CANTERAS MÁS IMPORTANTES EN LA CIUDAD DE CAJAMARCA
LA CANTERA LA HUALANGA La Cantera la Hualanga se encuentra encuentra a una altitud de 2800 m.s.n.m., la zona tiene carac caracter teríst ística icass de un Bosque Bosque Seco Montan Montanoo Bajo. Bajo. El clima clima de esta esta zon zonaa tiene tiene una precipitación pluvial entre 500-1000mm. De lluvia, la temperatura media mensual es de 13ºC, la temperatura media máxima es de 14.3ºC y la temperatura media mínima de 5.85ºC Se encuentra en la Ciudad de Cajamarca, en el Km. Nº 2 al costado izquierdo de la carretera Cajamarca - Bambamarca, como se observa en el plano de ubicación. (Plano Nº 1-Anex 1-Anexos) os).La .La Canter Canteraa La Hu Huala alanga nga para para la extra extracci cción ón del materi material al presen presenta ta bue buena na accesibilidad a la zona "B" y regular accesibilidad a la zona "A" durante todos los meses del año. Los agregados de esta Cantera deben usarse para la elaboración de concretos cuya resistencia a la compresión varía entre 100 a 210 Kg. /cm 2, más no para concretos cuya resistencia a la compresión sean mayores. Los concretos elaborados con los agregados de la Canter Canteraa en estudi estudioo deben deben ser utiliz utilizado adoss en edific edificaci acione oness livian livianas as o median medianame amente nte pesadas; no se deben usar en el afirmado de carreteras. El material de la esta cantera está consti con stitui tuido do por rocas rocas arenis areniscas cas,, cuarc cuarcíti íticas cas,, de textur texturaa afanít afanítica ica y de fragme fragmenta ntació ciónn angulosa. En la zona “A” predomina el material fino (arena bien graduada). En la zona “B” predomina el material grueso (grava bien graduada). Además presenta una dureza de 7en la escala de Mohs y un alto porcentaje de Sílice, esta roca constituye un buen material como agregado para la elaboración del concreto. La arena también tiene un alto porcentaje de Sílice y escasa cantidad de sales solubles. La roca tiene una baja porosidad y un bajo grado de absorción. De lo que se muestra en el cuadro podemos observar, que la resistencia a la abrasión del agregado grues gruesoo selecc seleccion ionad adoo según según la norma norma especi especific ficada ada,, tiene tiene un porce porcenta ntaje je menor menor que que el máximo permisible (50 %), lo que nos permite afirmar que no es un material recomendable para ser usado en trabajos de afirmado afirmado de carreteras. carreteras.
PROPIEDADES
Tamaño Máximo (pulgadas) Tamaño Nominal Máximo (pulgadas) Modulo de Fineza ( % ) Peso Específico de Masa (gr./cm 3) Peso Específico Aparente (gr./cm 3) Absorción ( % ) Contenido de Humedad ( % ) Peso Unitario Suelto (Kg./m 3) Peso Unitario Compactado (Kg./m 3) Contenido de Polvo ( % ) Abrasión ( % ) Dureza (Escala de Mohs) Densidad Aparente (gr./cm 3) Densidad Real (gr./cm 3) Compacidad. Porosidad ( % ) Grado de Absorción ( % )
AGREGADO GRUESO
AGREGADO FINO
1 ½” 1” ------------2.56 2.60 1.10 0.60 1,438.96 1,488.29 1.12 37.22 7.00 2.50 2.53 0.99 0.79 0.52
--------------------2.99 2.60 2.68 1.83 2.35 1,602.73 1,887.05 10.50 ------------------------------------------------------------------
LA CANTERA EL GAVILÁN La Cantera denominada "EL GAVILÁN", de la cual se va ha realizar el estudio se encuentra ubicada en: Distrito : Cajamarca Provincia : Cajamarca Altitud Prom. : 3 250 m.s.n.m. Al sur-este de la ciudad de Cajamarca en las faldas del cerro "Ventanilla", cerca al Abra "El Gavilán", al costado derecho de la carretera Cajamarca-Pacasmayo: como se observa en el plano de ubicación. Los agregados de la cantera se deben usar para la elaboración de concretos, cuya resistencia a la compresión especificada varía entre 100 a 175 Kg. /cm2, más no para concretos cuya resistencia a la compresión específica sean mayores. Los agregados de la cantera en estudio, se recomienda que se usen en la elaboración de concretos que van a ser utilizados en edificaciones livianas o medianamente pesadas y no se deben usar en construcciones expuestas a esfuerzos abrasivos, como en pavimentos o losas deportivas y menos como en el afirmado de carreteras. La roca de esta cantera tiene un alto porcentaje de Sílice y una dureza de 6.0 Y Los agregados tienen un alto porcentaje de finos.
PROPIEDADES
Dureza Contenido de Humedad ( % ) Densidad Aparente (gr./cm 3) Densidad Real (gr./cm 3) Compacidad Porosidad ( % ) Grado de Absorción ( % ) Capilaridad
AGREGADO GRUESO
6.00 1.04 3.02 3.08 0.98 2.06 1.82 20.26
LA CANTERA EL GUITARRERO La cantera el guitarrero se encuentra a una altitud de 2850 m.s.n.m. La cantera denominada el Guitarrero tiene la siguiente ubicación: Distrito : Cajamarca Provincia : Cajamarca Altitud Prom. : 2850 m.s.n.m. Se encuentra al Sur Este de la ciudad de Cajamarca, al costado derecho de la carretera Cajamarca – Panamericana norte. Los agregados de la Cantera El guitarrero, se recomienda que se usen en la elaboración de concreto que van a ser utilizados en edificaciones livianas o medianamente pesadas y no deben usarse en construcciones expuestas a cargas abrasivas, como en pavimentos y losas deportivas. La roca de la cantera en estudio tiene las siguientes características: Una dureza de 6.75 en la escala de Mohs, baja porosidad, bajo grado de Absorción. Según el cuadro que se muestra, las propiedades físicas, tanto del agregado fino como del grueso, cumplen con las normas ASTM – C33 e ITINTEC; exceptuando la resistencia a la abrasión que es baja; en consecuencia estos agregados se pueden emplear en la elaboración de diversos tipos de concreto.
PROPIEDADES
AGREGADO GRUESO AGREGADO FINO Tamaño Máximo (pulgadas) 1 ½” ---------Tamaño Nominal Máximo 1” --------(pulgadas) Módulo de Fineza ------------2.87 3 Peso Específico de Masa (gr./cm ) 2.59 2.56 Absorción ( % ) 0.85 1.30 Contenido de Humedad ( % ) 0.20 5.60 3 Peso Unitario Suelto (Kg./m ) 1,391.40 1,671.00 3 Peso Unitario Compactado (Kg./m ) 1,485.70 ---------Materia Orgánica ( % ) 0.66 0.53 Materiales Muy Finos ( % ) -----------11.52 Salinidad (Micro Mohs/cm.) 250.00 340.00 Abrasión 55.00 ---------Dureza (Escala de Mohos) 6.50 ---------3 Densidad Aparente (gr./cm ) 2.49 ---------3 Densidad Real (gr./cm ) 2.53 ----------
Compacidad 0.98 Porosidad ( % ) 1.57 Grado de Absorción ( % ) 0.46 0.5 2 Capilaridad (gr. x min. /cm ) 1.39 LAS CANTERAS LA COLLPA I Y LA COLLPA II
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La Cantera La Collpa I y collpa II se encuentra a una altitud de 2800 m.s.n.m. aproximadamente al Sur-Este de la Ciudad de Cajamarca, al costado derecho de la carretera Cajamarca-Jesús, la zona pertenece a la formación Chimú. El clima de esta zona tiene una precipitación pluvial entre 500-1000 mm. de lluvia, la temperatura media mínima de 5.85 ºC. Estas canteras tienen la siguiente ubicación: Distrito : Jesús Provincia : Cajamarca Altitud Prom. : 28 00 m.s.n.m. Se encuentran al Sur-Este de la Ciudad de Cajamarca, al costado derecho de la carretera Cajamarca-Jesús. El material de afirmado, tiene una resistencia a la abrasión muy bajo, lo cual nos indica que no sirve para base de carretera, dado que la resistencia óptima a la abrasión para base de carreteras, debe ser de 75%, pero se puede utilizar este material como sub-base para este tipo de estructuras. Finalmente llegamos a la conclusión de que el material existente en ambas canteras es el mismo, es decir, corresponde al mismo depósito aluvio – coluvial, pues como se puede observar en los cuadros, los valores obtenidos en los ensayos para la determinación de las propiedades físicas, son semejantes, tanto para la Cantera La Collpa I como para la Cantera La Collpa II. Según se ha considerado, el material de ambas canteras tienen las siguientes características más sobresalientes: -
Tienen una dureza promedio de 6.5. Tienen una baja porosidad. Tienen un bajo grado de absorción.
Según los cuadros, las propiedades físicas, tanto del agregado fino como del grueso, cumplen con las normas ASTM – C33 e ITINTEC; exceptuando la resistencia a la abrasión que es baja; en consecuencia estos agregados se pueden emplear en la elaboración de diversos tipos de concreto, excepto de concretos que estén expuestos a la fricción. Por lo expuesto, se recomienda mejorar la granulometría del agregado grueso, es decir, mezclar este agregado con material tamizado o graduado para que de esta forma cumplan con lo estipulado en las normas vigentes. También se recomienda utilizar los agregados de la cantera La Collpa, en la elaboración de concreto o de morteros que se van a utilizar en edificaciones livianas, y no deben usarse en construcciones expuestas a cargas abrasivas como losas deportivas, pavimentos (sub-base o base) o pistas de aterrizaje.
“LA COLLPA – I” PROPIEDADES
AGREGADO GRUESO AGREGADO FINO
Tamaño Máximo (pulgadas) 1 ½” Tamaño Nominal Máximo 1” (pulgadas) Módulo de Fineza 7.20 3 Peso Específico de Masa (gr./cm ) 2.60 Absorción ( % ) 1.03 Contenido de Humedad ( % ) 2.18 3 Peso Unitario Suelto (Kg./m ) 1,389 3 Peso Unitario Compactado (Kg./m ) 1,483 Materia Orgánica ( % ) 0.07 Materiales Muy Finos ( % ) -----------Salinidad (Micro Mohs/cm.) 0.18 Abrasión 31.00 Dureza (Escala de Mohs) 6.50 3 Densidad Aparente (gr./cm ) 2.47 3 Densidad Real (gr./cm ) 2.52 Compacidad 0.98 Porosidad ( % ) 1.96 Grado de Absorción ( % ) 0.60 0.5 2 Capilaridad (gr. x min. /cm ) 1.31 “LA COLLPA – II”
PROPIEDADES
AGREGADO GRUESO Tamaño Máximo (pulgadas) 1 ½” Tamaño Nominal Máximo (pulgadas) 1” Módulo de Fineza. 7.18 3 Peso Específico de Masa (gr./cm ) 2.60 Absorción ( % ) 1.03 Contenido de Humedad (%). 2.17 3 Peso Unitario Suelto (Kg./m ) 1,385 3 Peso Unitario Compactado (Kg./m ) 1,480 Materia Orgánica ( % ) 0.07 Materiales muy Finos ( % ) -----------Salinidad (Micro Mohs/cm.) 0.18 Abrasión (%) 30.5
-----------------2.88 2.58 1.27 1.57 1,545 ---------0.08 11.75 0.15 -------------------------------------------------------------------------
AGRGADO FINO --------------------2.85 2.58 1.26 1.56 1,542 ----------0.08 11.75 0.15 ------------
AGOCUCHO II ZONAS A Y B La Cantera la Hualanga se encuentra a una altitud de 2800 m.s.n.m., la zona tiene características de un Bosque Seco Montano Bajo. El clima de esta zona tiene una precipitación pluvial entre 500-1000mm. de lluvia , la temperatura media mensual es de 13ºC, la temperatura media máxima es de 14.3ºC y la temperatura media mínima de 5.85ºC Según el cuadro de resultados que se muestra, las propiedades físicas, tanto del agregado fino como del grueso, cumplen con las normas ASTM – C33 e ITINTEC; exceptuando la resistencia a la abrasión que es medianamente baja; en consecuencia estos
agregados se pueden emplear en la elaboración de diversos tipos de concreto, excepto de concreto que están expuestos a la fricción. En resumen las rocas de la cantera en estudio tienen las siguientes características: Una dureza promedio de 7. Una baja porosidad. Un bajo grado de absorción.
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PROPIEDADES
AGREGADO GRUESO
AGREGADO FINO
Tamaño Máximo (pulgadas) Tamaño Nominal Máximo (pulgadas) Módulo de Fineza. Peso Específico de Masa (gr./cm 3) Absorción ( % ) Contenido de Humedad ( % ) Peso Unitario Suelto (Kg./m 3) Peso Unitario Compactado (Kg./m 3) Contenido de Polvo ( % ) Abrasión ( % )
2” 1 ½” ------------2.51 0.72 0.78 1,550.08 1,659.65 0.95 58.01
----------------------2.65 2.53 ------------1.63 1,528.82 -----------15.12 ------------
CANTERA CHÁVEZ
Ubicación:
La cantera Chávez se encuentra a 3 km.de la carretera de Cajamarca a Hualgayoc, al Nor Oeste de la ciudad de Cajamarca, entre los causes del río Porcón y Atún mayo.
Extensión:
Su longitud aproximada es de 600 m. lineales y un ancho de 30m. cuya profundidad es de 3m., cumpliendo con las normas emitidas por el Ministerio de Agricultura dentro de los recursos Hídricos. Alcances La cantera Chávez es una de las importantes abastecedoras de material para las obras de construcción en la ciudad de Cajamarca incluso a la Empresa Minera Yanacocha, el tiempo como distribuidor de material es de 25 a 28 años.
Materiales que Produce:
El material que extrae es del río y es de tipo canto rodado que son consecuencia del desgaste mecánico de los materiales transportados en suspensión en épocas de crecidas de agua y estos materiales son los siguientes: - Arena Gruesa (100 m³.) - Grava
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Gravilla (50 m³.) Piedra Mediana Piedra Grande Hormigón (250 m³.)
Proceso de Clasificación del Material:
La clasificación del material consiste en separarlos por un conjunto de mallas que están adecuadamente ubicadas a lo largo de una canaleta donde es arrastrado el material por una corriente de agua que es bombeado de un extremo del río.
Maquinaria Utilizada:
Esta cantera cuenta con Maquinaria Pesada: - CARGADOR FRONTAL: Tiene un rendimiento de 100 m³/hora con un Cucharón de 3.10 m³.de capacidad. - RETROEXACAVADORA: Tiene un rendimiento de 240 m³. / hora con un Cucharón de 1.80 m³.de capacidad.
Supervisión:
La entidad encargada de la supervisión es el INRENA la cual se paga un impuesto equivalente a S. / 2.00 por m³.de producción. ANALISIS COMPARATIVO DE LOS AGREGADOS DE LAS CANTERAS DE CAJAMARCA •
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Geológicamente las canteras de La Hualanga, El Gavilán y El Guitarrero, pertenecen a la misma formación geológica. De acuerdo al análisis mineralógico de las rocas, las canteras de la Hualanga y Agocucho, tienen un alto porcentaje de Sílice y una dureza mayor que las rocas de las otras canteras en estudio. Estas dos canteras, tienen menor porcentaje de oxidaciones de fierro y, es por esto que son las más recomendables para la elaboración de concretos. Los agregados de las canteras en mención tienen un alto porcentaje de finos, por lo que se recomienda lavar el agregado grueso antes de su uso. La arena de la cantera la Hualanga también tiene un alto porcentaje de Sílice y escasa cantidad de sales solubles, la misma que nos indica que es recomendable para su utilización con morteros. Los materiales de estas canteras para afirmado de carreteras, tienen una resistencia a la abrasión muy baja, lo cual nos indica que no sirven para base de carreteras, dado que la
resistencia óptima a la abrasión para este tipo de estructuras deben tener un mínimo de 75 %.
CARACTERISTICAS MECANICAS DE LOS AGREGADOS DE LAS CANTERAS “LA HUALANGA”
PROPIEDADES RESISTENTES Y ELASTICAS Resistencia a la Compresión Promedio (Kg./cm 2) Desviación Estándar (Kg./cm 2) Coeficiente de Variación (%) Módulo de Elasticidad (Kg./cm 2)
503.325 87.05 19.78 5,572.893
Conclusiones: 1.
Del cuadro anterior, la roca tiene una resistencia promedio a la compresión de 503.325 Kg./cm2 y un Módulo de Elasticidad de 5,572.893 Kg./cm 2. Por lo tanto podemos afirmar que se trata de una roca resistente, cuyo origen geológico pertenece al Cretáceo Inferior Formación Chimú.
2.
En cuanto a sus propiedades resistentes la roca de la cantera en estudio tiene una mayor resistencia a la compresión, que las rocas de las canteras antes mencionadas. En cuanto a sus propiedades elásticas, las canteras El Gavilán y La Hualanga tienen un mayor Módulo de Elasticidad. 3. Los morteros elaborados con el agregado fino de la cantera La Hualanga, alcanzan mayor resistencia a la compresión a los 28 días, tienen mayor módulo de elasticidad que los morteros con el material de la cantera El Guitarrero.
“EL GAVILAN”
PROPIEDADES RESISTENTES Y ELASTICAS Resistencia a la Compresión Promedio (Kg./cm 2) Desviación Estándar (Kg./cm 2) Coeficiente de Variación (%) Módulo de Elasticidad (Kg./cm 2)
264.33 53.078 20.08 5,935.847
Conclusiones: 1.
Del cuadro anterior, la roca tiene una resistencia promedio a la compresión de 264.33 Kg./cm 2 y un módulo de elasticidad de 5,935.847 Kg./cm 2, lo cual nos indica que la roca en estudio es muy poco resistente, y por los resultados obtenidos en los
ensayos mecánicos, no es recomendable para la elaboración de los diferentes tipos de concretos, además, su módulo de elasticidad es bajo, y a la vez, más alto que el de las demás canteras. 2. Haciendo un análisis comparativo de los ensayos mecánicos de los agregados de las canteras de Cajamarca, podemos concluir que los agregados más óptimos y recomendables son de las canteras: La Hualanga, La Collpa I y Agocucho, por tener las más altas resistencias promedio a la compresión y poseer los mejores módulos de elasticidad, conjuntamente con sus características físicas muy similares.
“EL GUITARRERO” PROPIEDADES RESISTENTES Y ELASTICAS Resistencia a la Compresión Promedio (Kg./cm 2) Desviación Estándar (Kg./cm 2) Coeficiente de Variación (%) Módulo de Elasticidad (Kg./cm 2)
464.82 91.33 19.57 1,532.64
Conclusiones: 1.
La resistencia promedio a la compresión, es de 464.82 Kg./cm 2 y un módulo de elasticidad de 1,532.64 Kg./cm2, esto nos indica que la roca en estudio es medianamente resistente.
2.
Por los resultados obtenidos en los ensayos mecánicos, podemos afirmar que la cantera El Guitarrero 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.
3.
Los agregados de la cantera El Guitarrero, se recomiendan que se usen en la elaboración de concreto que van a ser utilizados en edificaciones livianas o medianamente pesadas, y no deben usarse en construcciones expuestas a cargas abrasivas, como en pavimentos.
“LA COLLPA – I”
PROPIEDADES RESISTENTES Esfuerzo de falla promedio (Kg./cm 2) Desviación Estándar (Kg./cm 2) Coeficiente de Variación ( % ) PROPIEDADES ELASTICAS Módulo de Elasticidad (Kg./cm 2) Desviación Estándar (Kg./cm 2) Coeficiente de Variación ( % )
576.22 98.47 17.36 1,489.69 934.93 62.76
“LA COLLPA – II”
PROPIEDADES RESISTENTES Esfuerzo de falla promedio (Kg./cm 2) Desviación Estándar (Kg./cm 2) Coeficiente de Variación ( % ) PROPIEDADES ELASTICAS Módulo de Elasticidad (Kg./cm 2) Desviación Estándar (Kg./cm 2) Coeficiente de Variación ( % )
425.61 65.67 15.43 1,657.91 643.87 38.84
Conclusiones: La resistencia promedio a la compresión es de 496.42 Kg./cm 2 y un módulo de elasticidad de 1,573.80 Kg./cm2, esto nos indica que la roca en estudio, es medianamente resistente. 2. Por los resultados obtenidos en los ensayos mecánicos podemos afirmar que la cantera La Collpa contiene agregados de calidad medianamente 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. 1.
“AGOCUCHO – II ZONAS “A” Y “B” Conclusiones: 1.
La resistencia promedio a la compresión es de 488.29 Kg./cm 2 y un módulo de elasticidad de 7,352.91 Kg./cm 2, esto nos indica que la roca en estudio es resistente.
2.
Por lo tanto se recomienda utilizar los agregados de la Cantera de Agocucho II, en la elaboración de concreto o de morteros para su utilización en edificaciones livianas y no debe usarse en construcciones expuestas a cargas abrasivas, como es el caso de pavimentos (sub base o base) y puentes.
3.
Se recomienda mejorar la granulometría del agregado grueso, para lograr una mejor gradación, y siempre cumplir con lo estipulado en las normas vigentes (mediante la estabilización mecánica).
4.
Por los resultados obtenidos (ensayos mecánicos) podemos afirmar que, la Cantera Agocucho II, 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.
PLANO DE UBICACIÓN DE LAS PRINCIPALES CANTERAS DE CAJAMARCA
í o R
t a n o h C
PRINCIPALES CANTERAS EN EL PERÚ
Región Norte:
En la región norte tenemos las siguientes canteras: -
Tumbes:
Cantera de Poechos ,
cuyo material explotado es la roca volcánica, este material ha sido empleado como agregado en las diferentes estructuras de la presa. -
La Libertad:
Estas Canteras sirven como materia prima para la elaboración de cementos, además sirven para concretos de alta resistencia. Cantera Chicama, Este material utilizado especialmente en pavimentación.
-
Lambayeque:
Cantera del río la Leche ,
cuyo material explotado es canto rodado que es procesado en una chancadora para obtener agregados de diferente granulometría. -
En Piura: Cantera de Bayovar. PRINCIPALES CANTERAS EN EL MUNDO
Entre algunas canteras más importantes del mundo tenemos: En la Ciudad de Andalucía _ España se ubica en la cara norte de la sierra de los Fibrilares, a unos 105 Km. al norte posee la más importante canteras de mármol comparable en pureza y transparencia a los de Carrara y con ellos se construyeron en época musulmana parte de la mezquita de Córdoba la Alambra y el Palacio de Carlos V, en Granada destacan las iglesias de Santa María y del Rosario, zona que actualmente ocupa Israel (denominada en época bíblica como la tierra de la leche y la miel). Los estudios geológicos han descubierto en el Neguev numerosos yacimientos de Mármol, mica, feldespatos, yesos, vidrio, arcilla en piedra y en bolas. En las aguas del mar muerto hay grandes cantidades de de bromo y potasio mientras que en Galilea se ha encontrado hierro y turba. Hay canteras en Gales, Francia, Alemania y estados Unidos. Se extrae en explotaciones a cielo abierto y solo en algunas minas subterráneas. La sienita se llama así por siene, región del Nilo en el alto Egipto (hoy Asuán). Donde en la antigüedad se extraía de canteras. Se encuentra en grandes yacimientos en Suiza, Alemania, Noruega y Estados Unidos, donde tiene la forma de gneis sienita. Togo (África) Los fosfatos son los más importantes y también se extrae hierro, hay canteras de piedra caliza y mármol.
