Tema 2: las piedras

1. Introducción.

Al momento de elegir materiales en una construcción habrá que mirar las características de las piedras: si se rayan fácilmente, si se rompen con facilidad, si resisten las inclemencias del tiempo, entre otros aspectos. En este tema se va a abordar aspectos referentes a las piedras, como su composición mineralógica, sus características propias o saber distinguir tipos de piedras.

2. Materiales pétreos.

Un material pétreo es todo material de la calidad de la piedra o que este formado por piedra. Estos materiales se clasifican según su composición mineralógica, según su origen y según su composición pétrea.

2.1. Según la composición mineralógica.

-Piedras simples: son piedras que se componen de un solo mineral.

Ejemplos: cuarzo, pizarra, feldespato, yeso.

-Piedras compuestas: son piedras que se componen de dos o más materiales.

Ejemplos: granito, mármol, pórfido.

-Piedras elásticas: piedras que se forman por disgregación de otras piedras.

Ejemplos: arcilla, arena.

2.2. Según el origen.

-Eruptivas o ígneas: son piedras formadas por el magma –lava-  de los volcanes. Si la lava en su ascenso no llega a su superficie se solidifica dentro, denominándose rocas plutónicas. Si la lava sale a la superficie se denomina rocas volcánicas.

Generalmente son rocas cristalinas- casi todas-, macizas y sin fósiles.

Ejemplos: la diorita, sienita y el granito son piedras plutónicas y el basalto o el pórfido son piedras volcánicas.

-Sedimentarias: las piedras metamórficas de la superficie sufren un constante desgaste por los agentes atmosféricos. Este material de disgregación es transportado por aguas o vientos, depositados en capas sucesivas horizontales (las estratificaciones o neptúnicas). Los sedimentos se producen a veces a miles de kilómetros. Distinguimos tres clases:

*Sedimentos detríticos: formadas por material disgregado.

Ejemplos: arenisca, pudinga o brecha.

*Organógenos: formadas por elementos orgánicos, animales y vegetales.

Ejemplos: caliza, carbón o coralinas.

*Químicas: formadas por precipitación de compuestos químicos (sales).

Ejemplos: oolítica, sal, pisolítica.

Por lo general son rocas de origen acuoso, dispuestas en lechos y que poseen fósiles.

Los ejemplos principales son las brechas, areniscas, yeso, margas y la caliza.

-Metamórficas: provienen de rocas persistentes que se modifican mucho por fuertes presiones y elevadas temperaturas en la litosfera. 

Por lo general son rocas que suelen desgastarse, son cristalinas, pueden tener fósiles o su estructura puede ser laminar en escalas o foliares.

Ejemplos: las areniscas se transformaron en cuarcitas; los lodos y limos a pizarras.

Notas.

-Los diamantes salen del carbón de procedencia animal, no vegetal.

-La arcilla es metamórfica y por efecto de la presión se transforma en un esquisto arcilloso.

-Las cuarcitas son metamórficas y son producto de la presión y la arenisca,

-Las pizarras son metamórficas y son producto de los lodos y limos.

-Una caliza es metamórfica y por acción térmica se transforma en un mármol.

-Un granito por la acción conjunta de la presión y la temperatura se convierte en un gneis.

2.3. Según su composición pétrea.

Las piedras que vamos a estudiar son aquellas que reúnen la dureza, resistencia e inalterabilidad relativas que la hacen aptas para el uso en la construcción.

-De base de cal: producen efervescencia al ser atacados con ácidos y no producen chispas con el eslabón. Este grupo se subdivide en calcáreas y yesosas. 

*Calcáreas: por un proceso llamado calcinación se transforman en cal. Pueden ser de varios colores: blancas, azules, amarillas, pardas, negras o verdosas.

A continuación destacaremos piedras de base de cal calcáreas.

1º. Calcárea sacaroide: son parecidas al azúcar, con muchos puntos brillantes, textura cristalina, y a veces pueden lustrarse. Puede encontrarse en España.

Ejemplos: el mármol de Carrara (Italia) y el mármol de San Jerónimo (Córdoba).

2º. Calcáreo compacto: son de grano fino y muy apretado.

3º. Brechas y brocateles: son mármoles compuestos por restos de otros más antiguos, unidos por cemento de naturaleza. Se emplean tres mechas de Italia: la rosada, la violácea y la de siena.

4º.Dolomita: son piedras que dan poca efervescencia con los ácidos y se los usa para revestimientos e interiores, y para la fabricación de refractarios. Están compuestas por carbonatos de calcio y magnesio.

5º.Alabastro (mármol blanco y puro), se emplea exclusivamente en obras de lujo.

6º. Ónix de color sanguíneo

7º. Ónix verde. 

8º. Mármoles de Sierra Verona (Italia);

9º.Mármol francés de Sierras Bayas negro y chocolate: el negro adquiere un hermoso pulimento.

10º.El calcáreo compacto de Buenos Aires: se emplea para la fabricación del cemento portland; loma negra y fabricación de la cal.

*Yesosa: un ejemplo es el algez, que carece de consistencia. Se aplasta con facilidad y se descompone con la humedad y con el aire. El alabastro yesoso cristalizado se usa para decoración de interiores. 

-De base de sílice: son muy resistentes, rayan el vidrio y no producen efervescencia al ser atacados por los ácidos y no se descomponen por la acción del fuego.

Ejemplo: el cuarzo; su composición química es de sílice. Es una piedra muy dura, pesada de color de blanquecina. Sirve para adoquines, la fabricación del vidrio y como abrasivo. 

A continuación destacaremos piedras de base de sílice.

1º. Pedernal: piedra compacta de color amarillento, gris o negro. Se emplea en mampostería, revestimientos y adoquinados. 

2º. Areniscas: son conglomerados de arena, sílice ligado por un amarillento o gris verdoso y producen efervescencia con los ácidos. Se calcinan al fuego y no son muy resistentes. 

Las arcillosas suelen ser blancas, las areniscas son duras y tenaces, ejemplo: el asperón. 

La grava de color oscuro es muy dura y resistente, puede emplearse en toda clase de construcciones.

Las areniscas de color rojizo de labra fácil excelente para mampostería. Se encuentran en trozos grandes y duros. También las hay blandas. En la construcción también se emplea la arenisca cuarcítica. 

3º. Piedra molar: constituida por concreciones silicuas, calcáreas, aluminosas y óxido de hierro. Es una piedra muy dura que sirve para muelas de molino, alcantarillado, etc. 

4º. Granito está compuesto por cuarzo, 20 al 40%; feldespato, 16 a 56%; y mica, 14 a 56%; se le denomina de acuerdo al elemento que predomina; por ejemplo, granito cuarzoso, feldespático, micáceo. Es la mejor piedra para la construcción por su dureza y duración. El granito cuarzoso es el más duro y el micáceo se altera con la humedad disgregándose.

5º. Gneis: es una variedad de granito, es micáceo y se emplea en lajas para soladas.

6º. Pórfido: es una piedra que tiene la misma composición del granito; pero es más duro. Se utiliza para adoquines y mampuestos. El basalto es una piedra de origen ígneo, volcánica. Es pesada, tenaz, raya el vidrio.

7º. Lava: es de origen volcánico, de estructura compacta y grano más fino que el del granito. Las traquitas también son volcánicas, compactas, porosas y ásperas. Son buenas para la construcción. 

8º. Traquitas: también son volcánicas, compactas, porosas y ásperas. Son buenas para la construcción.

-De base de alúmina: Están compuestas de alúmina, sílice y óxido de hierro. No producen efervescencia a la acción de ácidos. A esta variedad pertenecen las pizarras de color gris, verde, azulado o negra. Las homogéneas se las emplean para cubierta de tejados; las mejores son aquellas que al ser golpeados dan sonido claro y agudo. 

A continuación destacaremos piedras de base de alúmina.

1º. Pizarra: son rocas de grano fino que se caracterizan por su estructura foliácea. De acuerdo con sus componentes se distinguen: 

-Pizarras micáceas: están compuestas por cuarzo, mica, silicato de aluminio y potasio. 

-Pizarras arcillosas: están compuestas por silicato, cuarzo y a veces mica. Son las más duras de colores oscuros. 

-Pizarras de talco: están compuestas con talco y cuarzo con pequeñas cantidades silicato de aluminio y potasio. 

En España se emplean todas las pizarras de importación. Las mejores son las de Francia, de color negro azulada, de larga duración y mucha resistencia. Otras que se emplean son las inglesas, de color violáceo u oscuro.

3. Características de materiales pétreos. 

A continuación nombraremos las características más relevantes sobre materiales pétreos que a la hora de la construcción o reformas son tenidas en cuenta.

En resumidas cuentas una piedra apta para la construcción debe ser homogénea, compactas y de grano uniforme; carecer de grietas, coqueras, nódulos, restos orgánicos, etc.; ser resistentes a las cargas que hayan de soportar. Deben tener aristas vivas; no deberán alterarse con los agentes atmosféricos; ser resistentes al fuego; no ser absorbentes o permeables; tener adherencia a los morteros y dejarse labrar fácilmente.

3.1. Defectos de las piedras.

Son defectos de las piedras el ser heladizas, tener grietas o pelos de constitución, coqueras o restos orgánicos.

El peligro de que se hielen las piedras es mayor en las porosas y cavernosas y mínimo en las de las de superficie lisa y estructura compacta. 

Algunas tienen los llamados pelos de constitución producidos por las filtraciones de las aguas que han arrastrado algunas partes solubles de dichas rocas. Los peores son los pelos producidos por la explosión de los barrenos en las canteras.

Las coqueras son cavidades vacías que no perjudican la solidez. 

Los riñones o nódulos de piedra dura dificultan la labra y saltan dejando coqueras en su lugar. 

Los restos orgánicos carecen de adherencia, siendo un terreno fértil para el desarrollo de los parásitos. 

3.2. Capilaridad.

Es la propiedad de hacer ascender el agua que este en contacto con su cara inferior. 

Esta es la propiedad importante para las piedras que estarán en contacto con la humedad de los suelos. Es más notable en las piedras porosas que en las cristalinas. Se ensaya colocando una piedra colgada en un recipiente con agua sumergida 1 cm. De su altura alcanzada, la piedra es buena cuando la ascensión no pasa de 1 cm. en las primeras 24 horas.

3.3. Permeabilidad.

Son menos permeables las piedras cristalinas que las porosas. 

Una de las formas de saber la permeabilidad es sumergiendo la piedra en un recipiente de agua por un tiempo largo. Si no absorbió más de 1/10 de su peso es buena y en caso de que alcance 1/7 de dicho peso es considerada mediana.

De este ensayo se deduce que la piedra es buena cuando no es atravesada por el agua en el término de un día, si es delgada o de dos en caso contrario. 

3.4. Conductibilidad.

Es mayor en las piedras compactas que en las porosas. Se reconocen las piedras que son buenas conductoras por la sensación de frío que dan al tacto.

3.5. Duración.

Puede variar según como se coloca la piedra en la obra, si fue asentada en hoja o contra hoja. También depende si estarán o no expuestas a los agentes atmosféricos. 

3.6. Dureza.

Es importante porque de ella dependen las cargas que actuaran sobre dichas piedras. Es así mismo la propiedad que tienen estas de resistir a los frotamientos, requisito indispensable para las que se han de colocar en escaleras y pavimentos. 

3.7. Resistencia al frío.

Para comprobar la resistencia al frío de una piedra se mete la piedra en agua para que embeba y luego someterla a una baja temperatura. En el agua al helarse aumenta de volumen aproximadamente un 10%, las piedras cuya cohesión no es capaz de resistir esta dilatación, se agrietan. 

Se establece que, una piedra que impregnada de agua ofrezca una resistencia menor de 6 kg./cm2 a la tracción y 70 kg./ cm2 a la compresión, casi seguro es heladiza.

3.8. Facilidad de labra.

Se basa en los informes que pueden suministrar los operarios en el trabajo normal de la piedra. Se divide en cuatro clases; 

1. Tiernas, cuando la piedra es fácil de aserrar con la sierra de dientes. 

2. Semiduras, aquellas que son más difíciles de aserrar con la sierra de dientes pero más fáciles con las lisa y arena. 

3. Duras, las que no pueden ser aserradas sino con las lisas. 

4. Durísimas, que es difícil aserrarlas excepto con las de diamantes. 

3.9. Adherencia.

Tiene por objeto establecer la adherencia entre la piedra y los morteros.

3.10. Resistencia a la compresión.

Estudia el esfuerzo a que son sometidas las piedras.

La forma de rotura varia: las duras se rompen según prismas rectos de bases irregulares y en el sentido de las cargas, en cambio las blandas se rompen de forma disgregada.