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UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE
FACULTAD DE INGENIERIA
“MATERIALES PÉTREOS”
CURSO: Materiales de Construcción
PROFESOR: ING. Doris Lina Huaman Baldeon
NRC: 10236
GRUPO: N° 5
INTEGRANTES:
Paitan Ramírez Blanca Camila
Parillo Martínez Pavel Gamaliel ( NO TRABAJO)
Salazar Balvaceda Saúl Andy
Galicia Rojas Ricardo Arturo ( NO TRABAJO)
Quispe Cayllah Daniel
LIMA- 2025
ÍNDICE
- I. INTRODUCCIÓN
- II. OBJETIVOS GENERALES:
- III. MARCO TEÓRICO:
- 3 .1. Definición de los materiales pétreos:
- 3 .2. fabricación de los materiales pétreos:
- 3 .3. Propiedades de los materiales pétreos:....................................................
- 3 .4. Clasificación de los materiales pétreos:
- 3.4.1. Rocas ígneas:
- 3.4.2. Rocas sedimentarias:
- 4 .3. Rocas metamórficas:
- 4 .4. Materiales pétreos artificiales:
- 3 .5. Usos de los materiales pétreos:
- 3.5. 1 Materiales para construcción estructural:
- 5 .2. Materiales para revestimientos y acabados arquitectónicos:
- 5 .3. Materiales para infraestructura vial y urbana:
- 5 .4. Materiales ornamentales y decorativos :
- 5 .5. Materiales para fabricación de productos industriales:
- 5 .6. Materiales para relleno, estabilización y control geotécnico:
- 3.6. Ensayos de los materiales pétreos:
- 3.6.1. Ensayos físicos:
- 3.6.2. Ensayos químicos:
- 3.6.3. Ensayos de durabilidad:
- IV. CONCLUSIONES:
- V. REFERENCIAS:
- VI. ANEXOS:
El presente informe también considera antecedentes relevantes en el uso y estudio de materiales pétreos, tanto a nivel local como internacional, destacando las principales investigaciones que han contribuido a optimizar su aplicación. Asimismo, se analizan aspectos económicos, ambientales y técnicos asociados a su extracción, procesamiento y transporte, los cuales son clave para un uso sostenible de estos recursos naturales.
II. Objetivos general
Describir y clasificar los principales tipos de materiales pétreos utilizados en la industria de la construcción. Analizar sus propiedades físicas y químicas más relevantes. Examinar los métodos de extracción y procesamiento más comunes. Identificar sus aplicaciones actuales y potenciales. Evaluar los impactos ambientales derivados de su explotación. Proponer criterios técnicos para su selección y uso en función del tipo de obra.
III. MARCO TEÓRICO:
3.1. Definición de los materiales pétreos
Los materiales pétreos son recursos naturales que se obtienen directamente de las rocas y se aprovechan por sus propiedades físicas, sobre todo en el ámbito de la construcción. Entre los más comunes se encuentran la pizarra, la piedra caliza, el basalto y el granito. Algunos se utilizan tal como se extraen, mientras que otros se procesan mediante corte, pulido o trituración para adaptarse mejor a distintos usos. Desde hace siglos, estos materiales han sido fundamentales en la construcción de viviendas, monumentos, caminos y muchas otras obras. Su dureza, su resistencia a la compresión y su capacidad para soportar el desgaste causado por el clima o el paso del tiempo los hacen ideales para estructuras que necesitan ser sólidas y duraderas.
Hoy en día, los materiales pétreos siguen teniendo un rol clave en la construcción. Se usan tanto en la base de las edificaciones como en detalles estéticos, como revestimientos de paredes, pisos o fachadas. Gracias a su versatilidad, resistencia y fácil acceso, siguen siendo una elección frecuente tanto en grandes proyectos como en trabajos más detallados. Aunque existen muchos materiales modernos y sintéticos, los pétreos conservan su importancia por sus cualidades únicas, que aseguran una larga vida útil y un buen rendimiento en el tiempo.
