Estudio de Cantera San Antonio
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UNIVERSIDAD ALAS PERUANASESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
Año de la Promoción de la Industria Responsable y del Compromiso Climático
ESTUDIO DE CANTERA SAN ANTONIO
1. INTRODUCCIÓN:
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, además del material que vamos a extraer y esto va a depender mucho del
proyecto que se esté realizando.
Principalmente hay que distinguir dos tipos de canteras las de río y las de cerro las dos con
características físicas y mecánicas diferentes, pero la principal diferencia radica en su
composición química las de cerro poseen una gran porcentaje de finos, además un elevado
porcentaje de sales que son muy perjudiciales para el concreto.
En el presente informe vamos a analizar una cantera del sector de San Antonio cuyas
características físicas y mecánicas se describen durante el desarrollo del trabajo.
2. OBJETIVOS:
2.1. Objetivo general:
- Describir las características generales de la cantera San Antonio.
2.2. Objetivos específicos:
- Conocer la geología del lugar de estudio
- Evaluar la calidad del material que se extrae de la cantera San Antonio.
- Determinar la cantidad de material que posee la cantera San Antonio.
3. MARCO TEÓRICO:
3.1. ¿Qué es una cantera?
Se llama cantera a todo depósito enriquecido de material no metálico, que se usa como
material de construcción como hormigón, arena, gravas, arcilla, etc., es una excavación
abierta de la que se extrae cualquier tipo de piedra para la construcción, para usos
químicos o de ingeniería, y las operaciones requeridas para obtener de la cantera roca para
su posterior utilización.
Es un lugar donde las rocas se separan de sus lechos naturales y se prepara para su
utilización en construcciones. Hay canteras a cielo abierto y subterráneo. La cantera a cielo
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abierto pueden sé en ladera, cuando la roca se arranca de la falda de un cerro, o en corta,
cuando la roca se extrae de cierta profundidad en el terreno.
Fig. N° 1 Vista panorámica de una cantera de cerro
3.2. Factores que condicionan la explotación de una cantera
Los factores a tener en cuenta para considerar a un depósito como cantera, en líneas
generales, son los siguientes:
El depósito debe estar constituido por materiales o minerales no metálicos.
Calidad de la material a explotar.
Volumen considerable a explotar de la cantera (potencia).
Ubicación de la cantera.
Accesibilidad.
Impacto ambiental
Economía de producción y transporte.
Es decir, considerar una cantera como tal es más que descubrir un lugar donde exista un volumen determinado de material para emplearse en alguna obra, debe satisfacer ciertas especificaciones de calidad y volumen, además implica tener en cuenta ciertos aspectos colaterales tales como la permanencia en el tiempo en términos de situación legal.
a) Calidad
Para determinar la calidad del material se pueden realizar exámenes de muestras que se
consideren representativas en toda la cantera. Si el material ha de utilizarse en la industria
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en la que solamente son esenciales sus propiedades químicas, se pueden obtener datos
suficientes tomando muestras con una sonda de percusión. Sin embargo, para el material
de base o sub base, deben determinarse las propiedades físicas, para lo cual se tomas
muestras y sondeos.
b) Cantidad
Este factor depende fundamentalmente del volumen bruto del yacimiento a explotar, Más
no de su distancia que ocupe, si la cantera de materiales es de volumen considerable y de
características físicas y mecánicas regularmente buenas de sus materiales este depósito
será considerado como cantera de explotación inmediata, para obras de construcción civil
principalmente.
c) Modo de extracción
Se deberá extraer de la manera más eficaz posible, los métodos de extracción son diversos
pero se conoce que el más eficaz podría ser el que consiste en realizar una serie de
graderías en la cantera de manera que no se desestabilice la cantera para no tener
problemas de derrumbes los cuales causarían accidentes y pérdidas económicas.
d) Posibilidades de uso
Las operaciones a gran escala de la explotación de canteras, no dependen necesariamente
del trabajo en mayor magnitud o del uso de equipos de perforaciones sofisticados (lo que
significa economía en la operación), sino de la posibilidad de que esta explotación requiera
de una buena demanda respecto a los proyectos ingenieriles de la industria de la
construcción.
e) Variedad de Tamaño de los Agregados
Este factor está referido a la heterogeneidad del yacimiento en cuanto a los diferentes
tamaños de materiales que presente el depósito, es decir, que a fractura de sus materiales
sea de regularmente buena hacia arriba.
f) Homogeneidad el Yacimiento
Este criterio se refiere a las características físicas, mecánicas y geológicas del material, es
decir la cantera debe ser en lo posible de un solo material para no tener ningún problema
con los aspectos antes mencionados.
