Capítulo I

1. CARACTERÍSTICAS GENERALES.

a. INTRODUCCIÓN:

La palabra piedra se usa en el lenguaje común y también en cantería,

arquitectura e ingeniería para hacer referencia a cualquier material de origen

natural caracterizado por una elevada consistencia.

Como materia prima, la piedra se extrae generalmente de canteras, explotaciones

mineras a cielo abierto. La cantería es uno de los oficios de más antigua tradición.

La piedra es tallada por los maestros tallistas.

La piedra es el material que mejor se conserva y más conocido de los que

sirvieron para producir las primeras herramientas, durante el paleolítico, conocidas

como industria lítica, aunque hay razones para suponer que a la vez se usaron

materiales de peor conservación, como la madera, el hueso o las fibras vegetales.

Los geólogos utilizan el término roca para referirse a estos materiales, aunque el

concepto comprende también materiales de poca dureza, como en el caso de las

rocas arcillosas. Es importante destacar que el término piedra no tiene ningún

significado en el lenguaje de la geología, siendo la negativa a usarlo casi un signo

de identidad profesional. El mismo material puede recibir distinto nombre en tanto

que roca y en tanto que piedra. Así, por ejemplo, en España los canteros han

llamado tradicionalmente piedra berroqueña a lo que los geólogos llaman granito.

En arquitectura, se considera piedra a un material de construcción, que

tradicionalmente ha venido siendo utilizado como uno de los principales materiales

empleados para la ejecución de los distintos elementos que componen las

edificaciones:

Cimentación

Muros de carga: constituidos por fábrica de piezas pétreas que según su

disposición y labra, se clasifican en:

o Sillares: piezas de material pétreo que se sacan de la cantera,

labradas con paramentos planos y a escuadra unos con otros,

utilizándose en los muros de fábrica de piedra según distintos

aparejos. La cara del sillar que queda en un plano horizontal se

denomina lecho, las que quedan en un plano vertical, soga, que es la

de mayor dimensión, y tizón, la de menor tamaño. La unión de los

sillares se realiza mediante argamasa, o simplemente mediante la

colocación de las piezas (a hueso), es decir, sin material de unión,

consiguiendo la trabazón mediante el aparejo empleado.

o Sillarejo: piezas de piedra de menor tamaño que los sillares,

procedentes también de cantera y labrada así mismo con

paramentos planos y a escuadra. El término de sillarejo se aplica

principalmente a las piedras que, a diferencia de los sillares, pueden

manejarse con una sola mano. Es frecuente el uso del término

sillarejo para la disposición de las piezas en muros pétreos de

manera que existe diferente altura de pieza para cada hilada

o Mampostería: Toda piedra de cantera informe que no puede

escuadrarse y se gasta en las fábricas con puchada de mezcla y a

rebote de porrillo. También se llama piedra de mampostería a otra

que no es de cantera y se saca de los ríos y se halla en la superficie

de la tierra. Para la formación de un mismo muro se pueden

combinar sillares y mampuestos.

Arcos y bóvedas

b. Desarrollo Histórico:

Durante las primeras etapas de la

humanidad no se conocía la agricultura, ni

otras actividades más complejas como la

alfarería o la metalurgia. Por cerca de las tres

cuartas partes de nuestra historia los seres

humanos hemos fracturando rocas para

fabricar nuestras herramientas: de allí que los

arqueólogos estudien con detalle esta

tecnología para intentar comprender cómo vivieron las

sociedades del pasado.

En realidad, los artefactos de piedra son tan solo una

pequeña fracción de los objetos que hicieron y usaron los

grupos humanos del pasado, pero muchos de los otros

materiales que utilizaron para elaborar objetos de uso

personal y para sus labores de subsistencia eran

perecederos y sus vestigios se descompusieron con el tiempo.

La piedra tradicional participa directamente de la imagen de los pueblos y

ciudades, y en numerosas ocasiones su nombre hace referencia a la localidad

donde es extraída, siendo señal de identidad de los mismos. Su empleo está

condicionado por la evolución de la historia, suponiendo su estudio una

valiosísima información para el conocimiento de pueblos y ciudades.