3.2. Fabricación de los materiales pétreos
La fabricación de materiales pétreos implica una serie de procesos mediante los cuales las rocas naturales se transforman en materiales útiles para la construcción. Estas rocas, que se extraen de canteras o yacimientos naturales, pasan por una serie de tratamientos físicos y mecánicos para adaptarse a diversos usos, como materiales estructurales, decorativos o incluso como componentes en la fabricación de otros productos de construcción. A continuación, se describen los pasos que sigue la materia prima para convertirse en material listo para su uso en la construcción. Paso 1: Antes de empezar a extraer cualquier roca, se realiza un análisis del terreno para conocer la calidad, cantidad y tipo de material disponible. Además, se evalúa el impacto ambiental y la viabilidad de la explotación. Este paso es muy importante para asegurarse de que los recursos naturales se usen de manera adecuada y responsable. Paso 2: Una vez localizado el yacimiento, se comienza con la extracción del material pétreo. Este proceso se lleva a cabo principalmente en canteras, donde se utilizan herramientas como excavadoras, martillos neumáticos e incluso explosivos controlados para separar grandes bloques de piedra. Entre las rocas extraídas se pueden encontrar materiales como granito, pizarra, piedra caliza, basalto, entre otros.
Paso 9: Una vez procesados, los materiales se almacenan en condiciones adecuadas para evitar su deterioro. Esto garantiza que el material mantenga su calidad hasta el momento de ser transportado a su destino final y utilizado en la construcción. Paso 10: Los materiales pétreos no solo se utilizan directamente como piedra natural en estructuras o acabados, sino que también juegan un papel fundamental como materia prima en la fabricación de productos de construcción. Por ejemplo, la piedra triturada, tanto en su forma de árido grueso como fino, es un componente esencial para elaborar concreto, mortero, bloques prefabricados, mezclas asfálticas y otros productos clave en la construcción moderna. Su uso asegura resistencia, estabilidad y durabilidad en una amplia gama de proyectos, desde viviendas hasta grandes obras de ingeniería.
3.3. Propiedades de los materiales pétreos
Los materiales pétreos tienen varias propiedades que los hacen bastante útiles en la construcción. Una de las más importantes es su resistencia a la compresión, o sea, la capacidad que tienen para aguantar mucho peso sin romperse. Gracias a eso se usan en partes clave de una estructura, como los cimientos, los muros de carga o los pavimentos, donde es fundamental que todo se mantenga firme y estable. Otra característica que vale la pena resaltar es su durabilidad. Hay rocas, como el granito, que pueden durar décadas e incluso siglos sin deteriorarse, aunque estén expuestas a condiciones climáticas duras, como el sol, la lluvia o el frío. Esto las convierte en una excelente opción para construir edificios o monumentos que deben resistir el paso del tiempo. Incluso algunas piedras metamórficas, como el mármol, son todavía más resistentes porque aguantan bien los cambios de temperatura y también los productos químicos. También hay que considerar la densidad y la porosidad. Como son materiales densos, tienen buena estabilidad y fuerza. Pero dependiendo del tipo de roca,
pueden tener más o menos porosidad. Una roca muy porosa tiende a absorber más agua, y eso puede afectar su durabilidad si se expone mucho a la humedad. Algo que no siempre se menciona, pero que es importante, es que, aunque estas piedras sean muy duras, también pueden ser frágiles. Es decir, si se les da un golpe fuerte o si se aplica fuerza en un punto débil, pueden quebrarse fácilmente. Por eso se debe tener cuidado al cortarlas o al instalarlas.
3.4. Clasificación de los materiales pétreos
Los materiales pétreos se clasifican principalmente en función de su origen geológico, aunque también se pueden considerar otros criterios como su composición mineralógica, proceso de formación y aplicaciones en la construcción. Desde un punto de vista geológico, los materiales pétreos se dividen en tres grandes grupos: ígneos, sedimentarios y metamórficos. A esta clasificación natural, se le pueden añadir los materiales pétreos artificiales, que resultan de la transformación de piedras naturales mediante procesos industriales.
3.4.1. Rocas ígneas
Las rocas ígneas se forman por la solidificación del magma o lava proveniente del interior de la Tierra. Dependiendo de dónde se enfríe el material fundido, estas rocas se clasifican en: Intrusivas o plutónicas: Se forman cuando el magma se enfría lentamente bajo la superficie terrestre, lo que permite el crecimiento de cristales grandes. Son rocas muy duras y resistentes. Ejemplos: Granito: Muy utilizado en construcción debido a su dureza, durabilidad y apariencia estética. Diorita y gabro: Usadas en revestimientos y obras de ingeniería. Extrusivas o volcánicas: Se forman cuando la lava se enfría rápidamente en la superficie, generando cristales pequeños o incluso una textura vítrea. Ejemplos:
Esquisto y gneis: Usados en pavimentos, muros y acabados rústicos.
3.4.4. Materiales Pétreos Artificiales
Además de los materiales naturales, existen productos obtenidos a partir del procesamiento de rocas o mediante técnicas industriales. Estos materiales imitan o mejoran las propiedades de las piedras naturales. Concreto (hormigón): Mezcla de cemento, arena, grava y agua. Es el material más usado en construcción a nivel mundial. Ladrillos cerámicos: Aunque técnicamente no son pétreos naturales, su origen en arcillas cocidas los vincula funcionalmente con estos materiales. Bloques de piedra reconstituida: Elaborados con fragmentos de piedra natural y aglomerantes, utilizados en muros y fachadas. Piedras sintéticas y aglomerados: Imitan mármol o granito, y son comunes en mesadas, revestimientos y elementos decorativos.
3.5. Usos de los materiales pétreos
Los materiales pétreos desempeñan un papel fundamental en el desarrollo de obras de ingeniería civil, arquitectura y urbanismo. Su aplicación depende en gran medida de sus propiedades físicas, mecánicas y estéticas, así como de su disponibilidad local y costos de extracción y procesamiento. En función de sus usos específicos, los materiales pétreos pueden clasificarse en las siguientes categorías: 3.5.1. Materiales para construcción estructural Estos materiales se utilizan directamente en la edificación de elementos portantes, como muros, cimientos, columnas o estructuras de contención. Deben tener alta resistencia a la compresión, durabilidad y estabilidad dimensional. Entre ellos se destacan:
Granito: Usado en muros de carga, escalinatas, cimientos y estructuras expuestas a intemperie debido a su gran resistencia. Basalto: Muy utilizado en obras viales, puentes, y como balasto para vías férreas por su dureza y resistencia a la abrasión. Arenisca compacta: En estructuras con esfuerzos moderados, especialmente cuando se busca un acabado estético natural. Concreto (hormigón): Aunque es un material compuesto, se incluye por contener agregados pétreos. Su versatilidad lo convierte en el principal material estructural en el mundo. 3.5.2. Materiales para revestimientos y acabados arquitectónicos Estos materiales se utilizan con fines estéticos y funcionales en interiores y exteriores de edificaciones, para proteger estructuras o darles un acabado decorativo. Mármol: Muy valorado por su belleza, se usa en pisos, paredes, escaleras, encimeras y elementos escultóricos. Pizarra: Ideal para cubiertas inclinadas, fachadas ventiladas y pisos, debido a su impermeabilidad y fácil división en láminas. Travertino: Usado en recubrimientos de muros, columnas, pisos y detalles ornamentales. Granito pulido: En encimeras, fachadas y zonas de alto tránsito por su durabilidad y atractivo visual. 3.5.3. Materiales para infraestructura vial y urbana En este grupo se encuentran los materiales usados en la construcción de carreteras, puentes, aceras, sistemas ferroviarios, muros de contención y obras de drenaje. Grava y arena natural: Son componentes esenciales del concreto y las mezclas asfálticas. También se emplean en rellenos y bases estabilizadas.
3.5.6. Materiales para relleno, estabilización y control geotécnico Estos materiales se usan en obras de ingeniería para garantizar la estabilidad de suelos, prevenir deslizamientos o rellenar cavidades y vacíos. Gravas y áridos de granulometría controlada: Se emplean en drenajes, zanjas, filtros y subbases. Materiales pétreos reciclados: Provenientes de demoliciones, se reutilizan como relleno o base estructural, promoviendo la sostenibilidad en las construcciones.
3.6. Ensayos de los materiales pétreos
La evaluación de los materiales pétreos mediante ensayos específicos es esencial para garantizar su idoneidad en obras de construcción y aplicaciones industriales. Estos ensayos permiten conocer las propiedades físicas, mecánicas y químicas de las rocas, y aseguran que cumplan con las normas técnicas de calidad y resistencia exigidas por los estándares nacionales e internacionales. Los ensayos se pueden clasificar en ensayos físicos , ensayos mecánicos , ensayos químicos y ensayos de durabilidad. A continuación, se describen los más representativos en el estudio de materiales pétreos. 3.6.1. Ensayos Físicos Estos ensayos permiten conocer las propiedades básicas de la roca como su densidad, porosidad y absorción de agua. Son fundamentales para prever su comportamiento en presencia de humedad y su peso específico en estructuras. Densidad aparente y real: Mide la masa del material por unidad de volumen. Una Alta densidad suele asociarse con mayor Resistencia mecánica. Norma común: ASTM C97 / NTP 399.
