GRUPO 3_Informe de propiedades de materiales petreos. (1) - copia.docx

UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE
FACULTAD DE INGENIERÍA
Carrera de Ingeniería Civil
“PROPIEDADES DE MATERIALES PETREOS”
CURSO: MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN.
CÓDIGO DE CLASE: 16160.
INTEGRANTES:
- Carrasco Mantilla José Antonio N00282456.
- Huamán Alvites Luis Fernando N00301220.
- Marín Cabrera Leydi N00295159
- Saavedra Ortiz Nixsson Yampier N00297589
- Sánchez Toledo Adrian Anderson N00301220.
DOCENTE: Ing. CARLOS ELDER RUDECINDO CALUA CARRASCO.
Cajamarca – Perú - 2023

ÍNDICE
I. RESUMEN..................................................................................................................................................................... 3
II. OBJETIVOS.................................................................................................................................................................. 4
a) General:.......................................................................................................................................................................... 4
b) Específicos...................................................................................................................................................................... 4
III. MARCO TEORICO ..................................................................................................................................................... 4
2.1. Materiales de construcción.......................................................................................................................................... 4
2.2. Tipos de materiales de construcción........................................................................................................................... 6
IV. EQUIPOS, MATERIALES E INSTRUMENTOS..................................................................................................... 9
A) DETERMINACIÓN DE LA CAPILARIDAD DE UNA ROCA:.................................................................................. 9
B) DETERMINACIÓN DE GRADO DE ABSORCIÓN DE UNA ROCA: ............................................................... 12
C) DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD NATURAL DE UNA ROCA: ................................. 14
D) DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES FÍSICAS DE ROCAS NATURALES................................................. 16
E) DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES MECÁNICAS....................................................................................... 19
E.1) DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIAA LA COMPRESIÓN DEROCAS.......................................................... 19
V. RESULTADOS............................................................................................................................................................ 22
VI. DISCUSION DE RESULTADOS.............................................................................................................................. 24
VII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES........................................................................................................ 25
Conclusiones ...................................................................................................................................................................... 25
Recomendaciones .............................................................................................................................................................. 25
VIII. BIBLIOGRAFIA:........................................................................................................................................................ 26
IX. ANEXOS (02 pts.):....................................................................................................................................................... 27
a. Panel Fotográfico ........................................................................................................................................................ 27
b. Tablas Complementarias............................................................................................................................................ 27

I. RESUMEN
En el presente informe se estudiará y analizara las propiedades físico- mecánicas de una de
las rocas existentes en la ciudad de Cajamarca, que es el granito, está la podemos definir
como una roca ígnea (plutónica) de textura granular compuestas, esencialmente, de
feldespato y cuarzo. Macroscópicamente son blancos, gris claro, rosados, amarillentos y a
veces verdosos. Constituye una roca dimensionable, por lo tanto, puede ser cortado y pulido
a dimensiones y formas específicas. Es superior al mármol en dureza, resistencia al desgaste,
corrosión y aplicación de esfuerzos de compresión. Se forma por el enfriamiento del magma
debajo de la superficie de la tierra y es el tipo de roca más común de los continentes.
Conjuntamente, este tipo de roca ha sido empleada en la industria de la construcción para el
recubrimiento de fachadas y arquitectura en general; como material ornamental, para
elaborar figuras y monumentos; y en la industria manufacturera.
Por otro lado, las principales propiedades que presenta el granito para poder identificarlas
son su composición, textura, estructura, color, densidad, conductividad de calor. A través de
las diversas características que posee, se determina el uso para el cual están destinadas en el
área de construcción.
En síntesis, el presente estudio y análisis del granito es para conocer las distintas propiedades
que posee, y para que de esta manera podamos determinar la utilización de esta con respecto
a la naturaleza del trabajo a realizar, ya sea en el ámbito de la arquitectura en general, así como
también en la industria de la construcción como el recubrimiento de fachadas, entre otros. Al
mismo tiempo, este trabajo es de suma importancia, debido a que nos ayudara a poder ampliar
nuestros conocimientos sobre los materiales pétreos, y aplicar lo aprendido en el área de la
ingeniería civil.

