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Cantera Cantera Document Transcript

  • Materiales de Construcciones Ing. Cívil CANTERA LA HUALANGA1. UBICACION GEOGRAFICA: Se encuentra en el Km. 2 de la carretera Cajamarca- Bambamarca, en la margenizquierda al Nor-Este de la ciudad de Cajamarca.2. ACCESIBILIDAD Tiene como vía de acceso la carretera pavimentada Cajamarca-Bambamarca, pordonde se transporta el agregado de la cantera en explotación "zona B". Zona A: Lugar de donde se extrae el agregado fino tiene una arena bien graduada, esta se puede utilizar en obras de construcción. Principalmente es una arena silicosa, la misma que se usa en la elaboración de diferentes concretos. Zona B: Predomina el material grueso (grava bien graduada). También tiene de acceso la vía que mencionamos anteriormente, la roca predominante de la zona es la arenisca cuarzosa y de forma angulosa respectivamente.3. MUESTREO: Se construyeron calicatas, y se extrajeron muestras las que han sido analizadas en ellaboratorio.GRANULOMETRIA: Es el estudio de la forma tamaño y distribución de granos de un agregado. Para el análisis granulométrico de la cantera en estudio se realizo:  TAMAÑO MAXIMO TM = 12" Corresponde al la malla mas pequeña por la que pasa el 100% de la muestra del agregado al realizar el ensayo. (Este valor influye para las condiciones geométricas del encofrado.Gutiérrez Aguilar, Luis A. Pag. 1 de 16
  • Materiales de Construcciones Ing. Cívil  TAMAÑO NOMINAL MAXIMO. Es la abertura del tamiz más pequeño que produce el primer retenido se utiliza como referencia de la granulometría, es este caso el TMN = 1".  ANALISIS MINERALOGICO DE LA MUESTRA: Para este análisis del material extraído de esta cantera, se lo realizo tanto de la zona "A" como de la zona "B". A continuación presentamos los resultados de dicho análisis. PROPIEDADES MINERALOGICAS ROCA: Perdida por Ignición 0.61% Sales solubles CHCL del 40% en volumen 3.89% Carbonatos de calcio y magnesio 0.41% Sílice como SiO2 84.66% sulfatos negativo fierro 0.12% aluminio Al2O3 1.17% Dureza Mayor que 7 ARENA: Perdida por Ignición 0.71% Sales solubles 4.0% Carbonatos de calcio y magnesio 0.89% Sílice SiO2 78.6% sulfatos negativo fierro 0.01% aluminio Al2O3 0.02% Dureza 7 PROPIEDADES FISICAS DE LA ROCASGutiérrez Aguilar, Luis A. Pag. 2 de 16
  • Materiales de Construcciones Ing. Cívil1. Dureza 6.52. Contenido de humedad (%) 0.303. Densidad aparente (gr/cm3) 2.504. Densidad real (gr/cm3) 2.535. Compacidad 0.996. Porosidad 0.797. Grado de absorción (%) 0.52 PROPIEDADE MECANICAS Y ELASTICAS DE LA ROCA  Resistencia a la compresión promedio (Kg/cm2) 503.325  Modulo de elasticidad(Kg/cm2) 5572.893 Los áridos de la cantera Hualanga nos determinaron los siguientes resultados para elconcreto. TIPOS DE CONCRETO Los valores de la resistencia obtenidas para concreto son: CONCRETO DESVIACION COEFICIENTE DE (KG/ Cm2 ESTANDAR VARIACIÓN 100 5.61 4.22 140 8.58 4.88 175 8.92 4.02 210 12.20 4.58 De estos resultados, afirmamos que los ensayos hechos en laboratorio están dentro delcontrol de calidad aceptable para la elaboración de los diferentes tipos de concreto. CANTERA “EL MILAGRO”Gutiérrez Aguilar, Luis A. Pag. 3 de 16
