Propiedades y Aplicaciones de Materiales Pétreos y Técnicas de Estabilización del Terreno en Ingeniería Civil

Materiales Pétreos Fundamentales en Ingeniería Civil

Granito: Comportamiento y Aplicaciones

El granito es una roca ígnea de gran importancia en la construcción, destacando por su resistencia y durabilidad.

Características Geológicas y Paisajísticas

• Paisaje: Se caracteriza por superficies redondeadas (lanchas, canchos) y zonas bajas rellenas de arenas gruesas.
• Aspecto: Color gris en el exterior, a menudo cubierto por costras de musgo y líquenes.

Aplicaciones en Edificación e Ingeniería

El granito es valorado por su calidad resistente y su trabajabilidad, siendo muy utilizado en edificación (ejemplos notables incluyen el Escorial y el Acueducto de Segovia).

• Resistencia: Posee buena resistencia al desgaste.
• Adherencia: Su rugosidad es perfecta para los aglomerantes.
• Mampostería: Es frecuentemente utilizado en mampostería. Se emplean granitos rosados y amarillentos, aunque su coste es elevado.

Extracción y Canteras

Las canteras de granito resultan irregulares debido a las fracturas. Es crucial que las zonas de extracción se coloquen donde la presencia de jabre (roca alterada) sea nula.

Usos Específicos del Granito

1. Árido para Hormigones: El árido de granito es resistente, posee una superficie rugosa y muestra buena adherencia al cemento. Si está ligeramente alterado, puede dar lugar a la presencia de mica, lo que obligaría al lavado del material.
2. Balasto y Macadam: Dan un muy buen resultado, además el desgaste del granito, cuando está sano, es mínimo.
3. Escolleras: Es un material ideal para los diques de puerto por su resistencia al desgaste y por su facilidad de obtención en bloques. En contra juega su elevado coste de obtención.
4. Cimentación: Es magnífica para la sustentación de estructuras por su resistencia a la compresión. Cuando las estructuras son grandes, debe explorarse la existencia de fracturas de descompresión (llamadas llascas).
5. Embalses: Es una roca impermeable, adecuada para estas estructuras.
6. Excavaciones a Cielo Abierto: Tiene la capacidad de admitir excavaciones en vertical o subvertical. Las aperturas en jabre han de reducir su pendiente drásticamente.
7. Excavaciones Subterráneas: Se mantienen bien y se cortan a la perfección, aunque se gasta bastante en explosivos. Se necesita un estudio del macizo por la posible presencia de jabre.

Basalto: Propiedades y Usos

El basalto es una de las rocas volcánicas más extendidas, caracterizada por su textura porfídica y color negro.

Aplicaciones del Basalto

• Mampostería: Utilizada por su fácil labra y buena resistencia.
• Árido: Es un buen árido por su superficie rugosa y por su buena adherencia para el cemento y el asfalto.
• Ornamentación: También es buena para la ornamentación de edificios.
• Puertos: Ideal para obras portuarias por su dureza, densidad y fácil troceado.
• Carreteras: Buen uso en carreteras por su resistencia y adherencia.
• Ferrocarriles: Se utiliza para balasto si la roca está sana.
• Restricción: Se desaconseja en obras hidráulicas debido a su fracturación.

Gravas y Arenas: Origen y Aplicaciones

Son rocas que han sido transportadas en suspensión por las aguas, el viento y el hielo. Están compuestas principalmente por arenas y cuarzo.

Características y Extracción

Su tamaño y forma dependen de la duración e intensidad de los procesos de meteorización y transporte, así como de la roca madre. Se encuentran sobre todo en los fondos de los valles y en los depósitos glaciares. Se extraen habitualmente con retroexcavadora.

Usos en Construcción

• Se utilizan para la fabricación de morteros y hormigones, siempre que no sean lajosas (planas).
• También se emplean para macadam, recebos y balastos.
• Las arenas limpias se emplean para filtros y drenes.
• Se utilizan para fabricar gaviones (cajones de tela metálica).

Métodos de Mejora y Estabilización del Terreno

Técnicas de Asentamiento y Compactación

Existen diversos procedimientos para mejorar las propiedades mecánicas del suelo y evitar la subsidencia de las construcciones:

1. Compactación Dinámica: Consiste en dejar caer sobre el suelo a tratar un peso de varias decenas de toneladas.
2. Vibroflotación: Una vez llegado al punto deseado, se comienza a vibrar el suelo a la vez que se introduce el material de relleno.
3. Compactación por Inyección Sólida: Para evitar la subsidencia de las construcciones, se utilizan pantallas continuas o de pilotes como refuerzo de la zona de bóveda con micropilotes y refuerzo de las cimentaciones del edificio.
4. Inyecciones: Es un procedimiento definitivo que consiste en inyecciones con mezclas de suspensiones o productos químicos.
5. Congelación: Consiste en la introducción en el terreno de tuberías que congelan el agua intersticial. Debe emplearse en terrenos saturados.