La piedra extraída directamente de la Naturaleza es uno de los materiales más

antiguos utilizados por el hombre en sus construcciones (Figura 1.3),

conservándose salvo excepciones en muy buen estado (Figura 1.4), gracias a sus

magníficas características para su empleo en obra. Estas características definen

su carácter de pétreo, siendo estos, materiales que destacan por su gran

resistencia mecánica a compresión y su resistencia a los agentes atmosféricos.

Las rocas tienen además un gran valor como elementos decorativos (Figuras 1.5 y

1.6) y son la materia prima de casi todos los materiales de construcción.

Figura 1.3.- Construcciones religiosas

en la Prehistoria. Monumento

megalítico de Stonehenge.

Figura 1.4.- Arco de triple

arcada construido por los

romanos en Medinaceli (Soria).

Figura 1.5.- Pórtico de la Gloria

en la Catedral de Santiago de

Compostela.

Figura 1.6.- Palacio de la

opera de la Coruña

2. LA PIEDRA O ROCA

Piedra deriva del vocablo latino petra (piedra o roca), que a su vez procede del

griego πέτρος (que podría leerse petros) que se traduce como piedra.

Roca es hija de la palabra rocca que aparece alrededor del siglo VIII, es decir

bastante tardíamente, en el latín vulgar, presumiblemente tomada de un lenguaje

celta.

La piedra es el material pétreo de construcción por excelencia, su empleo

normalmente se conjuga con otro tipo de materiales, como morteros, materiales

cerámicos, adobes o pigmentos naturales utilizados para la fabricación de

recubrimientos, cuyas materias primas también tienen una procedencia geológica.

Las características texturales de los materiales pétreos les confieren determinadas

propiedades que permiten su utilización como material de construcción, de ahí que

cada tipo de material desempeñe en las construcciones una función determinada.

La piedra tradicional puede definirse como la piedra de construcción o de cantería

que históricamente ha sido utilizada en las construcciones de pueblos y ciudades.

Se trata de un material de alta resistencia mecánica, empleado como elemento

estructural y/o decorativo y exento habitualmente de pulido que procede de

canteras cercanas a las construcciones.

2.1. Materiales pétreos

Los materiales pétreos utilizados en construcción son las rocas, que son

agregados de partículas minerales de dimensiones apreciables y de forma

indeterminada, mientras que los materiales derivados de las rocas, y que se

emplean habitualmente en la construcción, reciben el nombre genérico de piedra.

Las rocas naturales han sido, y todavía lo siguen siendo, muy apreciadas en la

construcción. Tienen, en general, la ventaja de ser muy resistentes a las

condiciones medioambientales y a los golpes. En relación con las condiciones

medioambientales, es de especial interés la resistencia a la rotura por efecto de la

dilatación del agua que penetra en la roca al helarse; en la actualidad también es

importante considerar la resistencia a los factores contaminantes como la lluvia

PÉTREOS

NATURALES

ARTIFICIALES

PIEDRAS ÍGNEAS

PIEDRAS SEDIMENTARIAS

PIEDRAS METAMÓRFICAS

MATERIALES CERÁMICOS

VIDRIOS

ácida, humos, etc. Sin embargo ofrecen una serie de inconvenientes que hace que

hayan sido relegadas por otros materiales de procedencia artificial. Entre estos

cabe destacar el alto coste; su poca plasticidad y alta fragilidad, su poca

resistencia a la tracción, aunque poseen elevada resistencia a la compresión, y su

elevado peso específico.

En la actualidad, las rocas se emplean en la construcción como elemento

resistente, decorativo en el recubrimiento de paredes y suelos, y como

materia prima para la fabricación de otros materiales como cementos, piezas

de cerámicas, etc., siendo este último su principal aplicación.

2.1.1. Rocas y piedras.

Las rocas se extraen de las canteras o excavaciones, arrancándolas por medio de

máquinas (piedras blandas), o por voladuras (piedras duras). En ambos casos se

obtienen grandes bloques de roca sin una forma determinada. Para su uso en

construcción es necesario realizar en primer lugar un desbaste, que consiste en

eliminar las partes más bastas de los bloques y prepararlas para la labra, que

consiste en darles las dimensiones y formas requeridas.