  • Materiales de Construcciones Ing. Cívil1. UBICACION GEOGRAFICA: La cantera de LLushcapampa se encuentra ubicada al Noroeste de Cajamarca, a unkilómetro de la Planta de Tratamiento de Agua Potable “El Milagro”.2. ACCESIBILIDAD: El acceso es por la carretera a Bambamarca, Minera Yanacocha hasta el Km. 5 luego, através de una trocha carrozable que tiene un recorrido de aproximadamente 2 Kilómetros. El tiempo promedio de viaje es de 20 minutos. CANTERA EL GAVILAN1. UBICACION GEOGRAFICA La cantera denominada "El Gavilán" de la cual se va a realizar el estudio seencuentra ubicada en: Distrito : Cajamarca Provincia : Cajamarca Sub Región : IV Cajamarca Región : No Oriental del Marañón Altitud Promedio : 3250 msnm. Al sur-este de la ciudad de Cajamarca en las faldas del cerro Ventanilla, cerca alAbra el Gavilán, al costado derecho de la carretera Cajamarca-Pacasmayo.2. ACCESIBILIDAD La cantera en estudio tiene buena accesibilidad, con la ciudad de Cajamarca, yalrededores para el transporte de los agregados. Conectándose a la ciudad por medio de la carretera interprovincial asfaltada a lacosta. La distancia promedio es de 18 Km. con respecto a la ciudad de Cajamarca.3. TEXTURA La roca es de grano fino o grueso, constituido por grava, gravilla y arenas de formaGutiérrez Aguilar, Luis A. Pag. 4 de 16
  • Materiales de Construcciones Ing. Cívilsemiredondeadas.4. MUESTREO Se ha hecho mediante pozos y calicatas y mediante muestras alteradas e inalteradas. Los agregados de la cantera en estudio provienen de la desintegración de las rocassedimentarias (areniscas) siendo sus aristas de forma angular y de superficie espera. PROPIEDADES FISICAS DE LA ROCA PROPIEDAD PROMEDIO Dureza 6.00 Contenido de Humedad (%) 1.04 Densidad aparente (gr/cm3) 3.02 Densidad real (gr/cm3) 3.08 Compacidad 0.98 Porosidad (%) 2.06 Grado de Absorción (%) 1.82 Capilaridad (gr/min/cm2) 20.26 Tiene una resistencia promedio a la compresión de 264.33 Kg/cm2. Parámetro quenos conlleva a afirmar que la roca a pesar de su dureza alta es poco resistente y casi es unmaterial frágil. Del estudio de las propiedades físicas de los agregados de la cantera se han obtenidolos siguientes resultados tanto para agregado fino como para agregado grueso. RESULTADOS PROMEDIOS DE LAS PROPIEDADES FISICAS DEL AGREGADOGutiérrez Aguilar, Luis A. Pag. 5 de 16
  • Materiales de Construcciones Ing. Cívil AGREGADO AGREGADO PROPIEDAD FINO GRUESO Tamaño máximo (pulg) - 4" Tamaño nominal máximo (pulg) - 3/4" Modulo de finura 2.77 --- Peso específico de masa (gr/cm3) 2.588 2.517 Peso específico de masa saturada con superficie seca (gr/cm3) 2.655 2.543 Peso específico aparente (gr/cm3) 2.775 2.585 Absorción (%) 2.614 1.052 Porcentaje de humedad (%) 8.28 1.86 Peso unitario suelto (kg/m3) 1 583.31 1417.20 Peso unitario compactado (Kg/m3) 1 783.99 1531.44 Sanidad (%) 19.00 12.10 Materiales muy finos (%) 11.10 1.10 Partículas friables y terrones de arcilla (%) 1.40 0.50 Resistencia a la abrasión (%) --- 66.00 Podemos decir que con estos agregados de la cantera el Gavilán es de calidadaceptable para la obtención de diversos tipos de resistencias en la elaboración de concretos. Observando los resultados, del diseño de mezclas mediante el método ACI seobtiene los siguientes concretos: fc Proyectado fc Obtenido 100 Kg/cm2 173.844 Kg/cm2 140 Kg/cm2 200.337 Kg/cm2 175 Kg/cm2 224.210 Kg/cm2 CANTERA AGOCUCHOGutiérrez Aguilar, Luis A. Pag. 6 de 16
