INTRODUCCIN.

Cuando un Ingeniero Civil proyecta una obra se ve limitado por muchos factores y dentro de estos se encuentra la disponibilidad de canteras y la calidad de los materiales que se extraen de estas; por eso es necesario saber evaluar la zona que vamos a considerar como cantera, adems del material que vamos a extraer y esto va a depender mucho del proyecto que se est realizando. Principalmente hay que distinguir dos tipos de canteras las de ro y las de cerro las dos con caractersticas fsicas y mecnicas diferentes, pero la principal diferencia radica en su composicin qumica las de cerro poseen una gran porcentaje de finos, adems un elevado porcentaje de sales que son muy perjudiciales para el concreto. El presente trabajo nos permitir obtener conocimientos sobre la exploracin y explotacin de canteras, adems por medio de esta recopilacin de informacin nos permitir realizar un anlisis del material que se extraer de la cantera, cuyas caractersticas fsicas y mecnicas sean aptas para los diferentes procesos constructivos en obras civiles.

OBJETIVOS:

Objetivo general: Describir las caractersticas generales de una cantera.

Objetivos especficos: Conocer los pasos para programar la explotacin, disponibilidad, consideraciones de acceso, topografa, calicatas, estratigrafa, evaluacin de la cantera, potencia bruta y potencia neta, rendimientos, mtodos de remocin y de procesamientos, traslado y acumulacin de materiales procesados. Conocer los equipos de procesamiento en canteras.

CANTERA.

Se llama cantera a la fuente de aprovisionamiento de suelos y rocas necesarias para la construccin de una obra. Es el trmino genrico que se utiliza para referirse a las explotaciones a cielo abierto de materiales de construccin, entre los cuales se incluyen las rocas industriales y ornamentales, gravas, gravillas, arenas y arcillas. Las canteras aprovisionan material para la conformacin de terraplenes, estabilizaciones, capa de su base y bases o como agregado para la elaboracin de concretos de cemento portland y asfltico. Las canteras son lugares de donde se extraen materiales de construccin, sea directamente o despus de ser transformados (piedra chancada, lajas, etc.) ridos para vas o materiales para otras necesidades ingenieriles tales como enrocados, terraplenes y obras de contencin; tambin se incluye la extraccin de minerales propiamente dichos. Las canteras son la fuente principal de materiales ptreos los cuales se constituyen en uno de los insumos fundamentales en el sector de la construccin de obras civiles, estructuras, vas, presas y embalses, entre otras. Por ser materia prima en la ejecucin de estas obras, su valor econmico representa un factor significativo en el costo total de cualquier proyecto. Toda cantera tiene una vida til, y una vez agotada, el abandono de la actividad puede originar problemas de carcter ambiental, principalmente relacionados con la destruccin del paisaje.

CLASIFICACIN DE LAS CANTERAS

Se pueden clasificar dependiendo del tipo de explotacin, el material que se quiera explotar y su origen.

ETAPAS DE EXPLORACIN:

EXPLOTACIN DE CANTERAS

Dentro de las actividades propias de la extraccin de materia prima de una cantera, hay que considerar que esta se realiza por medio de mtodos mecnicos, con la ayuda de cierto tipo de maquinaria diseada para este fin. Actualmente se cuenta con una diversidad de equipo de ltima tecnologa, encargado de realizar este tipo de labores, tales como: Excavadora, cargadora sobre ruedas, tractor sobre orugas, cargador frontal etc. La explotacin de canteras es el conjunto de actividades por medio de las cuales se extrae materiales de una cantera para ser empleados en una obra determinada. Las actividades necesarias durante la explotacin en una cantera son: - Desmonte y limpieza. - Preparacin - Extraccin y acopio - Zarandeo o chancado. - Carguo y transporte.

