Los materiales pétreos (del latín «petreus»)
son aquellos que provienen de la roca, de una piedra o de
un peñasco; habitualmente se encuentran en forma de bloques, losetas o
fragmentos de distintos tamaños, principalmente en la naturaleza, aunque de
igual modo existen otros que son procesados e industrializados por el ser
humano.
Hay tres tipos:
Industriales
Han pasado por diferentes procesos de
fabricación, como productos de desecho, materiales calcinados,
procedentes de demoliciones o algunos que ya han sido manufacturados
y mejorados por el hombre.
Artificiales
Se localizan en macizos rocosos; para obtenerlos
se emplean procedimientos de voladura con explosivos, posteriormente se
limpian, machacan y clasifican, y se procede a utilizarlos.
Naturales
Localizados en yacimientos naturales, para
utilizarlos sólo es necesario que sean seleccionados, refinados y clasificados
por tamaños; comúnmente se hallan en yacimientos, canteras y/o graveras.
PÉTREOS NATURALES
Los materiales pétreos son las piedras naturales, se
obtienen de rocas y se utilizan sin apenas sufrir transformaciones
principalmente en la construcción de edificios, obras publicas y para
ornamentación.
Pueden presentarse en forma de bloques o losetas (mármol,
granito y pizarra), o también en forma de gránulos y fragmentos de distintos
tamaños (arenas y gravas)
ROCAS PLUTONICAS
Las rocas plutónicas o intrusivas se forman a partir
de magma solidificado en grandes masas en el interior de la corteza
terrestre. El magma, rodeado de rocas preexistentes (conocidas como rocas
caja), se enfría lentamente, lo que permite que los minerales formen cristales
grandes, visibles a simple vista, por lo que son rocas de "grano grueso".
Tal es el caso del granito o el pórfido.
Las intrusiones magmáticas a partir de las cuales se
forman las rocas plutónicas se denominan plutones, como por ejemplo
los batolitos, los lacolitos, los sills y los diques.
Las rocas plutónicas solo son visibles cuando la
corteza asciende y la erosión elimina las rocas que cubren la intrusión. Cuando
la masa de rocas queda expuesta se denomina afloramiento. El corazón de las
principales cordilleras está formado por rocas plutónicas que cuando afloran,
pueden recubrir enormes áreas de la superficie terrestre.
ROCAS IGNEAS
Las rocas
ígneas (del latín igneus "relacionado al fuego",
de ignis "fuego") se forman cuando el magma (roca
fundida) se enfría y se solidifica. Si el enfriamiento se produce lentamente
bajo la superficie se forman rocas con cristales grandes
denominadas rocas plutónicas o intrusivas, mientras que si el
enfriamiento se produce rápidamente sobre la superficie, por ejemplo, tras
una erupción volcánica, se forman rocas con cristales invisibles conocidas
como rocas volcánicas o extrusivas.
ROCA FILONIANA
Las rocas
filonianas o subvolcánicas son rocas ígneas
intrusiva que se originan cuando el magma se abre paso hacia la
superficie a través de filones y se solidifica en su interior. Generalmente
el magma forma pequeñas masas tabulares (entre unos pocos centímetros y unos
cuantos centenares de metros). La mayoría de las rocas filonianas presentan una
textura porfirica o afanítica, con cristales sin medida uniforme
porque se han formado en dos fases distintas: los minerales de temperatura de
fusión más alta han cristalizado lentamente en el interior de la capa
terrestre, y el resto, de forma rápida dentro de los filones, donde la roca que
encaja es mucho más fría.
ROCA EFUSIVAS
Son las que se originan por un enfriamiento brusco del
magma incandescente cuando sale a superficie, eso provoca que no dé tiempo a
que se formen cristales ya sea parcial o totalmente. Se trata de rocas formadas
fundamentalmente por minerales silicatados. El cuarzo, los feldespatos y sobre
todo minerales ferromagnesianos oscuros son sus principales componentes, estos
últimos son los que les confieren su color gris oscuro o negro tan
característico. Las rocas volcánicas generalmente afloran en superficie
formando corrientes fluidas incandescentes o a través de gases.
ROCAS SEDIMENTARIAS
Las rocas
sedimentarias son rocas que se forman por acumulación
de sedimentos, los cuales son partículas de diversos tamaños que son
transportadas por el agua, el hielo o el aire, y son sometidas a procesos
físicos y químicos (diagenesis), que dan lugar a materiales consolidados. Las
rocas sedimentarias pueden formarse a las orillas de los ríos , en el fondo
de barrancos, valles, lagos y mares, y en
las desembocadura de los ríos. Se hallan dispuestas formando capas o
estratos.
ROCAS MECANICAS
Rocas detríticas, formadas por acumulación de
derrubios procedentes de la erosión y depositados por gravedad.
Éstas a su vez se clasifican sobre todo por el tamaño de los clastos, que
es el fundamento de la distinción
entre conglomerados, areniscas y rocas arcillosas.