  • Materiales de Construcciones Ing. Cívil1. UBICACIO GEOGRAFICA Se encuentra ubicada al sur este de la ciudad de Cajamarca, tiene dos zonas comoson A y B, y se encuentra a una altitud de 2700 m.s.n.m cerca a la hacienda la Colpa.2. ACCESIBILIDAD Esta cantera tiene una buena accesibilidad y comunicación con Cajamarca y con losdistritos de esta ciudad lo cual es fácil el transporte de los agregados y se encuentra a unadistancia de 9 Km. de la ciudad de Cajamarca.3. TEXTURA: Los agregados de la cantera en estudio, este constituido por gravas, gravillas yarenas son de grano grueso y fino de forma en su mayoría semi-angular y de texturaafanítica.4. MUESTREO PROPIEDADES MECÁNICAS En resumen la roca en estudio tiene una dureza promedio de 7, baja porosidad ybajo grado de absorción. La resistencia promedio a la compresión es de 488.29 kg/cm2, módulo deelasticidad 7352.91 Kg/cm2 esto nos indica que la roca en estudio es resistente. PROPIEDADES FÍSICAS AGREGADO AGREGADO PROPIEDAD FINO GRUESOGutiérrez Aguilar, Luis A. Pag. 7 de 16
  • Materiales de Construcciones Ing. Cívil Tamaño máximo (pulg) 2" Tamaño nominal máximo (pulg) 12" Modulo de finura 2.65 --- Peso específico de masa (gr/cm3) 2.53 2.51 Absorción (%) --- 0.72 Contenido de humedad (%) 1.63 0.78 Peso unitario suelto (kg/m3) 1528.82 1550.08 Peso unitario compactado (Kg/m3) ----- 1669.65 Contenido de polvo (%) 15.12 0.95 Resistencia a la abrasión (%) ------ 58.01 CANTERA AGOCUCHO II ZONA B AGREGADO AGREGADO PROPIEDAD FINO GRUESO Tamaño máximo (pulg) 2" Tamaño nominal máximo (pulg) 12" Modulo de finura 2.59 --- Peso específico de masa (gr/cm3) 2.55 2.93 Absorción (%) --- 0.63 Contenido de humedad (%) 1.90 0.90 Peso unitario suelto (kg/m3) 1540.25 1563.08 Peso unitario compactado (Kg/m3) ----- 1658.30 Contenido de polvo (%) 16.48 0.91 Resistencia a la abrasión (%) ------ 56.44 Según estos cuadros las propiedades físicas de los agregados fino como gruesocumplen con las normas ASTM-C33 e INTITEC exceptuando la resistencia a la abrasiónque es baja. TIPOS DE CONCRETO: Los valores obtenidos de las resistencias medias de concretos proyectados son lossiguientes: Dosificación (kg/cm2)Esfuerzo promedio proyectado 140 175 210Esfuerzo promedio obtenido 187.66 228.63 261.67 MODULO DE ELASTICIDAD fc (Kg/Cm2) fc (Kg/Cm2) 140 Kg/Cm2 119881.14 Kg/Cm2Gutiérrez Aguilar, Luis A. Pag. 8 de 16
  • Materiales de Construcciones Ing. Cívil 175 Kg/Cm2 123443.89 Kg/Cm2 210 Kg/Cm2 126955.24 Kg/Cm2 CANTERAS COLPA I Y COLPA II1. UBICACIÓN GEOGRÁFICA Se encuentra al sur-este de la ciudad de Cajamarca, al costado derecho de lacarretera Cajamarca Jesús, la cantera tiene una altitud de 2800 m.s.n.m.2. ACCESIBILIDAD Tiene una buena accesibilidad y comunicación con Cajamarca y con los diferentesdistritos de esta ciudad para el transporte de los agregados.3. TEXTURA: Las rocas de la cantera La Colpa son de grano fino, gravas, gravillas y arenasangulares.4. MUESTREO El muestreo se realizó mediante calicatas en lugares escogidos estratégicamentepara el estudio. El material existente en ambas canteras es el mismo es decir corresponden al mismodepósito aluvio-coluvial, pues como se puede observar en los siguientes cuadros, losresultados son de los diferentes ensayos para la determinación de las propiedades físicas,mecánicas y mineralógicas. PROPIEDADES FÍSICAS DE LA ROCACANTERA LA COLLPA IPROPIEDAD PROMEDIOGutiérrez Aguilar, Luis A. Pag. 9 de 16