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g) Costo De Explotación
Uno de los factores que pueden hacer económicamente prohibida la explotación es el coste
del transporte del producto al lugar de consumo. Las entregas locales pueden hacerse en
camiones y los transportes a larga distancia.
h) Acceso A La Cantera
Las canteras deberán tener libre acceso al lugar de explotación, con vías de comunicación
interconectadas entre sí, ya que si el acceso es difícil para extraer los materiales estos
tendrán tendencia a incrementar su costo, por lo difícil que será llegar a ellos o de caso
contrario ser depreciados por inaccesibilidad al lugar de extracción.
i) Distancia De La Cantera A La Obra
Es necesario considerar la distancia de la cantera a la obra, porque el material a ser
explotado estará en relación directa con el factor tiempo y costos de transporte, ya que si
una cantera queda muy distante de la obra el precio de estos materiales será muy elevado
por el incremento acarreado por el factor transporte y el mayor tiempo de mano de obra.
j) Posibilidades De Negociar El Material
La posibilidad de negociar el material de un depósito natural está ligada con los aspectos
anteriores, como: calidad, cantidad; etc.
4. UBICACIÓN: La cantera denominada "San Antonio" de la cual se va a realizar el estudio se encuentra
ubicada en:
Región : Apurímac
Provincia : Abancay
Distrito : Tamburco
Lugar : San Antonio
Al noreste de la ciudad de Abancay en el sector de willcuypata, al margen izquierdo de la
carretera Abancay - Cusco.
ACCESIBILIDAD
La cantera en estudio tiene buena accesibilidad desde la ciudad de Abancay, y alrededores para el transporte del material de Base o Sub Base.
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Conectándose a la ciudad por medio de la carretera Abancay - Cusco. La distancia
promedio es de 2 Km. con respecto a la ciudad de Abancay.
5. DETERMINACIÓN DE LA EXTENSIÓN DE LA CANTERA:
Área de la cantera aproximada.
La cantera cuenta con un área de cuatro (1.41) hectáreas equivalentes a 14,143.82 m2
Determinación del volumen a explotar:
V
Al día la maquina trabaja un promedio de seis (6) horas.
Volumen por día = 100 × 6 = 600
Mensual se trabaja 25 días promedio.
Al año se trabajará un promedio de 25 × 12 = 300 días
Volumen anual = 300 × 600 = 180000
Entonces podemos deducir la siguiente fórmula para calcular el volumen para (1, 2, 3,……,
n años), siempre y cuando se tenga un ritmo de trabajo igual o similar.
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Volumen por día ×Número de días =Volumen anual
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Donde: n es el número de años
Hasta el momento la cantera viene funcionando ocho (8) años, entonces
calcularemos el volumen aproximado que hasta la fecha la cantera a extraído.
Volumen de exploración actual = 180000 × 8 =1,440,000.00
9. TIEMPO QUE ESTÁ SIENDO EXPLOTADA LA CANTERA.
Esta cantera tiene 8 años de funcionamiento, según el ritmo de explotación actual, en el
cual se extraen un promedio de 35m3 diarios y tiene para muchos años más para seguir
explotando.
10. COSTOS DEL MATERIAL.
• Over: 6 a 8 soles el cubo.
• 1 volquetada: 240 a 260 soles.
Cuanto es el promedio de ventas semanal.
Las ventas del material de” la cantera Ailambo”, se realizan por ciertos periodos de tiempo,
de acuerdo a los pedidos que tenga.
Un promedio general de ventas en 1 semana:
El volumen extraído es de 1000 a 2000 m3……… x
1 volquete tiene 25 a 30 m3……………………….. 240 – 260 soles
x = 10000 a 13000 aprox.
Por lo tanto el promedio general de ventas en una semana es de 10000 a 13000 soles y por
mes es de 40000 a 52000 soles.
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11. Anexos:
o Conteras de Abancay de río y de cerro:
Los tipos de Cantera en general que existen son:
CLASIFICACIÓN DE CANTERAS
Según el tipo de explotación -Canteras a Cielo Abierto:
-En laderas, cuando la roca se
arranca en la falda de un cerro.
-En corte, cuando la roca se extrae de cierta profundidad en el
terreno.
-Canteras Subterráneas.
Según el material a explotar -De Materiales Consolidados o
Roca.
-De Materiales no Consolidados como suelos, agregados, terrazas aluviales y arcillas.
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Según su origen -Canteras Aluviales, en las cuales
los ríos como agentes naturales
de erosión, transportan durante
grandes recorridos las rocas
aprovechando su energía cinética
para depositarlas en zonas de
menor potencialidad formando
grandes depósitos de estos
materiales entre los cuales se
encuentran desde cantos rodados
y gravas hasta arena,
limos y arcillas;
- Canteras de roca, peña o cerro, las cuales tienen su origen en la formación geológica de una zona determinada, donde pueden ser sedimentarias, ígneas o metamórficas; estas canteras por su condición estática, no presentan esa característica de autoabastecimiento lo cual las hace fuentes limitadas de materiales.
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Fig. N°14 : Canteras Aluviales Fig. N15: Canteras de Roca, Peña o Cerro
CANTERAS DE ABANCAY
1. CANTERAS DE ORIGEN ALUVIAL
A) CANTERA LA HUALANGA
Fig. N°16 : Canteras de tipo aluvial “La Hualanga”
a) Ubicación Geográfica:
Se encuentra en el km 2 de la carretera Abancay-Bambamarca, en la margen izquierda al
Nor- Este de la ciudad de Abancay.
b) Accesibilidad:
Tiene como vía de acceso la carretera pavimentada Abancay – Bambamarca, por donde se
transporta el agregado de la cantera en explotación “zona B”.
• Zona A:
Lugar 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:
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Predomina el material grueso (grava bien gradada). También tiene de acceso la vía que
mencionamos anteriormente, la roca predominante de la zona es la arenisca cuarzosa y de
forma angulosa respectivamente.
c) Determinación del volumen a explotar:
Esta dado por la cantidad total del material en banco de la cantera “La Hualanga”.
Primeramente se delineó la superficie en estudio tanto de la zona A y B, se tomo como
referencia calicatas, taludes y cotas de la carretera Abancay Bambamarca y se obtuvo los
siguientes resultados:
Volumen A = 17088947,216m3
Volumen A =1803056,320 m3
________________
Volumen en total en estudio= 19739480,530 m3
d) Estratigrafía:
En la zona A se observa una estratigrafía errática, todo el afloramiento presenta un alto
grado de callamiento o fracturamiento, que se debe a fenómenos de distrofismo como
consecuencia de las fuerzas endógenas de nuestro planeta.
Presenta también emanación de agua subterránea en la parte baja de esta zona, lo que
hace suponer que la zona es inestable estructuralmente.
En la zona B los estratos son más potentes y su grado de meteorización es menos que de
la zona A. También se puede observar una zona de cultivo de material o suelo cuaternario.
Es un suelo arcilloso arenoso de color gris amarillento caro, hasta una profundidad de 3m,
seco encuentra material brechoso.
e) Granulometría:
TAMAÑO MAXIMO. TM=12"
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Correspondiente a la malla más 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).
|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 TMM=1".
f) Propiedades Físicas de las Rocas
1. Dureza 6.5
2. Contenido de humedad (%) 0.30
3. Densidad aparente (gr/cm3) 2.50
4. Densidad real (gr/cm3) 2.53
5. Compacidad 0.99
6. Porosidad 0.79
7. Grado de absorción (%) 0.52
8. Capacidad gr 0.003
---------------------- cm2 (mint)1/2
La roca tiene baja porosidad y un bajo grado de absorción.
g) Propiedades Resistentes y Elásticas de las Rocas
_ Resistencia a la compresión promedio (kg/cm2) 503.325
_ Desviación estándar (kg/cm2) 87.05
_ Coeficiente de Variación (%) 19.78
_ Modulo de elasticidad (kg/cm2) 557.893
De acuerdo a estos datos se puede afirmar que se trata de una roca mediante resistencia
cuyo origen pertenece al cretácico inferior formación chimú.
B) CANTERA DEL RÍO CHONTA.
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a) Ubicación Geográfica:
La cantera se encuentra ubicada aguas arriba del río Chonta, aproximadamente a 1.0 Km
del puente de la carretera de acceso a la ciudad de Baños del Inca (lado izquierdo).
b) Accesibilidad:
El acceso a dicha zona se realiza por medio de una trocha carrozable al margen izquierda
de dicho río.
c) Geología y Características de los Agregados:
La cantera está formada por bancos de material fluvial los cuales han sido acarreados
durante los meses de lluvia; cuya potencia está en un rango de 1.4 a 1.8 metros y su
litología consiste en cantos rodados de forma redondeada lo cual nos da a conocer el largo
recorrido y geológicamente constituida por traquitas, areniscas, calizas, tufos volcánicos,
andesitas y otros en menor proporción.
El agregado fino presenta una forma homogénea y constituida por fragmentos de forma
angular de las rocas anteriormente reducidas, por la acción mecánica de transporte por el
río.
Por otro lado, el agregado grueso está constituido en su mayoría por canto rodado.
C) CANTERA LA VICTORIA.
a) Geología Y Ubicación de la Cantera:
La cantera elegida para el siguiente trabajo es “La Victoria”
(Carretera a Llacanora al Margen Derecho)
b) Ubicación:
La Cantera denominada "La Victoria",de la cual se va ha realizar el estudio se encuentra
ubicada en: o Distrito : Baños Del Inca o Provincia : Abancay o Región
: Nor Oriental del Marañon o Altitud : m.s.n.m. o
Ubicación : Norte: Este:
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C) Geología: Esta cantera esta constituida de material aluvial de origen fluvial, cuyos
depósitos se hallan en ambos márgenes del Río Cajamarquino. Estructuralmente estos
depósitos presentan rodados que demuestran bastante erosión por transporte, las cuales
se hallan formando terrazas fluviales discontinuas de aprox. 1 m. de potencia. El agregado
fino presenta grano homogéneo, agregado grueso redondeado a sub-redondeado.
2. CANTERAS DE ORIGEN ALUVIAL
A) CANTERA AGOCUCHO
a) Ubicación Geográfica:
Se encuentra ubicada al Sur- Este de la ciudad de Abancay, tiene dos zonas como son A y
B, y se encuentra a una altitud de 2700
m.s.n.m. cerca de la hacienda la Colpa.
Esta cantera tiene un buena accesibilidad y comunicación con Abancay y con los distritos
de esta ciudad locuaz es fácil el transporte de los agregados y se encuentra a una distancia
de 9 km da la ciudad de Abancay.
b) Formaciones Geológicas
La zona en estudio esta conformada por unidades litológicas sedimentarias,
representadas por un abanico, aluvial, estas unidades sobreyacen a grupos geológicos.
Como el de GOLLARISQUIZCA, que es una formación del cretacio secundario.
Este grupo presenta callamientos pliegues, mitológicamente esta constituido por areniscas
cuarzosas de grano medio a grueso y de características de grano fino a grueso, con colores
blanco llanuras de acumulación las cuales presentan diversos colores según el tiempo de
su sedimentación.
Contiene calizas, arcillas negras y limonitas marrón rojizo a parduscas.
Por la meteorización de la roca descrita anteriormente, la cantera en estudio en sus dos
zonas está conformada por depósitos fluvio glaciares y lacustres formando grandes llanuras
de acumulación las cuales presentan diversos colores según el tiempo de su
sedimentación.
c) Características Litológicas:
• Estructura:
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El suelo de la cantera en estudio, no tiene cohesión por eso tiene una estructura granular
simple, la cual puede ser suelta o densa, no presenta estratos definidos.
• Textura:
Los agregados de la cantera en estudio, esta constituido por gravas, gravillas y arena, son
de grano grueso y fino de forma en su mayoría semiangular y de textura afanítica.
d) Propiedades Mecánicas:
En resumen la roca en estudio tiene una dureza promedio de 7, baja porosidad y bajo grado
de absorción.
La resistencia promedio a la compresión es de 488.29kg/cm2, modulo de elasticidad
7352.91 kg/cm2 esto nos indica que la roca en estudio es resistente.
e) Propiedades Físicas:
CANTERA AGOCUCHO ZONA A
PROPIEDAD AGREGADO FINO AGREGADO GRUESO
Tamaño máximo (pulg)
Tamaño nominal máximo (pulg)
Modulo de finura
Peso especifico de masa (gr/cm3)
Absorción (%)
Contenido de Humedad (%)
Peso unitario suelto (kg/m3)
Peso unitario compactado(kg/m3)
Contenido de polvo (%)
Resistencia a la abrasión (%)
2.65
2.53
----
1.63
1528.82
-----
15.12
-----
2"
12"
----
2.51
0.72
0.78
1550.08
1669.65
0.95
58.01
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CANTERA AGOCUCHO ZONA B
PROPIEDAD AGREGADO FINO AGREGADO GRUESO
Tamaño máximo (pulg) 2"
Tamaño nominal máximo (pulg)
Modulo de finura
Peso especifico de masa (gr/cm3)
Absorción (%)
Contenido de Humedad (%)
Peso unitario suelto (kg/m3)
Peso unitario compactado(kg/m3)
Contenido de polvo (%)
Resistencia a la abrasión (%)
2.59
2.55
----
1.90
1540.25
-----
16.48
-----
12"
----
2.93
0.63
0.90
1563.08
1658.30
0.91
56.44
B) CANTERAS COLPA I Y COLPA II
a) Ubicación Geográfica:
Se encuentra al Sur –Este de la ciudad de Abancay, al costado derecho de la carretera
Abancay Jesús, la cantera tiene una altitud de 2800 m.s.n.m.