CUIDADOS EN LA EXPLOTACIN Cuando se trata de la explotacin de materiales trreos por ejemplo para terraplenes, sub base y bases: - No mezclar los materiales de desperdicio (capa de desbroce o el over) - Acopiar mezclando lo ms posible a fin de logra uniformidad. - Cuidar la humedad de los finos en el banco. - Cargar de abajo hacia arriba para evitar segregacin. Si se trata de producir agregado para concreto asfaltico o de cemento portland, los trabajos ms comunes incluyen: Alimentacin Zarandeo o cribado. Trituracin. Lavado.PASOS PARA PROGRAMAR LA EXPLOTACIN.

Son las fases de la explotacin de una cantera a cielo abierto y comprende lo siguiente: Destape, arranque, transporte interno, clasificacin, comercializacin, transporte externo, almacenamiento, escombreras.

DESTAPE. Es la actividad que permite retirar todo el material de sobrecarga y dejar el material til listo para que sea arrancado por cualquiera de los medios, sea por perforacin o voladura (Rocas duras), o mediante retroexcavadora, buldzer con ripper (Rocas suaves). Esta operacin da la oportunidad de conservar el suelo frtil y las especies nativas, semillas, estacas, etc, para reforestar y para la recuperacin del espacio explotado. El destape se efectuar excavando trincheras de acceso (caminos en la cantera). Los parmetros bsicos de una trinchera son: Largo, Anchura de fondo, Pendiente ngulo de talud, Equipo de excavacin y depende del objeto para el que se construya la trinchera.

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

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.

TRANSPORTE INTERNO. El material heterogneo dispuesto en la plataforma de trabajo, con la ayuda de la retro excavadora, es alimentado a los camiones, los cuales llevan hasta la zaranda, que se encuentra ubicada fuera o dentro del rea de la concesin, para su respectiva clasificacin.

CLASIFICACIN. El material que ha sido quebrado mediante voladura puede ser alimentado a una trituradora de mandbulas o cnica, desde donde se obtendrn los diferentes productos, como ripio, arena, chispa, etc., para la comercializacin.

El material suave obtenido de laboreo mediante excavadora es llevado hasta zarandas estacionarias en las cuales se obtienen los diferentes productos como: arena, ripio, base, sub base, piedra bola y del material grueso no condicionado se obtienen los molones los cuales sern comercializados.COMERCIALIZACIN. Los diferentes tipos de productos que se han preparado en la cantera son comercializados en funcin de las necesidades del consumidor, para lo cual empresas que no tienen relacin con los titulares mineros se encargan de comercializar. Ocasionalmente los titulares disponen de volquetes y comercializan directamente.

ALMACENAMIENTO. El material que no ha sido comercializado, es almacenado en lugares fuera del rea de procesamiento de la roca para su posterior comercializacin y se les conoce como stocks.

ESCOMBRERAS. Lugar en el cual se deposita de manera temporal o definitiva el suelo de cobertura o se deposita el material que no ha sido considerado til o comercializable, segn el caso.

ADECUACIN DE CANTERAS. Para cada cantera se deber disear un adecuado sistema y programa de aprovechamiento del material, de manera de producir el menor dao al ambiente. Ser diferente si se trata de explotar un lecho de ro o quebrada, un promontorio elevado (cerros), una ladera o extraer material del subsuelo. Depende, tambin, del volumen que se va a extraer de la cantera y el uso que se le va a dar al material, pudiendo requerirse antes una previa seleccin del mismo, lo que origina desechos que luego es necesario eliminar. Se deber seguir las estipulaciones que al respecto se incluye en el Manual Ambiental para el Diseo y Construccin de Vas del MTC.

A) POR SU CALIDAD. La calidad de una cantera est dada por su grado de cumplimiento de las especificaciones tcnicas, del material que se busca; y se deduce de los ensayos de laboratorio que se practiquen sobre las muestras tomadas durante la etapa exploratoria.Ensayos de laboratorio: Las muestras representativas fueron sometidas a los siguientes ensayos: Anlisis granulomtrico por tamizado (NTP 400.012) Lmites de consistencia (NTP 339.129) Lmite lquido, lmite plstico, ndice de plasticidad Clasificacin SUCS, AASHTO (NTP 339.134,NTP 339.135) Contenido de humedad (NTP 339.127) Proctor modificado (NTP 339.141) Equivalente de arena (NTP 339.146) Abrasin (NTP 400.020) California Bearing Ratio (CBR) (NTP 339.145) Durabilidad con sulfato de magnesio (NTP 400.016) Peso unitario (NTP 400.017