ROCAS DE PRECIPITACION QUIMICA
Formadas por depósito de sustancias disueltas. El
mayor volumen corresponde a masas de sales acumuladas por
sobresaturación del agua del mar. Cuando el agua de mar queda estancada,
comienza a evaporarse y los minerales disueltos se precipitan, este proceso da
origen a las evaporitas, por ejemplo el yeso sal y gema.
ROCAS ORGANICAS
Las rocas orgánicas son rocas
sedimentarias formadas por depósitos fundamentalmente de origen
orgánico, es decir los restos del organismo vivo. Rocas típicamente orgánicas
son la creta, el carbón, el coral y la turba.
Un caso especial es el de la caliza, roca que
puede aparecer por precipitación química pero que en su mayoría es producto de
la acción de los seres vivos. El carbonato cálcico es parte del
material biológico de la mayoría de los seres vivos. Forma sus partes
duras. La fosilización de esos seres vivos forma la roca caliza. En los
últimos tiempos se ha demostrado la importancia de
la bacteria Emiliana huxleyii en la síntesis del carbono,
mostrando cómo el CO2 de la atmósfera se fija en los seres
vivos; y cómo la vida ha ejercido un papel decisivo en la formación de
la atmósfera y del relieve de la tierra.
ROCAS VOLCANICAS
Las rocas
volcánicas o extrusivas son aquellas rocas igneas que
se formaron por el enfriamiento de lava en la superficie
terrestre o de magma (masa de materia fundida subterránea) a
escasa profundidad.
El enfriamiento rápido del magma o lava que se torna
en roca volcánica hace que se formen muchos cristales pequeños, también
llamados microcristales o granos finos, en estas rocas. El enfriamiento
rápido también puede formar rocas volcánicas compuestas total o parcialmente
de vidrio. Las rocas volcánicas más comunes en
la tierra son el basalto seguido por la andesita.
Otras rocas volcánicas son la riolita, la dacita y
la traquita para mencionar unas pocas.
ROCAS METAMORFICAS
Las rocas metamórficas son las que se
forman a partir de otras rocas mediante un proceso
llamado metamorfismo. Rocas ígneas, rocas sedimentarias u
otras rocas metamórficas, cuando éstas queda alrededor de 1.500 bar),
altas temperaturas (entre 150 y 200 °C) o a un fluido activo que
provoca cambios en la composición de la roca, aportando nuevas sustancias a
ésta. Al precursor de una roca metamórfica se le llama protolito.
Las rocas metamórficas se clasifican según sus
propiedades físico-químicas. Los factores que definen las rocas metamórficas
son dos: los minerales que las forman y las texturas que presentan dichas
rocas. Las texturas son de dos tipos, foliadas y no foliada.
Algunas de ellas son la pizarra (al romperse se
obtienen láminas), el esquisto (se rompe con facilidad) y
el gneis(formado por minerales claros y oscuros).
Textura no foliada
Algunas de ellas son el mármol (aspecto
cristalino y se forman por metamorfismo de calizas y dolomías),
la cuarcita (es blanca pero puede cambiar por las impurezas),
la serpentinita (que al transformarse origina el asbesto) y
la cancagua.
Metamorfismo térmico
Ocurre cuando la transformación de las rocas se debe
solo a las altas temperaturas a las que se ven sometidas. A este tipo también
se le denomina metamorfosis de contacto. Se da en circunstancias tales
como la intrusión de magma en rocas ya existentes, como
plutones, diques o diques concordantes. El mármol es un ejemplo
de roca que se forma mediante estos procesos.
Metamorfosis regional
Esta es la forma más común de metamorfismo. Ocurre
cuando ambos factores, presión y temperatura, se dan a la vez. Estos procesos
se dan en mayor medida en grandes profundidades y en regiones de formación de
grandes montañas. Un ejemplo de roca que se forma mediante este tipo de proceso
es la pizarra.
PROPIEDAD DE LA BUENA PIEDRA DE CONSTRUIR
Para la adecuada utilización de la piedra se han de
conocer algunas de sus Propiedades Básicas tales como: la apariencia,
estructuras, resistencia, peso, dureza, tenacidad, porosidad y absorción (un
parámetro de gran influencia en la durabilidad), erosión, trabajabilidad, Resistencia
al fuego, densidad, conductividad térmica.
Características de la buena piedra para
construir Las propiedades que han de tener las piedras son:
TIPOS
DE METAMORFOSIS
Apariencia
Para trabajos de fachada (piedra vista), debe de tener
una textura adecuada y compacta. El color claro es más adecuado ya que es más
durable.
Estructura
La piedra partida no debe tener un color apagado y
debe tener una textura libre de cavidades, fisuras, y libre de material blando.
Las estratificaciones no han de ser visibles a la vista.