Porosidad: Indica la proporción de espacios vacíos en la roca. Alta porosidad puede implicar menor resistencia y mayor absorción de agua. Absorción de agua: Mide la cantidad de agua que puede absorber un material en condiciones normales. Es importante para determinar su durabilidad frente a heladas o ciclos de humedad. Método: Se seca la muestra, se sumerge en agua y se calcula la diferencia de peso.
3.6.2. Ensayos Mecánicos
Evalúan la capacidad del material pétreo para soportar esfuerzos sin romperse. Son especialmente relevantes en obras estructurales o donde se requiera alta resistencia. Resistencia a la compresión: Es uno de los ensayos más importantes. Se aplica una carga axial creciente hasta que la muestra se fractura. Aplicación: Cimientos, muros portantes, pavimentos. Norma : ASTM C170 / NTP 399. Resistencia a la tracción indirecta (ensayo brasileño): Evalúa la resistencia del material a fuerzas que tienden a separarlo. Importancia: Aunque los pétreos no trabajan en tracción directa, este ensayo ayuda a estimar su comportamiento ante cargas indirectas. Resistencia a la abrasión: Se determina mediante el ensayo de Los Ángeles , en el cual los agregados se someten a desgaste en un tambor giratorio con bolas de acero. Utilidad: Evalúa la durabilidad de áridos en pavimentos y estructuras sometidas a tráfico. Norma : ASTM C Resistencia al impacto: Mide la capacidad del material para resistir golpes o cargas repentinas.
Resultado esperado: El material no debe mostrar disgregación significativa. Envejecimiento acelerado: Simula la exposición prolongada a condiciones extremas (rayos UV, humedad, temperatura) para prever el deterioro estético o estructural a largo plazo.
IV. CONCLUSIONES:
Los materiales pétreos , constituyen una base fundamental en la industria de la construcción por su diversidad, resistencia y durabilidad. Su clasificación geológica en rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas permite entender sus características estructurales y aplicaciones específicas. Las propiedades intrínsecas de los materiales pétreos , como la resistencia a la compresión, la densidad, la durabilidad y la porosidad los hacen especialmente adecuados para estructuras que deben soportar cargas elevadas, cambios climáticos y desgaste por el tiempo. Los materiales pétreos, poseen una gran versatilidad en la construcción moderna. Se emplean en estructuras portantes, revestimientos, acabados, obras viales, elementos ornamentales e incluso como materia prima en la fabricación de otros productos industriales como el cemento, el concreto o paneles de yeso La explotación de materiales, pétreos genera importantes impactos ambientales: alteración del paisaje, pérdida de biodiversidad, generación de polvo y residuos, y consumo energético elevado. Por ello, es necesario implementar prácticas de extracción responsables, tecnologías limpias y políticas de restauración ambiental. Además, el uso de materiales reciclados y el aprovechamiento de subproductos permiten reducir la huella ecológica del sector de la construcción. La correcta selección de un material pétreo , depende de múltiples factores: las propiedades requeridas, el tipo de obra, las condiciones climáticas, el entorno geológico, la estética deseada, los costos y la durabilidad esperada.
V. REFERENCIAS
Morón, R. (2013). Materiales de construcción. Editorial Macro. https://editorialmacro.com/producto/materiales-de-construccion-roberto- moron/ ASTM International. (2020). ASTM C131/C131M-20: Standard test method for resistance to degradation of small-size coarse aggregate by abrasion and impact in the Los Angeles Machine. ASTM International. https://www.astm.org/c0131_c0131m-20.html Instituto Nacional de Calidad (INACAL). (2004). NTP 399.101:2004 – Piedra natural – Método de ensayo de resistencia a la compresión. Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento del Perú. https://www.inacal.gob.pe/normas-tecnicas (buscar “NTP 399.101” en el buscador de normas) Neville, A. M. (2013). Propiedades de los materiales de construcción (9.ª ed.). McGraw-Hill Education. https://www.mheducation.es/busqueda- resultados.html?searchQuery=neville+materiales Sanz, E. (2010). Rocas y minerales industriales: una visión actual. Instituto Geológico y Minero de España (IGME). https://www.igme.es/patrimonio/librosPDF/rocas_minerales_industriales.pdf