Las muestras representativas tambin sern sometidas a los siguientes ensayos: Gravedad especfica y absorcin agregado grueso (NTP 400.021) Gravedad especfica y absorcin agregado fino (NTP 400.022) Mdulo de fineza en agregado fino (ASTM C-125) Impurezas orgnicas en agregados finos (NTP 400.024) Residuos slidos (sales solubles totales) (NTP 339.071) Adherencia agregado fino - asfalto (MTC E-220) Adherencia agregado grueso - asfalto (AASHTO T 182) Sulfatos expresados como in SO4 = (NTP 339.074) Cloruros expresados como in Cl - (NTP 339.076) Materia orgnica en agua, expresada como oxgeno (NTP 339.072) Humedad en mezclas de concreto asfltico Lottman (ASTM D-4867)

B) POR POTENCIA Y RENDIMIENTO. Referido a la cantidad de material existente en la zona y el % aprovechable. Potencia bruta: Es el volumen total de la cantera, se obtiene multiplicando el rea total de la cantera por la profundidad de exploracin. Potencia Neta: Es el volumen de material utilizable que se espera obtener de la potencia bruta. Es la potencia bruta menos el material de desbroce y el desperdicio. Potencia Aprovechable: Es aquella parte de la potencia neta aprovechable para un fin especfico.

C) POR SU SITUACIN LEGAL Y DISPONIBILIDAD. Se debe de determinar el estado de la propiedad de las zonas donde se ha identificado la existencia de material explotable. Nombre los actuales y de ser posible de los anteriores propietarios; existencia de contratos de servidumbre, concesiones, etc. D) POR SU ACCESIBILIDAD Y ESTADO DE LAS VAS DE ACCESO. La accesibilidad y el estado de las vas de acceso a la cantera as como la situacin legal no definida desde la etapa exploratoria, pueden ser en muchos casos definitorias al ocasionar gastos innecesarios y hasta atrasos o paralizacin de obra. Se debe verificar si los accesos son pavimentados o no, tambin determinar el grado de deterioro, as como la existencia de puentes, tneles, curvas u otro tipo de elementos que puedan limitar el paso de la maquinaria pesada y los vehculos de transporte. Caractersticas de accesos: Verificar accesibilidad a la cantera - Costo de construccin. - Costo de mejoramiento. - Costo de mantenimiento. - Flujo vehicular.

Pueden requerir ampliacin de toda la trocha, construir plazoletas de cruce, o camino de retorno independiente.

TOPOGRAFA Las reas para uso de canteras y que sern afectadas deben ser materia de levantamientos topogrficos antes y despus de la explotacin segn se estipula en la especificacin Trazo y Replanteo referente a Canteras. Asimismo, se deber efectuar otro levantamiento topogrfico despus de haberse efectuado los trabajos de readecuacin para verificacin y contraste de las condiciones iniciales y finales de los trabajos. Los planos topogrficos deben incluir informacin sobre los volmenes extrados, los volmenes de relleno para la readecuacin ambiental, tipo de vegetacin utilizada.CALICATAS

Las calicatas o catas son una de las tcnicas de prospeccin empleadas para facilitar el reconocimiento geotcnico, estudios edafolgicos o pedolgicos de un terreno. Son excavaciones de profundidad pequea a media, realizadas normalmente con pala retroexcavadora.Las calicatas permiten la inspeccin directa del suelo que se desea estudiar y, por lo tanto, es el mtodo de exploracin que normalmente entrega la informacin ms confiable y completa. En suelos con grava, la calicata es el nico medio de exploracin que puede entregar informacin confiable, y es un medio muy efectivo para exploracin y muestreo de suelos de fundacin y materiales de construccin a un costo relativamente bajo.Es necesario registrar la ubicacin y elevacin de cada pozo, los que son numerados segn la ubicacin. Si un pozo programado no se ejecuta, es preferible mantener el nmero del pozo en el registro como "no realizado" en vez de volver a usar el nmero en otro lugar, para eliminar confusiones. La profundidad est determinada por las exigencias de la investigacin pero es dada, generalmente, por el nivel fretico.La seccin mnima recomendada es de 0,80 m por 1,00 m, a fin de permitir una adecuada inspeccin de las paredes. El material excavado deber depositarse en la superficie en forma ordenada separado de acuerdo a la profundidad y horizonte correspondiente. Debe desecharse todo el material contaminado con suelos de estratos diferentes. Se dejarn plataformas o escalones de 0,30 a 0,40 metros al cambio de estrato, reducindose la excavacin. Esto permite una superficie para efectuar la determinacin de la densidad del terreno. Se deber dejar al menos una de las paredes lo menos remodelada y contaminada posible, de modo que representen fielmente el perfil estratigrfico del pozo. En cada calicata se deber realizar una descripcin visual o registro de estratigrafa comprometida.Las calicatas sern segn la Norma Tcnica Peruana 339.162 (ASTM D420)

ESTRATIGRAFIA La estratigrafa, del latn stratum y del griego graphia, es la descripcin de todos los cuerpos rocosos que forman la corteza terrestre y de su organizacin en unidades distintas, tiles y cartografiables. Las unidades estn basadas en sus caractersticas o cualidades a fin de establecer su distribucin y relacin en el espacio y su sucesin en el tiempo, y para interpretar la historia geolgica.La estratigrafa es la rama de la geologa que trata del estudio e interpretacin de las rocas sedimentarias estratificadas, y de la identificacin, descripcin, secuencia, tanto vertical como horizontal; cartografa y correlacin de las unidades estratificadas de rocas. Estratificacin es la disposicin en capas paralelas de las rocas sedimentarias. Estrato es cada una de las capas de que consta una formacin de rocas estratificadas.

METODOS DE REMOCION Y DE PROCESAMIENTO Es el conjunto de actividades por medio de las cuales se extrae materiales de una cantera para ser empleados en una obra determinada. Con equipo mecnico (tractores, rippers, pala mecnica) Con Explosivos (Taladros manuales, taladros con compresora y martillos, taladros con track drill, calambucos) Esta utiliza tcnicas modernas de perforacin y voladuras, adems del uso de maquinaria adecuada, que garantizan la correcta explotacin, carguo y transporte de la materia prima desde la cantera, cumpliendo con los planes normados de Explotacin de Cantera y Manejo Ambiental, segn las exigencias legales vigentes en el pas Los equipos usados en la exploracin de canteras son normalmente: tractor sobre oruga o neumtico, cargador frontal, excavadora, chancadora.

PROCESO DE EXPLOTACION

PROCESAMIENTO DE CANTERA DE RIDOS

Operaciones de agregados y de trituracin de roca implican la manipulacin y elaboracin de productos minerales no metlicos para la industria de la construccin. Productos minerales no metlicos se extraen o minadas y son transportados a la planta de procesamiento para la clasificacin de ms y/o reduccin de tamao. Adems, algunos productos reciclados agregados (tales como hormign y hormign asfltico) tambin son procesados en estas plantas. El procesamiento de arena y grava para un mercado especfico implica el uso de diferentes combinaciones de lavadoras, pantallas, y clasificadores para separar los tamaos de partculas, trituradoras para reducir el tamao de material y de almacenamiento e instalaciones de carga. Los diferentes tipos de equipos utilizados en estas plantas son: tolvas, cintas transportadoras, las pantallas, los depuradores, bombas, depsitos de almacenamiento, trituradoras, plantillas, tornillos, cargadores frontales, raspadores, camiones, motores y generadores.ZARANDA Se llama zaranda a una especie de instrumento cuadrangular, compuesto de cuatro tablas que se estrechan hacia el suelo el cual est compuesto de una red hecha de las delgados. Esta zaranda sirve en los lagares y ms comnmente en las lagaretas para acribar o zarandear, que es el trmino que usado.Zaranda esttica - Zaranda esttica est construida en acero inoxidable. Tambin puede construirse con gabinete de PVC y malla de acero inoxidable. - Este equipo es utilizado para tratamiento o pre tratamiento de aguas residuales industriales y urbanas. . - Industria o proceso de: aguas verdes, avcola (plumas), curtiembres, malteras, minera, papeleras, plsticos, tambos, etc.