II. OBJETIVOS
a) General:
 El objetivo principal del ensayo es determinar las propiedades físicas y
mecánicas de la roca granito.
b) Específicos
 Calcular el coeficiente de capilaridad de una roca (granito)
 Determinar el grado de absorción de una roca (granito)
 Hallar el contenido de humedad natural de 3 rocas (granito).
 Analizar los resultados obtenidos de cada ensayo
 Encontrar la resistencia a compresión del granito.
III. MARCO TEORICO
2.1. Materiales de construcción
Antecedentes de la investigación
 Antecedentes internacionales
(López, 1994) como cito Dany G. E. (2018) como cito, Estudio de los materiales
de construcción en la Alhambra. En esta tesis se estudia los materiales de
construcción de la alhambra: ladrillos, hormigones, morteros y revocos.
También se aborda el estudio de las patinas superficiales de las sales solubles
y de las posibles materias primas utilizadas en la fabricación de estos
materiales. Las técnicas de estudio han sido la difracción de rayos x, la
microscopia óptica, microscopia electrónica de barrido, microsonda
electrónica, poro simetría de inyección de mercurio, ensayos hídricos, datación
mediante carbono 14 y análisis químico mediante ICP, fluorescencia de rayos
x, activación neutrónica y absorción atómica. Las conclusiones obtenidas se
refieren a los modos de elaboración de los diferentes materiales y a su estado
de conservación. También se hacen algunas recomendaciones en cuanto a
materiales de restauración. Asimismo, se aportan nuevos datos acerca de los
problemas históricos referentes a las etapas de construcción de la alhambra.
 Antecedentes nacionales
Construcción sismo resistente en tierra: la gran experiencia contemporánea de la
Pontificia Universidad Católica del Perú. muchos países en vías de desarrollo

la alternativa de vivienda más común es la construcción con tierra, pues el
material es abundante y barato. La construcción tradicional de viviendas de
tierra se realiza informalmente, sin asesoría técnica. Por ello, la calidad de
estas construcciones es generalmente muy baja. En zonas sísmicas donde se
construye con tierra, 8 cada vez que ocurre un terremoto colapsan muchas
construcciones de este material, causando considerables pérdidas económicas
y lamentables pérdidas de vidas. Las comunidades académicas y
profesionales de algunos países sísmicos no han permanecido impasibles
frente a esta grave situación. En el Perú, investigadores de la Pontificia
Universidad Católica del Perú (PUCP) han venido investigando la
construcción con tierra en áreas sísmicas desde hace cerca 40 años y han
obtenido invalorables resultados. Este artículo describe la evolución del
conocimiento generado en la PUCP del material tierra armada, compuesto por
tierra y refuerzos compatibles, que permite lograr construcciones sismo
resistentes (Blondet, M., Vargas, J, Tarque, N., & Iwaki, C., 2011) como cito
Dany G. E.(2018).
 Definición.
Los materiales son las sustancias que componen cualquier cosa o producto. Desde
el comienzo de la civilización, los materiales junto con la energía han sido
utilizados por el hombre para mejorar su condición. Las primeras edades en
las que se clasifica nuestra historia llevan sus nombres de acuerdo al material
desarrollado y que significó una época en nuestra evolución. La edad de
piedra con las primeras herramientas y armas para cazar fabricadas en ese
material, la edad de bronce en la que se descubre la ductilidad y multiplicidad
de ese material, seguida de la edad de hierro en la que este reemplaza al
bronce por ser un material más fuerte y con más aplicaciones, etc. Los
productos de los que se ha servido el hombre a lo largo de la historia para
mejorar su nivel de vida o simplemente para subsistir han sido y son
fabricados a base de materiales, se podría decir que estos están alrededor de
nosotros estemos donde estemos. De ellos depende en parte nuestra
existencia. Hay muchos más materiales de los que utilizamos día a día, los
que vemos en las ciudades o los que utilizamos en nuestro quehacer diario
(Suarez, 2012).