2.1.2. Rocas Ígneas o Eruptivas.

Son rocas formadas por enfriamiento y solidificación de las masas fundidas de

magma, del interior de la corteza terrestre, al salir al exterior. Las rocas ígneas

están compuestas casi en su totalidad por minerales silicatos, y suelen clasificarse

según su contenido de sílice. Las principales categorías son ácidas o básicas,

siendo el granito ejemplo del primer grupo, y el basalto del segundo.

2.1.2.1. Granito.

El granito es una roca que cristaliza a partir de magma enfriado de forma lenta a

grandes profundidades bajo la superficie terrestre. Está compuesto por feldespato,

cuarzo y mica, y de algunos otros minerales accesorios. Presentan una estructura

granular cristalina, con grano grueso, mediano o fino según las condiciones de

enfriamiento (velocidades rápidas favorecen el grano fino y las muy lenta el grano

grueso). La coloración varía según abunde una clase de mineral u otra, siendo

generalmente de color grisáceo, aunque podemos encontrar granitos negros,

blancos, rojizos, etc.

Entre sus propiedades destaca su gran resistencia a las cargas, siendo un

material muy duro, lo que dificulta su extracción; se labra mal, pero en cambio se

pulen muy bien; presenta una resistencia a la heladicidad baja, agrietándose

también por la acción del fuego. Se emplea en toda clase de obras como

pavimentos, zócalos, escalones, revestimiento de fachadas y ornamentaciones,

etc. También se emplea para la obtención de gravas para la elaboración de

hormigones.

2.1.2.2. Basaltos.

El basalto es la variedad más común de roca volcánica. Se compone casi en su

totalidad de silicatos oscuros de grano fino. Suele ser de color gris oscuro, muy

duro pero frágil, de elevada resistencia a la compresión. Es una piedra menos

resistente a los agentes atmosféricos que el granito, siendo atacada por el agua

carbonatada, que es capaz de disolverla dando lugar a terrenos sedimentarios. El

basalto se emplea en pavimentos (pequeños adoquines), bordillos de aceras,

construcción de diques, etc.

2.1.3. Rocas sedimentarias.

Las rocas sedimentarias están formadas por fragmentos pertenecientes a otras

rocas más antiguas, y que han que han sido transformadas y erosionadas por la

acción del agua y, en menor medida, del viento o del hielo glaciar. Estos

fragmentos se presentan en depósitos o sedimentos que forman capas o estratos

superpuestos, separados por superficies paralelas, representando cada capa un

periodo de sedimento. Las rocas sedimentarias se clasifican según su origen en

mecánicas y químicas.

a) Las rocas mecánicas se componen de partículas minerales producidas

por la desintegración mecánica de otras rocas y transportadas hasta el

lugar de depósito, sin deterioro químico. Las rocas mecánicas pueden a su

vez dividirse en rocas incoherentes y rocas compactas. Las rocas

incoherentes se originan al resquebrajarse las rocas, dando fragmentos

que sucesivamente, por la acción de los agentes externos y/o el propio

choque entre ellas, se van reduciendo y redondeando.

Según el diámetro de estos fragmentos tenemos diferentes tipos de materiales:

bloques > 500mm, cantos o guijarros 500-100mm, gravas 100-30mm, gravilla 30-

15mm, garbancillo 15-5mm, arena 5-0.2mm, polvo y limo 0.2-0.002mm y arcillas

0.002- 0.0001mm.

GRANULOMETRÍA

Partícula

Tamaño

Arcillas

< 0,0039 mm

Limos

0,0039-0,0625 mm

Arenas

0,0625-2 mm

Gravas

2-64 mm

Cantos rodados

64-256 mm

Bloques

>256 mm

Por su parte, las rocas compactas se forman a partir de las incoherentes por

compresión o aglomeradas por una pasta o cemento. Se dividen según el tamaño

de los fragmentos que se han compactado, así tenemos los conglomerados que

están formados por cantos, gravas, gravillas o garbancillos, areniscas cuando se

compactan arenas y pizarras cuando se compactan arcillas y limo.

b) Las rocas químicas pueden formarse por precipitación de sales disueltas o

por la acumulación de restos orgánicos. Las rocas por precipitación

proceden de la acumulación de las sales disueltas en agua, al evaporarse

ésta, en lugares secos y cálidos. Dentro de este tipo destaca en

sobremanera el yeso que es sulfato cálcico dihidratado. Las rocas de origen

orgánicos proceden de la acumulación de restos de animales y plantas,

destacando dentro de este grupo la caliza.

2.1.3.1. Calizas.

Las calizas son rocas formadas por carbonato cálcico, pudiendo tener un origen

químico por precipitación de soluciones bicarbonatadas u orgánico por

acumulación de restos de caparazones o conchas de mar, formadas por las

secreciones de CaCO3 de distintos animales marinos.

Las calizas son de colores ocres, de dureza media y fácil de labrar y pulir. En

general constituyen un excelente material de construcción. También se emplea en

grandes cantidades como materia prima para la elaboración de cementos, y

tratadas al fuego se calcinan dando cal.

2.1.3.2. Áridos, arenas y areniscas (gravas)

Los áridos o gravas son fragmentos de roca de diámetro medio, entre 100 y

30mm, procedentes de la trituración de rocas, ya

sea de forma natural o artificial. Se emplean en

mampostería, en pavimentos, para la

elaboración de hormigones, etc.

a) Las arenas: son fragmentos producidos

por de la desintegración química y

mecánica de la rocas bajo meteorización

y abrasión, de diámetro entre 5 y 0.2mm.

Su composición es variada, pero las más frecuentes están formadas de

cuarzo (sílice) con una pequeña proporción de mica, feldespato, magnetita

y otros minerales resistentes. Cuando las partículas acaban de formarse

suelen ser angulosas y puntiagudas, haciéndose más pequeñas y

redondeadas por la fricción provocada por el viento y el agua. Desempeñan

un importante papel al ser parte esencial en la elaboración de morteros y

hormigones, empleándose también en el acondicionamiento del lecho para

conducciones subterráneas. Se subdividen en gruesas (5-2mm), medias (2-

1mm) y finas (> a 1mm). Por su origen se dividen en arenas de mina, de río,

marinas y artificiales.

b) Las areniscas: son rocas resultantes de la compactación de arenas de

cantos vivos unidos por cementos naturales. Su composición química es la

misma que la de la arena, y el cemento suele estar compuesto por sílice,

carbonato de calcio u óxido de hierro. El color de la roca viene determinado

por el material cimentador. Son rocas que se labran muy bien, usándose

como revestimientos y en la fabricación de piedras de afilar y de moler.

En geología y en construcción, se denomina grava a las rocas de tamaño

comprendido entre 2 y 64 milímetros. Pueden ser producidas por el ser humano,

en cuyo caso suele denominarse (piedra partida) o (caliza), o resultado de

procesos naturales. En este caso, además, suele suceder que el desgaste natural

producido por el movimiento en los lechos de ríos haya generado formas

redondeadas, en cuyo caso se conoce como canto rodado. Existen también casos

de gravas naturales que no son cantos rodados.

Estos áridos son partículas granulares de material pétreo (es decir, piedras) de

tamaño variable. Este material se origina por fragmentación de las distintas rocas

de la corteza terrestre, ya sea en forma natural o artificial. En este último caso

actúan los procesos de chancado o triturado utilizados en las respectivas plantas

de áridos. El material que se procesa corresponde principalmente a minerales de

caliza, granito, dolomita, basalto, arenisca, cuarzo y cuarcita.

Aplicación: La grava se usa como árido en la fabricación de hormigones (véase

grava (hormigón)). También, como lastre y revestimiento protector en cubiertas

planas no transitables, y como filtrante en soleras y drenajes.

Obtención

Como fuente de abastecimiento se pueden distinguir las siguientes situaciones:

Bancos de sedimentación: son los bancos construidos artificialmente para

embancar el material fino-grueso que arrastran los ríos.

Cauce de río: corresponde a la extracción desde el lecho del río, en donde

se encuentra material arrastrado por el escurrimiento de las aguas.

Pozos secos: zonas de antiguos rellenos aluviales en valles cercanos a

ríos.

Canteras: es la explotación de los mantos rocosos o formaciones

geológicas, donde los materiales se extraen usualmente desde cerros

mediante lo que se denomina tronadura o voladura (rotura mediante

explosivos).

