Contenido
- El producto mineral más básico
- Tipos de roca utilizados para piedra triturada
- Caliza
- Dolomita y caliza dolomítica
- Roca de granito y trampa
- Arenisca y Cuarcita
- Ceniza volcánica y escoria
- Mármol
- Piedra triturada contra grava
- Transporte, Importaciones, Exportaciones
- Reciclaje
- Piedra triturada: oferta y demanda
- Conservación Agregada
Muchos tipos de piedra triturada: La piedra triturada no es una "mercancía estandarizada". Se hace extrayendo uno de varios tipos de roca, como piedra caliza, granito, roca trampa, escoria, basalto, dolomita o arenisca; aplastando la roca; y luego tamizar la roca triturada a tamaños que sean adecuados para el uso final previsto. El uso previsto también dicta qué tipo (s) de roca se debe usar.
Piedra triturada: el héroe mineral no cantada: La piedra triturada se considera a menudo como uno de los productos más bajos, sin embargo, se utiliza para una variedad tan amplia de propósitos en tantas industrias que debería elevarse a una posición de distinción. Es la mercancía geológica sobre la cual se construye casi todo. La nube de palabras de Wordle anterior muestra solo algunos de sus diversos usos.
"Unsung Mineral Hero" es una cita del difunto Dewey Kirstein, Geólogo Económico y uno de los primeros supervisores de los autores.
El producto mineral más básico
La piedra triturada es el producto mineral más básico del mundo. Es abundante, ampliamente disponible y de bajo costo. Es un material con el que las personas están familiarizadas en casi todas partes del mundo.
En 2017, Estados Unidos produjo un total de alrededor de 1,33 mil millones de toneladas de piedra triturada. Eso es un promedio de aproximadamente cuatro toneladas de piedra triturada por cada ciudadano. La mayoría de las personas tienen dificultades para imaginar cómo se utilizaron cuatro toneladas de piedra triturada en el último año para su beneficio. Eso equivale a unas veinte libras de piedra triturada por persona por día durante todo el año.
La mayoría de la piedra triturada se usa en la construcción de carreteras y edificios. En la construcción de una carretera de asfalto de dos carriles, se usan alrededor de 25,000 toneladas de piedra triturada por milla. En la construcción de una pequeña subdivisión residencial, se usan alrededor de 300 toneladas de piedra triturada por hogar. Se pueden ver muchos otros usos de la piedra triturada en la nube de palabras de esta página. Se incluye una lista más grande en la tabla cerca de la parte inferior de la página.
Tipos de roca utilizados para hacer piedra triturada: La cantidad aproximada de diferentes tipos de roca utilizada para hacer piedra triturada en los Estados Unidos en el año calendario 2017, cuando la producción anual total fue de aproximadamente 1,33 mil millones de toneladas métricas de piedra. Datos del Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS).
Tipos de roca utilizados para piedra triturada
Se utilizan muchos tipos diferentes de rocas para hacer piedra triturada. Los tipos utilizados para hacer piedra triturada en los Estados Unidos durante 2017 incluyen los siguientes: piedra caliza, granito, roca trampa, arenisca, cuarcita, dolomita, ceniza volcánica y escoria, mármol, pizarra, dacita, concha y marga calcárea. Su importancia relativa se muestra en el gráfico circular de esta página. Cada uno de estos tipos de rocas es adecuado para varios usos y no apto para otros. A continuación se proporciona una breve descripción de las rocas más importantes para la piedra triturada.
Caliza
Caliza: Piedra caliza triturada de varios tamaños de partículas, desde la parte superior izquierda hacia la derecha: agregado grueso, piedra caliza triturada, piedra caliza de mina y finos de piedra caliza.
La piedra caliza es una roca compuesta de carbonato de calcio (CaCO3) Es el tipo de roca más comúnmente utilizado para hacer piedra triturada en los Estados Unidos. Mantiene esta posición porque está ampliamente disponible y es adecuado para una mayor diversidad de usos que cualquier otro tipo de roca.
La piedra caliza se puede utilizar para hacer cemento. Es el ingrediente principal del hormigón. Se utiliza como material base para carreteras, caminos rurales, edificios y construcción de ferrocarriles. Se utiliza para hacer cal agrícola y para neutralizar el ácido en la industria química. Hay muchos productos hechos de piedra caliza o que los utilizan que consumen un pequeño volumen de material. Estos incluyen arena de aves de corral, terrazo, vidrio, sorbentes de contaminación del aire, polvo de seguridad contra minas, suplementos alimenticios para animales, cosméticos, suplementos dietéticos y flujo de alto horno, merlán, entre otros.
Además de su idoneidad para muchos usos, la piedra caliza también se usa para hacer piedra triturada porque se rompe fácilmente y es más blanda que el acero utilizado en equipos de trituración, equipos de clasificación y plataformas de camiones. En comparación con rocas más duras como la cuarcita, la piedra caliza causa mucho menos desgaste en el equipo con el que entra en contacto.
Como ejemplo, imagine un camión cargado con 10 toneladas de cuarcita triturada. Cada pieza de cuarcita que esté en contacto con la plataforma y los lados de la plataforma del camión tendrá puntas y bordes afilados. También se le aplicará la presión de toda la roca en la carga anterior. Cuando el conductor levanta la plataforma para descargar la carga, cada pieza de cuarcita en contacto con la plataforma del camión hará una ranura en el metal a medida que se desliza hacia afuera del portón trasero del camión. La plataforma del camión se adelgazará con cada carga de roca que se arroje. Los propietarios de camiones no estarán contentos cuando tengan que reparar o reemplazar sus camiones después de un corto tiempo de uso. Se producirá un desgaste similar en los equipos de trituración, las pantallas y todos los equipos que entren en contacto con la piedra. Ahora ya sabe por qué las compañías mineras prefieren extraer piedra caliza que cuarcita.
Dolomita y caliza dolomítica
La dolomita (también conocida como "dolostona") y la piedra caliza son rocas muy similares. La dolomita es un carbonato de calcio y magnesio (CaMg (CO3)2), mientras que la piedra caliza es un carbonato de calcio (CaCO3) La piedra caliza es más efectiva para hacer cemento y para neutralizar ácidos. La dolomita tiene una dureza Mohs de 4 en comparación con la piedra caliza con una dureza Mohs de 3. Esta diferencia de dureza hace que la dolomita sea claramente más duradera cuando la roca se somete a la abrasión.
La dolomita, la piedra caliza dolomítica y la piedra caliza tienen apariencias similares y a menudo ocurren juntas en las unidades de roca extraídas en una sola cantera; sin embargo, rara vez se extraen como productos separados. Una cantidad significativa del material reportado como "piedra caliza" en el gráfico circular anterior es en realidad piedra caliza dolomítica y dolomita.
La mayoría de las canteras venden su producción como "piedra caliza", lo cual es aceptable para los clientes de la industria de la construcción si la composición química de la roca no es importante. Los clientes interesados en rocas para productos químicos, neutralización de ácidos, flujo de altos hornos o fines agrícolas probablemente demandarán rocas que tengan la composición química de una piedra caliza muy pura o una dolomita muy pura.
Roca de granito y trampa
Roca triturada: Rocas ígneas trituradas de varios tipos, desde la parte superior izquierda hacia la derecha: roca trampa, granito blanco, roca de lava y granito rojo.
Granito es el nombre laico utilizado para cualquier roca ígnea de color claro que se usa en la construcción. Granito, granodiorita, diorita y riolita son algunas de las muchas rocas ígneas de color claro que se llaman "granito" en la industria de la construcción.
"Trampa de roca" es un nombre laico utilizado para cualquier roca ígnea de color oscuro que se utiliza en la construcción. El basalto, la peridotita, la diabasa y el gabro son ejemplos de trampas de roca.
El granito y la roca trampa son el segundo y tercer tipo de rocas más comúnmente utilizadas para producir piedra triturada. Son superiores a la piedra caliza cuando se usan en aguas o suelos ácidos y cuando se someten a abrasión. Pueden sustituir a la piedra caliza como un agregado de concreto y cuando se necesita un agregado duradero.
A algunos geólogos no les gusta cómo la gente en la industria de la piedra triturada usa la palabra "granito". Esa industria vende millones de toneladas de "granito" por año y ha utilizado la palabra "granito" de esta manera durante generaciones. No van a cambiar su terminología para satisfacer a algunos geólogos exigentes.
Arenisca y Cuarcita
La arenisca y la cuarcita se componen principalmente de cuarzo, un mineral muy duradero, pero cada uno tiene sus inconvenientes en la industria de la construcción que limitan su uso. La arenisca se compone generalmente de granos de arena cementados entre sí por minerales de calcita, arcilla o silicato que han precipitado entre los granos de arena. El cemento generalmente no llena completamente todos los vacíos entre los granos de arena, dejando una porosidad que generalmente varía entre 5 y 30%. Este espacio de poros permite que la roca absorba agua. Esa agua se expandirá en volumen hasta en un 9% cada vez que se congele. En el transcurso de muchos ciclos de congelación y descongelación, las fuerzas de esta expansión tienen la capacidad de desalojar los granos y romper la roca. Esta es la razón por la cual la arenisca no es popular para el uso a largo plazo en áreas donde ocurren temperaturas de congelación.
La cuarcita es una piedra arenisca que se ha metamorfoseado. El proceso de metamorfismo calienta y comprime la roca y, a menudo, hace que los granos de arena se suelden juntos. Esto puede producir una roca extremadamente duradera que generalmente no tiene las preocupaciones de congelación y descongelación de la arenisca. La cuarcita en realidad puede ser tan duradera que es difícil extraerla, manipularla y transportarla a los sitios de construcción.
La cuarcita tiene una dureza Mohs de 7. Eso lo hace más difícil que las mordazas trituradoras, los cucharones de carga, las pantallas de tamaño, las camas de camiones y otros equipos utilizados para manipular y procesar la piedra. Como resultado, puede poner rápidamente un desgaste muy costoso en equipos esenciales. Por esa razón, algunas de las rocas más duraderas en los Estados Unidos se evitan para uso en la construcción.
Ceniza volcánica y escoria
La escoria volcánica y la escoria son rocas vesiculares, lo que significa que contienen huecos que se formaron cuando las burbujas de gas quedaron atrapadas dentro de la roca a medida que se solidificaba de una fusión. Estos huecos disminuyen la resistencia de carga y la durabilidad de congelación-descongelación del material. Sin embargo, los vacíos hacen que la roca sea más ligera. La rugosidad de la superficie de la piedra ayuda a que se una de manera efectiva cuando se usa como agregado de concreto. Estas propiedades a menudo hacen que la ceniza volcánica y la escoria sean buenas rocas para producir agregados livianos, concreto liviano y gránulos para techos.
La menor densidad de ceniza volcánica y escoria los hace más fáciles de manejar cuando se usan en paisajismo, jardineras, parrillas de gas, saunas y otros usos similares. La gran superficie de estas rocas las hace adecuadas para filtrar piedra en algunas aplicaciones de drenaje y drenaje de aguas residuales. Su forma angular y su baja densidad los hace adecuados para su uso como material de tracción que se extiende sobre carreteras cubiertas de nieve.
Mármol
El mármol de grano fino y el mármol dolomítico se pueden triturar y usar para la mayoría de los mismos propósitos que la piedra caliza. Cuando son gruesas y cristalinas, estas rocas a menudo se rompen en pedazos debido a la escisión, lo que puede reducir su durabilidad.
Algunas canicas blancas son lo suficientemente puras como para ser trituradas, procesadas para eliminar impurezas y utilizadas como piedra de grado químico, merlán, rellenos, extendedores e incluso en cosméticos y suplementos dietéticos para humanos y animales. Estas canicas de alta pureza son algunas de las piedras trituradas más valiosas.
Grava: Estas piedras, con formas redondeadas producidas por el transporte por agua, son lo que los geólogos llamarían "grava". Sin embargo, la mayoría de la gente usa la palabra "grava" indistintamente para "grava" o "piedra triturada".
Piedra triturada contra grava
Para un geólogo, "piedra triturada" y "grava" son dos materiales claramente diferentes. La “piedra triturada” es un producto comercial hecho extrayendo roca y triturándola en pedazos angulares. La "grava" es un material natural que consiste en partículas de roca transportadas por el agua que son más grandes que dos milímetros de diámetro y generalmente tienen una forma redondeada como resultado de su transporte de agua. La forma de los granos y el papel del hombre en producirlos son las diferencias que separan la piedra triturada de la grava.
La persona promedio en los Estados Unidos rara vez usa el término "piedra triturada". En cambio, la palabra "grava" se usa genéricamente para casi cualquier tipo de material de roca con un tamaño de partícula de unos pocos milímetros. Su "grava" incluye tanto la piedra triturada como la grava de los geólogos.
Producción de piedra triturada de EE. UU .: Valor de la piedra triturada producida en 2015, por estado. Este mapa muestra los principales sitios de producción como puntos negros, y los estados se clasifican según su producción de piedra triturada en función del valor en dólares durante el año calendario 2015. El histograma en la parte inferior de la imagen muestra los estados en orden de clasificación.
Transporte, Importaciones, Exportaciones
La piedra triturada es un producto a granel que es muy pesado y muy costoso de manejar y transportar. En 2012, el costo promedio de piedra triturada en los Estados Unidos en el sitio de la planta fue de $ 9.75 por tonelada métrica. El transporte al sitio de trabajo puede aumentar significativamente el costo de la piedra. Al menos el 80% de la piedra triturada producida en los Estados Unidos sale de la planta en camión. El transporte en camión agrega entre 12 y 15 centavos adicionales por tonelada-milla al costo de entrega de la piedra. Por ejemplo, si la planta está a 20 millas del lugar de trabajo, el costo del transporte será de aproximadamente $ 2.40 a $ 3.00 por tonelada.
El transporte por ferrocarril y barcazas ha reducido los costos por tonelada-milla; Sin embargo, muy pocas canteras están en líneas de ferrocarril o ríos. La mayor parte de la piedra enviada por ferrocarril o barcaza se debe cargar en un camión para el transporte local. El costo de ese manejo puede ser de 30 a 50 centavos adicionales por tonelada. Por esta razón, la piedra triturada es un producto que generalmente se consume localmente siempre que haya material disponible que cumpla con las especificaciones del trabajo.
Algunas áreas metropolitanas están a una distancia muy costosa de la fuente más cercana de piedra triturada. Estas ciudades a menudo son atendidas por patios de distribución que reciben piedra triturada por ferrocarril o barcaza de canteras distantes. Esto puede disminuir significativamente la distancia de transporte y proporcionar piedra a los consumidores de la ciudad a un costo de entrega más bajo.
Muy poca piedra triturada se importa o exporta fuera de los Estados Unidos. Los costos de transporte y manipulación son tan altos que las importaciones cubren menos del 1% del consumo interno de piedra triturada de los Estados Unidos. Con la excepción de algunas áreas costeras sustentadas por una amplia llanura de sedimentos en lugar de rocas, la piedra triturada de calidad adecuada está disponible localmente en la mayor parte de los Estados Unidos.
Sustitutos reciclados: Sustitutos reciclados de piedra triturada. Comenzando en la parte superior izquierda y hacia la derecha: concreto triturado, escombros de construcción triturados, ladrillo triturado y grava triturada con asfalto.
Reciclaje
En todo Estados Unidos, las empresas reciclan materiales de construcción y los utilizan como sustituto de la piedra triturada. El Servicio Geológico de los Estados Unidos recibió informes de los productores de que se produjeron aproximadamente 30 millones de toneladas de sustitutos de piedra triturada a través del reciclaje en 2012. Esta cifra anual ha estado creciendo, pero se cree que es mucho menor que la cantidad real de reciclaje que se realiza, debido a la no presentación de informes y el reciclaje que se realiza fuera de las empresas incluidas en su encuesta anual de piedra triturada.
El concreto de cemento Portland usado de los sitios de demolición a menudo se lleva a una cantera o a un patio de distribución, donde se tritura, se procesa para eliminar el metal, se tamiza a medida y luego se vende como un sustituto de la piedra triturada. Este material funciona bien como relleno, base de carreteras y en otros usos donde la piedra no tiene que cumplir con especificaciones estrictas. El reciclaje elimina la necesidad de un sitio de eliminación, y el producto puede venderse entre el 50 y el 80% del precio de la piedra extraída.
El concreto asfáltico a menudo es reciclado por equipos de pavimentación especializados que pueden quitar una carretera de asfalto y producir un producto triturado que puede usarse directamente en el sitio de trabajo. Los ladrillos usados y los desechos mixtos de ladrillo / concreto también se trituran, dimensionan y venden como un sustituto de la piedra triturada.
Gráfico de producción de piedra triturada: Tendencias en la producción de piedra triturada durante los últimos 100 años. Datos del USGS. La producción de piedra triturada generalmente ha aumentado, con la mayoría de las caídas causadas por recesiones económicas mayores o menores. El aumento dramático comenzó poco después de la Segunda Guerra Mundial cuando se desarrolló un equipo de pista efectivo.
Piedra triturada: oferta y demanda
La demanda de piedra triturada es impulsada por proyectos de infraestructura del gobierno, construcción comercial y residencial, y otros tipos de construcción. El gráfico de líneas anterior en esta página muestra la tendencia de la producción de piedra triturada en los Estados Unidos entre 1915 y 2017.
Se usó poca piedra triturada antes de la Segunda Guerra Mundial porque era muy difícil de producir. Sin embargo, después del desarrollo de equipos de vía duraderos (uno de los pocos beneficios de la guerra), la producción de piedra triturada comenzó a crecer rápidamente. El crecimiento ha sido interrumpido por recesiones en la economía general, que se muestra en el gráfico a medida que la producción cae de diferentes tamaños. Actualmente, la demanda aún se está recuperando de la Gran Recesión, pero el mantenimiento diferido de la infraestructura y los proyectos podrían generar una gran demanda de piedra triturada a medida que la economía se recupera.
Mapa agregado: Representación simplificada de un mapa de recursos agregado preparado por el Servicio Geológico de Arizona para el área metropolitana de Phoenix y las regiones circundantes. En esta área, las arenas y gravas no consolidadas asociadas con los valles de los arroyos son una fuente de materiales de construcción fácilmente excavables y de alta calidad.
Conservación Agregada
Los Estados Unidos y la mayoría de los otros países generalmente tienen un enorme recurso de piedra triturada que, en función de su volumen, podría considerarse inagotable. Sin embargo, estos recursos significativos se están reduciendo rápidamente a medida que se construyen edificios, carreteras y comunidades por encima de ellos y la tierra queda excluida de la actividad minera debido a la conservación, la zonificación y las prohibiciones locales.
Algunas comunidades han recibido rudos despertares cuando se aprueban grandes proyectos de construcción que exceden las capacidades de los productores locales de piedra triturada, pero la siguiente fuente más cercana de piedra especificada está a 60 millas de distancia. Esto puede triplicar el costo de la piedra triturada, arruinar el presupuesto para el proyecto actual y aumentar el costo de la piedra triturada para toda construcción futura.
Para evitar esto, la industria de la piedra triturada aboga por identificar los recursos locales de piedra triturada y reservar áreas para su desarrollo. Si se hace esto, se puede asegurar un recurso local de piedra triturada, y se puede reducir el costo de cada proyecto futuro de hogar, carretera y construcción.
Algunos estados se dan cuenta de la importancia de la conservación agregada y requieren que los gobiernos locales incorporen información sobre los recursos agregados en sus esfuerzos de planificación. El Servicio Geológico de Arizona preparó una evaluación de recursos agregados para el área metropolitana de Phoenix y las regiones circundantes de Arizona para ayudar a los gobiernos locales a cumplir con la ley estatal.
"La sección de Protección Agregada de la Declaración de Derechos Regulatorios, SB 1598, de 2011 requiere que los condados y municipios de Arizona revisen sus planes generales para identificar el agregado en su jurisdicción e implementen políticas para preservar los recursos agregados para uso futuro evitando el uso incompatible de la tierra".
Produjeron un mapa generalizado que representa las unidades geológicas presentes en la superficie que han sido o pueden ser explotadas para obtener recursos agregados. Las descripciones de estas unidades geológicas se incluyen en su evaluación. La evaluación está disponible en línea donde puede servir como una herramienta de planificación de gestión de la tierra para los gobiernos locales y como fuente de datos de reconocimiento para los productores agregados.