA:

Para la realización de la voladura, primero se debe realizar una perforación con un taladro, martillo mecánico o perforadora, puede ser eléctrico, neumático o hidráulico, la herramienta que se utiliza se denomina barreno (hay de muchos tipos, utilizan metales especiales para evitar el desgaste prematuro), una vez logrado el agujero se introduce el explosivo a utilizar en las cantidades que requiera la acción, el explosivo debe contar con un iniciador (se denominan detonadores o fulminantes), pueden ser eléctricos o no, lo que se denomina mecha o cordón detonante, todo ello se tapa mediante un tapón de arena o gravilla denominado retacado o taco, que se introduce en el agujero de la perforación y se le aplica presión mediante una herramienta especial para sellar perfectamente el orificio (sin este procedimiento la explosión no tendría efecto sobre la roca o suelo, ya que saldría disparada por el tubo perforado, como si fuera el cañón de un arma).Las voladuras de túneles y galerías se realizan con la técnica minera que se haya planificado, variando la orientación y disposición de los barrenos, de acuerdo a la orientación y dimensión que se quiera lograr. (16)

QUEBRADO:

Como efecto de la voladura, se obtiene material fragmentado en pedazos que se los puede cargar y transportar en volquetes hasta la fase de trituración

ARRANQUE:

En el caso de rocas suaves, el arranque se realiza de manera directa, para lo cual se utiliza excavadores que disgregan la roca para que luego sea cargado hasta los volquetes.

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(17) fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Voladura

5. CARACTERISTICAS DE LOS ARIDOS PARA EL HORMIGON.

CARACTERISTICAS FISICAS.

En general son primordiales en los agregados las características de densidad, resistencia, porosidad, y la distribución volumétrica de las partículas, que se acostumbra denominar granulometría o gradación.

Asociadas a estas características se encuentran una serie de ensayos o pruebas standard que miden estas propiedades para compararlas con valores de referencia establecidos o para emplearlas en el diseño de mezclas. (18)

Es importante para evaluar estos requerimientos el tener claros los conceptos relativos a las siguientes características físicas de los áridos y sus expresiones numéricas:

a) Condiciones de Saturación.

En la figura se han esquematizado las condiciones de saturación de una partícula ideal de agregado, partiendo de la condición seca hasta cuando tiene humedad superficial, pudiéndose asimilar visualmente los conceptos de saturación en sus diferentes etapas.(19)

b) Peso específico.

Es el cociente de dividir el peso de las partículas entre el volumen de las mismas sin considerar los vacíos entre ellas. Las Normas ASTM C-127 y C-128 establecen el procedimiento estandarizado para su determinación en laboratorio, distinguiéndose tres maneras de expresarlo en función de las condiciones de saturación. Hay que tomar en cuenta que las expresiones de la norma son adimensionales, luego hay que multiplicarlas por la densidad del agua en las unidades que se deseen para obtener el parámetro a usar en los cálculos. Su valor para agregados normales oscila entre 2,500 y 2,750 kg/m3.(20)

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(18): Seminario de materiales de construcción. Ángel Rodríguez Sáenz. Pag.32



(19), (20): Mecánica de Suelos. Carlos Humberto Savioli. Pag.27

c) Peso unitario.

Es el cociente de dividir el peso de las partículas entre el volumen total incluyendo los vacíos. Al incluir los espacios entre partículas, está influenciado por la manera en que se acomodan estas, lo que lo convierte en un parámetro hasta cierto punto relativo.

La Norma ASTM C-29, define el método estándar para evaluarlo, en la condición de acomodo de las partículas luego de compactarlas en un molde metálico apisonándolas con 25 golpes con una varilla de 5/8" en 3 capas. El valor obtenido, es el que se emplea en algunos métodos de diseño de mezclas para estimar las proporciones y también para hacer conversiones de dosificaciones en peso a dosificaciones en volumen.

En este último caso hay que tener en cuenta que estas conversiones asumen que el material en estado natural tiene el peso unitario obtenido en la prueba estándar, lo cual no es cierto por las características de compactación indicadas. Algunas personas aplican el mismo ensayo pero sin compactar el agregado para determinar el "peso unitario suelto", sin embargo este valor tampoco es necesariamente el del material en cancha, por lo que se introducen también errores al hacer conversiones de diseños en peso a volumen.

La mejor recomendación para reducir el error aludido, es hacer por lo menos 5 determinaciones de peso unitario suelto en porciones de muestras de agregados que representen varios niveles de las pilas de almacenaje para reflejar las probables variaciones por segregación.

El valor del peso unitario para agregados normales oscila entre 1,500 y 1,700 kg/m3. (21)

d) Porcentaje de Vacíos.

Es la medida del volumen expresado en porcentaje de los espacios entre las partículas de agregados. Depende también del acomodo entre partículas, por lo que su valor es relativo como en el caso del peso unitario.

La misma norma ASTM C-29 indicada anteriormente establece la fórmula para calcularlo, empleando los valores de peso específico y peso unitario estándar: (22)

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(21), (22): Mecánica de Suelos. Carlos Humberto Savioli. Pag.27,28



Donde:

S = Peso específico de masa W = Densidad del agua M = Peso unitario compactado seco.

e) Absorción.

Es la capacidad de los agregados de llenar con agua los vacíos al interior de las partículas. El fenómeno se produce por capilaridad, no llegándose a llenar absolutamente los poros indicados pues siempre queda aire atrapado.