2.1.3.3. Arcillas.

La arcilla se compone de un grupo de minerales aluminosilicatos formados por la

meteorización de rocas feldespáticas, como el granito. El grano es de tamaño

microscópico (> de 0.002mm), y con forma de escamas. Esto hace que la

superficie de agregación sea mucho mayor que su espesor, lo que permite un gran

almacenamiento de agua por adherencia, dando plasticidad a la arcilla.

Las variedades más comunes de arcilla son: la arcilla china o caolín; la arcilla

de pipa, similar al caolín pero con un contenido mayor de sílice; la arcilla de

alfarería, no tan pura como la arcilla de pipa; la arcilla de escultura o arcilla

plástica, una arcilla fina de alfarería mezclada, a veces, con arena fina; arcilla

para ladrillos, una mezcla de arcilla y arena con algo de materia ferruginosa (con

hierro); la arcilla refractaria, con pequeño o nulo contenido de caliza, tierra

alcalina o hierro (que actúan como flujos), por tanto, es infusible y muy refractaria;

el esquisto y la marga.

Las arcillas plásticas se usan en todos los tipos de alfarería, en ladrillos, baldosas,

ladrillos refractarios y otros productos, que serán abordados en el apartado de

materiales cerámicos.

2.1.4. Rocas metamórficas

Las rocas metamórficas proceden de la transformación, en su composición

mineralógica y estructural, de las rocas ígneas o sedimentarias debido a grandes

presiones y/o temperaturas, producidas en el interior de la Tierra. Las rocas más

importantes son el mármol y la pizarra.

2.1.4.1. Mármol.

Los mármoles son una variedad cristalina y compacta de caliza metamórfica, que

puede contener minerales accesorios como mica, serpentina, grafito, óxidos de

hierro, etc. Estas impurezas proporcionan a los mármoles una amplia variedad de

colores, que junto a la estructura del mismo, producen diferentes efectos y que

sirven para su clasificación.

Según esta clasificación, los mármoles se dividen en: sencillos, que poseen un

solo color uniforme; policromos, que presentan diferentes colores; veteados, que

presentan listas de color diferente al del fondo; arborescentes, si tienen dibujos

veteados; lumaquetas, si contienen caracoles y conchas (proceden de las calizas

lumaquelas); y brechas, formados por fragmentos angulosos de diferente

coloración.

También es posible clasificar a los mármoles por el uso a que destinen, tenemos

entonces: mármoles estatutarios, que son de color uniforme, compactos,

traslúcidos y de fácil labra; y mármoles arquitectónicos, que son resistentes y de

bellas coloraciones, empleados en pavimentos y decoración.

Una de las principales propiedades que caracterizan a los mármoles es el que se

pueden pulir hasta obtener un gran brillo. Es además un material poco poroso, de

dureza media-baja (dureza 3 en la escala de Mohs), que resiste bien el hielo pero

poco el desgaste por rozamiento.

2.1.4.2. Pizarra.

La pizarra es una roca densa con grano fino, formada por el metamorfismo de

esquisto micáceo y arcilla. El esquisto micáceo es el término común aplicado a las

variedades de grano fino de roca sedimentaria formadas por consolidación de

lechos de arcilla, mostrando laminaciones finas, paralelas a los planos de los

lechos y a lo largo de las cuales la roca se rompe con fractura curva e irregular.

El proceso de metamorfismo produce la consolidación de la roca original y la

formación de nuevos planos de exfoliación en los que la pizarra se divide en

láminas características, finas y extensas. Aunque muchas rocas que muestran

esta exfoliación se llaman también, por extensión, pizarras, la pizarra auténtica es

dura y compacta y no sufre meteorización apreciable. La pizarra suele ser de color

negro azulado o negro grisáceo, pero se conocen variedades rojas, verdes,

moradas, etc.; son bastante blandas, pudiendo ser rayadas con un cuchillo y su

tacto es suave, casi graso; son muy refractarias e impermeables, siendo estables

al hielo. La pizarra se emplea en la construcción de tejados, como piedra de

pavimentación y como "pizarras" o "pizarrones" tradicionales para escuela.