2.2. Tipos de materiales de construcción
 Materiales pétreos
“son las piedras y rocas naturales y sus derivados. Los más usados en la
construcción son la roca caliza, el mármol, el granito, la pizarra y los áridos
(piedras de diferentes tamaños)” (Hornbostel, 2004, pág. 34)
“La piedra natural es el único material de construcción que ha encontrado
siempre nuevas aplicaciones y se ha manifestado insustituible” (Escobar,
2013). “Existen en nuestra época nuevos materiales de construcción, sin
embargo, ninguno de ellos reúne las cualidades de la piedra natural, sobre
todo en el sentido estético” (Escobar, 2013, pág. 17).
 Propiedades de los materiales pétreos
Para (Escobar, 2013, pág. 18), las propiedades de los materiales pétreos son los
siguientes:
1. “Densidad. Suele estar comprendida entre 2-3 g/cm3. En la densidad van a influir los
minerales integrantes del material, así como el % del volumen de huecos” (Escobar, 2013).
2. “Durabilidad. Es el período de uso sin deteriorarse y perder sus propiedades. La durabilidad
es alta y pueden durar inalterables durante cientos de años. La estructura del material no se

altera por la acción de los agentes exteriores (lluvia, viento, heladas, CO2 ), solo se modifica
la capa más superficial “ (Escobar, 2013).
3. “Dureza. Es la resistencia al rozamiento, rayadura, penetración. La dureza de los materiales
pétreos depende de la dureza de los minerales que tengan y de la cohesión de la masa de
dichos materiales” (Escobar, 2013). “Para determinar la dureza de los materiales se utiliza la
escala de Mohs, ordenándolos del más blando al más duro” (Escobar, 2013). “1. Talco 2.
Yeso 3. Calcita 4. Fluorita 5. Apatito 6. Feldespato 7. Cuarzo 8. Topacio 9. Corindón 10.
Diamante” (Escobar, 2013).
4. Resistencias mecánicas. “Tienen muy buena resistencia a compresión (contracción). Se cree
que a mayor densidad mayor resistencia a compresión, En cambio tienen baja resistencia a
tracción (estiramiento) y baja resistencia a flexión (tracción y compresión simultáneas)”
(Escobar, 2013).
5. Elasticidad. “En general, los materiales pétreos no son elásticos, aunque según sean granos o
rocas, se pueden presentar ciertas deformaciones elásticas, Las piedras son muy poco
elásticas, es decir, no se deforman, sino que directamente se rompen, Las muestras
granulares sí pueden tener cierta deformación sobre todo en grandes agrupaciones” (Escobar,
2013).
 Capilaridad
Las fuerzas de capilaridad se desarrollan en la interfase sólido-líquido,
consecuencia de la curvatura que presenta el agua en los poros formando
meniscos. Por encima de un 40 % de humedad relativa se forman meniscos de
agua líquida en los poros pequeños al ponerse en contacto el agua adsorbida
en sus paredes. La fuerza desarrollada depende esencialmente del tamaño de
los capilares, del ángulo de contacto sólido-agua y de la tensión superficial
del agua, (indirectamente y en menor medida de la temperatura).(Gregg y
Sing, 1982).

 Contenido de humedad
Garcia Hermoso, F. (2006). El contenido de agua o humedad representa el
porcentaje del peso de agua en una determinada masa de suelo con respecto al
peso de partículas sólidas. A su vez es la cantidad de agua concentrada en un
material, como suelo, rocas, cerámica o madera, medida a través de análisis
volumétrico o gravimétrico.
Por otro lado, el contenido de humedad del suelo puede cambiar rápidamente y
aumentar en minutos u horas.
 Resistencia a la comprensión
(Ragan, 1980). La resistencia a la compresión simple de las rocas es el parámetro
más común para definir los criterios de rotura y el comportamiento geo
mecánica de un macizo rocoso. Su obtención en ensayos de laboratorio requiere
muestras cuidadosamente preparadas y de un tiempo considerable para conocer
su resultado, lo que puede representar un alto costo.

IV. EQUIPOS, MATERIALES E INSTRUMENTOS
Se mencionará el equipo, las herramientas y el material con el que se trabajó en laboratorio para cada ensayo,
aparte del EPP correspondiente. Además, se expresará mediante pasos el procedimiento realizado durante la
práctica.
A)DETERMINACIÓN DE LA CAPILARIDAD DE UNA ROCA:
Equipo:
 Balanza, capacidad de 1000 gr
 Horno de 50Lt. A temperatura de 100°C ± 5ºC
Herramientas:
 Bandeja (metálica o plástica)
 Vernier
 Guía (llenar datos)
 Cámara fotográfica
 Cronómetro
 Embudo de plástico
 06 trozos de cerámica de 1cm de ancho de longitud variable
Materiales:
 03 piedras de granito, en forma cúbica
 01 Onza de tinte pudiendo ser: anilina, tempera, de color rojo, azul o verde Plumón
indeleble color verde
 01 Bandeja de plástico mediana de altura mayor a 8cm

Procedimiento: (Trabajamos con la roca I)
1. Medimos las muestras con el vernier y determinamos el promedio de cada
dimensión
2. Colocamos en el Horno a una temperatura de 100ºC ± 5ºC por 24 horas, hasta
peso constante y determinamos el peso seco de la muestra

3. En la roca marcamos 1 cm de altura medido desde la base de las rocas, luego en
la bandeja colocamos los tacos de 1 cm de altura, después colocamos la roca sobre
los tacos y echamos el agua preparada con tinte hasta que alcance la marca de 1
cm de la roca. Es importante verificar la horizontalidad del nivel de agua
4. Sacamos la muestra con precaución y la secamos
5. Obtenemos el peso de las rocas con el agua absorbido.

6. Por diferencia de pesos obtenemos la cantidad de agua absorbida (P)
7. Medimos el fleco capilar en cm2
, que es el área humedecida de la roca a partir del
centímetro medido medido, pero en este caso nuestras piedras fueron pintadas
toda su área.
8. Determinamos la capilaridad en gr*min / cm2, mediante las siguientes
expresiones:
B)DETERMINACIÓN DE GRADO DE ABSORCIÓN DE UNA ROCA:
Equipo:
Herramientas:
 Depósito hondo (plástico o metálico) (Fig. 11)
 Cronómetro

Materiales:
 01 piedra de granito, en forma cúbica con 4cm x 4cm x 4cm de tamaño
 Agua
Procedimiento: (Trabajamos con la roca 4)
1. Medir las muestras con el vernier y determinar el promedio de cada dimensión.
2.
3. Colocar en el Horno a una temperatura de 100ºC ± 5ºC por 24 horas y
determinamos el peso de la muestra seca.

4. Colocamos dentro del agua por un tiempo mínimo de 24 horas y hasta obtener
peso saturado con variación menor al 0.5% y obtenemos el peso.
5. Determinar el grado de absorción mediante la siguiente expresión:
C) DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD NATURAL DE
UNA ROCA:
Equipo:
Herramientas:
 Vernier
 Cronómetro
Materiales:
03 piedra de granito, en forma cúbica

Procedimiento: (Trabajamos con la roca 1,2,3)
1. Determinar el peso natural de la muestra (Estado natural húmedo).
2. Colocamos en el Horno a una temperatura de 100ºC ± 5ºC por 24 horas,
hasta peso constante y Determinar el peso seco de la muestra.
3. Determinar el contenido de humedad mediante la siguiente expresión: Peso
húmedo = peso natural

Carrera Profesional de Ingeniería Civil
Curso: Tecnología del Concreto
16
D) DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES FÍSICAS DE ROCAS
NATURALES
Determinación de propiedades relativas de una roca.
Equipos
- Balanza, capacidad 300 gr
- Frasco Le Chatelier o Fiola de 500 mL
- Horno de 50Lt. Temperatura 100°C ±5ºC
- Termómetro ambiental.
Herramientas.
· Vernier.
· Wincha.
· Cordel fino
· Balde de 18L.
· Bolsa plástica fina.
· Hoja de reporte.
· Cronómetro.
· Comba mediana.
· Cámara fotográfica.
Materiales.
- 01 roca natural, el equipo determinará de las rocas traídas, a cuál se determinará sus
propiedades.

17
Procedimiento y actividades.
1. Pesamos la muestra.
2. Molemos la piedra tratando de no perder el peso inicial de la muestra.
3. Pesamos una tara

18
4. Volvemos a pesar con la tara y calcular el peso.
5. Vaciamos la muestra en una probeta de 500 ml de agua.
6. Removemos la tara y dejamos asentar para obtener las propiedades volumétricas.

19
E) DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES MECÁNICAS
E.1) DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIAA LA COMPRESIÓN DEROCAS.
Equipo:
 Prensa hidráulica, capacidad 10 000 kgf. Termómetro ambiental.
Herramientas:
 Vernier
 Cronómetro
 24 trozos de papel de 6cm X 6cm
Materiales:
 01 piedra de granito, en forma cúbica con 4cm x 4cm x 4cm
de tamaño(secada al horno)
Procedimiento:
1. Dimensionamiento de las probetas de las rocas.

20
2. Colocar nuestra muestra en los platillos de la máquina de compresión.
3. Es importante que con ayuda del técnico de laboratorio regulemos el
deformímetro para no tener problemas al momento de aplicar la carga.
4. Uno de los estudiantes debe registrar con su cámara el cambio de la manecilladel
deformímetro mientras que el otro debe estar atento a la pantalla de aplicación
de resistencias e indicar en voz alta las cargas que se aplican a la roca.
5. Finalizado el ensayo se debe tomar nota de la carga aplicada a nuestra muestray
extraer las muestras de la máquina de comprensión con precaución.

21
6. Luego de haber pasado nuestra muestra por la máquina de
comprensión y obtenido los datos necesarios podremos realizar los
cálculos y análisis de los resultados obtenidos

22
V. RESULTADOS
i. CAPILARIDAD.
ii. CONTENIDO DE HUMEDAD.

23
iii. GRADO DE ABSORCION.
iv. COMPRECION.
y = -7E+06x2 + 25462x - 0.9373
-5
0
5
10
15
20
25
0 0.0002 0.0004 0.0006 0.0008 0.001 0.0012 0.0014 0.0016 0.0018
Diagrama esfuerso vs deformacion

24
VI. DISCUSION DE RESULTADOS

25
VII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Conclusiones
 Logramos determinar las propiedades físicas y mecánicas de la roca
granito.
 Pudimos calcular el coeficiente de capilaridad de una roca (granito),
donde obtuvimos un valor promedio de 91.9797
 Determinamos el grado de absorción de una roca (granito) que nos da
un valor de 14,1288
 Hallarnos el contenido de humedad natural de 3 rocas (granito), que
obtuvimos un valor promedio de 271.89
 Pudimos analizar los resultados obtenidos de cada ensayo
 Encontrar la resistencia a compresión del granito
Recomendaciones
 Se recomienda utilizar los equipos de manera adecuada,
para la obtención deresultados óptimos.
 Se debe de utilizar las guías de laboratorio, con el fin de
garantizar el óptimodesarrollo de la práctica de laboratorio.
 Se recomienda el uso adecuado del EPP al momento de ingresar al
 laboratorio y durante la manipulación de los equipos y las
herramientas.

26
VIII. BIBLIOGRAFIA:
CKPgranite. (11 de mayo de 2017). CKPgranite. https://ckpgranite.com/granito-
diseno-natural/Esberth, R. M. (1975). Características mecánicas del granito de Sta.
María de Martorelles
(Barcelona). Barcelona, España.
Maldonado, Y. (26 de octubre de 2021). GEOLOGIAWEB.
GEOLOGIAWEB:
https://geologiaweb.com/rocas/granito/

27
IX. ANEXOS (02 pts.):
a. Panel Fotográfico (máx. 2 caras)
 Carácter obligatorio.
 Debe registrarse la evidencia del desarrollo de la actividad de todos los integrantes
del grupo (foto de reunión virtual con cámara prendida y visualización de pantalla de
trabajo)
b. Tablas Complementarias (máx. 1 cara) Sólo si es necesario

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