Tiene importancia pues se refleja en el concreto reduciendo el agua de mezcla, con influencia en las propiedades resistentes y en la trabajabilidad, por lo que es necesario tenerla siempre en cuenta para hacer las correcciones necesarias.

La normas ASTM C-127 y 128 ya mencionadas en b) establecen la metodología para su determinación expresada en la siguiente fórmula: (23)

f) Porosidad.

Es el volumen de espacios dentro de las partículas de agregados.

Tiene una gran influencia en todas las demás propiedades de los agregados, pues es representativa de la estructura interna de las partículas.

No hay un método estándar en ASTM para evaluarla, sin embargo existen varias formas de determinación por lo general complejas y cuya validez es relativa. Una manera indirecta de estimarla es mediante la determinación de la absorción, que da un orden de magnitud de la porosidad normalmente un 10% menor que la real, ya que como hemos indicado en el párrafo anterior, nunca llegan a saturarse completamente todos los poros de las partículas.(24)

Los valores usuales en agregados normales pueden oscilar entre 0 y 15% aunque por lo general el rango común es del 1 al 5%.En agregados ligeros, se pueden tener porosidades del orden del 15 al 50%. (25)

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(22), (23): Mecánica de Suelos. Carlos Humberto Savioli. Pag.31,32

(24) Manual del hormigón. John Bradley.Pag.15



(25): https://www.google.com.pe/search?q=porosidad&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei

g) Humedad.

Es la cantidad de agua superficial retenida en un momento determinado por las partículas de agregado.

Es una característica importante pues contribuye a incrementar el agua de mezcla en el concreto, razón por la que se debe tomar en cuenta conjuntamente con la absorción para efectuar las correcciones adecuadas en el proporcionamiento de las mezclas, para que se cumplan las hipótesis asumidas.

La humedad se expresa de la siguiente manera según ASTM C-566. (26)

SALES DAÑINAS PARA EL HORMIGON

1. La Reacción de las sales que contienen los Agregados

El ataque químico más importante que se produce en el concreto por acción de los agregados, lo ocasiona el ácido sulfúrico que se forma por oxidación de los sulfuros de fierro, ocasionando tensiones internas que llevan a la rotura del material, generalmente precedida por una coloración localizada de color marrón.

Los minerales de sulfuro de hierro se encuentran frecuente mente en los agregados en forma de pirita, marcasita y pirrotita.

La pirita se puede presentar en todo tipo de rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas SU coloración es amarilla, generalmente forma cristales cúbicos.

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(26): Mecánica de Suelos. Carlos Humberto Savioli. Pag.34

La marcasita es poco común se le encuentra en rocas sedimentarias tiene Ilustre o brillo metálico, d E- color ligero. Se oxida fácilmente con liberación de ácido sulfúrico y formación de óxidos e hidróxidos de hierro.

La pirratina es la menos común y puede encontrarse en rocas ígneas y metamórficas (27)

El mecanismo de degradación podría ser el siguiente La pirrotina inestable se óxido

primero:

El ácido sulfúrico reacciona con el CaCo, si está presente en el agregado, para formar yeso, resultando la expansión del agregado:

El Ácido sulfúrico reacciona también con los productos de hidratación del cemento:

Mientras que la reacción anterior, en si misma Puede producir expansión, el yeso así formado Puede reaccionar con los productos de hidratación del cemento y causar mayor deteriora.

Las partículas que generan mayor expansión se encuentran en diámetros comprendidos entre 5 y 10 mm.

Una prueba rápida, para evaluar la capacidad expansiva del agregado, consiste en colocar una muestra en una solución saturada de cal. En caso de que aparezca un precipitado de color verde azulado, de forma gelatinosa, se puede considerar los agregados como potencialmente expansivos. Es de advertir, que el color indicado cambia luego de algunos minutos, y en exposición en la atmósfera, a un color pardo. (28)

2. Reactividad del Cemento

Con el desarrollo actual de la tecnología en la producción de cemento y las especificaciones normalizadas a nivel internacional, no se dan casos de deterioro del concreto por acción química del cemento. Sin embargo, en atención a la literatura técnica y a las disposiciones normativas, creemos necesario referirnos a desarreglos en los concretos que pudieron presentarse hace más de 50 años y que en la actualidad podrían ser excepcionales. (29)



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(27): Aspectos Fundamentales del Hormigón.Alfredo Páez. Pag.88

(28), (29): Aspectos Fundamentales del Hormigón. Alfredo Páez. Pag.91

Cal Libre

La cal libre en el cemento, Ca0, cuando excede cierto valor produce expansiones en los concretos.

Este fenómeno ocurría inicialmente en la producción de cemento, a principios del presente siglo.

En la actualidad el porcentaje de cal libre en los cementos modernos no excede del 1% de su composición, lo que hace imposible cualquier desarreglo. En los cementos peruanos el Ca0 varía entre 0.6 y 0.8%.

A nivel internacional ninguna norma específica un límite a la cal libre, pues se considera que esta posibilidad es inactual y por razón del método de ensayo. Sin embargo, en las condiciones físicas requeridas por la norma, se limita la expansión de muestras prismáticas y de cemento colocada en autoclave, a temperatura y presión determinada. Este ensayo normalizado por la ASTM acelera la eventual acción de la cal libre y la estabilidad de la muestra garantiza la calidad del cemento.

Como un indicador adicional, puede considerarse que un cemento con bajo contenido de residuo insoluble, es un cemento bien calcinado y con escaso riesgo de cal libre. (30)

La cal libre se puede presentar por las siguientes consideraciones: (31)

- Combinación incompleta de los constituyentes del crudo, por molturación y homogenización insuficiente.