Zarandas mecnica 1. Estos tipos de zaranda tiene la caracterstica de vibracin y el rendimiento estable. 2. Operacin conveniente mediante el ajuste de la fuerza para cambiar y controlar el flujo. 3. Bajo consumo, poco ruido. 4. Estructura simple, ligero, pequea cubicacin, as que es fcil de mantener. 5. se puede adoptar tipo de cuerpo cerrado, al fin de evitar ser contaminados por el polvo. 6. Zarandas vibratorias tienen un largo ciclo de vida.MALLAS ZARANDAS La construccin de una malla para zaranda reside en la concepcin racional del producto, pensado y construido para ser sometido a las ms duras condiciones de desgaste y abrasin. Los ms diversos materiales son seleccionados por nuestras mallas para zaranda, y estn diseadas para, con seguridad, satisfacer sus necesidades especficas. Variables que debemos considerar: Abertura y dimetro de alambre: Resultando el espacio til de pasaje. Superficie de Pasaje: Es el porcentaje entre la superficie de abertura y la superficie total de la malla. Calidad de Material: Acero de carbono, galvanizado, crudo natural, acero inoxidable, aceros de alta resistencia. Datos tiles para solicitar una malla para zaranda: Para solicitar una malla para zaranda debemos tener conocimiento del tipo y caractersticas del material a seleccionar y que queremos obtener.

Caractersticas para solicitar la malla para zaranda: Tipo de malla: tejida, soldada, sobrepuesta Abertura o nmero de malla. Dimetro de alambre Calidad del material. Calidad del material. Tipo de tensado.

Mallas Soldadas Sobrepuestas La construccin es mediante la superposicin de hierros fijados mediante soldadura de alta fijacin y material bsico. . Se realizan en aberturas cuadradas o rectangulares de 7 a 250 mm., con hierros de acero de espesor de 8 a 25 mm. SAE 1010 a 1075. Son tiles como grillas, para el preclasificado de piedras o materiales de gran tamao.

CHANCADORAS Chancadora es un dispositivo diseado para disminuir el tamao de los objetos mediante el uso de la fuerza, para romper y reducir el objeto en una serie de piezas de volumen ms pequeas o compactas. Si se trata de una mquina empleada para la minera, la construccin o para el proceso industrial, puede procesar rocas u otras materias slidas. En cuanto a la chancadora para la construccin o minera.

Procedimiento

En el procedimiento de chancar las piedras en ms pequeas, la primera chancada es generalmente la principal. La accin de cualquier tipo de chancadora hace uso de la fuerza, como medio de llevar a cabo la tarea de aplastar a los objetos. En esencia, implica la transferencia de fuerza de aplastamiento, que se incrementa con la ventaja mecnica, y por lo tanto con la distribucin de la fuerza a lo largo del cuerpo del objeto. Esto por lo general, consiste en colocar el objeto entre dos superficies slidas; una de las superficies acta como una plataforma y proporciona un lugar para colocar el objeto; la segunda superficie normalmente se encuentra por encima del objeto y la plataforma, y baja lentamente para ejercer la fuerza sobre el objeto. Como la fuerza destruye el objeto, la superficie superior contina descendiendo hasta que se ha producido un grado ptimo de reduccin de tamao.

CHANCADORA PRIMARIO

El sistema de Chancado Primario es un proceso de trituracin por fuerzas de compresin del mineral que viene de la fase de minado y termina con la entrega de un producto menor a 6 de dimetro al Sistema de Chancado Secundario.Qu hace el Sistema de Chancado Primario? El Sistema de Chancado Primario reduce el mineral proveniente de mina con un tamao mximo de 54 a un dimetro menor a 6. Usa como flujos auxiliares la energa elctrica, el aire comprimido y agua fresca. Recupera agua con finos desde el colector de polvos y desecha material particulado al ambiente y ruido.

CHANCADORAS SECUNDARIAS Y TERCIARIAS Las chancadoras secundarias son ms pequeas que las chancadoras primarias. Tratan el producto del chancado primario (generalmente menor a 6 pulgadas de dimetro) ya sin elementos dainos en el mineral tales como trozos metlicos, madera, etc. Al igual que las primarias, trabajan en seco y reducen el mineral a un tamao adecuado para molienda o chancado terciario, si es que el material lo requiere. Las chancadoras usadas en chancado secundario y terciario son esencialmente las mismas, excepto que para chancado terciario se usa una abertura de salida menor. El equipo ms usado es la chancadora de cono aunque tambin se usan chancadoras de rodillo y molino de martillo.PLANTAS DE AGREGADOS DE LAVADO Aplicacin de la mquina Lavadora de arena Esta serie de la lavadora de arena se utiliza ampliamente en los trabajos de la seleccin, clasificacin y edulcoracin de las industrias de metalurgia, materiales de construccin, etc favorable a los materiales de grano fino y grano grueso en la operacin de lavado. Es el producto esencial para la arena.

La mquina lavadora de rueda se utiliza ampliamente en los trabajos de la seleccin, clasificacin y edulcoracin de las industrias de metalurgia, materiales de construccin, etc... Favorable a la arena de construccin y la grava de los caminos.

Lavadora de la arena del tornillo es para las obras de construccin, plantas de grava, cristalera, estacin hidroelctrica y otras unidades, utilizada en la seleccin, clasificacin y la deshidratacin como se requiere arena de partculas pequeas. Un tanque de sedimentacin se encuentra en la parte inferior de la formacin oblicua de la cisterna y la cabeza del tornillo sumerge en el tanque de sedimentacin. El motor impulsa la rotacin del tornillo lo que ajunta la conduccin de la reduccin del rebajador. El agua se alimenta por el fundo del tanque de sedimentacin, as completando los procesos de la limpieza, la deshidratacin y la clasificacin. Una gama completa de la planta modular de procesamiento de agregados y reciclado, incluida la depuracin de barriles, las pantallas de vibracin de lavado y aclarado, pantallas de drenaje, plantas de arena y las unidades de recuperacin de las multas. Si usted requiere las plantas de procesamiento completo o simplemente enjuagar las plantas para mejorar la limpieza de sus productos que podemos ofrecer a mviles y montados en patn para satisfacer sus necesidades.

CONCLUSIONES:

Despus de haber realizado este trabajo llegamos a definir lo que es una cantera y como es que se clasifica, lo cual para nosotros como estudiantes fue muy importante conocer todo lo referido a canteras.

Como al inicio del trabajo nos propusimos objetivos especficos logramos lo propuesto, los pasos para realizar una explotacin, disponibilidad, consideraciones de acceso, topografa, calicatas, estratigrafa, evaluacin de la cantera, rendimientos, mtodos de remocin y de procesamientos, traslado y acumulacin de materiales procesados. Lo cual para nuestro grupo el ms importante es la disponibilidad del terreno.

En este presente trabajo conocimos todos los equipos y maquinarias que es necesario para la explotacin de una cantera tales como :

Excavadora cargadora sobre ruedas tractor sobre orugas cargador frontal retro excavadora, etc.

RECOMENDACION

Cada agregado diferente deber acopiarse por separado, para evitar cambios en su granulometra original. Todo el personal que est trabajando en la cantera tienen que estar con sus implementos de seguridad ya que es muy peligroso el trabajo en la explotacin de cantera.

BIBLIOGRAFA: Laboratorio De Ensayo De Materiales FIC UNI Tecnologa del concreto para Residentes, Supervisores y Proyectistas Microsoft Encarta Biblioteca De Consulta 2003. 1993-2002 www.construaprende.com/trabajos/t2 www.monogafias.com La Naturaleza Del Concreto Hctor Gallegos Naturaleza Y Materiales Del Concreto Enrique Rivva Lpez - ACIPERU