Resistencia
La piedra ha de ser fuerte y durable a la
resistencia a la acción de desintegración del tiempo. La resistencia a la
compresión de las piedras de los edificios, en la práctica oscilan entre 60 y
200 N/m2.
Peso
Es el indicativo de la porosidad y densidad. Para
la estabilidad de una estructura como un dique, represa, etc... Se requieren
piedras más densas, sin embargo para la construcción de cúpulas, arcos, etc...
Se necesitan menos densas.
Dureza
Esta propiedad es muy importante para suelos,
pavimentos, carril (pista) de puentes, etc. Se determina por la escala de Mosh.
Tenacidad
La resistencia al impacto que tiene la piedra.
Porosidad y absorción
La porosidad depende de la componente mineral,
tiempo de enfriamiento y forma estructural. Una piedra porosa se desintegra o
de producen fisuras internas al congelarse el agua que tiene absorbida debido
al aumento del volumen.
Erosión
La resistencia a la erosión a causas naturales
debe ser alta
Trabajabilidad
Ha de ser económicamente viable a cortar, darle la
forma y tamaño adecuado.
Resistencia al fuego
Las piedras han de estar libre de carbonato
cálcico, óxidos de hierro, y minerales con coeficiente de expansión térmica.
Las rocas de ignición presentan desintegración debido al cuarzo el cual se
desintegra en pequeñas partículas a temperaturas de 575 ºC. La caliza, sin
embargo, puede resistir temperaturas un poco mas elevabas: alrededor de 800 ºC
se desintegra.
Densidad
La densidad de todas las piedras es de 2.3 a 2.5
Kg/dm3.
Movimiento térmico
Pueden causar problemas por ejemplo en uniones
cuando aparece la lluvia. El mármol tiene variaciones cuando está expuesto al
calor se expande, al enfriarse no vuelve al estado inicial.
Causas externas
Desde el momento que extraemos la roca de una cantera
y la separamos del conjunto rocoso en el que se formó, la estamos alterando.
Las rocas se forman en unas condiciones de presión, temperatura y humedad muy
diferentes a las reinantes en la superficie terrestre y al entrar en contacto
con la atmósfera, tienden a equilibrarse con ella, experimentando una serie de
reacciones que con1levan cambios estructurales y de composición. Además, al
alcanzar las rocas la superficie terrestre, quedan expuestas a la acción de los
agentes atmosféricos, sufriendo muchos cambios físicos y químicos englobados
bajo el término de meteorización.
Agua
El agua es el principal agente de alteración,
reacciona con el sustrato pétreo disolviendo sus componentes y actúa como
vehículo de transporte. La congelación del agua o condensación del vapor de
agua aumenta el volumen de la roca, las tensiones provocadas por el hielo sobre
paredes internas y capilares de la roca pueden llegar a romperla y los ciclos
de hielo- deshielo originan exfoliaciones. Los efectos provocados por el hielo
dependen del volumen del mismo y de su lugar de formación.
Agentes atmosféricos
Los agentes atmosféricos actúan como
catalizadores de las reacciones intensificando la acción química del agua. A
partir del siglo XIX, el desarrollo de actividades industriales y el aumento de
población han producido la emisión masiva de partículas a la atmósfera. Los
principales contaminantes atmosféricos son: los óxidos de nitrógeno, carbono y
azufre procedentes de la combustión de hidrocarburos, el gas metano emitido por
los fertilizantes y la quema de bosques, y los gases de combustión liberados en
la incineración de residuos sólidos (Anguita, 1993)
Mal de la piedra
Si existe un término muy extendido y que despierta
gran confusión es el denominado "mal de la piedra". Hablar de un sólo
mal de la piedra no es adecuado y en numerosas ocasiones se utilizan términos
confusos referentes a un aspecto que presenta la roca, así se habla de la
arenitización del granito, el cáncer de las piedras o el mármol sacaroideo, que
no es otra cosa que pérdida de material y cuyo origen puede estar en diferentes
procesos. El término de "mal de la piedra" como tal sí que se refiere
a una patología determinada ocasionada por un proceso en concreto, se trata de
una degradación sufrida por las rocas calizas debido a la presencia de
partículas atmosféricas contaminantes, formándose unas costras de calcín y
sulfín muy perjudiciales. Carbonell de Massy (1993) explica el proceso de
formación de estas costras.
Biodeterioro
Otros
Aquí incluimos el viento, de por sí sus efectos
apenas son perjudiciales pero bajo la presencia de sales y humedad agrava los
procesos de cristalización y alveolización; y los cambios de temperatura, que
regulan la humedad del sistema poroso, solubilidad de gases y sales disueltas y
la velocidad de las reacciones químicas.
Causas internas
Antropogénicas
Los golpes sufridos por la roca, peso de la
construcción que soporta, su tratamiento superficial, labra que presenta, etc.
Tectónicas
Durante el ascenso de las rocas hacia la
superficie terrestre o por pérdida -de material supra yacente, éstas pierden
resistencia a la deformación y aparecen diaclasas, vías de entrada para los
agentes erosivos.
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