- Exceso de material grueso, de la caliza del crudo por molienda incompleta, que impide que la reacción con los elementos arcillosos en el proceso de clinkerización.

- Elevado dosaje de óxido de calcio en el crudo, que impide que la totalidad de este óxido se combine con los óxidos de sílice, aluminio y fierro en el proceso de clinkerización.

- Proceso de segregación en el horno o temperatura de calcinación por debajo del nivel óptimo.

Debe advertirse que eventualmente puede encontrarse el Ca0 como cal liberada, en cuanto el silicato tricálcico es un compuesto metaestable que tiende a convertirse en silicato bicálcico más Cao. El óxido desprendido del Silicato tricálcico se encuentra en estado amorfo, de fácil reacción con e 1 agua de hidratación y puede ocasionar expansiones que desaparecen en un breve lapso.



(30): Aspectos Fundamentales del Hormigón. Alfredo Páez. Pag.93

(31): Aridos Para La Construcción.M.R.Smith y L.Collis.Pag.51

Magnesia La magnesia u óxido de magnesio MgO se encuentra en los cementos portland proveniente del carbonato de magnesia componente de las calizas; que aproximadamente significan las 7.14 partes de la composición del crudo. El carbonato se disocia en óxido de magnesio y dióxido de carbono. La magnesia no se combina con los otros óxidos de cemento y se mantiene en solución sólida en los minerales del clinker.

Cuando la magnesia se encuentra en -forma cristalizada, COMO periclasa, al hidratarse presenta expansión de volumen y puede producir la fractura del concreto. Cuando la magnesia se presenta en forma de vidrio es inofensiva.

Las normas limitan el contenido de óxido de magnesio a 5%, que es la cantidad máxima que es posible entre a formar solución sólida en las fases del clinker.

Por las características de las materias primas de los cementos peruanos, de muy bajo contenido de magnesia, el MgO de los cementos se encuentra entre 1.1 y 3.2%.

En algunas plantas cementeras, especialmente en Brasil y Sudáfrica, con altos contenidos de carbonato de magnesia en sus yacimientos, se' realiza un rápido enfriamiento del Clinker, a fin de que la magnesia se manifieste en estado vitrio, y no sea expansiva.

La expansión de la magnesia se produce generalmente luego de un período prolongado, y para identificarla en el concreto es necesario someter las muestras a un análisis por microscopio.

La norma ASTM prescribe además la prueba de expansión en autoclave, para asegurar por el ensayo acelerado la estabilidad del cemento. (32)

Reacción Álcalis - Agregados

Una de las causas del deterioro del concreto, que ha sido objeto de más estudios en los treinta últimos años es la denominada reacción álcali-agregado, que se origina entre determinados agregados activos y los óxidos de sodio y potasio del cemento. La reacción se inicia en la superficie del agregado y se produce en la interface con la pasta de cementos formando un gel que toma agua y se dilata creando presiones internas que llevan a la rotura del material. (33)

La reacción álcali agregado comprende los Siguientes sistemas:

- Reacción álcali-sílice



- Reacción álcali-silicato - Reacción álcali-carbonato

(32): Aspectos Fundamentales del Hormigón. Alfredo Páez. Pag.95,96

(33): Áridos Para La Construcción. M.R.Smith y L.Collis.Pag.53,54

Reacción Álcali – Sílice:

La reacción álcali-sílice se ha presentado únicamente en algunas regiones del globo. Se encuentra de manera preponderante en los Estados Unidos de Norteamérica, extendida en la zona central que comprende los estados de Oklahoma, Kansas, Nebraska e Iowa. También en algunas áreas de Australia, Nueva Zelandia, Dinamarca y la Indica.

En Latinoamérica, no se han presentado desarreglos de este tipo, con excepción de algunos localizados en Brasil y Chile. En el Perú, no se conocen casos, pero tampoco se cuenta con un estudio de yacimientos de agregados a nivel nacional.

Para que se produzca la reacción se requiere la presencia de 3 condiciones:

- Agregados reactivos - Cemento con alto contenido de álcalis - Humedad

Estas reacciones se presentan con mayor intensidad en climas cálidos por los siguientes factores de humedad ambiente elevada; temperatura, en especial creciente de 20* a 40*C y fisuras de contracción plástica.

Los agregados en los cuales se puede presentar la reacción provienen de los siguientes tipos de rocas, de acuerdo a la información del ACI: Las calcedonias y calcedonias opalinas, calizas silicosas, las riolíticas y tobas rioliticas, las dacíticas y las tobas dacíticas, las andesiticas y tobas andesíticas y filitas.

En la Tabla II se da referencia a las sustancias reactivas de acuerdo a la experiencia americana, conforme las recoge el ACI.