3. COMPOSICIÓN QUÍMICA

Los elementos químicos aparecen raramente puros en la Naturaleza, ya que lo hacen formando combinaciones entre sí, denominadas minerales. Un mineral es un sólido inorgánico natural, con un estructura interna especifica (esto es, los átomos constituyentes tienen un ordenamiento o arreglo específico que define un modelo geométrico definitivo), y una composición química que varía sólo dentro de ciertos límites (la combinación específica de los elementos constituyentes puede ser expresada en una fórmula química). Cada tipo de mineral es estable sólo bajo condiciones específicas de presión y temperatura. Generalmente los elementos Si, Al, K, Na, Fe, Ca, Mg, Cl, O, (entre otros) forman el mineral. Los nombres de los minerales dependen de su fórmula y de su estructura atómica y pueden ser combinaciones simples (por ejemplo la blenda SZn y la pirita S2Fe) o un conjunto de ellas (por ejemplo, la calcopirita). Como se ha visto, las rocas naturales están compuestas por uno o varios minerales, los cuales pueden ser esenciales, es decir, típicos y característicos de cada roca, o secundarios cuando solamente determinan variedades de la misma. Los minerales son sustancias naturales, inorgánicas, de composición química fija dentro de ciertos límites, con propiedades características y con una estructura cristalina. Normalmente son sólidos, aunque hay excepciones. En la naturaleza hay descritos más de 2000 especies minerales diferentes, aunque los más importantes económicamente, no superan la centena. Los minerales suelen tener formas geométricas, colores y brillo bastante llamativos y totalmente naturales, de ahí la curiosidad y fascinación que ejercen sobre las personas que los contemplan. Sus formas y colores son muy variables hasta el punto de que ningún mineral es exactamente igual a otro en el mundo. Una roca es un conjunto de minerales, ya sean del mismo tipo o varios diferentes.

Si la roca está formada únicamente por un tipo de mineral, por ejemplo de cuarzo

(SiO2), la roca será puramente SiO2 (aunque siempre puede haber inclusiones y

otros elementos extraños. Una caliza es la roca formada por el mineral calcita

(CaCO3), la dolomía es una roca formada por dolomita Mg(CaCO3)2, etc.

Pero las rocas con múltiples tipos de minerales no tienen una fórmula

determinada, porque según sus componentes, la presencia o ausencia de ellos,

puede variar. Por ejemplo, el granito está formado principalmente por cuarzo,

feldespato y mica, pero puede tener varios tipos de micas (con sus consiguientes

distintos elementos químicos), mayor o menor cantidad de cuarzo, feldespatos y

plagioclasas.

Se tiene

ELEMENTOS (Si,O,Ca,C,) COMBINACIONES(SiO2) MINERALES(Cuarzo) ROCAS (Cuarcita) .

3.1. GRUPOS DE MINERALES.

Las combinaciones de los elementos químicos, formado los minerales, se

presentan en las rocas en dos formas: cristalizados o amorfos.

Los elementos cristalizados muestran formas cristalinas propias, limitadas por

caras planas, con cambios de estado a una determinada temperatura, mientras

que los amorfos muestran una estructura molecular desorganizada y ante los

cambios térmicos, modifican su estado de forma paulatina.

También es importante la presencia del agua en su composición, pudiéndose

presentar hidratados o sin hidratar modificándose con ello de forma sustancial sus

propiedades.

Los minerales se pueden clasificar en cuatro grupos químicos principales, que son

los siguientes:

3.1.1. Grupo: SILICATOS.

Los silicatos son los componentes más importantes de las rocas y, por

consiguiente, de la corteza terrestre, integrando el 95 por ciento de ésta. Es,

además, el grupo de minerales más rico en especies. Son materiales compuestos

principalmente por silicio y oxigeno, los dos elementos más abundantes en la

corteza terrestre. Por consiguiente, la mayor parte de suelos, rocas, arcillas y

arenas son clasificados como silicatos. En lugar de caracterizar las estructuras

cristalinas de estos materiales en términos de celdillas unidad, es más

conveniente utilizar varias combinaciones de tetraedros de

En la figura se

ilustra como los

elementos forman

los minerales y

estos a su vez las

rocas.

3.1.2. Grupo: OXIDOS.

Cuarzo. (SiO2).

Químicamente, el silicato más sencillo es el dióxido de silicio, o sílice (SiO2).

Estructuralmente, es una red tridimensional que se genera cuando todos los

átomos de oxigeno de cada tetraedro son compartidos con tetraedros adyacentes.

Por consiguiente, el material es eléctricamente neutro y todos los átomos tienen

estructuras electrónicas estables. En estas

circunstancias, la relación entre los átomos de Si y O

es 1:2, tal como está indicado por la formula química.

Si todos los tetraedros se colocan de una forma

regular y ordenada, se forma una estructura cristalina.

Existen tres formas cristalinas polimórficas primarias

de la sílice: cuarzo, cristobalita (Figura 2.7) y tridimita.

Sus estructuras son relativamente complicadas, y

comparativamente abiertas, o sea, los átomos no

están empaquetados al máximo.

Figura 2.7.- Distribución de los

átomos de silicio y oxigeno en

una celdilla unidad de

cristobalita.

Su resistencia química es muy elevada sin que le afecten los agentes

atmosféricos, atacándole tan sólo el ácido fluorhídrico y algo el hidróxido potásico.

Es el componente más duro de las rocas de construcción por lo que hace que

éstas sean difíciles de cortar, labrar y pulimentar cuando lo contienen en alta

proporción, como los granitos, los pórfidos, las areniscas cuarzosas y el gneis. En

estado puro es transparente, dándole las impurezas diversas tonalidades, desde el

gris vítreo al negro, amarillo o rojo (cuarzo ahumado, falso Topacio, Jacinto de

Compostela, ágata, jaspe, etc.).

3.1.3. Grupo: SULFATOS.

Aljez o yeso.

El aljez o yeso es el sulfato cálcico dihidratado SO4Ca.H2O. Cristaliza en el

sistema monoclínico. Su peso específico es 2.3 Kg/dm3 y su dureza 2. Tiene gran

estabilidad química. Presenta numerosas variedades

(Espejuelo, fibroso, alabastro, etc.) y su color es blanco presentando coloraciones

rojas y grises según las impurezas de arcillas y carbonatos que contenga. Se usa

en construcción como aglomerante previa deshidratación parcial por el calor.

3.1.4. Grupo: CARBONATOS.

Calcita.

La calcita es el carbonato cálcico (CO3Ca) Cristaliza en el sistema hexagonal. Su

densidad es de 2.6 a 2.8 Kg/dm3. Dureza 3. Si cristaliza en el sistema rómbico se

llama Aragonito y la variedad amorfa Caliza. Es atacable por los ácidos,

produciendo efervescencia, con el ClH, y descomponible por el calor

desprendiendo CO2. Incolora transparente (Espato de Islandia) o blancas, si bien

algunas impurezas le dan coloraciones rojas, amarillentas, verdes, moradas, etc...

Forma parte de las rocas calizas, areniscas calizas y mármoles.

Se emplea para cementos, materiales cerámicos, obtención de la cal, para carga,

fabricación de cemento Portland, en industria química, como fundente en menas

metálicas, el Espato de Islandia en industria óptica etc. Los mármoles como roca

ornamental.

Dolomita.

La dolomita es el carbonato de calcio y magnesio (CO3Ca. CO3Mg). Su densidad

es de 2.86 a 3.10 Kg/dm3 y dureza de 3.5 a 4. El color es blanco grisáceo Forma

parte de rocas dolomíticas de propiedades refractarias al calor y de mármoles.

Magnesita, La magnesita es el carbonato de magnesio (CO3Mg) También es muy

resistente al calor, es carbonato de magnesio de densidad 3 a 3.48 Kg/dm3 y

dureza 3.5 a 4.5. Color blanco grisáceo o crema.

4. PROPIEDADES GENERALES

Las rocas pueden ser útiles por sus propiedades fisicoquímicas (dureza,

impermeabilidad, etc).

a) propiedades mecánicas:

- TENAZ: la tenacidad es la resistencia que opone un mineral a la rotura o

deformación. No tiene ninguna relación con la dureza (el diamante es el mineral

más duro que existe pero se puede romper con facilidad).

- FRÁGIL: el mineral se rompe con facilidad y se hace trozos con poco esfuerzo.

MALEABLE: el Mineral se lamina mediante golpes (oro).

- DÚCTIL: el mineral puede estirar en forma de un hilo (oro).

- FLEXIBLE: cuando el mineral es doblado y no recupera su forma al cesar el

esfuerzo.

