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Title: Caracterización de zonas de extracción de arcillas expansivas para la elaboración de agregado liviano mediante cocción.
Author: Acevedo Ramos, José Ignacio
Buelvas Pulgarín, Juan Gabriel
Pérez Aristizábal, John Walter
Issue Date: 23-Nov-2005
Advisor / Validator: Correa Villa, Elías
Peña, Jonh Jairo
Keywords: Arcilla
Agregados livianos
Materiales de construcción
Construcción
Description: Desde hace mucho tiempo se han realizado investigaciones sobre las propiedades y comportamientos de las arcillas expansivas. En dichas investigaciones se han encontrado depósitos de las mismas, siendo éstas un motivo de preocupación para los ingenieros, ya que son un problema al momento de diseñar y realizar una cimentación. Mediante la presente investigación se pretende convertir la Arcilla Expansiva en un aliado de la construcción, caracterizando las zonas que presentan estas arcillas expansivas propias para la extracción de la misma como materia prima para la elaboración de agregados livianos. Para lo anterior se ha querido destacar la composición mineralógica, los límites de Atterberg, la granulometría y el volumen aproximado de la arcilla expansiva en diferentes zonas estudiadas, con el fin de determinar cuál de éstas zonas es la más adecuada para la extracción a nivel industrial de dicha materia prima. Con la elaboración de la presente investigación se pretende concluir la primera fase del proyecto “Uso de Agregado Liviano manufacturado a Base de Arcillas Expansivas”.
Table Of Contents: Introducción 1. Planteamiento del problema 22 2. Objetivos 25 2.1 General 25 2.2 Específicos 25 3. Justificación 26 4. Marco teórico 28 4.1 Antecedentes 28 4.2 Bases teóricas 29 4.2.1 Propiedades índices de las arcillas 29 4.2.2 Unidades estructurales 30 4.2.2.1 Capa tetraédrica 35 4.2.2.2 Capa octaédrica 38 4.2.2.3 Capas tetraédricas frente a las octaédricas 42 4.2.2.4 Estructuras finales 46 4.2.2.5 Celdilla unidad y fórmula estructural 1:1 50 4.2.2.6 Celdilla unidad y fórmula estructural 2:1 55 4.2.2.7 Deducción de las fórmulas estructurales 57 4.3 Clasificación mineralógica 61 4.3.1. Clasificación simple 61 4.3.1 Clasificación completa 62 4.4 Suelos derivados de cenizas volcánicas 63 4.4.1 Características 63 4.4.2 Mineralogía 64 4.5 Arcillas industriales 65 4.5.1 Caolines y arcillas caoliníferas 66 4.5.2 Bentonitas 67 4.5.3 Paligorskita – Sepiolita 67 4.5.4 Otros tipos de arcillas especiales 67 4.6 Extracción y procesamiento 68 4.7 Aplicaciones industriales 68 4.7.1 Arcillas comunes 68 4.7.2 Caolín 69 4.7.3 Bentonitas 69 4.7.4 Paligorskita y sepiolita 69 5. Metodología 70 5.1 Tipo de estudio 70 5.2 Método de investigación 70 5.3 Fuentes técnicas y recolección de información 71 5.3.1 Fuentes secundarias 71 5.3.2 Fuentes primarias 71 6. Desarrollo del proyecto (parte técnica) 72 6.1 Generalidades 72 6.2 Trabajos de campo y laboratorio 72 6.2.1 Reconocimiento del área 72 6.2.2 Trabajo de campo 73 6.2.3 Trabajo de laboratorio 78 6.3 Tratamiento de resultados de campo y de laboratorio 92 6.3.1 Descripción de la investigación 92 6.3.2 Metodología 92 6.3.3 Investigación de campo 92 6.3.4 Investigación de laboratorio 93 6.4 Análisis de resultados 96 6.5 Análisis técnico-económico 96 6.5.1 Ingeniería de proyecto 96 6.5.1.1 Marco legal minero 96 6.5.1.2 Zonas mineras especiales 97 6.5.1.3 Registro minero 97 6.5.1.4 Contrato de concesión minera 98 6.5.1.5 Requisitos para la presentación de propuesta para contrato de concesión 99 6.5.1.6 Requisitos ambientales para la etapa de la explotación 99 6.5.1.7 Permisos ambientales 101 6.5.2 Construcción, montaje, obras y trabajo de explotación 102 6.5.3 Ajuste de los diseños del programa de trabajos y obras (PTO) 103 6.5.3.1 Programa de reservas explotables y análisis de sensibilidad de la mina 103 6.5.3.2 Requerimientos de producción 103 6.5.3.2.1 Necesidades de maquinarias y equipo 104 6.5.3.2.2 Obras de infraestructura 104 6.5.3.2.3 Análisis de costo e inversión 104 6.5.4 Apertura y desarrollo de frentes mineros y obras de infraestructura para beneficio y transformación 104 6.5.4.1 Frentes mineros 104 6.5.4.2 Obras y trabajos de explotación a cielo abierto 104 6.5.4.3 Métodos de explotación 105 6.5.4.4 Actividades y operaciones unitarias de la explotación a cielo abierto 107 6.5.4.5 Morfología y materiales 109 6.5.4.6 Estudio geotécnico 109 6.5.5 Manejo del suelo y tipo de medida (prevención, mitigación y control) 109 6.5.5.1 Descripción de la medida 109 6.5.6 Contratación de mano de obra y tipo de medida (prevención y control) 111 6.5.6.1 Descripción de la medida 111 6.5.7 Plan de recuperaciones y tipo de medida (mitigación, compensación y corrección 111 6.5.7.1 Descripción de la medida 12 6.6 Análisis de factibilidad 113 6.6.1 Decisiones de localización 113 6.6.2 El estudio de la localización 113 6.6.3 Factores de localización 114 6.6.4 Estudio de factibilidad 115 6.6.4.1 Ubicación de la industria 1 116 6.6.4.2 Ubicación de la industria 2 122 6.6.4.3 Ubicación de la industria 3 125 6.7 Análisis de resultados 128 6.7.1 Método cualitativo por puntos 128 Conclusiones y recomendaciones 132 Bibliografía 135 Anexos 136
Program: Ingeniería Civil
Headquarters: Medellín
Publisher: Universidad Cooperativa de Colombia, Facultad de Ingenierías, Ingeniería Civil, Medellín y Envigado
Type: Trabajos de grado - Pregrado
Citation: Acevedo Ramos, J. I. Buelvas Pulgarín, J. G. & Pérez Aristizábal, J. W. (2005). Caracterización de zonas de extracción de arcillas expansivas para la elaboración de agregado liviano mediante cocción. (Tesis no publicada). Universidad Cooperativa de Colombia. Medellín, Colombia
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