La reacción entre los álcalis del cemento y del agregado, es de carácter expansivo, dando como resultados el agrietamiento del concreto.(34)



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(34): Aspectos Fundamentales del Hormigón. Alfredo Páez. Pag.95, 96

TABLA Nº II 35

Sustancias Reactivas

Composición Química

Características Físicas

Ópalo SiO2.nH2O Amorfos Calcedonia SiO2 Microcristalino a

criptocristalino; comúnmente fibroso

Formas de cuarzo

SiO2 (a) Microcristalino a (b) Criptocristalino,

pero intensamente fracturado. Y/o inclusión relleno

Cristobalita SiO2 Cristalino Riolíco, dacitico, latitico, o andesitico, vitrio o criptocristalino, diversificación de productos

Siliceos con menos proporciones de Al203, Fe2O22, tierra alcalina y álcalis

Vitrio o materiales criptocristalino como matriz de rocas volcánicas o fragmentos en los tufos

Siliceos sintéticos vitrios Siliceos con menor proporción de álcalis, alumina, y/o otras sustancias

Vitrios

Reacción Álcali-Carbonato



Este tipo de reacción se produce por los álcalis del cemento que actúan sobre ciertos agregados calcáreos, como por ejemplo, los calcáreos de grano fino que contienen arcilla, que son reactivos y expansivos. Este fenómeno se presenta de preferencia cuando el concreto está sometido a atmósfera húmeda. Se ha planteado que la expansión se debe a la transformación de la dolomita en calcita y brucita, fuertemente expansiva, que tiene la forma de un gel que origina una presión debido al crecimiento de los cristales. (36)

(35): https://www.google.com.pe/search?q=libros+de+tecnologia+del+concreto&source

(36): Aspectos Fundamentales del Hormigón. Alfredo Páez. Pag.95, 96

7. ORIGEN DE LAS PUZOLANAS Y LA IMPORTANCIA DEL CONOCIMIENTO SOBRE ESTAS EN LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCION.

Las arenas puzolánicas son bancos de arena volcánica que al mezclarla con cal adquiere una resistencia igual a la del concreto. Generalmente son usadas para hacer tabiques o ladrillos. Según la ASTM (American Society for Testing and Materials) las puzolanas naturales son materiales sílicos o sílico-aluminosos que por sí solos poseen poco o nulo valor cementante, pero finamente divididos, en presencia de humedad, reaccionan químicamente con la portlandita (hidróxido de calcio Ca(OH)2) a temperatura ordinaria para formar compuestos con propiedades cementantes. Existen puzolanas tanto naturales como artificiales.

Las puzolanas de origen natural

Los materiales denominados puzolanas naturales pueden tener dos orígenes distintos, uno puramente mineral y otro orgánico. Las puzolanas naturales de origen mineral son productos de transformación del polvo y “cenizas” volcánicas que, como materiales piroclásticos incoherentes procedentes de erupciones explosivas, ricos en vidrio y en estado especial de reactividad, son aptos para sufrir acciones endógenas (zeolitización y cementación) o exógenas (agilización), de las cuales las primeras son favorables y las segundas desfavorables. Por una continuada acción atmosférica (meteorización) se convirtieron en tobas, esto es en rocas volcánicas, más o menos consolidadas y compactas, cristalinas, líticas o vítreas, según su naturaleza. El origen volcánico de las puzolanas naturales es determinante de su estructura. La estructura de las rocas, que se



han originado por el enfriamiento de grandes masas de lava que han fluido completamente, depende de la velocidad en que se ha producido el fenómeno.

Las puzolanas naturales de origen orgánico son rocas sedimentarias abundantes en sílice hidratada y formadas en yacimientos o depósitos que en su origen fueron submarinos, por acumulación de esqueletos y caparazones silíceos de animales (infusorios radiolarios) o plantas (algas diatomeas).

Todas las propiedades de las puzolanas naturales y en particular aquellas que las hacen especialmente aptas para su aprovechamiento en la industria del cemento, dependen fundamentalmente de su composición y de su textura, las cuales a su vez están íntimamente relacionadas con su origen y formación.

Los materiales puzolánicos naturales están constituidos principalmente por rocas eruptivas y en particular efusivas y volcánicas, y dentro de éstas, por extrusivas, salvo las de naturaleza orgánica que son de origen y formación sedimentaria.

Las puzolanas de origen artificial

Se definen éstas como materiales que deben su condición de tales a un tratamiento térmico adecuado, es decirson aquellas obtenidas por la actividad del hombre, tenemos así:

- Cenizas volantes: las cenizas que se producen en la combustión de carbón mineral (lignito), fundamentalmente en las plantas térmicas de generación de electricidad.

- Arcillas activadas o calcinadas artificialmente: por ejemplo residuos de la quema de ladrillos de arcilla y otros tipos de arcilla que hayan estado sometidas a temperaturas superiores a los 800 °C.

- Escorias de fundición: principalmente de la fundición de aleaciones ferrosas en altos hornos. Estas escorias deben ser violentamente enfriadas para lograr que adquieran una estructura amorfa.

- Cenizas de residuos agrícolas: la ceniza de cascarilla de arroz, ceniza del bagazo y la paja de la caña de azúcar. Cuando son quemados convenientemente, se obtiene un residuo mineral rico en sílice y alúmina, cuya estructura depende de la temperatura de combustión. (1)



- Las puzolanas tienen una gran importancia en la industria de la construcción porque mejora las propiedades del cemento puzolánico.

- El cemento puzolánico se produce a partir de mezclar íntimamente y moler en un molino de bolas hasta fino polvo una mezcla de hidrato de cal y puzolana, con una proporción promedio de 70% de puzolana y 30% de cal. El material producido requiere tener una finura similar a la del cemento Portland ordinario (250-300 kg/m^2 ensayo Blaine)

- Las ventajas que ofrece el cemento puzolánico sobre el resto se detallan a continuación:o Mayor durabilidad del cemento.o Mejora en la resistencia frente al agua de mar.

