¿Qué es una piedra

Las rocas se encuentran en la naturaleza en formaciones de grandes dimensiones, sin forma determinada y constituyendo el principal componente de la parte sólida de la corteza terrestre. Reúnen una serie de cualidades dependen de su estructura, densidad, compacidad, porosidad, dureza, composición, durabilidad, resistencia, a los esfuerzos etc.

Una piedra esta formada por cristales interpenetrados

A menudo, los minerales se encuentran en la naturaleza formando masas dentro de las rocas. Entonces se habla de una veta o filón de un determinado mineral.

El color de las rocas

Color: Aunque el color no es una propiedad segura para la identificación de la mayoría de los minerales, se le usa en ciertas distinciones de carácter general. Por ejemplo los minerales ferruginosos, por lo común son de color oscuro que puede ser gris oscuro, verde oscuro y negro. Los minerales que contienen aluminio son de color claro, que puede incluir el púrpura, rojo profundo, amarillo y algunos tonos café.

¿Qué es un mineral?

Los minerales son sólidos inorgánicos de propiedades homogéneas que se forman naturalmente.

Se caracterizan por tener una composición química y una estructura cristalina definidas.

Las rocas ígneas

Las rocas ígneas

Magma: Intrusivas y extrusivasExtrusivas

Suben rápido a superficie(lavas) por ser de material menos denso que las rocas…………Se enfrían rápido----------Cristales-granos pequeños:

Piedra pómez,Basalto.

Intrusivas

Tardan en ascender, su enfriamiento es lento--------cristales más grandes:

Granitos

Las rocas sedimentarias

Las rocas sedimentarias

Se forman por degradación o meteorización química,evaporación etc y luego acumulación y cementación de estas partes entre sí:

Micas, Feldespatos ,Areniscas.

Calizas,Travertino

A base de silicio Silex-sílice---------Jaspe –Agata

Evaporativas:se forman por precipitación de sales son solubles en el agua que se evapora:

Yeso, Sal de roca

Las rocas sedimentarias

Arenisca

Las rocas sedimentarias

• Piedra Caliza

Piedra caliza

Las rocas sedimentarias

• Coquina

Las rocas sedimentarias

Agata

Las rocas sedimentarias

• Rocas yeso

Las rocas metamórficasCambian su estructura pero no su composición, por acción de grandes presiones y elevadas temperaturas a las que son sometidas rocas preexistentes.

Creta ,Calcita y mármol son diferentes pero de igual composición química.(Carbonatos).

Por presión y-o calor se acomodan los cristales o se forman nuevos: Recristalización------- se forman nuevos minerales por eliminación de espacios vacíos.

Por ello las rocas metamórficas son en gral,duras,densas y poco porosas y su textura de grano es fina.

Las rocas metamórficasA veces se forman bandas o curvas que representan las grandes presiones recibidas.

Si la presión es relativamente baja, se dice que el grado de metamorfismo es bajo---------los cristales se reordenan en la dirección que se aplica la presión:

Ej formación de micas.

Elevadas presiones llevan a un alto grado de metamorfismo, y por ello hay recristalización total del mineral:

Ej:Arcillas(caolín)---Lititas—Pizarras---Esquiste---Gnesis

Creta----Caliza----Mármol.

Arena-----Arenisca----Cuarcita.

Las rocas metamórficas

Las rocas metamórficas

Marmol

Alabastro

Arenisca

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Caracterización:

Porosidad

Permeabilidad

Textura

Composición química

¿Qué elementos componen a las piedras?

Los silicatos

Los silicatos cadena

Los silicatos lámina

Micas

Los carbonatos

» El ion carbonato

La calcita

» CaCO3 + 2 HCl → CO2 + Ca2+ + 2 Cl- + H2O

Los sulfatos

El ion sulfatoAnhidrita (CaSO4)

Los sulfatos

• Yeso ( CaSO4 2H2O) • Yeso

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Caracterización: MármolesLos mármoles están formados mayoritariamente por calcita, acompañada en proporciones variables por dolomita, cuarzo, micas, u otros minerales variados en el detalle. Sin embargo, bajo el punto de vista industrial, reciben el nombre genérico de mármoles un conjunto de rocas que incluyen los mármoles auténticos, calizas, y otras rocas de dureza similar, como la serpentinita, considerada industrialmente como

mármol verde

Mármoles:Desde el punto de vista de su caracterización como roca apta para resistir el entorno medioambiental interesan los siguientes parámetros mineralógicos y afines:

Calcita. Es un mineral de dureza intermedia-baja, poco resistente a los procesos de meteorización física. También desde el punto de vista químico es un mineral poco estable, que en presencia de agua se hidroliza y disuelve con relativa facilidad. Por tanto, son rocas poco durables en un ambiente externo químicamente agresivo como el de las grandes ciudades.

Dolomita. Es un mineral algo más resistente que la calcita desde el punto de vista físico y químico. No obstante, la textura de las rocas dolomíticas suele ofrecer tal porosidad que se pierden las ventajas que ofrece la presencia de este mineral.Otros minerales. El resto de minerales que podemos encontrar formando parte de un mármol pueden ser muy variados,los sulfuros de hierro (pirita-pirrotina-marcasita), como en el caso de las rocas graníticas, pueden causar problemas de formación de manchas por alteración a sulfatos y óxidos. También pueden aparecer venas de óxidos de hierro de color rojizo.

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MármolesTextura: La textura de las rocas marmóreas presenta variaciones muy notables, dado que el grupo engloba tanto los mármoles auténticos, caracterizados por texturas granoblásticas, más o menos gruesas, como las calizas, con una enorme variabilidad textural: calizas bioclásticas, oolíticas, micríticas, etc. De estos tipos texturales resultan especialmente problemáticos los que presentan altas porosidades, puesto que permiten y favorecen la entrada de agua, que actúa sobre los carbonatos hidrolizándolos y disolviéndolos.

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Caracterización: Areniscas

Las areniscas han sido ampliamente utilizadas en el pasado como elementos arquitectónicos, tanto en sillería como en mampostería. Sin embargo en la actualidad su empleo está muy limitado, debido a que presentan graves problemas de estabilidad (se alteran con gran facilidad). Ello se debe fundamentalmente a que la mayor parte de las areniscas están formadas por dos componentes claramente diferenciados, con comportamientos físico-químicos muy diferentes: el armazón de granos de tamaño arena, formados fundamentalmente por cuarzo, y la matriz o cemento que los empasta, formada por lo general por minerales de la arcilla o por calcita . Este armazón, al ser sometido a cargas estructurales, actúa de forma destructiva para el conjunto, pues los granos tienden a clavarse en la matriz o cemento generando tensiones que favorecen a los procesos de disgregación física y química

Arenisca blanda (Laja)

Superficie expuesta

Superficie de corte60 x

Cuarcita

60 X

Superficie expuesta

Superficie de fractura

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Caracterización: Areniscas

Los minerales problemáticos en el caso de las areniscas son los siguientes:Feldespatos. La presencia de feldespatos entre los clastos (arena-limo) representa un riesgo de transformación en minerales arcillosos que ya conocemos. No suele ser un problema tan grave como en otras rocas, porque por lo general no son abundantes.Matriz arcillosa. La matriz arcillosa de las areniscas representa un factor de debilidad muy importante, por el contraste de dureza respecto al armazón de clastos, y porque se disgrega con mucha mayor facilidad que éstos. Matriz carbonatada. Representa también un factor de inestabilidad del conjunto de la roca, debido también a su menor dureza, y al hecho de que se hidroliza y disuelve con facilidad. Matriz ferruginosa. Suele ser un cemento muy efectivo, pero confiere a la roca un color rojo que no siempre resulta estético. Por otra parte, este tipo de cemento no suele ser tan continuo y generalizado como la matriz arcillosa o el cemento carbonatado, es decir, puede encontrarse en un volumen limitado de materiales.

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Caracterización: Areniscas

Textura Desde este punto de visita, el principal factor textural de calidad de las rocas areniscas es la granulometría: las areniscas de grano más grueso presentan un gran contraste de tamaño entre clastos y matriz o cemento que resulta muy perjudicial para el conjunto de la roca, favoreciendo la

disgregación

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Caracterización: GranitosLos granitos, en un sentido amplio, son rocas de elevada dureza y resistencia física, siempre y cuando no contengan minerales fácilmente alterables que estén siendo afectados por procesos de meteorización.

Los principales factores que condicionan las propiedades mecánicas del granito son los siguientes:

Alterabilidad de los feldespatos,micas y

Sulfuros.

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Caracterización: GranitosAlterabilidad de los feldespatos:Su alteración produce minerales arcillosos como el caolín-de baja dureza y capacidad para el pulido,y alta absorción de agua.

Micas: Por ej Biotita, que es más blanda que el cuarzo y feldespato,teniendo por esto riesgo de estabilidad mecánica

Sulfuros:de hierro como la pirita, dan orígen a sulfatos y óxidos que producen manchas rojizas.

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Caracterización: GranitosTextura:

La textura de las rocas graníticas no presenta una influencia clara en la alterabilidad del material, salvo en el sentido general de que las rocas de tamaño de grano más grueso resultan más alterables que las de grano fino.

Granito de grano grueso Granito de grano fino

CaracterizaciónCaracterizaciónPropiedades de agregación:

Al ser las piedras agregados policristalinos, el enlace entre los granos, la forma y tamaño de los poros, son importantes para conocer el deterioro.

Propiedades del estado de agregación son:

Porosidad

Permeabilidad

Éstas dependen del orígen geológico de la piedra.

Relacionadas con la accesibilidad del agua al interior de la piedra.

CaracterizaciónCaracterizaciónPorosidad:

Cantidad de espacio libre en una piedra

Rocas igneas porosidad muy baja, y mayor de 40 ./. para algunas sedimentarias.

Los poros son receptáculos de fluídos y fuente de debilidad frente a la presión.

El metamorfismo afecta el tamaño y la cantidad de los poros.Ej: Porosidad en arenisca es muy superior a la de la cuarcita.

CaracterizaciónCaracterizaciónPorosidad

.

CaracterizaciónCaracterizaciónPropiedades de agregación:

Permeabilidad: Capacidad de la roca para permitir que los fluídos la atraviesen.

Está relacionada con la conectividad de los poros entre sí, los que a veces forman verdaderas redes.

Estas redes de poros, su extensión ,su tamaño ,estructura y orientación, afectan el grado y la profundidad que pueden alcanzar los vapores y los líquidos dentro de la piedra.

La permeabilidad se incrementa cuando la piedra está muy fracturada o presenta venas permeables.

Propiedades de agregación

Porosidad y permeabilidad

Una piedra puede presentar alta permeabilidad(sus poros están bien conectados), pero baja porosidad(bajo volúmen de poros con respecto al volúmen total)

Tambien se puede dar el caso de que una piedra tenga muchos poros pro estos estn aislados y sin conexión alguna y entonces no va a ser permeable

Capilaridad

Fenómeno que ocurre cuando la cohesión entre las moléculas de un líquido, es menor a la fza entre las moléculas del líquido y una superficie(Fza de adhesión)

Por esto el líquido se distribuye en la zona de interfase.

Esta fuerza hace que hasta cierto punto, el líquido ascienda en contra de la fuerza de gravedad.

A menor díametro del poro, el líquido puede subir más.

Escala de dureza (Mhos)• 1 Talco(silicato) 8-Topacio

• 2 Yeso (sulfato) 9-Corindón

• 3 Calcita (carbonato) 10-Diamante

• 4 Fluorita (CaF2 fluoruro)

• 5 Apatita (fosfato)

• 6 Ortoclasa (silicato)

• 7 Cuarzo (SiO2)

Caracterización

Tamices ASTM

CaracterizaciónPorosidad

Medida in situ con pipa de agua 

CaracterizaciónPorosidad

Medida Absorción de agua por capilaridad 

Deterioro• Agua

• Contaminación atmosférica

• Salinidad

• Biodeterioro

DeteriorosDeterioros•Degradacion de granitos : arenizacionDegradacion de granitos : arenizacion

DeteriorosDeterioros•Degradacion del mortero por malos Degradacion del mortero por malos tratamientos anteriorestratamientos anteriores

DeteriorosDeterioros•Deterioros en diferentes materiales.Deterioros en diferentes materiales.

Formacion de concreciones calcareas por disolución-redisolución de carbonatos

DeteriorosDeterioros•Deterioros biológicos en diferentes materiales.Deterioros biológicos en diferentes materiales.

DeteriorosDeterioros•Deterioros biológicos en diferentes materiales.Deterioros biológicos en diferentes materiales.

DeteriorosDeterioros•Deterioros biológicos en diferentes materiales.Deterioros biológicos en diferentes materiales.

Deterioro• Agua

• Contaminación atmosférica

• Salinidad

• Biodeterioro

Acción del agua

• Ciclos de cristalización de sales solubles

• Ciclos húmedo-seco (expansión y contracción de arcillas)

• Disolución de materiales calcáreos (incrementado por polución aérea)

Penetración del agua en materiales porosoPorosidad y permeabilidad

• Como agua líquida

Por ascenso capilar (humedad ascendente)

Por filtraciones

Por absorción capilar

• Como vapor de agua

También el biodeterioro depende del agua

Y más ejemplos…

Sales solubles

• Sulfatos de sodio,sulfato de potasio,sulfato de calcio

• Cloruros…….cloruro de sodio(spray marino)

• Nitratos y nitritos de sodio y potasio (origen biologico)

Sales• Mecanismo de accion de las sales

• Ciclos de cristalizacion-solubilizacion-rcristalizacion

• Accion corrosiva

Contaminacion atmosferica

Sulfuro de hidrogeno

Dioxido de azufre

Oxidos de Nitrogeno

Costra negra