Tiene una buena accesibilidad y buena comunicación con Abancay y con los diferentes
distritos de esta ciudad para el transporte de los agregados.
b) Formaciones Geológicas:
La zona en estudio esta formada por unidades litológicas sedimentarias representadas por
cretaceo inferior perteneciente al grupo GOYLLARISQUIZCA. Formación Chimu.
c) Características Litológicas:
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La zona en estudio presenta una alternancia de areniscas curzosas en la parte inferior y
cuarcitas blancas en bancos gruesos en la parte superior, la roca se encuentra fracturada
por diastrofismos.
Su textura es de grano fino, su color varia de blanco a rojizo, esto se debe a la presencia
de acotaciones de fierro (Fe2O3) lo que da este color característico se encuentra en
estratos potentes. Presenta un depósito de suelos trasportados provenientes de la
meteorización de las rocas por efecto de agentes como el agua, oxigeno, anhídrido
carbónico y los cambios de temperatura.
• Textura
Las rocas de la cantera Collpa son de grano fino, gravas, gravillas, arenas angulares.
• Estructura
El suelo tiene una estructura granular simple, encontrándose estratos muy densos, la
orientación de dichos estratos es de s125ew y el buzamiento es de 20 e 50’.
• Meteorización
El agente predominante que interviene en la descomposición de las rocas es un agente
químico (la oxidación), el viento es agente meteorizante muy importante, las diferencias de
temperatura, generan fisuramiento y el efecto de gelivación complementan la meteorización
mecánica.
d) Explotación de la cantera:
- Se analiza e inspecciona IN-SITU los afloramientos rocosos a lo largo de la
carretera, faldas y cimas de los cerros. e) Propiedades Físicas de las Rocas:
CANTERA LA COLLPA I
PROPIEDAD PROMEDIO
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Dureza
Densidad aparente (gr/cm3)
Densidad real (gr/cm3)
Compacidad
Porosidad (%)
Grado de Absorción
Capilaridad (gr*min 0.5/cm2)
6.50
2.47
2.52
0.98
1.96
0.60
1.31
CANTERA LA COLLPA II
PROPIEDAD PROMEDIO
Dureza
Densidad aparente (gr/cm3)
Densidad real (gr/cm3)
Compacidad
Porosidad (%)
Grado de Absorción
Capilaridad (gr*min 0.5/cm2)
6.50
2.52
2.57
0.98
1.43
0.53
1.46
f) Propiedades Resistentes:
CANTERA LA COLLPA I
- Esfuerzo de falla prom. (kg/ cm2) 567.22
- Desviación Estándar (kg/cm2) 98.47 - Coeficiente de
variación (%) 17.36
GEOLOGÍA APLICADA 2010
CANTERA LA COLLPA II
- Esfuerzo de falla prom. (kg/ cm2) 425.71
- Desviación Estándar (kg/cm2) 98.71
- Coeficiente de variación (%) 15.43
- La roca de la cantera en estudio tiene una dureza promedio de 6.5, una baja
porosidad y un ajo grado de absorción.
- La resistencia promedio a la compresión e 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 canteras
estudiadas son:
CANTERA LA COLLPA I Y CANTERA LA COLLPA II
PROPIEDADES A.G. GRUESO A.G.
FINO
Tamaño máximo (pulg)
Tamaño nominal máximo (pulg)
Modulo de finura
Peso especifico de masa (gr/cm3)
Absorción (%)
Contenido de Humedad (%)
Peso unitario suelto (kg/m3)
Peso unitario compactado(kg/m3)
Materia orgánica (%)
Materiales muy finos (%)
12
1
7.20
2.60
1.03
2.18
1389
1483
0.07
12
1
7.18
2.60
1.03
2.17
1385
0.07
2.88
2.58
1.27
1.57
1545
1840
0.08
2.85
2.58
1.26
1.56
1542
0.08
11.75
ylamboAde cantera Estudio 35
ylamboAde cantera Estudio 18
GEOLOGÍA APLICADA 2010
Salinidad (micro mohs/cm)
Abrasión
0.18
31.0
0.18
30.5
0.15 0.15
• Observando estos valores se deduce que son superiores a los I’c especificados
y su rango de variación es mínimo.
• El material afirmado es un suelo compuesto por arenas deficientes en
cohesionantes de mala gradación con pequeñas cantidades de arena y grava.
• El material de esta cantera no sirve para razante, ni base de pavimento al CBR y
a la baja resistencia al abrasión.
• Contiene agregados de calidad aceptable conservadoramente para la
elaboración de diversos tipos de concretos.
C) CANTERA EL GUITARRERO
a) Ubicación Geográfica
La cantera “El Guitarrero” tiene la séte ubicación:
Distrito: Abancay
Provincia: Abancay
Sub Región: IV
Región: Nor Oriental del Marañón
Se encuentra al Sur Este de la ciudad de Abancay, al costado derecho de la carretera
Abancay- Pacasmayo.
La cantera tiene buena accesibilidad en la ciudad de Abancay y a la vez con los
distritos de esta ciudad para el transporte de los agregados, este a una distancia de 5
km de la ciudad de Abancay.
b) Formaciones geológicas
ylamboAde cantera Estudio 1
9
GEOLOGÍA APLICADA 2010
La zona en estudio esta formada por unidades litológicas sedimentarias, representadas
por el cretaceo superior perteneciente al grupo GOYLLARISQUISGA, formación chimu.
c) Características Litológicas:
Presenta una alternancia de areniscas cuarzosas en la parte inferior y cuarcitas blancas
en bancos gruesos en la parte superior.
La roca se encuentra muy fracturada por diatropismo.
Su textura es de grano fino y grueso, su color varía del blanco al rojizo, esto se debe a
la presencia de oxidaciones de fierro fe 2o3 lo que le da el color característico se
encuentra en estratos potentes.
La cantera presenta un depósito de suelos traspactados provenientes de la
meteorización de las rocas; por efecto de agentes de agua, oxigeno, anhídrido
carbónico y cambios de temperatura.
• Textura
Las rocas de la cantera “EL GUITARRERO” son de grano fino y grueso constituidas por
gravas, gravillas y arenas en forma angular.
• Estructura
El suelo tiene una estructura angular simple, encontrándose estratos muy densos, la
orientación de dicho estratos es de N 85 W y el buzamiento es de 301NE.
• Meteorización
El agente predominante que interviene en la descomposición de las rocas es un agente
químico que es la oxidación lo que implica que habido adición de iones de óxigeno al
mineral hierro, lo cual le da un color característico a la roca.
El viento es un agente de meteorización muy importante ya que no solo transporta
materiales de roca meteorizada, sino que también propende a erosionar las rocas
existentes.
d) Explotación de la Cantera:
Se extraen dos tipos de materiales para usos en el campo de la construcción.
ylamboAde cantera Estudio 2
0
GEOLOGÍA APLICADA 2010
La explotación de los materiales se realiza a cielo abierto, siendo la forma actual de
explotación no muy ademada y peligrosa.
El material extraído para la elaboración del concreto, la explotación se realiza con
personal no calificado y sin método racional empleando picos, palas, barretas.
e) Análisis Minerológico
El análisis mineralógico de la roca y el suelo de la cantera “EL GUITARRERO” se
realiza en el laboratorio, observándose un alto porcentaje de SiO2 en su composición y
dureza alta como se presenta en los cuadros siguientes:
El CBR obtenido del material afirmado, varia de acuerdo a su localización en la cantera,
los estratos superiores tienen un CBR promedio de 19.8% y los estratos bajos tienen un
CBR promedio de 32.6%. Esto nos permite afirmar que cuando cumple con el requisito
del valor mínimo de CBR, no cumple en cambio con la exigencia de resistencia a la
abrasión, lo que hace precisar que dicho material no e recomendable par sub base de
carreteras.
Podemos afirmar que la cantera ELGUITARRERO contiene agregados de calidad
aceptable conservadoramente, para la elaboración de diversos tipos de concretos y
morteros, que cumplen con sugerencias de resistencias, sin embargo el valor de su
módulo de elasticidad es bajo.
D) CANTERA EL GAVILAN
a) Ubicación:
La cantera denominada "El Gavilán" de la cual se va a realizar el estudio se encuentra ubicada en:
Distrito : Abancay
Provincia : Abancay
Sub Región : IV Abancay
Región : No Oriental del Marañón
Altitud Promedio : 3250 msnm. Al sur-este de la ciudad de Abancay en las faldas del cerro Ventanilla, cerca al Abra el
Gavilán, al costado derecho de la carretera AbancayPacasmayo.
b) Accesibilidad:
ylamboAde cantera Estudio 2
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GEOLOGÍA APLICADA 2010
La cantera en estudio tiene buena accesibilidad, con la ciudad de Abancay, y
alrededores para el transporte de los agregados.
Conectándose a la ciudad por medio de la carretera interprovincial asfaltada a la costa.
La distancia promedio es de 18 Km. con respecto a la ciudad de Abancay.
c) Determinación de la Extensión de la Cantera.
Se hizo un reconocimiento de la zona inspeccionando insítu el afloramiento rocoso a lo
largo de la carretera, faldas y cimas de los cerros.
d) Geología
La zona está conformada por una unidad litológica sedimentaria representada por el
cretáceo inferior perteneciente al grupo YOYLLARISQUIZGA. Formación Chimú que
yace sobre la formación Chicama y subyace a la formación Santo.
e) Características Litológicas:
La unidad litológica predominante es casi homogénea conformada por cuarcitas en la
parte superior, es una roca muy fracturada, textura grano fino o grueso, su color varía
de amarillento rojizo a amarillo claro con bastante oxido de fierro.
• Textura
La roca es de grano fino o grueso, constituido por grava, gravilla y arenas de forma
semiredondeadas.
• Estructura
No tiene cohesión por eso tiende a formar una textura granular simple la cual puede ser
densa y suelta encontrándose suelta en la parte suprayacente y más consistente a
medida como se profundizan los estratos.
La estructura de la estratificación es paralela y errática.
f) Método de Explotación de la Cantera:
Por la geomorfología de la zona se hace a cielo abierto, en forma manual y a veces
mecánicamente, empleando explosivos a pequeña escala, su método es empírico, sin
ningún método racional significando peligro par la gente que trabaja.
Volumen Promedio Aceptable para explotar la zona de estudio
ylamboAde cantera Estudio 2
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GEOLOGÍA APLICADA 2010
Volumen y extensión considerada en este estudio es aproximadamente:
11 424 409 m3
Forma
Los agregados de la cantera en estudio provienen de la desintegración de las rocas
sedimentarias (areniscas) siendo sus aristas de forma angular y de superficie espera.
f) Propiedades Físicas y Minerales de La Roca
PROPIEDADES FISICAS
PROPIEDAD
PROMEDIO
Dureza
Contenido de humedad(%)
Densidad aparente (gr/cm3)
Densidad real (gr/cm3)
Compacidad
Porosidad (%)
Grado de Absorción (%)
Capilaridad (gr/min/cm2)
6.00
1.04
3.02
3.08
0.98
2.06
1.82
20.26
PROPIEDADES MINERALOGICAS
PROPIEDAD
PORCENTAJE
ylamboAde cantera Estudio 2
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GEOLOGÍA APLICADA 2010
Solubilidad al CL
Silice (% SiO2)
Calcário (CaCO3)
Fierro (Fe2O3)
4.5%
93.6%
3.6%
0.01%
• La roca en estudio tiene una dureza 6, una baja porosidad y bajo grado de
absorción.
• Tiene una resistencia promedio a la compresión de 264.33 Kg/cm2. Parámetro
que nos conlleva a afirmar que la roca a pesar de su dureza alta es poco resistente y
casi es un material frágil.
• Del estudio de las propiedades físicas de los agregados de la cantera se han
obtenido los siguientes resultados tanto para agregado fino como para agregado
grueso.
RESULTADOS PROMEDIOS DE LAS PROPIEDADES FISICAS DEL
AGREGADO
PROPIEDAD
AGREGA
DO FINO
AGREGA
DO
GRUES
O
ylamboAde cantera Estudio 2
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GEOLOGÍA APLICADA 2010
Tamaño máximo (pulg)
Tamaño nominal máximo (pulg)
Modulo de finura
Peso específico de masa (gr/cm3)
Peso específico de masa saturada con superficie seca
(gr/cm3)
Peso específico aparente (gr/cm3)
-
-
2.77
2.588
2.655
2.775
4"
3/4"
---
2.517
2.543
2.585
Absorción (%)
Porcentaje de humedad (%)
Peso unitario suelto (kg/m3)
Peso unitario compactado (Kg/m3)
Sanidad (%)
Materiales muy finos (%)
Partículas friables y terrones de arcilla (%)
Resistencia a la abrasión (%)
2.614
8.28
1 583.31
1 783.99
19.00
11.10
1.40
---
1.052
1.86
1417.20
1531.44
12.10
1.10
0.50
66.00
• Podemos decir que con estos agregados de la cantera el Gavilán es de calidad
aceptable para la obtención de diversos tipos de resistencias en la elaboración de
concretos.
• Observando los resultados, del diseño de mezclas mediante el método ACI se
obtiene los siguientes concretos:
f'c proyectado f'c obtenido
100 Kg/cm2 173.844 Kg/cm2
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GEOLOGÍA APLICADA 2010
140 Kg/cm2 200.337 Kg/cm2
175 /cm2 224.210 Kg/cm2
o Equipos que se usan en la explotación de una cantera de cerro y de río.
Explotación de una cantera de río.
Los bancos o canteras localizados en depósitos fluviales deberán ser explotados en la
época en que el río conserva los niveles más bajos, pues se corre el riesgo que su
explotación se vea interrumpida durante las grandes avenidas. Además un
inconveniente adicional se encuentra en la contaminación que pueden sufrir los
materiales por los suelos finos en suspensión que arrastran los ríos durante sus
crecientes.
Antes de extraer los materiales de está cantera, es importante analizar la estabilidad de
las orillas por la escorrentía de los torrentes de agua. Para aumentar la estabilidad
pueden hacerse en los bancales unas liseras a intervalos críticos, estas son
aproximadamente un banco horizontal cortado en la cara del talud para: Reunir el
material que cae desde arriba, Regular la superficie de drenaje o Hacer más tendida la
pendiente de un banco para asegurar una mejor estabilidad.
En estas canteras, se debe tener en cuenta la protección de riberas, mediante el uso de
gaviones, patas de gallo, u otros de acuerdo al caso.
Fig. N°17 : Cantera de Río y su manera de explotación
Explotación de una cantera de cerro
Para explotar los estratos de materiales que se diferencian por el contenido de finos y
humedad natural, se recomienda lo siguiente:
ylamboAde cantera Estudio 2
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GEOLOGÍA APLICADA 2010
- Efectuar un levantamiento topográfico.
- Definir la explotación por etapas:
• Primera Etapa : Primer Nivel
• Segunda Etapa : Segundo y tercer nivel
Cada nivel tendrá una altura aproximada de 7mts. En las canteras de cerro se debe
recurrir al desbroce que consiste en quitar la capa superficial de suelo que cubre el
material de la cantera, y depositarla a cierta distancia de la cantera con el fin de
reponerlo cuando se agote la cantera, de ser esto posible. En otros casos se puede
emplear el hoyo para relleno sanitario, si es que no va a contaminarse de este modo la
napa freática. Si ninguna de las dos cosas es posible el hoyo quedará abandonado.
Fig. N° : Cantera de Peña y su manera de explotación
o Se recomendaría la utilización de explosivos si/no ¿por qué?
Eso depende, si es una cantera de mediana explotación se utilizará maquinaria, pero si
es de mayor embergadura y vas a extraer millones de metros cúbicos es recomendable
utilizar explosivos luego ayudarnos con la maquinaria, es decir es una explotación
combinada; puesto que vamos a extraer grandes masas de rocas y necesitaríamos
martillos hidraúlicos para romperlas. Pero en raras ocasiones se utilizaría explosivos
para canteras pequeñas, cuando son rocas de altas densidades.
En el caso de la cantera que hemos visitado pudimos observar que se utilizaba
maquinaria como la retroexcavadora, puesto que si se utilizan explosivos se podrían
mezclar el material que no es necesario para la venta con el material que si lo es.
F
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GEOLOGÍA APLICADA 2010
12. Conclusiones:
- Hemos podido determinar el porcentaje de material fino que existe en el
agregado proveniente de esta cantera: 39.29%
- Las rocas de esta cantera son en su mayoría rocas blandas.
- El principal uso del material proveniente de esta cantera es para afirmados.
- Se ha podido determinar algunas características geológicas del lugar en estudio
a base de la observación en el campo y con la ayuda de alguna referencia bibliográfica
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