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(37)Fuente: http://www.ecoingenieria.org/docs/Puzolanas.pdf

o Mejor defensa ante los sulfatos y cloruros.o Aumento en la resistencia a la compresión.o Incremento de la impermeabilidad por la reducción de grietas en el

fraguado.o Disminución del calor de hidratación.o Mejora en la resistencia a la abrasión.o Aumento la resistencia del acero a la corrosión.o Menor necesidad de agua.

Ventajas de las puzolanas en los cementos puzolánicos. (38)


http://www.ecoingenieria.org/docs/Puzolanas.pdf


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(38) Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Puzolana

Empleos específicos de los cementos puzolánicos. (39)

Además está la piedra pómez o piedra pómex, también es conocida como pumita o pumicita. Es una materia prima mineral de origen volcánico, en cuya composición intervienen mayormente la sílice y la alúmina. Es una roca con alta porosidad, ligera, friable, eficaz aislante térmico y con propiedades puzolánicas. Por ser considerada una puzolana natural de bajo costo, la piedra pómez es un ingrediente importante en la elaboración del cemento Portland, aumentando su durabilidad química (resistencia frente al ataque por las aguas puras, carbónicas, agresivas o ligeramente ácidas). Aparte de este uso industrial, se emplea piedra pómez en la fabricación de filtros, abrasivos y en usos agrícolas.


http://es.wikipedia.org/wiki/Puzolana


Otros usos de las puzolanas son:

Fabricación de Hormigones de baja densidad (como ya se ha señalado en el caso del Panteón de Roma).

Drenaje natural en campos de fútbol e instalaciones deportivas. Absorbente (en el caso del agua del 20 al 30 % del peso de árido seco) y preparación

de tierras volcánicas olorosas. Aislante Térmico (0,21 Kcal / Hm2 C)

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(39) Fuente: http://www.quiminet.com/articulos/las-arenas-puzolanas-naturales-33026.htm

8. MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN DE CANTERAS DE RIO Y DE CERRO.

Las canteras son la fuente principal de materiales pétreos los cuales se constituyen en uno de los insumos fundamentales en el sector de la construcción de obras civiles, estructuras, vías, presas y embalses, entre otros. Por ser materia prima en la ejecución de estas obras, su valor económico representa un factor significativo en el costo total de cualquier proyecto.

Toda cantera tiene una vida útil, y una vez agotada, el abandono de la actividad suele originar serios problemas de carácter ambiental, principalmente relacionados con la destrucción del paisaje.

Una cantera es una explotación minera, generalmente a cielo abierto, en la que se obtienen rocas industriales, ornamentales o áridos.

Existen dos tipos fundamentales de canteras, las de formación de aluvión, llamadas también canteras fluviales o de río, en las cuales los ríos como agentes naturales de erosión, transportan durante grandes recorridos las rocas aprovechando su energía cinética para depositarlas en zonas de menor potencialidad formando grandes depósitos de estos materiales entre los cuales se encuentran desde cantos rodados y gravas hasta


http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81rido_(miner%C3%ADa)

http://es.wikipedia.org/wiki/Roca

http://www.quiminet.com/articulos/las-arenas-puzolanas-naturales-33026.htm


arena, limos y arcillas; la dinámica propia de las corrientes de agua permite que aparentemente estas canteras tengan ciclos de autoabastecimiento, lo cual implica una explotación económica, pero de gran afectación a los cuerpos de agua y a su dinámica natural. Dentro del entorno ambiental una cantera de aluvión tiene mayor aceptación en terrazas alejadas del área de influencia del cauce que directamente sobre él.

En las canteras de río, los materiales granulares que se encuentran son muy competentes en obras civiles, debido a que el continuo paso y transporte del agua desgasta los materiales quedando al final aquellos que tiene mayor dureza y además con características geométricas típicas como sus aristas redondeadas. Estos materiales son extraídos con palas mecánicas y cargadores de las riberas y cauces de los ríos.

Otro tipo de canteras son las denominadas de roca, más conocidas como canteras de peña o de cerro, las cuales tienen su origen en la formación geológica de una zona determinada, donde pueden ser sedimentarias, ígneas o metamórficas; estas canteras por su condición estática, no presentan esa característica de autoabastecimiento lo cual las hace fuentes limitadas de materiales.

Las canteras de peña, están ubicadas en formaciones rocosas, montañas, con materiales de menor dureza, generalmente, que los materiales de ríos debido a que no sufren ningún proceso de clasificación; sus características físicas dependen de la historia geológica de la región, permitiendo producir agregados susceptibles para su utilización industrial; estas canteras se explotan haciendo cortes o excavaciones en los depósitos.

Estos dos tipos de canteras se diferencian básicamente en dos factores, los tipos de materiales que se explotan y los métodos de extracción empleados para obtenerlos. (40)

Se mencionan a continuación algunos métodos de explotación de canteras:

PARA CANTERAS DE RÍO:

EXTRACCION MEDIANTE DRAGADO.

El sistema es fácil de imaginar, una máquina provista de un cazo, cuchara o cangilón, que se introduce en el agua para arrancar y extraer los materiales del substrato de gravas, y que posteriormente se depositan en el suelo, tolva, dumper, cinta, etc.

Existen varios tipos de máquinas para este trabajo. La dragalina es la más corriente, es una máquina provista de una gran pluma que a través de cables lanza una cuchara al agua para extraer mediante arrastre los materiales del fondo.



La retroexcavadora es otra máquina habitual, pero muy limitada por el alcance de su brazo. Los scrapers, basados en la concepción de la dragalina, pero con un punto de sustentación en el otro extremo del lago a dragar, realizando la extracción también mediante arrastre.

