La Piedra en La Construccion

TEMA: LA PIEDRA EN LA CONSTRUCCION

PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS EN EDIFICACIONES II -DOCENTE: ING ARNALDO YANA TORRES

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INDICE GENERAL

1.1 INTRODUCCION .......................................................................................................................... 2

1.2 CONOCIMIENTOS PREVIOS ........................................................................................................ 3

1.2.1 MATERIALES PETREOS:.......................................................................................................... 4

1.2.1.1 DEFINICION DE ROCAS....................................................................................................... 4

1.2.1.1.1 CLASIFICACION DE ROCAS ............................................................................................ 5

1.2.2 LA PIEDRA ................................................................................................................................ 8

1.2.2.1 CARACTERISTICAS DE LA PIEDRA .................................................................................. 8

1.2.2.2 PROPIEDADES BASICAS DE LA PIEDRA ........................................................................... 9

1.2.2.3 ELEMENTOS QUE INCIDEN EL DETERIORO Y DURABILIDAD DE LA PIEDRA ................ 10

1.2.2.3.1 DIFERENCIA ENTRE ROCA Y PIEDRA ....................................................................... 10

1.2.2.3.2 . AGREGADOS PETREOS ......................................................................................... 11

1.2.2.3.2.1. CLASIFICACION DE AGREGADOS PETREOS .................................................. 11

1.2.2.4. PROCESOS DE SELECCIN, EXTRACCION, Y TRANSFORMACION DE LA PIEDRA EN EL

ACABADO ARQUITECTONICO ................................................................................................................ 12

1.2.2.4.1 PROCESOS DE SELECCIN, .................................................................................... 12

1.2.2.4.2 PROCESO DE TRANSFORMACION ............................................................................ 13

2.00 APLICACIONES DE LA PIEDRA EN LA CONSTRUCCION CIVIL ................................................... 15

2.01 LA PIEDRA EN LA CONSTRUCCION CIVIL............................................................................. 15

2.02 USO DE PIEDRAS COMO ELEMENTO DECORATIVO .............................................................. 20



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1.1 INTRODUCCION

La palabra piedra se usa en el lenguaje comn, en cantera, arquitectura e ingeniera para

hacer referencia a cualquier material de origen natural caracterizado por una elevada

consistencia. Los gelogos utilizan roca para referirse a estos materiales, aunque el concepto

comprende otros ms blandos. Como materia prima, la piedra se extrae generalmente de

canteras, explotaciones mineras a cielo abierto. La cantera es uno de los oficios de ms

antigua tradicin. Existen varios ejemplos arquitectnicos hechos de piedra y que podemos

ver que su estructura sigue intacta como Machu Picchu, Sacsayhuamn, la ciudadela de

piedra en Manchay, entre otras



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1.2 CONOCIMIENTOS PREVIOS

Todo empez desde la edad piedra, teniendo en las rocas un arma de defensa y herramienta

personal como hachas, cuchillos y otros, as como material de ornamentacin. En el Imperio

incaico la piedra ha sido utilizada en la construccin de santuarios y templos como: Machu

Picchu, Sacsayhuamn, entre otros; as como en la construccin de puentes y canales, etc.



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1.2.1 MATERIALES PETREOS:

Los materiales ptreos se obtienen a partir de las rocas. Estas rocas se encuentran como

bloques, losetas, grnulos y fragmentos de distinto tamao. Se utilizan para construcciones

arquitectnicas o de obra civil, ornamentacin, etc.

1.2.1.1 DEFINICION DE ROCAS

Una roca es un agregado slido de minerales de origen natural. Las rocas pueden estar

formadas por un solo tipo o por muy diversos tipos de minerales; esto depende de los procesos

que las originan. Existen minerales que ocurren de manera abundante en las rocas, algunos

de ellos son el cuarzo, la calcita, el feldespato y la biotita. Otros minerales son muy escasos y

no forman comnmente rocas, algunos ejemplos de estos son el diamante, los minerales de

plata, y el oro.



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1.2.1.1.1 CLASIFICACION DE ROCAS

Las rocas se pueden clasificar en tres diferentes grupos los cuales son:

A) ROCAS IGNEAS: (la palabra gnea viene del latn ignis que significa fuego) Son Rocas

formadas por el enfriamiento del magma en el interior de la corteza terrestre. Estas piedras

una vez extradas son cortadas en cantera y son utilizadas en adoquinados, enchapes de

muros, chimeneas, pulidas para usos ms finos como tableros de cocina, etc. Ejm. Diorita,

granito, basalto, etc.