  • Materiales de Construcciones Ing. Cívil  Dureza 6.50  Densidad aparente (gr/cm3) 2.47  Densidad real (gr/cm3) 2.52  Compacidad 0.98  Porosidad (%) 1.96  Grado de absorción (%) 0.60  Capilaridad (gr*min0.5/cm2) 1.31CANTERA LA COLLPA IIPROPIEDAD PROMEDIO  Dureza 6.50  Densidad aparente (gr/cm3) 2.52  Densidad real (gr/cm3) 2.57  Compacidad 0.98  Porosidad (%) 1.43  Grado de absorción (%) 0.53  Capilaridad (gr*min0.5/cm2) 1.46 PROPIEDADES MECÁNICASCANTERA LA COLLPA I  Esfuerzo de falla prom. (kg/cm2) 567.22CANTERA LA COLLPA II  Esfuerzo de falla prom. (kg/cm2) 425.71  La roca de la cantera en estudio tiene una dureza promedio de 6.5, una baja porosidad y un bajo grado de absorción.  La resistencia promedio a la compresión es de 496.42 kg/cm2 lo que indica que la roca es medianamente resistente. El valor de las propiedades físicas de los agregados que se extraen de las canterasestudiadas son:CANTERA LA COLLPA I Y CANTERA LA COLLPA II AGREGADO AGREGADO PROPIEDADES GRUESO FINOGutiérrez Aguilar, Luis A. Pag. 10 de 16
  • Materiales de Construcciones Ing. Cívil Tamaño máximo (pulg) 12 12 Tamaño nominal máximo (pulg) 1 1 Módulo de finura 7.20 7.18 2.88 2.85 Peso específico de masa (gr/cm3) 2.60 2.60 2.58 2.58 Absorción (%) 1.03 1.03 1.27 1.26 Contenido de humedad (%) 2.18 2.17 1.57 1.56 Peso unitario suelto (kg/m3) 1389 1385 1545 1542 Peso unitario compactado (kg/m3) 1483 1840 Materia orgánica (%) 0.07 0.07 0.08 0.08 Materiales muy finos (%) 11.7 Salinidad (micro mohs/cm) 0.18 0.18 0.15 5 Abrasión 31.0 30.5 0.15 Según este cuadro las propiedades físicas tanto del agregado fino tanto como delgrueso; cumplen con las normas del ASTM-C33 e ITINTEC, exceptuando la resistencia ala abrasión que es baja, en consecuencia estos agregados se pueden emplear en laelaboración de diversos tipos de concretos. Los valores de las resistencias medias obtenidas para concretos de: fc = 140, 175, 210 kg/cm2 son los siguientes: CANTERA LA COLLPA I Resistencia Promedio (kg/cm2) (kg/cm2) 140 179.25 175 216.15 210 261.83 CANTERA LA COLLPA II Resistencia Promedio (kg/cm2) (kg/cm2) 140 176.50 175 209.85 210 254.91 El material afirmado es un suelo compuesto por arenas deficientes en cohesionantesde mala graduación con pequeñas cantidades de arena y grava.Gutiérrez Aguilar, Luis A. Pag. 11 de 16
  • Materiales de Construcciones Ing. Cívil El material de esta cantera no sirve para rasante, ni base de pavimento debido alCBR y a la baja resistencia a la abrasión. Contiene agregados de calidad aceptable conservadoramente para la elaboración dediversos tipos de concretos. CANTERA EL GUITARRERO1. UBICACI[N GEOGRAFICA La cantera "El Guitarrero" tiene la siguiente ubicación: Distrito : Cajamarca Provincia : Cajamarca Sub Región : IV Región : Nor Oriental del Marañón. Se encuentra al sur este de la ciudad de Cajamarca, al costado derecho de lacarretera Cajamarca-Pacasmayo.2. ACCESIBILIDAD La cantera tiene buena accesibilidad en la ciudad de Cajamarca y a la vez con losdistritos de esta ciudad para el transporte de los agregados, este a una distancia de 5km dela ciudad de Cajamarca.3. TEXTURA Las rocas de la cantera "El Guitarrero" son de grano fino y grueso constituidas porgravas, gravillas y arenas en forma angular.4. MUESTREO El procedimiento a seguir fue por medio de calicatas y se asumió que la distanciamáxima que se debe tener entre los puntos de prospección no sea mayor de 100m. ANÁLISIS MINEROLOGICO El análisis mineralógico de la roca y el suelo de la cantera "El Guitarrero" se realizaGutiérrez Aguilar, Luis A. Pag. 12 de 16
  • Materiales de Construcciones Ing. Cívilen el laboratorio, observándose un alto porcentaje de sio2 en su composición y dureza altacomo se presenta en los cuadros siguientes: Valores de las siguientes propiedades: físicas, mecánicas y mineralógicas. PROPIEDADES FISICAS Y MINERALOGICAS PROPIEDADES FISICAS PROPIEDAD PROMEDIO Dureza 6.50 2.49 Densidad aparente (gr/cm3) 2.53 Densidad real (gr/cm3) 0.98 1.57 Compasidad 0.46 Porosidad (%) 1.39 Grado de absorcion (%) Capilaridad (gr*min0.5/cm2) PROPIEDADES MINEROLOGICAS PROPIEDAD PROMEDIO Dureza (escala de mohs) 7.00 Perdida de ignición (%) 0.55 Sales solubles (%) 0.28 Carbonatos (%) 0.15 Sulfatos (%) 3.23 Sílice SiO2 (%) 87.10 Fierro fe2O3 (%) 0.35 Alumina Al2O3 (%) 2.94 H2O (%) 3.09 PROPIEDADES RESISTENTES Calicata 08 09 10 Resistencia Promedio (Kg/cm2) 525.28 463.23 405.93 Desviación Estándar (kg/cm2) 110.07 85.83 78.09 Coeficiente de Vvariación. (%) 20.95 18.53 19.24 PROPIEDADES ELASTICASGutiérrez Aguilar, Luis A. Pag. 13 de 16
  • Materiales de Construcciones Ing. Cívil Calicata 09 10 08 Modulo de Elasticidad (kg/cm2) 1241.0 1611.9 1771.96 Desviación Estándar (kg/cm2) 5 1 795.76 Coeficiente de Vvariación. (%) 612.08 536.56 44.91 50.42 33.29 La roca de la cantera en estudio tiene una dureza promedio de 6.75, una bajaporosidad y un bajo grado de absorción. La resistencia promedio a compresión es de 464.82kg/cm2 y un módulo de elasticidad de 1532.64 kg/cm2, esto nos indica que la roca enestudio es medianamente resistente. El valor de las propiedades físicas de los agregados que se extraen de la cantera estudiada son:RESULTADOS DE LAS PROPIEDADES FISICAS DE LOS AGREGADOS AGREGADOS AGREGADOS AGREGADO PROPIEDADES GRUESO FINO Tamaño máximo (pulg) Tamayo nominal máximo (pulg) 12 Modulo de finura 1 Peso especifico de masa (gr/cm3) 2.87 2.56 2.59 Peso especifico de masa sss (gr/cm3) 2.59 2.61 Absorción (%) 1.30 0.85 Contenido de humedad (%) 5.60 0.20 Peso unitario suelto (kg/m3) 1671.00 1391.40 1485.70 Peso unitario compactado (kg/m3) 4.53 0.66 Materia orgánica (%) 11.52 340.00 250.00 Materiales muy finos (%) 55.00 Salinidad (micro mohs/cm) Abrasión (%)Gutiérrez Aguilar, Luis A. Pag. 14 de 16
  • Materiales de Construcciones Ing. Cívil Según el cuadro anterior, las propiedades físicas, tanto del agregado fino como delgrueso, cumplen con las normas ASTM-C33 e ITINTEC; exceptuando la resistencia a laabrasión que es baja; en consecuencia estos agregados se pueden emplear en laelaboración de diversos tipos de concreto. Los valores de las resistencias medias obtenidas para concretos de fc=100, 140 y 175 kg/cm2, son los siguientes: Módulo de RESISTENSCIA. Resist. promedio elasticidad (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) 100 120.00 96 040.57 140 173.31 103 002.70 175 213.04 119 508.50 Observando estos valores se deduce que son superiores a los fc especificados y surango de variación es mínimo. CONCLUSIONES DE TODAS LAS CANTERAS EXIXTENTES EN CAJAMARCAPROPIEDADES FISICAS: D. ap. W abs. Cantera Compacidad Dureza Capilaridad Porosidad (gr/cm3) (%) (%)Hualanga 2.5 0.99 6.5 0.3 0.52 0.79El Gavilan 3.02 0.98 6.0 1.04 1.82 20.26 2.06GuitarreroGutiérrez Aguilar, Luis A. Pag. 15 de 16
  • Materiales de Construcciones Ing. Cívil 2.53 1.57 6.5 2.49 1.39 0.46La Colpa I 2.58 1.43 6.5 2.47 1.46 0.53La Colpa II 2.57 1.43 6.5 2.52 1.46 1.53Agocucho 2.55 0.98 7.0 2.51 1.42 1.66 1.53PROPIEDADES MINERALOGICAS: Cantera Al203 K20 Dureza Perdida por Sales Ca203 SiO2 Fe2O3 (%) % iningincion solubles % % % Hualanga 1.17 7.0 0.61 3.89 0.41 84.66 0.12 Gavilan 4.5 93.6 0.14 Guitarrero 2.94 3.09 7.0 0.55 0.28 3.23 87.1 0.35 Colpa I 3.78 0.91 6.5 0.87 4.1 1.21 89.8 0.09 Colpa II 3.78 0.91 6.5 0.87 4.1 1.21 89.8 0.09 Agocucho 0.45 5.7Gutiérrez Aguilar, Luis A. Pag. 16 de 16