Las dragas flotantes, que mediante un sistema de cangilones, en algunos casos mediante succión por bombeo, apoyados en una balsa flotante, hacen la extracción de los materiales que yacen en el fondo.

Sin entrar a analizar las características particulares de cada uno de estos sistemas, ya que excede del ámbito del tema a tratar, sí podemos advertir las ventajas o inconvenientes del procedimiento de extracción mediante el dragado.

Entre las primeras podemos destacar:

- Sencillez del sistema.

- No necesitar una buena planificación para emplearlo

- Poder utilizarse en todos los casos

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ (40) Fuente: http://www.angelfire.com/mi/cantera4/

Entre los inconvenientes podríamos distinguir:

- Es más costoso

- Requiere una mayor inversión en maquinaria más cara.

- Imprecisión en la extracción por falta de visibilidad.

- Requiere personal más experto,

- Inseguridad sobre el agotamiento del fondo del yacimiento.

- Falta de calidad en el producto extraído, igualmente por la falta de visibilidad

- Riesgo de hundimiento de las máquinas en las zonas lagunosas, con el consiguiente peligro para los que las utilizan, etc.

EXTRACCION MEDIANTE AGOTAMIENTO DE LA CAPA FREATICA.

Este segundo sistema es notablemente más complejo por afectar al funcionamiento de los caudales subterráneos y por tanto, por extender su influencia a áreas adyacentes.


http://www.angelfire.com/mi/cantera4/


El sistema está basado en una tecnología muy utilizada en la construcción, comúnmente conocido como método «wellpoint». Este consiste sencillamente en formar una pantalla de pozos con sus respectivas bombas, rodeando la zona a agotar, y manteniendo permanentemente el nivel de agua a la altura deseada.

Sobre esta idea básica existen diferentes variantes, como puede ser mediante un sistema de zanjas, bombeando a partir de ellas; otro puede ser creando una pantalla impermeable para luego desecar en su interior, etc.

El más simple y sencillo consiste en crear una red de zanjas que rodeen la zona de trabajo, profundizando con ellas lo máximo posible en cada etapa. Sería ideal llegar con la zanja hasta el lecho en el que se apoyan las gravas, fundamentalmente si éste es impermeable como ocurre en la mayoría de los casos.

Si esto no es posible, en una primera etapa profundizaremos la zanja hasta el alcance máximo de nuestra máquina. Seguidamente procederemos a bombear desde el punto más bajo de la red de zanjas, hasta comprobar que no existen flujos apreciables desde la zona rodeada hacia la zanja. A continuación procedemos a la extracción en seco de la parte desecada hasta alcanzar el nivel de la zanja.

Sin dejar de bombear, comenzamos la siguiente fase con un nuevo zanjeo, colocando las bombas en el nuevo nivel, rebajamos la cota de agua hasta el fondo de la nueva zanja y continuamos el ciclo hasta llegar al techo del yacimiento.

No obstante, este sistema es complejo como decíamos antes, en cuanto a la influencia que puede ejercer en el acuífero correspondiente, y el comportamiento hidrodinámico del mismo. Sin olvidar las variaciones que puede provocar en los niveles más cercanos afectados, como puede ser la existencia de pozos, vegetación, etc. Normalmente los radios de influencia para acuíferos libres suelen oscilar entre los 1 OOy500 m.; tratándose de cautivos puede aumentar esta distancia a los 3.000 m. En consecuencia, según el sistema utilizado y las circunstancias particulares, habría que hacer un estudio de la zona de influencia del acuífero y sus posibles repercusiones.

Otro punto a tener en cuenta es el vertido de las aguas producto del bombeo. Lo más sencillo y cómodo es realizarlo a un cauce cercano, con lo cual logramos alejar éstas de nuestra zona de trabajo, no afectando normalmente a la calidad de las aguas del cauce destino, debido a que no hemos realizado ninguna manipulación que pueda suponer un deterioro de sus constantes químicas.

Pero en la práctica, la mayor parte de las veces esto no es posible; bien porque no exista ningún cauce próximo, o bien porque la escasez de agua del acuífero y sus aportaciones no permite desperdiciar alegremente este bien tan escaso que poseemos que es el agua.



Este es un asunto que deberemos consultar con el organismo de cuenca correspondiente, y en su caso realizar los estudios pertinentes.

Entonces, para la mayor parte de los casos, en que no se pueda realizar el vertido a un cauce fluvial, deberemos establecer un circuito cerrado, efectuando el vertido en el mismo acuífero, normalmente en otra laguna del mismo, para recargar por un lado lo que hemos extraido por otro.

Esto hace, que al retornar el agua por filtración a través del propio acuífero a nuestra zona de trabajo, la capacidad del bombeo debe ser superior al caso anterior. Igualmente las zonas adyacentes afectadas por los descensos de los niveles son menores debido a esta recarga continua que establece el circuito cerrado.

La rentabilidad del sistema, está marcada lógicamente por la comparación de costos con el sistema tradicional. Y la viabilidad del método depende de manera muy directa del costo del bombeo, que es función de varios factores, y es el que define el límite para hacer el sistema rentable o no.

Existen por lo tanto una serie de parámetros que inciden directamente en el costo del bombeo, que según su combinación nos harán optar por un sistema u otro.

Estos son:

- Superficie de área a extraer:

Cuanto mayor sea la zona que deseamos desecar, mayor será la capacidad de bombeo que precisaremos, puesto que el caudal de entrada del acuífero es proporcional al perímetro de nuestra zona. Este es un factor que podemos controlar con ciertas limitaciones, reduciendo nuestra zona de trabajo en parcelas más pequeñas, con unos ciertos límites de operatividad.

- Potencia del yacimiento:

De la misma manera el caudal entrante del acuífero proporcional a la superficie de paso, por tanto será mayor cuanto mayor sea el espesor de gravas en la zona saturada del acuífero.

- Constantes hidráulicas del acuífero:

La conductividad hidráulica, muy importante en los casos de las gravas y arenas, 10 a 10,000 m/día, es también factor determinante en nuestra capacidad de bombeo.

- Producción:



La producción de nuestra cantera también es un factor a tener en cuenta, puesto que para producciones más pequeñas deja de ser rentable el método, ya que el costo del sistema de bombeo es un costo fijo que no depende de la producción, y deberemos mantener el nivel de aguade una determinada cota con un determinado costo que es independiente del ritmo de extracción de cantera.

La complicación en la práctica, viene de la gran variedad del comportamiento de la permeabilidad de unas zonas a otras, dentro de una misma terraza, e incluso con variaciones importantes según las direcciones, debido a la anisotropía del terreno. La propia naturaleza de la formación de estas terrazas, antiguos cauces mezclados y superpuestos, hace que la aparición de diferentes paleocauces nos modifiquen las condiciones de transmisión de agua en el terreno, con la aparición de veneros localizados con gran influencia en nuestras condiciones de bombeo.

En la cuenca del río Jarama, como ejemplo, se han obtenido coeficientes de transmisibilidad del orden de 1.000 a 5.500 m2/día, con zonas de trabajo de 2 a 4 Ha., con potencias de4 a 8 m., y un ahorro de costos del orden del 20%. (41)

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(41) Fuente: http://aguas.igme.es/igme/publica/libro29/pdf/lib29/5a_po_2.pdf

PARA CANTERAS DE CERRO:

EXPLOTACIÓN DE CANTERAS SIN USO DE EXPLOSIVOS

La técnica de explotación de roca sin hacer uso de explosivos, permite obtener fragmentos de geometría bien definida que son muy útiles como material ornamental.

La organización de las actividades de trabajo se basan sobre un esquema de producción continuo con la preparación de los tiempos de limpieza del macizo rocoso, corte, separación de bloques y evacuación.

Los métodos de arranque de los bloques de roca sin utilizar explosivos, derivan de principios elementales para los cuales se han fabricado maquinarias o sistemas que reproducen en gran escala operaciones manuales sencillas como por ejemplo: excavación con el pico, labor con remoción de viruta, escarificación, perforación de huecos con taladro, etc.


http://aguas.igme.es/igme/publica/libro29/pdf/lib29/5a_po_2.pdf


A veces los métodos son completamente originales: antiguos como las técnicas de cortes de mármoles o modernos como el uso de sustancias químicas fuertemente expansivas para lograr la fracturación de rocas en casos particulares

EXPLOTACIÓN DE ROCAS ORNAMENTALES

Para la explotación racional de un yacimiento de roca ornamental se utiliza métodos y técnicas que no hacen uso de explosivos. Estos métodos de explotación permiten el arranque de cantidades importantes de material rocoso con bajos gastos de producción y un empleo limitado de mano de obra. Este sistema de explotación tiene la desventaja que se aprovecha una mínima parte de la totalidad del yacimiento ya que los desechos de producción representan un porcentaje muy elevado del total de la masa útil. Si se considera que los yacimientos de mármol u otras piedras de decoración no son recursos renovables, se tiene que buscar necesariamente otras técnicas de explotación, con los cuáles se obtenga bloques de geometría regular listos para las operaciones de corte en losas u otras formas. Por lo tanto las operaciones típicas en estas canteras están dirigidas en aislar de la masa rocosa en yacimiento, bloques de geometría regular listos para las operaciones de corte en bloques o losas.

MECANISMOS DE ROTURA DE LAS ROCAS

Durante la detonación de un explosivo utilizado para remover masas rocosas se producen dos fases de acción: Primero, debido a la onda de choque se produce un fuerte impacto en la roca vinculado a la energía de tensión que actúa durante un pequeño intervalo de tiempo. Segundo, Actúa una fuerte reacción de alta presión y temperatura dada por los gases que se produjeron por la termoquímica del explosivo. En esta tarea de voladura intervienen ocho mecanismos de rotura que se describen en los párrafos que siguen: Trituración de la roca En los primeros instantes de la detonación la presión en el frente de onda de choque se expande en forma cilíndrica y generalmente supera la resistencia a la compresión de la roca provocando la destrucción de la estructura Inter.-cristalina e ínter granular. Este mecanismo consume el 30% de la energía que transporta la onda de choque.



Agrietamiento Radial Durante la propagación de la onda de choque, la roca circundante al barreno es sometida a una intensa compresión radial que induce componentes de tracción en los planos tangenciales del frente de dicha onda. Cuando las tensiones superan la resistencia dinámica a tracción de la roca se inicia la formación de una densa zona de grietas alrededor de la zona del barreno. Detrás de la zona de intenso agrietamiento, algunas fracturas se incrementan en tamaño.

Reflexión de la onda de choque Cuando la onda de choque alcanza la cara libre se generan dos tipos de ondas, una de tracción y otra de cizalla. Si las tensiones de tracción superan la resistencia dinámica de la roca, se producirá hacia el interior de la masa rocosa el fenómeno conocido como fisuramiento mecánico.

Extensión y apertura de las grietas radiales Durante y después de la formación de las grietas radiales, por el trabajo de la componente tangencial de tracción de la onda, los gases comienzan a expandirse y penetrar en las fracturas. El número y longitud de las grietas abiertas y desarrolladas depende fuertemente de la presión de los gases, por lo que un escape prematuro de éstos puede conducir a un menor aprovechamiento de la energía del explosivo.

Fractura por liberación de carga Antes de que la onda de choque llegue al frente libre la energía transferida a la roca por la compresión inicial varía entre el 60 y 70 % de la energía total generada por la detonación del explosivo. Al desprenderse el material que está ubicado en el frente libre deja un espacio vacío en el macizo rocoso que es aprovechado por la energía de los 46 gases que vienen atrás para permitir la formación de fracturas por liberación de carga. Todo eso ocurre en sentido vertical y en sentido horizontal.Fracturas formadas por cizallamiento Este fenómeno ocurre en macizos rocosos formados por rocas sedimentarias donde existen varios tipos de rocas con variación en las propiedades geomecánicas. En estos casos se produce fracturación en el contacto de los estratos debido a tensiones cortantes. Rotura por flexión Durante el proceso explosivo la presión ejercida por los gases sobre el material situado frente a la columna del explosivo hace que la roca actúe como una columna doblemente empotrada en el fondo del barreno y en la zona del retacado, produciendo fracturas por fenómenos de flexión. Rotura por colisión Los fragmentos formados por la voladura y acelerados por la acción de los gases, son proyectados al aire y superficie libre, colisionando entre sí y dando lugar a la fragmentación secundaria.

Caracterización de Macizos Rocosos para Proyectos de Excavación con Explosivos El diseño de las voladuras debe partir de un conocimiento de las propiedades de los macizos rocosos que se desean fragmentar bajo la acción de los explosivos. Las técnicas de caracterización utilizadas abarcan los ensayos geomecánicos y estudio de las discontinuidades, la geofísica de superficie y la testificación de barrenos y más



modernamente la monitorización de la perforación. Las operaciones de arranque de roca con explosivos a cielo abierto o subterráneas, necesitan de una caracterización adecuada de los macizos rocosas para obtener buenos resultados, fundamentados en unos costos bajos, reducidos consumos específicos de explosivos y limitados efectos secundarios sobre el medio ambiente secundante.

VOLADURAS A CIELO ABIERTO

Una de las prácticas más comunes en el uso de explosivos es la voladura a cielo abierto. En las canteras donde se explota materiales de construcción para abastecer el mercado de Guayaquil se utiliza ésta técnica. En lo que sigue se incluye algunas recomendaciones y parámetros utilizados en ésta tecnología.

DISEÑO DE LA VOLADURA Los parámetros que se deben considerar en el diseño de Voladura son: altura del banco, diámetro de la perforación, tamaño del equipo con que se trabajará, consideraciones geológicas, geomorfológicos, salud y seguridad, problemas sociales y control del medio ambiente.

EXPLOTACIÓN SUBTERRÁNEA.

Al plantear alternativas como la de una explotación subterránea de canteras, el conocimiento detallado del lugar de la posible explotación debe ser estudiado al máximo adquiriendo así una seguridad en que la calidad de los materiales a extraer, merecen tal inversión.

La investigación geotécnica del lugar debe proveer los datos necesarios para desarrollar un plan de trabajo seguro y desde luego económico, permitiendo analizar por parte de la empresa minera la viabilidad en cuanto a costos, procedimientos y equipos para la construcción de las galerías.

Este estudio que debe realizarse antes de asumir el riesgo de la construcción, debe conducir a la determinación de las cargas permisibles con que trabajará la estructura final además de su comportamiento en la etapa de construcción, la caracterización del macizo y su composición, definiendo el sistema constructivo más conveniente. La meta final de la investigación geotécnica debe llevar a la comprensión de la conducta del terreno ya que unos datos aislados y la clasificación e identificación de materiales no basta, pues el análisis y las recomendaciones de los especialistas experimentados son vitales para desarrollar un plan exitoso en la construcción de proyectos subterráneos.

La recolección de datos y su adecuado estudio determinarán los parámetros requeridos por el diseñador del proyecto donde los conceptos e interpretaciones extraídos de los



diferentes profesionales (geotecnistas, geólogos e ingenieros) son fundamentales al momento de definir los métodos de explotación; estos conceptos deben incluir, entre otros:

Clasificación del suelo, roca o macizo rocoso. Selección de la forma de la excavación (herradura, circular). Predicción de la subsidencia. Análisis de estabilidad. Selección de sistemas de sostenimiento. Predicción del comportamiento del agua subterránea. Requerimientos de recubrimientos. Localización y configuración de portales. Localización y adaptación del terreno para una planta de procesamiento interna. Definición y selección de equipos. (42)

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(42) Fuente: http://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/5942/3/FOLLETO.pdf

REFERENCIAS:

http://www.quiminet.com/articulos/las-arenas-puzolanas-naturales-33026.htm

http://www.ecoingenieria.org/docs/Puzolanas.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Puzolana

http://www.angelfire.com/mi/cantera4/

http://aguas.igme.es/igme/publica/libro29/pdf/lib29/5a_po_2.pdf

http://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/5942/3/FOLLETO.pdf


http://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/5942/3/FOLLETO.pdf


www.upct.es/~euitc/.../minas/explotacion/.../em3_metodosexplotacion.pdf


http://geocatmin.ingemmet.gob.pe/geocatmin/index.html?codigo=060000401


primer informe. cuestionario hecho

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