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B) ROCAS SEDIMENTARIAS: Se formaron por la acumulacin de sedimentos que se

consolidaron en rocas duras, firmes y estratificadas, por un proceso de meteorizacin, erosin,

transporte y sedimentacin de rocas pre - existentes, en un caso, en otros por proceso de

precipitacin y acumulacin en la superficie de la tierra. Estas piedras comnmente son

conocidas como PIEDRA LAJA Ejm. Lutitas, travertino, gres, anhidrita, calizas, etc

DIORITA GRANITO BASALTO

PIEDRA POMES PORFITO GRANITICO

GRES TRAVERTINO CALIZA



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C) ROCAS METAMRFICAS: (del griego meta que significa cambio, y morphe que significa

forma; lo cual significa cambio de forma). Cuando las rocas gneas, sedimentarias o tambin

metamrficas son sometidas a presiones y temperaturas altas se generan cambios en la

mineraloga y forma, y/o arreglo de los granos generndose una roca metamrfica.

Ejm. Pizarra, mrmol, gneis, etc

ROC

A

INICIAL

GRANITO ARCILLOSA ARENISCA BASALTO CALIZA

RO

CA

CO

N M

ETA

MO

RF

ISM

O

BA

JO

GNEIS PIZARRA CUARCITA ESQUISTOS MARMOL

ME

DIO

ESQUISTOS ANFIBOLITA

ALTO

CORNEANA GRANULITA

ANHIDRITA CONGLOMERADO LUMAQUEL

A



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1.2.2 LA PIEDRA

La piedra es el material de construccin noble por excelencia, y su demanda no cesa de

aumentar. Desde el punto de vista de la bioconstruccin,

1.2.2.1 CARACTERISTICAS DE LA PIEDRA

La piedra rene varias ventajas:

Larga vida, con poco mantenimiento y reparaciones sin mucha frecuencia.

Buen aislamiento acstico.

Buena inercia trmica, que disminuye la oscilacin de la temperatura interior siempre que

las paredes igualan o superan los 50 cm.

Buena proteccin contra el calor del verano

En contraposicin, las desventajas de la construccin a base de piedra incluyen

Construccin ms lenta

Mayores costes de mano de obra.

Riesgo de deterioro por humedad.

La sobreexplotacin e insostenibilidad de muchas de las canteras de procedencia

La cantidad de energa necesaria para llevar a cabo la construccin

Para la adecuada utilizacin de la piedra se han de conocer algunas de sus Propiedades

Bsicas tales como:



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1.2.2.2 PROPIEDADES BASICAS DE LA PIEDRA

Exfoliacin: Es la facilidad con que un material se rompe en uno o ms planos definidos o

sea que su masa presenta menos cohesin.

Lustre: Es el aspecto de la superficie del material al reflejo de la luz.

Apariencia: para trabajos de fachada (piedra vista), debe de tener una textura adecuada y

compacta. El color claro es ms adecuado ya que es ms 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 accin de

desintegracin del tiempo. La resistencia a la compresin de las piedras de los edificios, en la

prctica oscila 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 ms densas, sin embargo para la construccin de

cpulas, 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.

Trabajabilidad: Ha de ser econmicamente viable a cortar, darle la forma y tamao

adecuado.

Resistencia al fuego: Las piedras han de estar libre de carbonato clcico, xidos de hierro,

y minerales con coeficiente de expansin trmica. Las rocas de ignicin presentan

desintegracin debido al cuarzo el cual se desintegra en pequeas partculas a temperaturas

de 575 C. La caliza, sin embargo, puede resistir temperaturas un poco mas elevabas:

alrededor de 800 C se desintegra.

Densidad: la densidad de todas las piedras es de 2.3 a 2.5 Kg/dm3.

Movimiento trmico: pueden causar problemas por ejemplo en uniones cuando aparece la

lluvia. El mrmol tiene variaciones cuando est expuesto al calor se expande, al enfriarse no

vuelve al estado inicial.



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1.2.2.3 ELEMENTOS QUE INCIDEN EL DETERIORO Y DURABILIDAD

DE LA PIEDRA

a) Lluvia: La lluvia afecta tanto fsicamente como qumicamente a la piedra. La accin fsica

es debido a la erosin y capacidad de transporte de la descomposicin, oxidacin e

hidratacin de los minerales presentes en la piedra.

b) Heladas: el agua interna de las piedras se congela y al expandirse produce fisuras.

c) Viento: El arrastre de partculas slidas produce abrasin.

d) Cambio de Temperaturas: Si las rocas estn producidas con minerales de diferentes

coeficientes lineales de expansin, puede ocurrir un deterioro.

e) Vegetales: los materiales orgnicos e inorgnicos en contacto con humedad o agua de

lluvia puede producir el comienzo de un proceso bacteriolgico, lo que produce una

descomposicin.

f) Descomposicin Mutuo: la utilizacin de diferentes tipos de piedras a la vez, produce la

descomposicin mutua. Por ejemplo, la arenisca de utiliza bajo la caliza, el agua de lluvia

que cae sobre la caliza es arrastrado a la arenisca y se descompone.

g) Agentes Qumicos: hongos, cidos, hongos cidos en la atmsfera deterioran la piedra.

Las piedras compuestas de CaCO3, MgCO3 son afectadas negativamente.

Entre los ensayos se podran destacar la densidad, absorcin de agua, resistencia a la

heladas, resistencia al ambiente (que podra ser cido), y la resistencia a compresin que se

debern de determinar para evitar el deterioro de la piedra y ampliar su durabilidad.

Piedras con capacidad muy alta de absorcin de agua no deben utilizarse, o estar expuestas

a ambientes de hielo-deshielo. La piedra porosa es menos durable que la piedra densa. Las

piedras con poros tortuosos son ms perjudiciales que los que tienen la misma porosidad pero

con los poros rectos.

1.2.2.3.1 DIFERENCIA ENTRE ROCA Y PIEDRA

-Roca.- Es aquel material in situ, o sea, que no ha sufrido ninguna modificacin por parte del

hombre, es trmino Geolgico.

-Piedra.- Es aquel material rocoso que ha sufrido modificacin por parte del hombre; por lo

tanto ya no se encuentra en su lugar de origen.



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1.2.2.3.2 . AGREGADOS PETREOS

Se les llama agregados ptreos a los materiales minerales naturales utilizados en las mezclas de

concretos y morteros

1.2.2.3.2.1. CLASIFICACION DE AGREGADOS PETREOS

Los tipos de agregados ptreos se pueden clasificar en:

Agregados Naturales: Son aquellos que se utilizan solamente despus de su distribucin

de tamao para adaptarse segn su disposicin final.

Agregados de Trituracin: Son aquellos que se obtienen de la trituracin de rocas de

canteras de las granulometras de rechazo de los agregados naturales.

Agregados Artificiales: Son agregados subproductos de procesos industriales,como ciertas

escorias materiales precedentes de demoliciones, utilizables yreciclables



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1.2.2.4. PROCESOS DE SELECCIN, EXTRACCION, Y

TRANSFORMACION DE LA PIEDRA EN EL ACABADO ARQUITECTONICO

1.2.2.4.1 PROCESOS DE SELECCIN,

La condicin de eleccin es el costo, diseo, valor ornamental y la durabilidad. En el caso de

su eleccin el coste es en general la condicin ms importante. El trabajo que requiere la

piedra en tallarlo etc. es ms costoso que el valor de la piedra en s. Es muy importante elegir

la piedra sabiendo al ambiente que estar expuesto. Se ha de tener claro la clasificacin de

las piedras y sus propiedades.

CRITERIOS DE SELECCIN EN EL AMBITO

Los criterios para la eleccin de acabados, adems de los econmicos, suelen ser tcnicos,

en funcin del uso de destino y ubicacin, y arquitectnicos, en base al aspecto esttico, que

hace se distinga del contexto general en que vaya emplazado y proporciona una percepcin

plstica o crea un estilo. As, en ocasiones se trabajan algunas piedras de suficiente

consistencia, con varios tipos de finos apunterados o cincerados, consistentes en rayas

paralela de 1-2 mm de profundidad, separadas de 0,5 a 3 cm., o se somete la superficie

cortada o serrada a un arenado mediante chorro de arena. Tambin se solicitan costeros

(tablas de cierto grosor que limitan los bloques tras el aserrado), en cuya cara visible se



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destacan las acanaladuras cilndricas paralelas producidas por los barrenos al cortar la

piedra. ltimamente a ciertas rocas se les somete a procesos de envejecimiento forzado

mediante empleo de un tratamiento con cidos. En otras construcciones se han utilizado

variantes de trabajo superficial manual producidas por cualquier herramienta, como por

ejemplo finos raspados continuos o discontinuos, hendiduras o picaduras de distintas

profundidades y densidades, etc. Como puede deducirse, artesanalmente podran

1.2.2.4.2 PROCESO DE TRANSFORMACION

Cualquier piedra ya sea dura o blanda, tras ser extrada en bruto puede ser elaborada y

transformarse en un adoqun, una losa o dems elementos mediante las distintas tcnicas de

confeccin y acabado. La diversidad de acabados no hace sino incrementar an ms el amplio

abanico de posibilidades de uso a que la piedra puede destinarse sin cambiar las

peculiaridades intrnsecas del material natural. La cantera no slo abarca los trabajos de corte

de la piedra, conformando las dimensiones y forma finales, sino que tambin comprende los

trabajos de terminacin, que proporcionan a la superficie visible los diferentes aspectos que

quedan impresos en la piedra tras la utilizacin de las ltimas herramientas.

A continuacin se describen los trabajos de divisin, desbaste y acabados, que hace unos

aos eran realizados nicamente a mano, pero que hoy da se realizan en la mayor parte de

los casos a travs del empleo de sofisticada maquinaria.

TRABAJO DE DIVISION : Para este trabajo, suelen utilizarse mazas, cuas y sierras.

Las cuas son golpeadas con los mazos para que, al introducirse en muescas previamente

hechas, produzcan el agrietamiento de la piedra. En rocas blandas y semiduras suelen

utilizarse sierras de dientes, y en rocas duras suelen emplearse sierras de hilo o de lmina,

cuya accin es facilitada por la adicin de un abrasivo.

Generalmente se emplean las sierras metlicas para obtener placas delgadas de piedra de

unos pocos centmetros de espesor.



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TRABAJO DE DESBASTE: Este trabajo consiste en dar a las piedras la forma aproximada

que van a tener en la obra. Las dimensiones de las caras que luego han de tener una labra

posterior, sern mayores que las definitivas y se ajustarn a stas en el trabajo de acabado.

Para el trabajo de desbaste se utilizan la maceta, el cincel y el martillo de desbastar. Se

comienza labrando con cincel una tira de unos 3 cm de ancho, plana en uno de los bordes de

la superficie. Despus se hace lo mismo en los otros bordes. El material que queda entre estas

fajas, que determinan el plano de la superficie, se quita con martillo de desbastar o con cincel.

As se procede con las dems caras.

Si la pieza tiene formas complicadas, el desbaste tambin es complicado y solo la habilidad

del cantero puede conducir al xito



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2.00 APLICACIONES DE LA PIEDRA EN LA CONSTRUCCION CIVIL

La utilizacin de la piedra depende de la naturaleza del trabajo, ya sea en construccin civil o

en acabados decorativos.

2.01 LA PIEDRA EN LA CONSTRUCCION CIVIL

EN LA CONSTRUCCION DE CIMIENTOS CORRIDOS

Las piedras de zanja, son piedras de forma angulosa o redondeada que se aaden al concreto

de los cimientos. Pueden medir hasta 25 cm de lado o de dimetro. La piedra de cajn, se

adiciona al concreto de los sobre cimientos. (10 cm como mximo). Ambas deben estar limpias

y sin impurezas al ser utilizadas.

.



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EN LA CONSTRUCCION DE MUROS DE CONTENSION



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EN LA CONSTRUCCION DE PEDRAPLENES- TERRAPLENES



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EN LA CONSTRUCCION DE ESCOLLERAS

USOS EN LA CONSTRUCCION DE ARIDOS

ridos para la preparacin de hormigones (construccin y obras de

Infraestructura) (figura .a)

ridos para la preparacin de aglomerantes asfalticos

Balastos, sub-balastos y gravillas

Escolleras para la proteccin de obras portuarias, ros y canales

Taludes de sostenimiento (terraplenes)

Rellenos y aplicaciones varias



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Materias primas para la industria (cemento, vidrio, cal, cermica, metalurgia,

siderurgia, cargas, plsticos. arenas para filtros, etc.)



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2.02 USO DE PIEDRAS COMO ELEMENTO DECORATIVO

A) ARENISCA

Roca aglomerada. Est formada por arenas unidas por un cemento de naturaleza variable.

Es una roca constituida fundamentalmente por granos de cuarzo. Presenta valores de

resistencia a compresin y flexin muy variables, desde los bajos e intermedios de las

areniscas ms deleznables, hasta los ciertamente altos de las areniscas bien cementadas.

Hoy en da se utilizan en recubrimiento de fachadas, construccin de viviendas unifamiliares

y decoracin de exteriores e interiores, adquiriendo con el tiempo clidas ptinas que



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contribuyen a ennoblecer su aspecto. Estas rocas son en general malas para muros y para

concreto.

B) BASALTO

Roca de origen volcnico, constituido principalmente por slice, hierro y magnesio, de

resistencia dura. Esta piedra al ser fundida se usa como revestimiento en la construccin y

pavimentacin de calles y carreteras, ya que es un material resistente al desgaste,

C) BRECHA

Conglomerado compuesto en ms o menos del 50 % de fragmentos angulares de tamao

superior a 2 milmetros de roca unidos por un cemento natura



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D) CUARCITA

Es una roca aglomerada. Est constituida por granos cuarzosos unidos por un cemento

tambin cuarzoso. Su color es blanquecino o amarillo claro. Roca silcea, compacta,

constituida por cristales de cuarzo soldados entre s.

As pues, se utilizan para muros de mampostera, recubrimientos y solados.

E) GRANITO

El granito es una piedra frecuentemente utilizada en la construccin, siendo una roca

gnea consolidada lentamente a gran profundidad y que ha llegado a la superficie por

plegamientos de la corteza terrestre y destruccin de las capas superiores

.



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F) PIZARRA

Es de estructura hojosa, aunque no es tan dura ni tan brillante como el granito. Suele

presentar colores oscuros. La principal caracterstica de la pizarra es el estar

constituida por minerales laminares muy finos, del grupo de la arcilla, y el poseer una

exfoliacin plana muy marcada. Por esto se presta a la obtencin de placas de escaso

grosor, planas, impermeables e insensibles a agresiones atmosfricas, muy resistentes

a la flexin cuya terminacin superficial se obtiene mediante el lajado o labrado.

Solamente en el caso, en que la composicin mineralgica lo permite, se elabora

superficialmente, obteniendo un buen pulido. Tradicionalmente se ha explotado, desde

hace siglos, para su utilizacin como placas para las cubiertas de distintos formatos y

grosores y en mampostera, si bien, actualmente tambin se aplica a solados y

recubrimientos de exteriores o interiores.

G) SILLAR

Piedra de origen volcnico, es un caso especial ya que a pesar de ser de fcil labrado,

es muy resistente, y puede ser utilizada tambin como elemento estructural. En el Per

la Cantera ms conocida es la de Yura, y la produccin es tan pormenorizada que su

uso bsicamente se restringe al rea de Arequipa



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H) MRMOL

Al igual que las calizas, de las que derivan, son rocas conformadas principalmente por

carbonato clcico, que han sufrido procesos de recristalizacin. Esto proporciona una

gran dureza que, unido a su buena cristalizacin, predisponen a estas rocas para su

buen pulido superficial, con aparicin de perfecto brillo. Presentan valores mecnicos

altos.

Los mrmoles se han utilizado desde hace siglos principalmente en la ornamentacin,

escultura y otras nobles aplicaciones artsticas, as como en solados y paramentos de

construccin culta y monumental.

Hoy en da, se dispone de todo tipo de piezas para interiores y fachadas de edificios,

encimeras de cocina o elementos decorativos, estando presentes en construcciones de

prestigio.



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I) PRFIDO

Piedra cuya rugosidad y dureza la hacen apta para revestimientos y pavimentaciones

a) Bloques Macizos: destinados al aserrado en telares. Luego de pulidos, lustrados o

fiamantados se los utiliza como revestimientos de muros, pisos, escaleras, mesadas,

etc.

b) Lajeada o Plano Natural: el Prfido Patagnico es la nica piedra que presenta una

superficie o plano natural de cantera y, gracias a su rugosidad y dureza es indicado

para revestimientos y pavimentaciones. Se presenta en cantera en chapas

estratificadas en espesores de 1 a 10 cm. Y que luego en planta son transformados en

adoquines, losas, cordones, lajas irregulares, etc.

Se presentan en una variedad de colores mixturados dentro de la gama del gris, rojo,

ocre, violeta, marrn.

De las variedades Bloques Macizos y Lajeada o Plano Natural se logran productos que

en el mercado se presentan as adoquines, lajas, baldosas,

Piso de laja Piso adoquinado



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Piso con baldozas Escaleras alzadas

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