- ELÁSTICO: cuando el mineral es doblado, recupera su forma al cesar el

esfuerzo (micas).

b) PROPIEDADES QUÍMICAS:

Miden la capacidad de reaccionar con otras sustancias. Algunas propiedades

químicas pueden ser percibidas por los sentidos como sabor (solubilidad) y olor

(contenido en azufre).

- Reacción con ácidos: la calcita reacciona con el ácido clorhídrico y se

descompone desprendiendo dióxido de carbono.

- Solubilidad: formación de una disolución en agua, como el yeso. Algunos

minerales solubles poseen sabor salado, como la halita y la silvina.

- Radiactividad: emisión de partículas atómicas, como la uraninita.

5. CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS - PIEDRAS

c) Clasificación de la piedra

La clasificación de las piedras empleadas es la siguiente:

Piedra granigorda: la que tiene el grado gordo.

Piedra maciza: la que no tiene defecto alguno.

Piedra perdida: la cantidad de piedras que se ponen en los cimientos en

algunos casos sin trabazón ni cal que las unan.

Piedra piconada: La que solo está labrada con el pico.

Piedra tosca: La que está sin labrar.

d) Clasificación de la roca

Por su potencial energético o por los elementos químicos que contienen.

Siguiendo este criterio, las rocas pueden clasificarse en:

Rocas industriales: Son rocas que se aprovechan por sus propiedades

fisicoquímicas, independientemente de las sustancias y la energía que se

pueda extraer. Se usan mayoritariamente en la construcción de viviendas y

en obras públicas. Destacan las gravas y arenas, que se utilizan como

áridos, la caliza, el yeso, el basalto, la pizarra y el granito. El cuarzo es la

base de la fabricación del vidrio, y la arcilla de los productos cerámicos

(ladrillos, tejas y loza).

Rocas energéticas: Son útiles por la energía que contienen, que puede

extraerse con facilidad por combustión. Se trata del carbón y del petróleo.

Minerales industriales: Los minerales que contienen las rocas son con

frecuencia más interesantes que las propias rocas ya que incluyen

elementos químicos básicos para la humanidad (hierro, cobre, plomo,

estaño, aluminio, etc.)

b) Aplicación en la Arquitectura

- Como Elemento Estructural

- Como Elemento Ornamental

1.- Clasificación de los materiales de construcción

Los llamados materiales de construcción engloban a aquellos materiales que

entran a formar parte de los distintos tipos de obras arquitectónicas o de

ingeniería, cualquiera que sea su naturaleza, composición o forma. Los materiales

de construcción abarcan un gran número y de orígenes muy diversos, pudiéndose

clasificar para su estudio en base a diferentes criterios, siendo los más habituales

su función en la obra, su intervención y su origen.

1.1.- Según su función en la obra, los materiales de construcción se clasifican

en: resistentes, aglomerantes y auxiliares. Los materiales resistentes son los que

soportan el peso de la obra y los ataques meteorológicos o los provocados por el

uso (piedras, ladrillos, hormigón, hierro, etc.). Los materiales aglomerantes son

los que sirven de ligazón entre los resistentes para unirlos en formaciones

adecuadas a su función (cemento, yeso, cal, etc.). Por último, los materiales

auxiliares son aquellos que tienen una función de remate y acabado (maderas,

vidrios, pinturas, etc.).

1.2.- Por su intervención en la obra, los materiales se clasifican en: de

cimentación, de estructura, de cobertura y de cerramiento. Los de cimentación

son fundamentalmente los hormigones, en particular, el hormigón armado. Las

estructuras pueden ser de hormigón, metálicos, de madera o mixtas. Las

coberturas pueden ser de prefabricadas, metálicas, de materiales cerámicos o

pétreos. Por último, los cerramientos pueden ser ladrillos, acristalados,

prefabricados, etc.

1.3.- En función de su origen los materiales de construcción se pueden dividir en

función de su origen, siendo este criterio el más adecuado para el estudio de las

propiedades características de los mismos, y será el que se seguirá en el

desarrollo del presente tema. Presenta además la ventaja de que, a diferencia de

las otras clasificaciones, no hay materiales que se repiten en los diferentes

apartados. Según este criterio, los materiales se dividen en: