Pizarras con diferentes procedencias
Nota: la denominación “pizarra 22/32” responde a sus dimensiones en centímetros; al no dar más datos, en este caso son piezas de formato rectangular. En el sector es habitual también ponerlo al revés: 32/22.
Capítulo 1
La pizarra: tipos, formatos y características
1. Introducción
La pizarra es un producto que se obtiene de la naturaleza. Tras su extracción en cantera se tiene que seleccionar y elaborar para conseguir unos determinados productos comerciales, destinados entre otros usos a la edificación y la obra civil.
Tradicionalmente, el principal uso de la pizarra es la realización de cubiertas y revestimientos. Para tal fin se emplean piezas de pizarra de diferentes formas, desde las menos elaboradas de aspecto muy rústico hasta piezas cortadas con formas geométricas.
No obstante, actualmente, la arquitectura, en su búsqueda de modelos innovadores y nuevas técnicas de construcción, apuesta por nuevos usos para este material, usos que están teniendo una gran acogida en las obras. Sirva como ejemplo la aparición de los revestimientos transventilados, con espesores superiores a las placas de cubierta y dimensiones mucho mayores, o la utilización de modelos rústicos (tradicionales) en obras de nueva planta, como una alternativa a los formatos estándar.También es frecuente seleccionar pizarras con diversas tonalidades o con diversas singularidades para reforzar su capacidad estética.
Para la comercialización y la exportación de pizarra se ha establecido una serie de dimensiones y formas más o menos estandarizadas, estas dimensiones pueden variar según los requerimientos del cliente, dimensiones que se obtienen mediante el corte a medida de los elementos. Por tanto, las piezas se pueden hacer a medida, independientemente de que existan unos formatos más o menos establecidos.
2. Tipos de pizarra
Para catalogar o referenciar los diferentes tipos de pizarra, hay que considerar dos aspectos principales:
Pizarras con diferentes procedencias
Cubierta de pizarra con combinación de diferentes formatos
Por tanto, comercialmente, para la clasificación de la pizarra, se establecen los diferentes tipos de productos en función de su procedencia geográfica y de su presentación comercial. Para estudiar los diferentes tipos de pizarra se considera:
2.1. Origen y formación de las rocas
La geología es la ciencia que estudia la tierra y su formación; por tanto, los geólogos se encargan de estudiar los diferentes procesos formativos que dan lugar a los diferentes tipos de rocas. De esta forma, desde un punto de vista geológico, las rocas se clasifican por su origen en tres grandes grupos: ígneas, metamórficas y sedimentarias.
Las rocas, por definición, están compuestas por uno o varios minerales. Aunque en su inmensa mayoría son el resultado de la mezcla, de diferentes variedades minerales. Los minerales presentes en una roca se suelen diferenciar en dos tipos:
Recuerde
El proceso de transformación de las rocas es continuo; por lo cual, en estos mismos momentos, este ciclo continua creando, transformando y destruyendo rocas en nuestro planeta.
Rocas ígneas
La palabra ígnea proviene del latín y significa “fuego”. Estas rocas se generan por consolidación de magmas calientes del interior de la tierra.
Dependiendo de la rapidez del enfriamiento y el lugar donde se produzca, las rocas ígneas se pueden clasificar en:
A este grupo pertenecen los granitos, entre otras rocas.
Rocas sedimentarias
Se forman en la superficie de la tierra por deposición o sedimentación de materiales disgregados procedentes de la alteración de otras rocas (ígneas, metamórficas o sedimentarias) que, poco a poco, se van consolidando por procesos físico-químicos. Se suelen constituir en depósitos estratificados, con capas superpuestas.
Ejemplos de rocas sedimentarias son las areniscas, las calizas, las dolomías, etc.
Frente cantera de caliza
Actividades
1. Buscar cuatro rocas sedimentarias que se exploten de manera comercial. Se pueden localizar en Internet, en una enciclopedia, etc. Apuntar en un papel sus características principales.
Rocas metamórficas
Se originan por transformación de otras rocas en estado sólido, sin llegar a fundir, como consecuencia de una elevación de la temperatura y/o la presión. Las presiones que se producen en la naturaleza, bajo la corteza terrestre, son mucho más elevadas que las que puede conseguir el hombre, incluso con sofisticados aparatos de laboratorio.
Dependiendo de las presiones y las temperaturas del proceso, las transformaciones serán más o menos profundas. Por ejemplo los gneises son productos de un proceso metamórfico de mayor grado de intensidad que las pizarras.
Los efectos del metamorfismo producen, por tanto, una serie de cambios en la roca original:
Las principales rocas metamórficas empleadas en la industria de la piedra natural son los mármoles, las cuarcitas, los gneises y las pizarras.
2.2. La naturaleza de la pizarra
Las propiedades y las características de las pizarras derivan de su proceso formativo; por tanto, para entender la naturaleza de la pizarra, se debe conocer cómo se origina.
Las pizarras son rocas de origen metamórfico. Proceden de rocas sedimentarias, fundamentalmente arcillosas, que posteriormente fueron afectadas por un metamorfismo de grado bajo-medio (temperaturas y presiones moderadas) que las transformó, dando como resultado la roca de grano muy fino e intensa orientación planar que se conoce como pizarra.
A diferencia de la industria, en la que se diseña un producto y después se realiza conforme a diseño, en la pizarra el producto está fabricado y, por tanto, ya tiene sus propias características. En este caso, por tanto, es la naturaleza la que produce y transforma las rocas a través de cientos de miles de años.
Pieza de pizarra
La pizarra es un producto natural, existiendo en la naturaleza multitud de pizarras con diferentes tonalidades, durezas y características. Poco se puede hacer para modificar sus características básicas, limitando la actividad productiva a la extracción, la selección y la obtención de unas determinadas dimensiones. Las propiedades de las pizarras son las que son, y no se le aplican tratamientos químicos para mejorarlas.
Las variaciones de las propiedades en los diferentes tipos de pizarras son fundamentalmente consecuencia del material originario (composición) y de los procesos (grado de metamorfismo) al que han sido sometidas; de esta forma, se establecen las diferentes variedades. En función de las propiedades de cada pizarra esta será más o menos adecuada a los diferentes usos o aplicaciones.
Puente realizado con pizarra
Saber cómo se han formado es imprescindible para comprender su comportamiento, y conocer su comportamiento es fundamental para poder trabajarla de manera eficiente.
Para la correcta elaboración de la pizarra se necesita saber cómo cortarla, secarla, labrarla, etc. Para ello, es necesario conocer por qué se realizan estos trabajos y la mejor forma de realizarlos adaptándose a la naturaleza de cada variedad. No es suficiente conocer los productos que finalmente el mercado ofrece.
La propiedad principal de la pizarra es que posee unos planos de foliación muy desarrollados debido a la orientación planar de sus minerales principales; es la esquistosidad consecuente del proceso metamórfico. Conocer esta orientación preferente permite que, mediante procesos manuales de hienda o exfoliación a favor de estos planos, se puedan obtener placas de espesores milimétricos y de caras muy lisas. Según el tipo de pizarra, estos planos estarán marcados en mayor o menor medida afectando a la facilidad de labra y a los espesores que se pueden obtener.
Diversos tipos de pizarra empleados en la construcción
La anisotropía o variación de las propiedades mecánicas de la pizarra en las diferentes direcciones tiene una enorme trascendencia, no solo a la hora de obtener las piezas por lajado, sino también cuando las piezas van a tener usos constructivos. Por ejemplo, si se emplea un bloque de pizarra para realizar el dintel de una ventana, hay que considerar que la resistencia es muy diferente si se ponen las capas en sentido paralelo al suelo o vertical.
La composición de la pizarra también afecta a su posible uso final.
Uso de pizarras alteradas en pavimentación
Nota
La variación de tonos es frecuentemente requerida por los diseñadores. La homogeneidad de color, en muchos casos, es una característica de calidad, pero puede que el cliente busque lo contrario. Todo depende de lo que el proyecto requiera.
Actividades
2. Buscar en el diccionario o en Internet las palabras “foliación” y “exfoliar”.
Aplicación práctica
En un taller se están dedicando a la obtención de piezas de pizarra para revestimiento de fachadas. Las piezas que hacen tienen las siguientes dimensiones: 30 × 60 × 3 (valores en cm).
Están trabajando en un importante proyecto de edificación y el arquitecto quiere resolver una zona de su edificio con piezas de 30 × 60 × 4 (la pizarra con la que trabaja permite también abrir en 4 cm).
Indicar si, de entrada, esta propuesta puede ser viable con el material con el que están trabajando. ¿Qué hay que hacer? Razonar la respuesta.
SOLUCIÓN
Aparentemente, la propuesta que realiza el arquitecto es viable.
Solicita que se abra la pizarra en un espesor mayor y esto no tiene por qué plantear un problema para la empresa. Lo que sí hay que tener en cuenta es que la modifcación, de pasar de 3 a 4 cm, afecta al canto y, por tanto, a los planos de exfoliación. No afectará a la superficie vista de las piezas (que es la que se obtiene por corte y no por exfoliado). Se puede seguir trabajando con el mismo material, pero modificando el espesor a la hora de abrirlo.
Si en vez de modificar el espesor, se hubiese propuesto un formato de, por ejemplo 30 × 45 × 3, la modificación afecta a una dimensión que no se obtiene por exfoliado sino por corte, por lo que habría que cambiarlo.
Composición
Las pizarras están compuestas principalmente por filosilicatos y cuarzo, pudiendo tener otros minerales como accesorios.
Los minerales esenciales de la pizarra son:
La composición de la pizarra, además de tener influencia en la resistencia, afecta a su apariencia y coloración. Aunque la mayoría de las pizarras son oscuras, negras o casi negras, también las hay de colores más claros. Entre las variedades más demandadas en la actualidad se encuentran las pizarras verdes.
Planchas de pizarra verde
Actividades
3. Buscar los minerales que pueden formar una pizarra y realizar una pequeña ficha de cada uno de ellos.
4. Buscar ejemplos de usos de pizarra. Realizar la consulta en Internet o fijarse en el entorno; hoy día se han puesto de moda y se utilizan en fachadas, suelos, decoración, etc.
Formación de la pizarra
Las pizarras se originan a partir de sedimentos de rocas arcillosas que, con el paso del tiempo y bajo determinadas circunstancias, producen una serie de alteraciones de tipo mecánico y químico que transforman, poco a poco, el sedimento en una roca.
Las características finales de la roca van a depender de todo el proceso, por tanto si los sedimentos arcillosos son sometidos a las condiciones adecuadas, el producto obtenido será una pizarra.
Entorno con pizarra
Hay que tener en cuenta que los yacimientos de pizarra son relativamente escasos, y que sirvan para techar son mucho más escasos todavía. El proceso de formación de la pizarra es el que se describe a continuación:
Fase 1: sedimentación y compactación
Se va generando un sedimento que se deposita en el lecho de una cuenca de sedimentación. Sobre este se continúan depositando nuevas capas de material cuyo elevado peso ejerce sobre los estratos inferiores una considerable presión vertical. Es como si una gran prensa actuara sobre las partículas minerales. El resultado es una reducción del espacio poroso con la consecuente expulsión, poco a poco, de parte de su alto contenido en agua. En esta fase del proceso también se produce la descomposición de la materia orgánica que pudiese contener el sedimento.
Con el aumento de la presión y de la temperatura resultante del enterramiento, los minerales de arcilla se redistribuyen espacialmente. De esta manera, los minerales arcillosos adquieren una mayor densidad cohesionándose al disminuir los poros, reduciéndose de forma notable el espesor del estrato.
A mayor porosidad, menor densidad; y por el contrario, a menor porosidad, mayor densidad. O lo que es lo mismo, el material es más compacto.
El resultado de este primer proceso de transformación de los sedimentos en rocas sedimentarias son las lutitas, que son rocas detríticas con tamaños de granos inferiores a los 0,06 mm. En ellas, las partículas están unidas, pero no fuertemente cementadas, por lo que no son aptas para la construcción.
Fase 2: cementación
Continuando con el proceso, a veces sucede que, con el aumento de la presión y la temperatura, entre los granos de la roca pueden depositarse una serie de sustancias con un gran poder adherente que unen con más fuerza los granos a la vez que reducen la porosidad al rellenar los poros. Suelen ser aportaciones de sílice. Este fenómeno se conoce como cementación.
Fase 3: metamorfismo
A estas alturas del proceso, la estructura del material no ha sido todavía alterada de forma profunda, pero a medida que aumentan las condiciones de presión y temperatura se van produciendo una serie de cambios en la roca, cambiando las estructuras e incluso los minerales.
Trozos de pizarra de color homogéneo
Con unas determinadas presiones y temperaturas, los minerales arcillosos sufren una recristalización. Su nueva forma se caracteriza por presentar una forma escamosa, con una alineación definida. Esta nueva disposición es muy interesante, pues si la composición química es la adecuada, se puede estar en presencia de una pizarra.
El metamorfismo implicado en la formación de la pizarra es de bajo grado con unas temperaturas en torno a los 400 ºC y unas presiones de 300 MPa.
En algunos casos, aunque no se cumplen las condiciones óptimas para la formación de las pizarras, bien porque la cementación sea incompleta o el proceso de metamorfismo insuficiente, se obtienen un tipo de pizarra semimetamórfica que puede ser empleada en usos ornamentales, pero que no cumple los requerimientos necesarios para su aplicación en cubiertas de tejados u otros elementos constructivos.
Mesa de pizarra que presenta una gran resistencia
Recuerde
Para que aparezcan los distintos tipos de pizarra, el grado de metamorfismo es muy importante.
Los componentes minerales y su proporción son la materia prima y, por tanto, son fundamentales también para que aparezcan los distintos tipos de pizarra.
Todos estos procesos se producen a lo largo de millones de años.
Aplicación práctica
Un cliente solicita información de una determinada pizarra. Avanza por teléfono que se trata de un material completamente novedoso y muy bonito, pues no presenta el aspecto compacto de las pizarras que suelen utilizarse para realizar cubiertas y, además, cuando se le pasa la mano, tiende a dejar una ligera capa de polvo fino en los dedos, lo que lo hace muy agradable al tacto.
Su pretensión es colocarla en un suelo, pues el color y la textura que tiene son realmente atractivos.
En base a lo anteriormente expuesto, aconseje a este cliente.
SOLUCIÓN
Hay que advertirle que ese material puede darle problemas.
Probablemente, los componentes minerales sean los adecuados, pero presenta un grado de metamorfismo muy bajo. Si lo que pretende es utilizarla como suelo, tiene que tener en cuenta que, con esas características, se le va a desgastar pronto, con lo cual se va reduciendo poco a poco el espesor de la pieza.
El consejo es que escoja, dentro de la pizarra, otra posibilidad que tenga más compactibilidad y que esté más consolidada.
2.3. Tipos de pizarra según el yacimiento
Los procesos geológicos implicados en la formación de las pizarras, aunque de forma general suceden como se ha expuesto en el punto anterior, varían de una zona a otra. De esta forma, las pizarras de una determinada zona tendrán unas características propias que las diferencian en mayor o menor medida de las de otra procedencia en función, principalmente, de la composición de los sedimentos de los cuales proceden y de los procesos que los transformaron posteriormente.
Los yacimientos de pizarra que se encuentran en explotación a nivel mundial se concentran en unos pocos países, de entre los cuales destaca España por su alta producción de pizarras para cubiertas. Dentro de España, aunque existen numerosos afloramientos, las zonas donde se explotan se concentran en la parte este de Galicia, Zamora, sistema Central y Extremadura.
Esta distribución concentrada se debe a la existencia de las siguientes formaciones geológicas:
Zona productora de pizarra
Debido a la escasez de yacimientos, es habitual clasificar comercialmente los diferentes tipos de pizarra a partir de su procedencia, ya que las pizarras procedentes de una determinada zona presentarán unas características similares.
Sabía que...
Los yacimientos de pizarra españoles se concentran básicamente en dos formaciones:
Las pizarras de Luarca y formaciones equivalentes que se formaron en los inicios del Ordovicico superior (hace entre 477 millones de años y 464 millones de años).
Grupo de formaciones pizarrosas formadas entre el Ordovicico superior y el Silúrico inferior (hace entre 443 millones de años y 439 millones de años), como son las de Casayo, Rozadais, etc.
Actividades
5. Buscar el significado de la palabra “yacimiento”. Escribir en un papel la parte que tenga relación con un yacimiento minero.
Valdeorras
Esta zona perteneciente a la provincia de Ourense es, quizá, la más conocida a nivel nacional e internacional. Agrupa la mayor concentración de explotaciones y empresas, además de tener la sede de la Asociación Gallega de Pizarristas y albergar el Centro Tecnológico de la Pizarra de Galicia.
Las reservas en esta zona son muy abundantes. Pueden apreciarse diferencias entre los distintos yacimientos e incluso dentro de uno mismo, debidas a pequeñas variaciones de composición, esquistosidad o estratificación.
Las variedades a destacar son:
Pizarra de Castañeiro
Pizarra de Penedo rayada
Otros yacimientos pertenecientes a esta zona son: San Víctor, Castrelos, Los Campos, Pedriña, Riodolas y Vianzola.
Aunque la mayoría de las explotaciones son tradicionalmente a cielo abierto, en este momento, se realiza también la extracción en explotaciones subterráneas.
La Cabrera
Zona perteneciente a la provincia de León, colindante con la de Valdeorras, siendo continuación de la misma estructura geológica, por lo que las características de la pizarra son muy similares. Se hace la diferenciación de procedencia por pertenecer a diferentes comunidades autónomas. Es una zona con grandes reservas explotables, en la que destacan las explotaciones de:
Pizarra de La Baña
Caurel
Zona con gran reserva de material entre Lugo, León y Ourense. Lasexplotaciones más importantes de esta zona son las de Quiroga, en la provincia de Lugo, y las de Oencia, en la provincia de León.
Pizarra de Quiroga
Las pizarras de esta zona son, por lo general, de la formación de Luarca, siendo de color gris y superficie rugosa. Están compuestas principalmente por clorita y sericita, presentando como minerales accesorios cloritoide, cuarzo, turmalina e inclusiones pequeñas de minerales metálicos.
Cándana
Procedente de la comarca de la provincia de Lugo, conocida como Terra Chá (tierra llana) por su suave topografía.
Son pizarras muy valoradas en la actualidad por su color gris verdoso o verde, consecuencia de su alto contenido en clorita. Las variedades de tonos más verdes son conocidas por el nombre comercial de “verde Lugo” o “pizarra verde”.
Pizarra verde Lugo
Por lo general, las pizarras de estos yacimientos son blandas con un grado de fisibilidad medio. Es común que presenten cristales de pirita. Las pizarras más características de esta formación son las de:
Monte Rande
En el término municipal de Ortigueira, al norte de la provincia de A Coruña, en Monte Rande, se encuentran unas explotaciones de pizarra de considerables dimensiones y elevada producción.
La industria de la pizarra es un importante motor económico para la zona.
Las pizarras de esta zona son de color gris, de grano medio a grueso. Presentan nódulos e incrustaciones metálicas dispersas, y su fisibilidad es media. Están compuestas principalmente por clorita, sericita y cuarzo, presentando como minerales accesorios turmalina y pequeñas inclusiones dispersas de minerales metálicos.
Pizarra Monte Rande
Se obtienen grandes tamaños de placas que, por su alta dureza, son muy apreciadas para su empleo en la construcción.
Dominio de Navia-Alto Sil
Son explotaciones aisladas donde se extraen pizarras del tipo Luarca muy homogéneas que, en este dominio, se caracterizan por un color gris oscuro y un tamaño de grano grueso.
Como las anteriores, se producen también grandes tamaños y con una gran calidad.
Dentro de este dominio se incluyen las zonas:
Pizarra Alto Bierzo
Pizarra de Los Oscos
Villar del Rey
Esta variedad de pizarra se extrae en el municipio de Villar del Rey, en la provincia de Badajoz.
Son pizarras de grano muy fino, negras y sin presencia de piritas. Están compuestas por sericita y clorita como minerales principales, y presenta como minerales accesorios cuarzo y turmalina, entre otros. Su fisibilidad es elevada.
Pizarra de Villar del Rey
Bernardos
Está en la provincia de Segovia. Son unas explotaciones muy conocidas.
Tienen una variedad de pizarras limoniticas y arenosas que se explotan principalmente para losas de pavimentación y revestimientos decorativos, aunque también pueden tener aplicación para cubiertas. Son de color gris verdoso y superficie rugosa. Presentan numerosas incrustaciones metálicas pequeñas.
Pizarra de Bernardos gris verdosa
Pizarra de Bernardos multicolor
Están compuestas principalmente por clorita, biotita, moscovita y cuarzo.
Aliste
Esta zona se encuentra en la provincia de Zamora. Tiene una gran potencialidad en pizarras negras y grises de superficies lisas que presentan inclusiones pequeñas de minerales metálicos.
Pizarra de Aliste
Recuerde
La denominación comercial no coincide estrictamente con su naturaleza. Esto es debido a que la denominación de los lugares está realizada por el hombre. Así, a dos sitios muy próximos,se les llama de forma diferente.
Por ejemplo, San Pedro de Trones pertenece a León y Casayo a Ourense. Sin embargo, las dos zonas están muy próximas, por lo que las propiedades de las pizarras de ambas procedencias son muy similares.
Actividades
6. Buscar algunas zonas productoras de granito. Comparar la relación de las zonas productoras de pizarra con las zonas productoras de granito. ¿Coinciden?
Aplicación práctica
Un cliente, al cual le han comentado que la pizarra queda muy bonita y es un excelente producto, llama por teléfono y pide, sin más, que le envíen una pizarra para realizar la cubierta de su casa.
Una empresa del sector, ¿qué dos preguntas le haría a este cliente para intentar identificar el producto quele solicita?
SOLUCIÓN
Con los datos que inicialmente aporta el cliente poco puede hacer para identificar un producto y hacerle una propuesta. La empresa sabe que quiere pizarra, pues tiene unas buenas referencias del producto, pero con eso no es suficiente. Debería empezar por preguntarle qué formato desea. Una vez lo sepa, puede proponerle una determinada zona de origen. Por ejemplo, puede decirle si desea pizarra de Casayo, formato 22/32 (32/22). Este formato lo fabrican muchas zonas, por lo que debe identificar su origen.
A partir de ahí, puede centrar más su pedido: ¿cuántos metros cuadrados?,¿a qué precio?, etc.
Escombrera de pizarra
3. Formatos de pizarra
El formato es la forma o las dimensiones en las que se presenta la pizarra para su uso final. Dependiendo del uso al que se va a destinar una determinada pizarra, así se escogerá el tamaño que mejor se adapte.
La elección del formato se realiza desde el punto de vista de la funcionalidad y la estética:
Se podría decir que hay cuatro posibilidades iniciales:
3.1. La pizarra de techar en formato
Dentro de la pizarra para cubiertas, la colocación en formato es la posibilidad más extendida en la arquitectura actual. Se trata de utilizar la pizarra cortada en unas determinadas dimensiones que vienen ya establecidas desde la planta.
La variedad de formas y las dimensiones son enormes, permitiendo adaptarse a los distintos diseños y estéticas; en función de estas formas y dimensiones se procede a su clasificación. Los formatos más usuales se presentan en la siguiente imagen.
| FORMA TOS DE PIZARRA DE TECHAR | |||||
| Pieza | Nombre | Largo | Ancho | Espesor | Colocación |
 |
Rectangular |
400 400 350 320 300 270 250 |
250 200 250 220 200 180 150 |
4 a 5 4 a 5 4 a 5 2,5 a 3,5 2,5 a 3,5 2,5 a 3,5 2,5 a 3,5 |
 |
 |
Redondeada |
400 350 300 |
260 200 200 |
4 a 5 4 a 5 3 a 5 |
 |
 |
Ojival o Pico pala |
500 400 |
250 200 |
6 a 7 4 a 5 |
 |
 |
Rombo |
400 350 |
400 250 |
6 a 8 5 a 7 |
 |
 |
Hexagonal |
400 350 |
300 250 |
 |
|
 |
Schuppen |
360 340 320 300 280 260 240 220 200 |
280 280 280 250 230 210 190 170 150 |
4 a 6 4 a 6 4 a 6 4 a 6 4 a 6 4 a 6 4 a 6 4 a 6 4 a 6 |
 |
|
|
Media luna |
300 250 200 |
300 250 200 |
4 a 6 4 a 6 4 a 6 |
 |
|
|
Fabricación por encargo |
600 500 500 460 |
300 300 250 300 |
6 a 8 5 a 7 5 a 7 4 a 6 |
|
De cada forma de formato se comercian diferentes dimensiones, existiendo unas combinaciones estandarizadas de alto, ancho y espesor, tal y como se muestra en la figura. Existe la posibilidad de realizar otros tamaños bajo encargo.
En un principio, la colocación se realizaba solamente con punta. Cada pieza se clavaba independientemente al soporte. Posteriormente, apareció la técnica de colocación con gancho. En la actualidad conviven las dos técnicas. Se trata de un procedimiento rápido y seguro.
Muchos clientes valoran también el acabado estético de los ganchos, ya que quedan perfectamente alineados. Este sistema de colocación permite el uso de los formatos y se utiliza en todo tipo de edificios: viviendas unifamiliares, edificios de altura, etc.
El rigor del trazado se ve reforzado porque todas las piezas de pizarra son iguales (formatos), lo que le confiere un aspecto visual en el que prima el rigor geométrico.
3.2. La pizarra de techar rústica
Este es el formato del uso más tradicional de la pizarra, por lo que también es conocido como “pizarra tradicional” o “pizarra a granel”. Consiste en el uso de piezas irregulares de formas diversas.
En las zonas pizarreras, las cubiertas se han realizado tradicionalmente con piezas de pizarra debido a sus buenas características impermeabilizantes. Antes de la industrialización, la pizarra no se cortaba con los formatos del punto anterior, sino que se empleaban láminas de pizarra con la forma en que se obtenían del entorno o se tronzaban con métodos más o menos rudimentarios con los que se obtenían piezas desiguales.
La pizarra se sacaba en losas que se abrían en la cantera, y con ello se conseguía no tener que transportar el material sobrante.
Posteriormente, en la obra se cortaba hasta obtener la forma necesaria para abarcar una gran superficie de cubierta.
Tejado de pizarra rústica
Esta forma constructiva típica, aunque no limitada, de las zonas rurales de las montañas de las zonas “pizarreras”, se ha empleado en la construcción de multitud de edificios históricos.
Por tanto, aunque la utilización de la pizarra rústica es poco frecuente en edificios de altura, en los que se suelen utilizar los formatos regulares, actualmente presenta un gran campo de aplicación de demanda creciente en las viviendas unifamiliares, en las construcciones rurales y en la restauración de edificaciones donde se busca mantener un aspecto tradicional o rústico.
Piezas de pizarra rústica
Cuando se habla de labradores se piensa inmediatamente en los trabajadores que están en una planta. Pero labrador es también la persona que obtiene estos formatos.
La pizarra rústica, por lo general, se comercializa sin terminar, dejando la última fase de corte al propio colocador. Las piezas no vienen definidas de la planta de elaboración, siendo el propio colocador el responsable del acabado que, en base a su gusto personal y su experiencia profesional, decidirá cómo se van a disponer los cortes.
No obstante, de la planta de elaboración la pizarra sale con unas dimensiones aproximadas a lo que el colocador quiere. Esto facilita enormemente el trabajo en obra. También cabe la posibilidad de que el colocador decida no realizar ningún corte, aprovechando las piezas tal y como son suministradas.
Colocación de cubierta de pizarra rústica
Dentro de la pizarra rústica, un acabado muy solicitado es el redondeado; para ello se emplean piezas de diferentes formas y tamaños con la parte vista cortada en forma redondeada. Para obtener estas piezas se puede optar por hacer un corte de forma manual o con la ayuda de una máquina.
Independientemente del formato empleado, de la planta de elaboración salen unos palés con piezas de unas determinadas dimensiones, en función de lo que pida el cliente.
Cuando se habla de pizarra rústica se escapa de las formas predefinidas y de los formatos estandarizados, trabajando con dimensiones irregulares o determinadas por el cliente. De todas formas, las piezas empleadas en una obra sí cumplirán un cierto nivel de uniformidad en espesores, superficies e incluso tamaños; de forma que, si se emplean piezas grandes, lo serán casi todas, y si se opta por piezas de dimensiones más reducidas, lo serán también casi todas.
La clasificación de este tipo de productos es más compleja que la relativa a los formatos estandarizados. Al contrario que cuando en planta se cortan piezas iguales a cizalla con unas determinadas dimensiones, en el caso de la pizarra a granel las piezas serán ligeramente diferentes; en ocasiones tendrán formas más angulosas o redondeadas, pero de todas formas se tienen que agrupar en conjuntos más o menos coherentes.
Espesores de pizarra rústica con acabado redondeado
Actividades
7. Buscar una empresa que se dedique a elaborar pizarra. Localizar los formatos que elabora y repetir con otras empresas para contrastar cuáles hacen una y otra.
Diferentes tamaños clasificados de pizarra rústica
3.3. La pizarra como árido para decoración
Se conoce como árido al material granulado que se emplea como materia prima principalmente en la construcción. Generalmente es de origen pétreo y se obtiene por trituración y clasificación de los fragmentos resultantes.
Los materiales fragmentados se hacen pasar por cribas; en estas, mediante unas superficies de agujeros calibrados (tamices), se van separando por tamaños: las piedras más pequeñas se cuelan hasta la siguiente bandeja, mientras que las de tamaño superior se deslizan sobre esta. Los áridos así obtenidos se denominan según el tamaño de las partículas que contienen.
En el caso de la pizarra, los áridos obtenidos son más bien considerados un subproducto, ya que por sus características geométricas (son planos y alargados) y físico-mecánicas no son adecuados para su uso en construcción.
En los procesos de extracción y elaboración de la pizarra se generan muchos desechos. Una forma de valorizar parte de ellos es mediante su aprovechamiento comercial como áridos destinados principalmente a jardinería y a fines decorativos. Para ello se clasifican de forma similar a la empleada en los áridos para la construcción.
Áridos de pizarra aplicados en jardinería
Aplicación práctica
Durante el desarrollo de este capítulo se ha estado haciendo referencia a que la pizarra exfolia. También se compara con un pastel milhojas o con un paquete de folios.
En base a lo estudiado anteriormente, razone por qué el árido tendrá una forma alargada y plana a diferencia de otras piedras en las que puede presentar una forma más redondeada.
SOLUCIÓN
Hay que recordar, como ya se ha dicho anteriormente, que la pizarra exfolia; esto es, tiene la capacidad de separarse en láminas. Este es el motivo por el que el árido resultante tiene esa forma. Las láminas tienden a ser planas, pues son pequeñas hojas. Cuando se corta una pieza en la nave o el colocador lo hace en la cubierta, se desprenden unos pequeños trocitos de pizarra alargados. Eso es similar al árido que se comercializa como producto para decoración.
3.4. Otras aplicaciones constructivas
Aunque la pizarra se usa principalmente en la construcción para piezas de cubiertas, esta no es su única aplicación, ya que también se puede emplear para:
Muro construido de pizarra
Hay multitud de aplicaciones y para cada una se requerirán unas dimensiones determinadas; por tanto, para clasificar estas piezas, al igual que en el caso de las pizarras de techar con formato, se hace referencia a su forma junto con sus dimensiones.
En muchos de estos casos se aplican técnicas de corte similares a las empleadas en el sector del mármol y del granito para conseguir las caras perpendiculares a los planos de foliación.
4. Características físico-mecánicas de la pizarra
Como se ha visto, existe una gran diversidad de pizarras, cada tipo con sus propias características físico-mecánicas y estéticas. Esta variación en las propiedades hace que no todas las pizarras sean válidas para todos los usos finales, por lo que hay que medir y definir el comportamiento del tipo de piedra antes de asumir que es válida para un determinado uso final.
El proceso al que va a ser sometida la pizarra durante su elaboración, así como su destino final, depende en gran medida de sus características. Conociendo estas características, además de evaluar la calidad, se podrá mejorar el proceso de elaboración y predecir el comportamiento de la piedra en su destino final con el paso del tiempo.
En el proceso de comercialización de la piedra natural es el proveedor el responsable de comunicar las principales propiedades del material que suministra, por ello puede acompañar su producto con una documentación técnica donde figuren los valores de las propiedades más importantes del mismo.
Muchas de las propiedades de las rocas se determinan en laboratorio mediante ensayos normalizados, de forma que los procedimientos, los métodos y los equipos están regulados por normas técnicas que aseguran que los resultados sean comparables. Gracias a estos valores objetivos de las propiedades obtenidos de los ensayos se pueden comparar diferentes variedades de pizarras y seleccionar la más adecuada para el uso previsto.
Diversos productos de pizarra
Nota
La pizarra, al igual que la mayoría de materiales de origen natural, es un material heterogéneo y anisótropo.
Heterogéneo: incluso las pizarras procedentes de la misma cantera tienen propiedades diferentes, si bien, se mueven en un rango de valores próximos.
Anisótropo: sus propiedades son diferentes en función de la dirección en que se evalúen, teniendo la máxima variación según el plano de exfoliación y el plano perpendicular a este.
Es muy importante que las características se conserven durante todo el proceso de elaboración. Hay que tener en cuenta que, cuando la pizarra se extrae de la cantera, se exfolia y se corta, se está alterando un proceso que ha permanecido durante miles de años. Aunque el material es duro, cualquier manipulación incorrecta puede provocar lesiones en el mismo que originarían problemas en las diferentes etapas del proceso. Por ejemplo, si durante la carga y el transporte, el bloque de pizarra se cayera, posiblemente se generarían o se agravarían fisuras internas en el material por las que después se podría romper (inadecuadamente) durante los procesos de labra.
Actividades
8. Buscar alguna característica más que pueda ser estudiada en un material de construcción. Es fácil, si busca ladrillo, madera, etc., verá que hay otras variables que se pueden medir (sucede lo mismo en la pizarra).
4.1. Propiedades físicas
En ellas se incluyen propiedades propias de la naturaleza de la pizarra y propiedades que dependen de la pieza y del uso final.
Dentro de las propiedades físicas se engloban también las propiedades hídricas, que son las que definen el comportamiento de la pizarra frente a la acción del agua.
Las propiedades físicas que caracterizan a los productos de piedra natural son:
Densidad
La densidad es el cociente del peso del material entre el volumen que ocupa el mismo. Por tanto, representa a igualdad de componentes la compacidad de la piedra. Físicamente la densidad se expresa según la fórmula:
La pizarra tiene una densidad aproximada de 2.800kg/m3, pues se emplea como referencia el agua que tiene una densidad de 1.000kg/m3.
La densidad está muy ligada a lo que es el peso específico, aunque son términos distintos. Se ha preferido utilizar el término “densidad”, aunque en el sector se utiliza en ocasiones el de “peso específico aparente”, por la sencillez de los conceptos y de las unidades.
La densidad es una característica fundamental para el material, pero también para su gestión, ya que afecta a la manipulación del material en planta, el volumen de acopios y el transporte del producto.
Aplicación práctica
En un pequeño taller de elaboración de pizarra, un pedido de un cliente solicita que se le envíe una pieza con forma de cubo de 50 cm de lado para realizar un soporte para una escultura.
Casualmente, se dispone de una pieza con esas dimensiones. En la empresa hay una transpaleta que tiene una carga máxima de 1.000 kg. Se dispone también de un carretillo elevador que tiene una carga máxima de 3.000 kg. ¿Cuál sería el medio más adecuado en función del peso de la pieza?
SOLUCIÓN
A simple vista, es imposible llevarla con las manos.
Pero para justificarlo con lo que se ha aprendido, se puede calcular su peso:
Cálculo del volumen: 0,50 × 0,50 × 0,50 = 0,125 m³.
Cálculo del peso: 0,125 × 2.800 kg/m³ = 350 kg.
Un trabajador no puede manipularlo con sus manos, así que se propone la transpaleta de 1.000 kg.
Porosidad abierta
La porosidad abierta es indicativa del volumen de poros (huecos) accesibles, es decir, comunicados con el exterior de la superficie, estos son aquellos que al introducir el material en un tanque de agua se llenarían. Al aumentar la porosidad abierta, aumenta la superficie de material que puede estar en contacto con el agua, y por tanto, más susceptible será a su ataque.
La pizarra es un material poco poroso y, por tanto, compacto. Para un mismo tipo de pizarra, a menor porosidad presentará mayor resistencia a esfuerzos mecánicos, ya que será más compacta.
Actividades
9. Buscar en Internet cinco ejemplos de rocas y comparar su porosidad. Escribirlas en un papel en orden de menor a mayor porosidad.
Absorción de agua a presión atmosférica
La absorción de agua representa el volumen total de los poros accesibles al agua a la presión atmosférica. Es una característica asociada a la porosidad abierta.
La porosidad abierta es una propiedad que se obtiene en laboratorio; en la práctica constructiva es común el uso del concepto de humedad, cuya determinación es más sencilla al tratarse de una comparación del peso del agua frente al peso del material completamente seco. La humedad afecta al peso, cuanta más agua tiene un cuerpo más pesará.
La pizarra, al ser poco porosa, también presenta valores muy bajos de absorción.
Absorción de agua por capilaridad
Mide la cantidad de agua que puede absorber la superficie de una piedra por unidad de tiempo de exposición. Es una propiedad complementaria a la porosidad abierta y a la absorción de agua.
Las pizarras son impermeables por capilaridad, por lo que han sido empleadas como elemento de rotura del ascenso capilar de muros y paredes realizados con otros materiales. Es decir, se pone una línea de piezas de pizarra en los inicios del muro y, de esta forma, el agua del suelo no podrá ascender a las piezas situadas sobre ella.
Efecto de la capilaridad en un muro de piedra arcillosa
Recuerde
El ascenso capilar es el fenómeno por él cual, si un cuerpo sólido toca una superficie de agua, el agua “sube” por ese sólido a una altura superior de la del nivel del agua en el recipiente. Por ejemplo, si se toca con la punta de una servilleta de papel un charco de agua, el agua subirá por el papel mojándolo a una altura que no se había introducido en el agua.
Resistencia a la abrasión
Característica asociada a la resistencia mecánica superficial de la piedra al desgaste o al deterioro de aspecto por abrasión o rayado. Por tanto, si una pizarra presenta una buena resistencia a la abrasión, será más duradera, aunque desgastará más las herramientas de corte durante su elaboración.
En piedras destinadas a suelos y escaleras, este parámetro es muy importante, ya que las piezas estarán sometidas al desgaste producido por la circulación de personas o vehículos.
La resistencia a la abrasión y al deslizamiento es muy importante en escaleras
Actividades
10. ¿Encontrar alguna relación entre la resistencia al desgaste y la utilización para un pavimento?
Resistencia al deslizamiento
Propiedad muy importante cuando la pizarra va a ser empleada en baldosas o en losas destinadas a pavimentación, ya que un pavimento tiene que ser seguro cuando se pisa. La adherencia al calzado o a las ruedas de un vehículo garantiza la estabilidad y, por tanto, evita accidentes.
Una pizarra, cuanto más rugosa, más segura es para su empleo como pavimento, dentro de unos límites que eviten tropiezos. Una superficie lisa puede ser un peligro; además, la adherencia disminuye cuando se moja la superficie.
La resistencia al deslizamiento indica la resistencia que opone la superficie de la roca a la fricción. El grado de resbaladicidad está definido por ley en función del uso y se encuentra recogido en el Código Técnico de la Edificación.
Pavimento exterior de pizarra
Resistencia a los anclajes
Actualmente, un mercado que crece día a día es la fachada transventilada en pizarra. Uno de los problemas que se plantean cuando se va a anclar una pieza es saber cuánto resistirá.
El anclaje es un elemento metálico y, por tanto, es perfectamente conocido. La piedra es el elemento débil. Para calcular lo que resiste hay que tener en cuenta el peso de la pizarra, pero también los esfuerzos generados por el viento de presión y succión, entre otros.
La resistencia a los anclajes es compleja de calcular. Una posible ayuda es el ensayo de arrancamiento de un anclaje por la cara interna. El valor de la carga de rotura que una placa de roca ornamental puede soportar en los agujeros de anclaje a un paramento condiciona el espesor mínimo que ha de tener y, por consiguiente, el peso de los elementos que constituyen la fachada.
Uno de los problemas que tiene la pizarra es que no es recomendable que vayan anclajes en el canto, pues pueden llegar a abrirla, ya que su efecto es similar al de una cuña. Una solución para anclar la pizarra es un sistema que no vaya al canto, por ejemplo, unas patillas que sobresalgan por abajo y por encima, o un sistema que la taladre (no tiene por qué ser en todo su espesor).
Ejemplo de sistema de anclajes sin necesidad de agujeros ni mecanizado
Otras propiedades físicas
Dependiendo del uso al que se destine la pizarra, también pueden ser importantes:
Aplicación práctica
A una empresa le han pedido que elabore piezas de 40 × 70 × 3 (medidas en cm) para realizar una fachada transventilada. El edificio es parte de un bonito complejo residencial en los Pirineos, concretamente es una estación de esquí.
Cuando se recibe toda la información de las piezas que se solicitan, el encargado pide su opinión a un compañero, pues le han llamado de la promotora y le solicitan ese determinado formato que quieren colocar con una patilla que va al canto. El encargado tiene serias dudas de cómo puede quedar esa obra, pues hay algo que le parece peligroso.
¿Qué le contestaría?
SOLUCIÓN
El anclaje al canto hay pizarras que no lo soportan bien, pues tienden a lajar.
En esa zona, las temperaturas bajan por debajo de los cero grados y el agua se congela. Cuando esto sucede, aumenta de volumen –tal y como se ha visto–, generando unas fuerzas muy importantes que pueden llegar a romper la zona donde va el anclaje o, en todo caso- ayudar a que laje.
4.2. Propiedades mecánicas
Una de las aplicaciones más extendidas de la pizarra es la construcción:
Esto implica la necesidad de conocer el comportamiento de la piedra ante las cargas que puedan ejercerse sobre ellas. Las propiedades que caracterizan a la piedra desde el punto de vista mecánico son:
Dureza
Se define como la resistencia de un material a la penetración de otro cuerpo; dicho de otra manera, la resistencia a ser rayado. Para la clasificación por dureza de los minerales, se suele emplear la escala cualitativa de Mohs, basada en las durezas relativas de distintos minerales. Cada uno de estos minerales es capaz de rayar a los situados antes que él en la escala, y a su vez es rayado por los que vienen después.
La dureza influye también en el desgaste de las piezas, ya que con cada arañazo se va perdiendo, desgastando, parte del material. Por otro lado, una pizarra que se raya fácilmente perderá su estética adquiriendo un aspecto de viejo y mal mantenido.
Las diferentes variedades de pizarra se mantienen dentro del rango de durezas de entre 3 y 5.
Para la determinación en laboratorio de la dureza de una roca se emplea el ensayo de microdureza de Knoops, que mide la resistencia de la superficie de una roca frente a agentes destructores. El ensayo consiste en medir la resistencia que opone una roca a ser penetrada por una punta de diamante tallada en forma de pirámide muy obtusa.
Nota
La dureza del mármol y de la caliza(formadas principalmente por carbonato cálcico, CaCO3) en la escala de Mohs es de 3.
El granito (según la clasificación por origen) está compuesto por cuarzo con dureza 7, feldespato con dureza 6 y mica con durezas entre 2-4. Por tanto, en función de los minerales, la dureza del granito varía entre 5,5 y 7.
Actividades
11. Se tienen tres muestras de pizarras distintas, A, B, C, y se frotan con fuerza unas contra otras y se constata que la muestra C se ha rayado con la A pero no con la B, siendo está ultima (B) la que sí se ha rayado por C. ¿Podría ordenarlas de más a menos dureza?
Resistencia a la compresión
Es la tensión máxima que soporta la roca sometida a compresión uniaxial (en una dirección). Se determina en el laboratorio mediante un sencillo ensayo.
Se corta una muestra de material, que se denomina probeta, y se lleva a una prensa donde se va sometiendo a una carga progresiva hasta que la probeta se rompe. Este valor se divide entre la sección de la probeta, obteniendo la “tensión de rotura”.
La resistencia a compresión es un factor importante cuando la pizarra tenga que soportar cargas elevadas como, por ejemplo, aquellos elementos portantes en el caso de la construcción (pilares, muros de carga, etc.).
La pizarra es capaz de soportar cargas elevadas, por lo que se puede emplear para muros de carga
Resistencia a la flexión
Cuando un material se intenta doblar, una parte sufre esfuerzos de compresión (es forzado a comprimirse), mientras que otra parte se somete a tracción (forzando su alargamiento).
La flexión está presente en el caso de las pizarras de techar y en algunas de las utilizaciones donde la pizarra se corta en placas, como suelos técnicos, peldaños de escaleras, revestimientos exteriores sometidos a la acción del viento, etc. También en elementos estructurales como vigas, dinteles, voladizos, etc.
En el caso de una viga o un peldaño de escalera apoyado en sus extremos, bajo la acción de una carga tiende a curvarse (aunque sea inapreciable visualmente): la parte superior se comprime y la inferior se tracciona. Como las rocas tienen una menor resistencia a tracción, podrían aparecer grietas por la parte traccionada que colapsarían la estructura. Por esto, es necesario saber el valor de la resistencia a flexión, para así poder dimensionar correctamente el espesor de las piezas y el número de apoyos que debe tener. Cuanto menor sea esta resistencia, más espesor necesitarán las piezas empleadas.
Una buena pizarra presenta unos valores de resistencia a flexión muy interesantes, pero conviene siempre realizar un cálculo para estar completamente seguro de su resistencia. Es importante también que la pieza esté en perfecto estado, ya que juntas o fisuras serían puntos de debilidad que reducirían la resistencia de la pieza en su conjunto.
Ensayo a flexión
Módulo de elasticidad
El módulo de elasticidad mide la relación entre la tensión aplicada y la deformación elástica (la que se recupera tras desaparecer la fuerza) que se produce en una pieza. Las pizarras presentan un comportamiento poco elástico en condiciones normales, aunque este comportamiento está afectado por las condiciones de temperatura y humedad.
Actividades
12. Seleccionar una piedra para la realización de un elemento decorativo. Este elemento no va a estar sometido a cargas por encima de las propias de su peso. ¿Será importante determinar por ensayo las propiedades mecánicas de compresión, tracción y módulo de elasticidad? Razonar la respuesta.
Resistencia al impacto o al choque
Mide la resistencia de la piedra ante un impacto seco. Para su medida en laboratorio se deja caer una esfera de acero de 1 kg sobre la superficie de una losa de piedra de dimensiones determinadas y se va aumentando la altura hasta que el impacto rompe la pieza.
La resistencia al choque tiene importancia en pizarras que vayan a ir colocadas en solados, encimeras, peldaños de escaleras y situaciones similares.
Aunque el valor de la resistencia al choque es importante, la rotura de las placas suele producirse por esfuerzos de flexión (como se explicó en el punto anterior) u otro defecto de rotura más que por el impacto ocasionado por la caída de objetos.
Dilatación lineal térmica
Las pizarras se dilatan cuando se calientan y se contraen cuando se enfrían. Pero como el material pétreo conduce muy mal el calor (baja conductividad térmica), la temperatura de la superficie varía mucho más rápidamente que la del interior de la masa, de forma que las dilataciones-contracciones de la capa superficial son muy superiores a las del resto. Esto puede originar descascarillamientos de la superficie de la roca.
Será importante su determinación en aquellas aplicaciones donde el material va ser expuesto a cambios de temperatura bruscos, como pueden ser aplicaciones exteriores en lugares con variaciones grandes de temperatura. También es un factor importante en la colocación del material, por lo que en función de la dilatación de la pizarra escogida se deberán dejar las juntas de dilatación adecuadas para evitar las deformaciones y las tensiones de las placas una vez puestas en su emplazamiento definitivo.
4.3. Propiedades asociadas a la alterabilidad
Al someter la pizarra a la acción del agua, la humedad, las agresiones de carácter químico, los cambios de temperatura, etc., sus propiedades estéticas y mecánicas pueden verse alteradas.
Tejado de pizarra deteriorada
Antes de elegir una pizarra para una aplicación, habrá que conocer cómo se va a comportar con el paso del tiempo, sobre todo en aquellas piezas que van a estar sometidas a las inclemencias meteorológicas por ubicarse en exteriores. Estas propiedades están muy asociadas a la porosidad de la roca, ya que cuanto más porosa sea, más superficie podrá entrar en contacto con el agua.
Para conocer el comportamiento del material con respecto a la durabilidad e inalterabilidad, se estudian las siguientes propiedades:
Resistencia a las heladas
Recibe también el nombre de heladicidad, y estudia el comportamiento de la piedra natural frente a las heladas. Si el agua depositada en los poros y las fisuras del material se congela, aumenta de tamaño, generando fuerzas que pueden llegar a fracturarla (como ocurre al meter una botella de agua en un congelador).
Tejados de pizarra sometidos a las inclemencias del tiempo
La heladicidad se puede manifestar como una arenización en la superficie de la piedra. Cuando se pasa la mano se desprende un polvo fino o arena. El proceso se produce un ciclo tras otro y termina haciendo inservible a la pieza.
Las pizarras empleadas para techar, por su propia naturaleza y composición mineralógica, suelen mostrar gran capacidad de resistencia a las heladas, además de ser impermeables por el canto (planos de exfoliación); de ahí que su determinación sea poco significativa en este tipo de materiales.
Sabía que...
En la antigüedad se empleaba el ciclo de hielo-deshielo del agua para la obtención de bloques de piedra. Realizaban agujeros siguiendo una línea, los llenaban de agua y dejaban que al congelarse actuaran como cuñas.
Resistencia a la acción del dióxido de azufre (SO2)
Cuando se emplea una roca en lugares próximos a focos contaminantes como son las ciudades, las centrales térmicas, cementeras, etc., habrá que evaluar el comportamiento de la roca frente a la lluvia ácida (ácido sulfúrico), ya que este puede atacar químicamente a la roca acelerando su envejecimiento. La pizarra, por su poca porosidad y estabilidad química, presenta una buena resistencia al SO2
Resistencia al choque térmico
En este ensayo se somete a la piedra natural a repetitivos ciclos de secado en estufa e inmersión en agua. El objetivo es predecir el comportamiento de la piedra frente a los agentes atmosféricos, ya que estos ciclos aceleran los procesos de alteración de la roca al simular de forma acelerada las condiciones climáticas más adversas como a las que estará sometida una pizarra empleada como cubierta en una zona de montaña.
Como resultado de estos ciclos pueden aparecer patologías con diversos orígenes como pueden ser: oxidaciones de algunos minerales constituyentes, cambios de color, pérdida de masa, hinchamientos, deformaciones, roturas, etc. Los resultados se analizan de forma visual.
Niebla salina
Importante cuando la pizarra se emplea en las proximidades de la costa. Este fenómeno es el producido cuando la sal se deposita en fisuras o poros de la roca, precipitando para posteriormente cristalizar, con su consecuente aumento de tamaño. La pizarra, por su pequeña porosidad, apenas es afectada por este fenómeno, siendo una opción muy viable para su empleo en las zonas próximas a la costa donde exista este riesgo.
Cámara para ensayo de niebla salina
5. Planos de exfoliación y corte. Fisuras
Como ya se ha comentado, la pizarra es un producto natural fuertemente anisótropo, teniendo unos planos de exfoliación por los cuales se separa con relativa facilidad, obteniendo unas superficies relativamente planas.
Estos planos son empleados para la extracción en la cantera y la posterior elaboración en planta, por lo que los sistemas de corte o aserrado se suelen limitar a realizar las caras perpendiculares a las del exfoliado natural.
De modo general el proceso de obtención de los tamaños finales de la pizarra se caracteriza por una secuencia de exfoliación y corte consecutivas, que van reduciendo el tamaño desde el bloque inicial hasta las dimensiones finales de las piezas comerciales.
Frente cantera de pizarra
5.1. Grietas y fisuras
La primera operación que hay que realizar es desprender la pizarra de la propia naturaleza, para ello se procede a independizar un bloque de gran tamaño del macizo rocoso que conforma el yacimiento. Este bloque que sirve de materia prima para el tratamiento en planta se conoce comúnmente como “rachón”.
Los macizos rocosos no son completamente continuos, sino que presentan una serie de grietas y fisuras (normalmente agrupadas en familias) que limitan el tamaño máximo de los bloques que se puede extraer en la explotación. Las grietas y las fisuras son, por tanto, cortes naturales de la roca, que ya existen en ella y, por tanto, se aprovechan para la obtención de los rachones.
Para la realización de los productos finales se necesitan bloques que no presenten estas fisuras, ya que son un plano de debilidad por el que la pieza se rompería fácilmente.
Nota
Los yacimientos de pizarra suelen presentar muchas grietas y fisuras. Es importante su determinación para la planificación de la explotación. Si la cantidad de discontinuidades es muy elevada, es posible que ese yacimiento no sea explotable.
5.2. Planos de corte
Aunque la separación de las piezas de pizarra se realiza principalmente siguiendo los planos de exfoliación que, como se ha visto, son paralelos entre sí, se necesita obtener planos perpendiculares a estos que permitan la separación de los bloques y las piezas.
Para estos planos que no permiten abrir por exfoliación, y tampoco coinciden con fisuras, se procede a realizar un corte. Para la realización de estos cortes se emplean diferentes técnicas según la etapa del proceso:
Corte del bloque en el frente de cantera
Para la realización de los cortes perpendiculares a la exfoliación de la pizarra en el frente de la cantera existen varios sistemas:
Corte con hilo diamantado
Corte con máquina de disco móvil
Serrado en planta
Una vez que el rachón llega a la planta se somete a un exfoliado inicial que reduce su espesor a unos 30-35 cm para que pueda ser cortado por las máquinas de corte. En ellas se obtienen bloques paralelepípedos regulares (de lados rectangulares paralelos), denominados comúnmente tochos, cuyas dimensiones son ligeramente superiores a las de los productos finales que de ellos se obtienen. Para la realización de estos cortes se emplean principalmente sistemas de corte con máquinas de disco. Estas pueden ser:
Sierra de corte en taller
Dimensionado de las placas
Los tochos cortados en la etapa de serrado se exfolian hasta sus espesores finales (labrado), después de lo cual se tienen que someter a un nuevo proceso de corte destinado a obtener las piezas del largo y ancho requeridas. Para este proceso se emplean:
Guillotina para el corte manual
5.3. Planos de exfoliación
La pizarra, tal y como ya se ha explicado, presenta unos planos de exfoliación por los cuales se separa con relativa facilidad, obteniendo unas superficies relativamente planas. Según el tipo de pizarra, estos planos serán lisos o presentarán una cierta rugosidad.
Tanto en la extracción como en la elaboración posterior, se aprovecha esta propiedad de la pizarra; así se obtiene una superficie natural con cierta textura que no se podría obtener por otros métodos, a la vez que se consigue un ahorro de costes asociados al proceso de corte (maquinaria, desgaste, energía, etc.).
A continuación se describen los procesos de exfoliación incluidos en el proceso de obtención de pizarras de techar. Para la obtención de piezas de mayores espesores el sistema es similar, aunque variarán las etapas así como los espesores finales.
Extracción del bloque en el frente
Una vez que se ha realizado el corte con hilo u otro sistema de los planteados anteriormente, hay que separar el bloque del macizo. Para realizar esta operación, aunque a mayor escala, se siguen los mismos principios que en el trabajo de labra, es decir, se aprovechan los planos de exfoliación propios de la pizarra.
Para abrir esos planos de exfoliación, tradicionalmente se utilizaban cuñas y palancas. Hoy día, este método no es competitivo. Las máquinas actuales permiten trabajar con grandes bloques de manera mucho más cómoda y menos peligrosa.
El sistema más extendido para la extracción del rachón de la pizarra, aprovechando los planos de exfoliación, es el empleo de palas cargadoras. Se clavan los dientes de la pala en uno de estos planos del frente; de esta forma, los dientes del cazo hacen el mismo efecto que las cuñas que se utilizaban antaño. La energía que tiene el motor y todo el sistema de la pala hacen el resto para exfoliar y producir la separación del bloque.
Retroexcavadora con martillo hidráulico y pala cargadora para la extracción del rachón según planos de exfoliación
Otro sistema es con el “martillo picador”. La pala cargará esos bloques para la elaboración de la pizarra, pero también va a ir retirando de la zona de explotación todo el material que no se utiliza y va directamente a la escombrera.
Hay, por tanto, dos tipos de material:
Exfoliación del rachón en planta
Una vez que el rachón se ha transportado de la cantera a la planta de elaboración, hay que reducir su tamaño hasta un espesor adecuado para su corte en las sierras. Por lo general, se subdivide en piezas de espesores adecuados según el diámetro de los discos de corte de la instalación.
Pala con martillo hidráulico abriendo un rachón
Nota
El diámetro de las sierras de disco limitan el espesor del rachón que puede entrar en planta. Este espesor deberá ser inferior a 1/3 del diámetro del disco de corte.
Para esta reducción de espesor se vuelven a aprovechar los planos de exfoliación o esquistosidad, empleando métodos como:
Exfoliación final (labrado)
En esta etapa se exfolian los tochos de pizarra a los espesores comerciales; estos dependerán del producto final, pudiendo llegar a los 3 mm de espesor que se obtienen para ciertas pizarras de techar. Este proceso se conoce como “labrado de la pizarra”.
El labrado final de la pizarra es un método generalmente artesanal en el que se obtienen finas láminas de pizarra mediante el uso de martillo y guillos junto a la destreza del operario.
Labrado manual de la pizarra
Para el labrado de la pizarra se aprovechan los planos de exfoliación.Para ello se actúa con una herramienta en forma de cuña de ligero filo en la dirección de exfoliación y se golpea con el martillo produciendo la separación en dos piezas.
Nota
Para entender el comportamiento de la pizarra, es útil pensar en un pastel de “milhojas”.
Planos de corte: con un cuchillo se corta de arriba a abajo en dirección perpendicular a las capas.
Planos de exfoliación: si clava el tenedor por un lateral y tira para arriba, se separa una capa de ese pastel. Estas capas son continuas, pero se separan con relativa facilidad sin tener que utilizar el cuchillo.
Fisuración: si el pastel tiene una grieta, seguramente, el trozo que limita con ella aproveche ese “corte natural” en lugar de realizar un nuevo corte con el cuchillo.
Aplicación práctica
El empleado de una empresa visita, acompañado de su cliente, una cantera que le han recomendado, pues le ha encargado una serie de piezas de grandes dimensiones para realizar los pilares de pizarra que van a soportar un porche. Las dimensiones son importantes pues tiene 50 × 50 × 250 (cm) y además son bastantes unidades.
En ese momento, ve que se acerca la pala con los dientes apuntando al frente de cantera.
Su cliente, asustado, ve también que la pala intenta clavar los dientes en la cantera y rápidamente le pide al empleado una explicación, pues piensa que le van a estropear su pedido.
Explicar de manera sencilla que es lo que está viendo y que no va a afectar a su pedido.
SOLUCIÓN
En la cantera es habitual aprovechar la pala para abrir la pizarra, y no la está estropeando. El que la piedra, en general, se corte, no impide que en la pizarra un determinado corte se haga por exfoliado.
Los dientes producen un efecto similar al que se realiza cuando se quiere abrir una pizarra. La pala desarrolla una fuerza suficiente para hacer que los dientes penetren en la pizarra. Hay que pensar que los dientes tienen una ligera forma de cuña y van a intentar entrar en la pizarra, por lo que el efecto que se va a conseguir es que se despeguen por el plano que permite la exfoliación.
6. Irregularidades y factores que inciden en la utilización de la pizarra
La pizarra es un material natural y heterogéneo, por lo que presenta amplios rangos de variación composicional, textural y estructural. Esta variabilidad hace que dentro de la masa aparezcan una serie de elementos claramente diferenciables en sus propiedades estéticas y físico-mecánicas. A estas variaciones o irregularidades se le denominan con el amplio término de singularidades.
Cuando una irregularidad compromete la “estética” o la estabilidad del material, se conoce con el nombre de defecto. La frontera que implica que una singularidad sea considerada un defecto no siempre está clara, ya que no todas las irregularidades son indeseadas. Ciertas variedades de pizarras adquieren su valor característico y diferenciado precisamente por sus irregularidades, como es el caso de las manchas de apariencia oxidada en forma de vetas que se aprecian en decoración.
Plaqueta alterada de pizarra
Un determinado cliente puede buscar en la pizarra que todas las piezas sean iguales, que tengan las mismas dimensiones y color, pero otro cliente pude buscar todo lo contrario, que las piezas tengan distintas tonalidades y que, incluso, presenten alguna alteración en su superficie.
Es, por tanto, el mercado el que dictamina los gustos; y la empresa, amoldándose a las tendencias (o incluso a ciertos clientes), debe fijar las pautas que permitan la diferenciación en cada caso. Hoy día, en el mercado de la piedra, se empieza a utilizar el término “singularidades” en lugar de irregularidades.
Inclusiones de pirita cúbica
Otro elemento a considerar es el destino final de la piedra, ya que la exigencia no es la misma para un pavimento, que para las cubiertas de una vivienda. Una pizarra puede no tener la calidad suficiente para un uso, pero tenerla para otro.
Hay singularidades como las grietas y las fisuras que se consideran casi siempre defectos, ya que afectan a la estabilidad del material, haciéndola inadecuada para cualquier uso.
6.1. Factores que influyen en su utilización
La pizarra, por su propia naturaleza, presenta una serie de características que la hacen muy atractiva para su utilización. Estas características son propias del material.
Aunque en la actualidad se conoce y se valoran las propiedades dándole valores objetivos, el comportamiento de la pizarra es conocido desde la antigüedad, y es por ello que ha sido empleada en la construcción tradicionalmente.
Construcción tradicional con pizarra
En el punto 4 de este capítulo se han explicado las distintas propiedades que definen a la piedra natural, y más concretamente a la pizarra. De esas propiedades se derivan los diferentes factores que influyen en su utilización, siendo los más destacables:
No se somete a ningún tratamiento
No se somete a ningún tratamiento, incluso ni para aumentar su grado de impermeabilidad, como puede suceder con otros materiales.
Una cualidad fundamental es que se utiliza tal y como se extrae de la naturaleza, sin someterse a ningún tratamiento especial a posteriori. Esto es una gran ventaja, pues significa que las características que tiene son intrínsecas al propio material y que van a permanecer con él. Cuando un producto se somete a un tratamiento, lo que se hace es modificar sus características; y, en algunos casos, ese tratamiento tiene una caducidad, teniéndose que repetir periódicamente.
En el caso de la pizarra, las características que necesita como material de construcción ya las tiene de por sí, razón importante por la que se emplea desde tiempos remotos para construir y, en especial, para hacer los tejados de los edificios. El material de cobertura tiene que tener unas excelentes condiciones de estabilidad y de seguridad frente a estos agentes destructivos.
La cubierta de un edificio es la parte del mismo que está más expuesta a las inclemencias de los agentes atmosféricos, además de ser una parte de difícil acceso para su mantenimiento. Sobre la cubierta actúa el sol, la nieve, el agua, el hielo, el viento, etc.
Iglesia de Santiago de Peñalba, construida en el siglo X en el Valle del Silencio (Ponferrada)
Actividades
13. Hacer una relación con posibles tratamientos a una piedra en general.
Fácil exfoliación
La estructura de la pizarra recuerda a la de una libreta con sus hojas de papel. Hay una serie de capas o láminas que están unidas unas a las otras, pero que se pueden separar mediante el exfoliado pudiendo llegar a obtener laminas milimétricas, con lo que se consigue un buen recubrimiento reduciendo el peso.
No obstante, el que se puedan exfoliar no significa que se despeguen con facilidad. En un bloque de pizarra, las distintas laminas están fuertemente unidas formando una masa única y resistente que únicamente se separan aplicando una fuerza concentrada en una dirección concreta, es decir, existen unos planos por los que laja pero para ello se necesita provocar la apertura. En caso contrario, la pizarra tiende a estar unida.
Cuando con una cuña se intenta exfoliar, se rompe esa unión y la pieza abre en dos. Pero para ello se necesita una cuña que concentre mucho la fuerza y una determinada intensidad en el golpe.
Fácil exfoliación que permite el proceso de labra manual
La exfoliación significa que tiene la característica de abrir por ese plano, pero para hacerlo se requiere una determinada energía y la pericia de saber cómo hacerlo.
Esta unión de propiedades hace que sea relativamente sencilla de trabajar para obtener unas dimensiones adecuadas, pero que posteriormente tenga un buen comportamiento en obra.
Impermeabilidad
Para la realización de revestimientos exteriores y cubiertas es necesario que el material sea impermeable, evitando el paso de la humedad desde la cara expuesta a la cara interior. Por este motivo, la impermeabilidad de la pizarra es una de sus características más valoradas, y por eso ha sido elegido como material de cobertura en la construcción a lo largo de la historia.
La impermeabilidad de la pizarra se explica por ser un material muy compacto, con pequeña porosidad y, más concretamente, con pequeña porosidad abierta. De esta forma, el agua no tiene un camino por el cual atravesar de una cara a otra, incluso aunque las piezas estén cortadas en pequeños espesores. Otro dato importante es que incluso el canto, es decir el plano perpendicular a su esquistosidad, es impermeable.
Plato de ducha hecho de pizarra
Nota
Esta cualidad de la pizarra se hace patente en que, cada día, más platos de ducha son realizados con este material.
Resistencia a las heladas
La buena resistencia a las heladas es otro factor asociado a que la pizarra es compacta, con escasa (o casi nula) porosidad; de ello se deriva que el coeficiente de absorción es muy bajo.
El efecto de las heladas en la disgregación de las rocas es consecuencia de que el agua absorbida y retenida en los poros de la piedra se congela, aumentando de tamaño y generando tensiones. Debido a que la pizarra es impermeable y no absorbe agua, no hay agua para congelarse en el interior de la masa pétrea y, por tanto, este fenómeno no se presenta.
Esta cualidad hace que la pizarra sea muy valorada en zonas de alta montaña y zonas con climas muy fríos donde las heladas son frecuentes.
Edificación de pizarra sometida a climas extremos
Actividades
14. Buscar en Internet algún tratamiento para impermeabilizar piedra. Comprobar si hay alguno para pizarra.
Inalterabilidad/durabilidad
La inalterabilidad de la pizarra, que va unida a su durabilidad, es otra propiedad asociada a ser un material compacto y poco poroso.
Los materiales sólidos se degradan en su superficie, que es la frontera donde son atacados por los agentes externos. Los materiales porosos presentan una frontera más amplia, ya que en lugar de presentar una superficie lisa presentan irregularidades que aumentan su contorno y, por tanto, la superficie de ataque.
Por otro lado, el agua es el mayor causante de la degradación de la piedra, ya que puede alterar algunos de sus minerales; disolver partículas que después cristalizan, se puede congelar aumentando de tamaño, llevar disueltos componentes ácidos como el SO2, etc., si el agua es retenida en los poros aumentará su tiempo de contacto.
Entendiendo lo anterior y sabiendo que la pizarra es un material poco poroso, se entiende por qué es duradero e inalterable.
Además, también hay que considerar que las características que tiene la pizarra se las otorgan los propios minerales que la constituyen. Estos tienden a permanecer estables ante la presencia de los agentes atmosféricos más severos. No obstante, esta característica depende del tipo de pizarra, pues puede haber casos de degradación.
Un material puede aguantar una determinada situación, pero, por el contrario, perder su aspecto estético. Este no es el caso general de la pizarra. No le afecta, en la misma medida que a otros, la radiación ultravioleta de la luz. Esta característica es muy apreciada por los constructores, pues no tiende a presentar grandes variaciones en la estética con el paso del tiempo.
Mientras la madera se degrada, la pizarra permanece inalterable.
Aplicación práctica
Está en una pequeña explotación artesanal de pizarra. Un señor que está haciendo un chalé con un aspecto muy rústico ha localizado por Internet a una empresa, pues tiene fotos de trabajos realizados por ella misma. Se presenta en la empresa, ya que duda si colocar pizarra en su obra.
En el transcurso de la conversación, el empleado se da cuenta de que el cliente desconoce el producto y, hasta el momento, solamente valora su acabado estético por las fotos que ha visto.
¿Sobre qué habría que informar al cliente?
SOLUCIÓN
La primera característica que se le puede decir es que la pizarra es impermeable, incluso en espesores muy pequeños. Es importante también cuando tenga que cortarla, pues no absorbe agua por los bordes, con lo cual no va a tener problemas cuando tenga que hacer los remates de su obra.
El siguiente argumento es que una buena pizarra dura muchos años, pues es un material que apenas se degrada.
Asimismo, habría que decirle que es un producto completamente natural. Esto es importante, pues no lleva tratamientos (generalmente los tratamientos pueden envejecer).
Otro argumento sería que, en ambientes muy duros, tiene unas resistencias muy buenas.
Y no hay que olvidar una cosa: si el cliente está haciendo una casa con un aspecto rústico, puede optar por el mismo material en colocación de formato o en colocación tradicional (rústica o a granel).
7. Resumen
Para conocer la pizarra, su naturaleza y su comportamiento, es necesario tener unas ideas básicas de su origen, es decir, de su proceso de formación. Se trata de una roca metamórfica, en la que las intensas presiones y las elevadas temperaturas ejercidas sobre las arcillas y otros componentes que la forman le han dado unas particularidades muy especiales.
La pizarra se puede designar de varias maneras. Si se habla a nivel de construcción, es frecuente referirse a las dimensiones de los formatos, ya sea para pizarras de techar o con otros usos constructivos. También hay una posibilidad muy interesante, que es la pizarra rústica o tradicional.
Otra denominación puede ser por el lugar de origen. Esta forma da una idea de su naturaleza y sus características.
No obstante, los criterios que hay que seguir tienen que ser objetivos y homogéneos.
El uso de la pizarra para realizar cubiertas, solados, revestimientos verticales u otro tipo de producto para aplicar a edificaciones o pavimentos está posibilitado por sus excelentes características físico-mecánicas: densidad,comportamiento frente al hielo, etc.
Dado que se trata de un producto natural, formado a lo largo de muchos años, según las circunstancias de esa formación, así van a ser sus características, tanto funcionales como estéticas. Esto también da lugar a lo que se llama en la actualidad “singularidades”, que diferencian a unas piezas de otras.
La pizarra tiene muchas propiedades y, entre otras, se encuentran las siguientes:
Hay que recordar que no todas las pizarras son aptas para cubiertas, pero normalmente sí serian aptas para otros usos, por ejemplo, muros o pavimentos.
Ejercicios de repaso y autoevaluación
1. De las siguientes frases, indique cuál es verdadera o falsa.
2. Las rocas metamórficas...
3. Con respecto a las pizarras, ¿qué afirmación no es correcta?
4. Complete la siguiente oración.
Las variaciones en las propiedades de las pizarras son consecuencia de su ___________ (tipo y proporción de minerales ___________ y minerales accesorios) y del grado de ___________ . Durante su proceso formativo se generan unos ___________ de foliación fuertemente marcados debida a la ___________ planar de sus minerales. La pizarra es, por tanto, ___________ ; es decir, sus propiedades varían en sus diferentes direcciones.
5. Ordene, numerando en la primera columna, los procesos involucrados en la formación de la pizarra.
|
Orden |
Proceso |
|
Se genera un sedimento arcilloso que se deposita en una cuenca de sedimentación |
|
|
Consecuencia de lo anterior se produce una recristalización de los minerales y se varía la estructura de la roca |
|
|
Se introduce un cementante (generalmente silíceo) entre los poros, que une los granos y reduce la porosidad |
|
|
Continúa el proceso de aumento de temperatura y presión, iniciándose el proceso de metamorfismo |
|
|
Continúa el proceso de sedimentación enterrando el sedimento arcilloso, originándose una compactación del mismo |
6. Indique, poniendo una “x” o una “v”, en cuáles de las siguientes zonas hay yacimientos explotables de pizarra.
| Porriño | Aliste | Caurel | |||
| Navia, Alto Sil | Valdeorras | Murcia | |||
| Cabrera | Tarragona | Terra Chá (Lugo) | |||
| Alicante | Monte Rande | Macael (Almería) | |||
| Villar del Rey | Bernardos | Río Tinto (Huelva) |
7. Rellene la segunda columna con las propiedades de la pizarra recogidas en la lista, de modo que queden clasificadas tal y como se han estudiado en este capítulo.
| PROPIEDADES FÍSICAS | |
| PROPIEDADES MECÁNICAS | |
| PROPIEDADES ASOCIADAS A LA ALTERABILIDAD |
Resistencia al impacto, absorción de agua por capilaridad, resistencia al SO2, resistencia a flexión, reacción al fuego, módulo de elasticidad, resistencia a heladas, Peso específico niebla salina, resistencia al deslizamiento, resistencia al choque térmico, porosidad abierta, resistencia a compresión.
8. Una con flechas las propiedades de la columna A con el lugar o el producto donde sea más importante evaluarla (columna B).
|
COLUMNA A (propiedad) |
COLUMNA B (aplicación) |
|
a. Resistencia al deslizamiento |
1. En losas destinadas a fachadas ventiladas |
|
b. Resistencia a flexión |
2. En aplicaciones exteriores en lugares con frecuentes heladas |
|
c. Resistencia al SO2 |
3. En elementos constructivos como dinteles y piezas apoyadas en sus extremos como suelos técnicos y peldaños de escaleras |
|
d. Niebla salina |
4. En aplicaciones próximas al mar |
|
e. Resistencia a los anclajes |
5. En baldosas destinadas a la circulación de personas o vehículos |
|
f. Heladicidad |
6. En las ciudades y puntos próximos a focos contaminantes |
9. Complete la siguiente oración.
Cuando se emplean para cubiertas formatos ____________ , también conocidos como pizarra tradicional o a granel, las láminas de pizarra son de ____________ tamaños, y suele ser el ____________ el que las ____________ a su tamaño definitivo. Que sean piezas irregulares ____________ significa que todo valga.
10. Complete la siguiente oración.
En la extracción y la elaboración de la pizarra se reduce su tamaño. Para ello se emplean una serie de planos:
