Capítulo 1
Sistemas de calidad:aplicación al corte de bloques de piedra natural
1. Introducción
Existe una gran variedad de tipos de piedra natural con distintas propiedades y características. Las propiedades físico-mecánicas y estéticas son las que determinan que un tipo de piedra sea adecuada a unos usos e inadecuada para otros. No hay piedras buenas y malas, sino piedras adecuadas o no para un determinado uso final.
Cuando se va a emplear un material, se espera y se exige un comportamiento del mismo; la adecuación entre las propiedades del material y lo que se espera de él es lo que se conoce como calidad.
Para unificar criterios respecto a qué se le puede exigir a un material o no, se siguen los pasos de la normalización, la certificación y los ensayos. Se pretende que todo el mundo hable el mismo lenguaje para alcanzar una estandarización que favorezca la comercialización de los productos.
Del tipo de piedra, y por tanto de sus propiedades, no solo dependerán los posibles usos finales, sino también los procesos de transformación a los que puede ser sometido este material. Por eso es necesario un conocimiento de los principales tipos de piedra y las propiedades que los definen.
La piedra, por su origen natural, no es homogénea, sino que con frecuencia presenta una serie de irregularidades que pueden condicionar su uso, ya que afectan a la estética y al comportamiento.
2. Concepto de calidad
La Norma UNE-EN-ISO 9000:2000 define el término calidad como:
La calidad se define como el grado en el que un conjunto de características inherentes cumplen con los requisitos.
En la anterior definición se considera características a los rasgos que caracterizan el producto y los requisitos son las necesidades o expectativas establecidas, ya sea implícita u obligatoria.
El control de calidad de los bloques de piedra natural y de los productos obtenidos en su corte se centra en evaluar si estos cumplen o no con los estándares de calidad que el mercado espera de ellos y con lo exigido por la normativa de calidad aplicable.
Aunque la normativa determina unos requerimientos mínimos para cada producto, las empresas pueden establecer unos criterios más exigentes para satisfacer las demandas del mercado, es decir, de sus actuales o potenciales clientes, siempre y cuando no incumplan las normas de obligado cumplimiento dictadas al respecto. De esta forma se puede considerar la calidad como la aptitud de un producto o servicio para satisfacer a los clientes.
Las exigencias mínimas que se esperan de la piedra natural dependerán de la aplicación final, ya que según el uso que se le vaya a dar a la piedra deberá tener un comportamiento. No se espera lo mismo de una piedra que se va a emplear como revestimiento interior que de otra que se va a emplear como parte de la estructura portante de una edificación.
Cada tipo de piedra tiene unas propiedades físico-mecánicas y estéticas definidas por su propia naturaleza. Estas propiedades varían de un tipo de piedra a otro, y pueden hacer que un tipo de piedra no sea adecuado para una aplicación dada.
La calidad no es solo una propiedad que se exige al producto material, sino que también hay que tenerla en cuenta desde el punto de vista del servicio y la producción. Si una empresa elaboradora de tableros hace un producto con un comportamiento y un acabado excelentes, pero entrega con retraso sus pedidos, no se podrá decir que la empresa cumple con los estándares de calidad.


Nota
Con un sistema de gestión de la calidad lo que se hace es implicar e integrar todos los medios humanos y materiales de los que dispone una empresa para dar un producto de calidad con un servicio de calidad.
Hoy en día se habla del Sistema de Gestión de la Calidad, que se puede definir siguiendo la Norma ISO 9000:2000 como: “La estructura organizativa, las responsabilidades, los procedimientos, los procesos y los recursos necesarios para llevar a cabo la gestión de la calidad”.

Actividades
1. Indicar cinco aplicaciones distintas para la piedra natural y comparar los requerimientos exigibles para cada caso. ¿Tienen las mismas exigencias de acabado, textura, físico-mecánicas o dimensionales? Explicar para cada caso cuales son más exigentes y por qué.
3. Normalización, certificación, ensayos e inspección
La piedra natural, como todo producto, debe cumplir unos estándares de calidad. Estos estándares deben ser en primer lugar definidos para posteriormente comprobar si el producto los cumple.
En la actualidad, el mercado es un mercado global que tiende a una estandarización para facilitar el intercambio de los productos y de los servicios. En consecuencia, una empresa no puede establecer sus criterios de forma autónoma, sino que tiene que adaptarse a los criterios aceptados por el mercado.
El sector de la piedra natural se caracteriza por un alto nivel de globalización en el que el intercambio de productos a nivel internacional es muy alto, lo que exige que la empresa se deba mover siempre con criterios de calidad establecidos a nivel internacional, ya sea recogidos por estándares de calidad fijados por organizaciones supranacionales o simplemente por los criterios de calidad comúnmente aceptados en el mercado internacional.
3.1. Normalización
La normalización, según la Asociación Estadounidense para Pruebas de Materiales (ASTM), se define como:
La normalización es el proceso de formular y aplicar reglas para una aproximación ordenada a una actividad específica para su mejora y con la cooperación de todos los involucrados.
Dicho de forma más sencilla, es hacer que un producto o una actividad se ajuste a una norma, regla o modelo común, persiguiendo establecer unas pautas o modelos comunes y repetibles de actuación ante problemas y situaciones también repetibles. De esta forma, los criterios y el modo de actuar son coincidentes entre los distintos actores involucrados, facilitando la comunicación entre ellos.
Por tanto, la normalización busca:
Las normas contienen unas especificaciones de carácter técnico fundamentadas en la experiencia y el desarrollo tecnológico del sector al cual se aplican.
Las normas son, por tanto, documentos fundamentales para el desarrollo tecnológico y comercial que, tras haber sido consensuadas entre las partes involucradas o interesadas en la actividad, son aprobadas por un organismo de normalización.
La aplicación de las normas es en principio voluntaria, aunque muy aconsejable, ya que establece una serie de condiciones que se considera representativa de buenas prácticas. Con frecuencia estas normas se recogen en leyes, que en ese caso sí las hacen de obligado cumplimiento.
También es frecuente que dentro de los contratos que se firman con clientes o proveedores se incluyan referencias al cumplimiento de normas determinadas, lo que hace que la ejecución de las tareas incluidas en el contrato deba llevar consigo el cumplimiento de las normas mencionadas en el mismo.
Las normas se desarrollan siempre de acuerdo con la legalidad y, por tanto, aplicándolas se asegura que el producto cumple todas las leyes que le pueden afectar.


Sabía que...
Aenor es la asociación española de normalización y certificación responsable de la elaboración de las normas españolas (Normas UNE) y representante de los intereses españoles en los organismos de normalización europeos e internacionales.
A continuación se presenta la normativa referente a la piedra natural y a los productos que de ella se obtienen:
| Productos | Norma |
| Especificación de piezas para fábrica de albañilería. Parte 6: Piezas de piedra natural | UNE-EN 771-6 |
| Baldosas de piedra natural para uso como pavimento exterior. Requisitos y métodos de ensayo | UNE-EN 1341 |
| Adoquines de piedra natural para uso como pavimento exterior. Requisitos y métodos de ensayo | UNE-EN 1342 |
| Bordillos de piedra natural para uso como pavimento exterior. Requisitos y métodos de ensayo | UNE-EN 1343 |
| Piedra natural. Bloques en bruto. Requisitos | UNE-EN 1467 |
| Piedra natural. Tableros en bruto. Requisitos | UNE-EN 1468 |
| Piedra natural. Placas para revestimientos murales. Requisitos | UNE-EN 1469 |
| Productos de piedra natural. Plaquetas. Requisitos | UNE-EN 12057 |
| Productos de piedra natural. Baldosas para pavimentos y escaleras. Requisitos | UNE-EN 12058 |
| Productos de piedra natural. Piedra masiva. Requisitos | UNE-EN 12059 |
| Productos de pizarra y piedra natural para tejados y revestimientos discontinuos. Parte 1: Especificación de producto | UNE-EN 12326-1 |
Laboratorio mecánico de rocas
3.2. Certificación
La certificación se define como:
La certificación es la acción llevada a cabo por una entidad independiente de las partes interesadas mediante la que se manifiesta que una organización, producto, proceso o servicio cumple los requisitos definidos en unas normas o especificaciones técnicas.
La certificación, en el caso de la piedra natural, es la verificación que esta cumple con las propiedades y los requisitos mínimos definidos por las normas y especificaciones técnicas para ser empleada en determinadas aplicaciones.
La certificación tiene que ser realizada por una entidad independiente a las partes interesadas y manifiesta la conformidad del producto certificado, por lo que las empresas elaboradoras serán las que soliciten a una empresa evaluadora independiente una certificación de sus productos. De esta forma podrá presentar el certificado a sus posibles clientes a modo de garantía de calidad.
Marcado CE
La certificación de los productos se desarrolla en las directivas CE, en las cuales se establecen los requisitos esenciales que debe cumplir cada producto o familia de productos para ser comercializados en la Unión Europea.
Si un producto o familia de productos cumple con estos requisitos tendrá una declaración de conformidad a las normas técnicas e irá marcado con el logotipo CE. Este logotipo CE se marca físicamente sobre el propio producto, aunque en el caso de la piedra natural, debido a sus características, se suele incorporar al embalaje y a la documentación.
Las normas armonizadas, indicadas en la tabla listado de normas, definen las condiciones de obtención del marcado CE obligatorio para la comercialización o el autoconsumo de elementos de piedra natural.

La piedra natural, cuando se emplea como elemento de construcción, está afectada por la Directiva 89/106/CEE de 21 de diciembre de 1988, Directiva de productos de construcción (DPC), que fija unos requerimientos en cuanto a:
Cuando un fabricante identifica su piedra natural con el marcado CE, indica que es conforme a las normas armonizadas y, por tanto, que cumple los requisitos esenciales de la directiva, por lo que podrá comercializarse libremente en todos los países miembros de la Unión Europea.

Recuerde
La normalización consiste en la realización, la difusión y la aplicación de normas. La certificación es la declaración de que un producto cumple con las normas.
Marcado CE en la piedra natural
Dependiendo del producto al que está destinada la piedra natural, así van a ser los requisitos que se le exijan al fabricante o comercializador para su certificación:
Además de los requisitos exigidos por el marcado CE, puede que en algunos países la piedra deba cumplir con otros requisitos relacionados con la construcción. En estos casos, el suministrador también deberá realizar los ensayos oportunos para proporcionar la información al cliente.
| Sistema evaluación | Tareas productor | Organismo certificador | Documentos marcado CE |
| 4 |
- Ensayo inicial tipo de producto - Control producción en fábrica |
- Declaración de conformidad del fabricante |
|
| 3 |
- Control producción en fábrica |
- Ensayo inicial tipo de producto |
- Declaración de conformidad del fabricante |
| 2+ |
- Ensayo inicial tipo de producto - Control de producción en fábrica - Ensayo de muestras tomadas en fábrica siguiendo plan de ensayos |
- Certificación de control en fabrica: - Inspección inicial - Vigilancia, evaluación y autorización permanente del control de la producción en fábrica |
- Declaración de conformidad del fabricante - Certificado de control en fábrica |
Tabla de sistemas de evaluación de la conformidad para productos de piedra natural

Actividades
2. La mayoría de los productos de piedra natural siguen el sistema 4 para la evaluación de conformidad del producto. ¿Qué ventajas tiene para la empresa que sea así frente a los productos con sistemas 3 y 2+?
3.3. Ensayos
Para el correcto uso de la piedra natural es necesario conocer sus propiedades, para así poder evaluar el comportamiento a lo largo de su vida útil y, por tanto, conocer los usos finales a los que se puede destinar.
Estas propiedades tienen que “medirse” para obtener un valor o unas series de valores que sirvan para compararlos con los valores máximos o mínimos que los productos deben cumplir en función del fin al que van a ser destinados.
Laboratorio mecánico de rocas

Nota
La medición de las propiedades se realiza en laboratorios mediante la realización de ensayos físicos, químicos o mecánicos. Los ensayos son, por tanto, unas pruebas que permiten evaluar las distintas propiedades de los materiales.
Para que los resultados obtenidos de un ensayo sean universales, este debe hacerse de una determinada manera, de forma que los ensayos son reproducibles (repetibles). De esta forma se pueden comparar los resultados de un ensayo con los resultados de otros ensayos efectuados en otras fechas, laboratorios y sobre otros materiales. Por tanto, los procedimientos, los métodos y los equipos están regulados por normas técnicas que definen completamente la forma de proceder en los laboratorios para ensayar las distintas propiedades de los materiales.
La evaluación de la conformidad de la piedra requiere la realización de ensayos tipo para obtener las propiedades del material y compararlas con las que se necesitan o son exigidas para las diferentes aplicaciones.
En la piedra natural, los ensayos que hay que realizar están definidos en diferentes normas UNE:
| PROPIEDAD | NORMA |
| Ensayos dimensionales | UNE-EN 13373:2003 |
| Densidad y porosidad | UNE-EN 1936:1999 |
| Estudio petrográfico | UNE-EN 12407:2002 |
| Absorción de agua a presión atmosférica | UNE-EN 13755:2002 |
| Coeficiente de absorción de agua por capilaridad | UNE-EN 1925:1999 |
| Resistencia a la abrasión | UNE-EN 1341:2002, 1342:2003, 14157:2005 |
| Resistencia al deslizamiento | UNE-EN 1341:2002, 1342:2003, 14231:2004 |
| Resistencia a compresión simple | UNE-EN 1926:1999 |
| Resistencia a flexión bajo carga concentrada | UNE-EN 12372:1999 y Erratum 2003 |
| Resistencia a flexión a momento constante | UNE-EN 13161:2002 y Erratum 2002 |
| Módulo de elasticidad dinámico | UNE-EN 14146:2004 |
| Energía de rotura | UNE-EN 14158:2004 |
| Carga de rotura para anclajes | UNE-EN 13364:2002 |
| Resistencia a la heladicidad | UNE-EN 12371:2002 |
| Resistencia al envejecimiento por choque térmico | UNE-EN 14066:2003 |
| Resistencia a la cristalización de sales | UNE-EN 12370:1999 |
| Resistencia al envejecimiento por SO2 en presencia de humedad | UNE-EN 13919:2003 |
Para que los resultados obtenidos en el laboratorio puedan utilizarse para certificar que la piedra cumple con las normas establecidas, el laboratorio deberá estar homologado y certificado para la realización de los ensayos.
3.4. Inspección
Con la inspección se trata de evaluar si la calidad de un producto es la que se esperaba de él. Es decir, la inspección es el proceso de evaluación de la calidad. Para ello se evalúan las diferentes características que definen el producto y se comparan con las del patrón acordado.
Inspección de superficie de la piedra en busca de irregularidades

Nota
El procedimiento de inspección debe ser establecido y escrito por la empresa y conocido por todos los trabajadores implicados en el proceso del producto.
Los pasos para realizar una correcta inspección de una característica se pueden resumir en:

El objetivo de la inspección es, por tanto, determinar si los productos son conformes con la especificación, lo que deriva en la aceptación o no del producto.
Las características del producto que se tienen que inspeccionar dependen del uso al que se vaya a destinar, por lo que se debe prestar más atención en aquellas características que son de mayor importancia en su elaboración y posterior uso.

Nota
También habrá que inspeccionar especialmente aquellas características que con la experiencia se han demostrado más propensas a producir no conformidades.
Para estas inspecciones es común el uso de listas de chequeo (check list). En ellas se pondrán las propiedades a comprobar y los requisitos que deben cumplir para ir revisando uno a uno en la pieza sin que quede ninguno olvidado sin evaluar, apuntando los valores reales medidos u observados y comparándolos con los exigidos. De esta comparación se sacará la conformidad o no conformidad de la pieza para cada propiedad y, finalmente, la conformidad o no de la pieza en su conjunto.
Medición dimensional de espesores
En el caso de los tableros de piedra natural se inspeccionarán las características geométricas y estéticas al retirarlos de la máquina de corte del bloque, valorando si el elemento cumple o no la calidad necesaria para seguir el proceso.
Habrá que prestar especial atención a que el producto no tenga imperfecciones como manchas, grietas o fisuras y que el corte sea recto y la superficie resultante plana.
Aplicación práctica
A un trabajador de una empresa de elaboración de piedra natural, en la zona de acabados le encargan revisar si un tablero de granito blanco cristal es conforme para continuar su procesado; es decir, si cumple con la calidad que de él se espera o no.
Su procesado seguirá con el pulido de su superficie, ya que este tablero va a ser destinado a una marmolería que probablemente lo convierta en una encimera.
Para esta operación le suministran el registro con los requisitos que debe cumplir:
¿Cómo determinará si es conforme o no?
Solución
Junto con el encargo le facilitaron las características del tipo de granito en cuestión, el uso al que se va a destinar (venta a marmolería para realización de encimeras) y el tratamiento al que va a ser sometido en fábrica, un pulido. Junto con esta información se le facilitan los datos con los requisitos que debe cumplir.
Si no le facilitan una lista de chequeo, deberá realizarla. Para ello, dibujará una tabla: en la primera columna pondrá las características a comprobar, en la segunda los requerimientos mínimos para cada característica y la tercera y la cuarta las dejará en blanco para poner el valor observado o medido, y si lo cumple o no.
Las características que se pueden medir en planta son las geométricas, las estéticas y las inspecciones visuales de defectos. Las físico-mecánicas solo se podrían comprobar en laboratorio.
La lista de chequeo podría ser algo así:

Siguiendo la lista de chequeo, irá realizando las mediciones y las observaciones apuntándolas en la columna tercera. Comparando estos valores se dará la conformidad o no para cada característica (en el cuadro final de cada requisito). Una vez chequeados todos los requisitos, si todos son conformes, se dará el visto bueno a la pieza; en caso contrario, se llamará al responsable de calidad para que tome la decisión de qué hacer con la pieza.
Inspección de empresas
Las inspecciones no se realizan solamente sobre el producto. En el sector de la piedra, como en la mayoría de sectores industriales, es práctica común la realización de inspecciones a las instalaciones de los proveedores.

Nota
Con estas inspecciones se trata de verificar que las instalaciones disponibles permiten realizar el trabajo de forma adecuada y que los procedimientos de trabajo son los correctos.
Estas inspecciones pueden ser:
4. Proceso de control de calidad. Operaciones de control
El control de calidad se puede considerar el proceso por el cual se valora la calidad real del sistema (producto y proceso) y se compara con los objetivos establecidos. En caso de que esta comparativa no sea favorable, habrá que analizar las causas y tomar las decisiones oportunas para su corrección.
Piezas finales inspeccionadas

Recuerde
La inspección es la etapa del proceso de control en la cual se realiza la medición y la revisión de las características del producto y se comparan con las del estándar.
Cuando se trata de controlar la calidad, es un error común considerar que solo se debe vigilar el producto final; además de sobre este, se tendrá que actuar sobre todos los elementos que pueden afectar a la calidad final. Los aspectos a considerar se pueden agrupar en:

Actividades
3. Nombrar cinco instalaciones o medios presentes en las plantas de elaboración de la piedra ornamental que, aunque no se incluyan dentro del propio proceso de la piedra (corte, pulido, apomazado, flameado, etc.), sí son complementarios al mismo, pudiendo afectar a la calidad del proceso ante un eventual fallo.
Si al inspeccionar el producto se encuentra un defecto, se deben averiguar las causas que lo ocasionaron para así corregir el proceso y evitar la aparición de más productos defectuosos. La forma de gestionar el producto defectuoso dependerá de diferentes factores como pueden ser la gravedad de la no conformidad, el valor del producto y los costes asociados a las posibles acciones encaminadas a corregir el defecto en caso de poderse corregir. El destino de la pieza podrá ser:

Nota
Si el control se centra en el proceso, en lugar de en el producto final, es posible adelantarse a la aparición de los defectos, evitando la aparición de los costes asociados a una pieza mal elaborada.
Autocontrol
Cuando se trabaja en régimen de autocontrol, cada trabajador es el responsable de la máquina y el proceso que le es asignado, siendo responsable de los resultados que de ella se obtienen, por lo que tiene que estar completamente formado y capacitado. Para poder trabajar en forma de autocontrol se tiene que:
Medios simples para la inspección de dimensiones, planeidad y marcado de defectos
Una ventaja del sistema de autocontrol es que se reduce el desperdicio al poder detectar más rápidamente los defectos, así como los tiempos finales al solapar los de producción con los de inspección. Para poder trabajar en régimen de autocontrol el trabajador debe estar bien formado para poderse responsabilizar de sus tareas.

Nota
Ante los imprevistos sobre los cuales no llegue la responsabilidad del trabajador, este deberá comunicarlo a su responsable para que tome las decisiones oportunas.

Aplicación práctica
Un trabajador de una empresa de elaboración de piedra natural trabaja en régimen de autocontrol y se da cuenta de que un producto es defectuoso. ¿Qué acciones debe tomar?
SOLUCIÓN
Lo primero será apartar la pieza e intentar detectar el origen del defecto para evitar que se produzcan nuevas piezas defectuosas. Para ello revisará:
Una vez localizado el problema, se le tratará de dar solución, si no es posible o se escapa de las responsabilidades de su puesto, se comunicará al superior.
Con respecto a la pieza defectuosa, el responsable de calidad o de producción tendrá que valorar la opción de dejarla pasar (si el defecto no es de suficiente entidad), reprocesarla, clasificarla como producto B o rechazarla tratándola como deshecho.
5. Calidad en el aprovisionamiento. Calidad del producto
El proceso de control de calidad empieza con el control de la calidad en el aprovisionamiento, pues no se puede obtener un producto de buena calidad si la materia prima con la que se trabaja ya no cumple con las especificaciones que se le requieren.
Para obtener un producto bueno no es suficiente con disponer de un bloque de calidad, sino que se debe tratar de forma adecuada. Además del control de calidad de la piedra, también habrá que controlar la calidad de los elementos consumibles y de las propias máquinas empleadas en el proceso de corte y elaboración.

Nota
Los productos certificados (con marcado CE) tienen unas propiedades definidas que ya son ensayadas por el fabricante y certificadas por una empresa externa. De esta forma, los parámetros de calidad del producto son, como mínimo, los que figuran en la documentación técnica facilitada por el proveedor.
Cuando se selecciona un producto habrá que tener en cuenta si las propiedades del mismo (facilitadas por el proveedor) se adecuan a las propiedades que se buscan, es decir, si es de la calidad adecuada para el fin al que se quiere destinar.
Por tanto, es el proveedor, respaldado por la empresa certificadora, el que garantiza la calidad del producto, y para ello realizará como mínimo los ensayos que le marca la norma.

Nota
El cliente puede realizar sus propios ensayos para garantizar que el producto suministrado cumple con lo estipulado en el contrato.
El proceso de control de la recepción en el caso de los bloques de piedra natural consiste:
Con respecto a la calidad del producto, se ha de tener en cuenta que el concepto es similar al de la calidad de aprovisionamiento, solo cambia el punto de vista. El producto final de una empresa será el aprovisionamiento de otra (su cliente, que será la siguiente en la cadena de suministro del sector) y, por tanto, las exigencias de su cliente serán similares a las que la empresa tiene sobre sus proveedores.
Planchón saliendo del tren de pulido
6. Piedra natural. Características físicas y mecánicas
Se define como piedra natural aquella roca de origen natural que, después de ser sometida a un proceso industrial de elaboración, es apta para ser empleada como material de construcción, escultura, ornamentación, etc., manteniendo las propiedades físico-químicas, la textura y la composición originales.
Vista parcial de una cantera de extracción de roca ornamental

Nota
Durante la extracción y el proceso industrial, la piedra es seleccionada y procesada para obtener un producto final adaptado a las necesidades de las diferentes aplicaciones, lo que unido a su procedencia natural le confiere un carácter noble y de calidad.
Debido al valor estético que aporta la propia naturaleza de la piedra se emplea el término roca ornamental cuando se quiere destacar su carácter noble. Los tratamientos superficiales se encaminan a destacar esta belleza aportándole diferentes texturas y brillos.
Dentro de las piedras naturales hay algunas que no admiten tratamientos superficiales como el pulido, a este grupo se le conoce comercialmente como piedras de cantería. El uso principal de la piedra de cantería es en construcción. En el sector es también común emplear este término en aquellas piedras que aunque admitirían pulido no se le aplica porque va a ser empleada sin tratamientos superficiales en la construcción. Este sería el caso de algunos elementos de granito.
6.1. Características físicas y mecánicas de la piedra natural
La piedra es un elemento natural con unas propiedades que la hacen muy atractiva para múltiples aplicaciones como pueden ser: elementos portantes, revestimientos interiores y exteriores, esculpido y labrado para elementos de ornamentación y artísticos, etc.
En función del tipo de piedra y del acabado elegido se adapta a estilos rústicos, clásicos e ultra modernos, ayudando a crear una sensación de confort, elegancia e incluso lujo. Su estética combina a la perfección con cualquier otro material como madera, vidrio o metal.
Vista exterior de la Sagrada Familia. En su construcción se emplean piedra de Montjuic, granito, basalto y pórfido
Transparente de Narciso Tomé (catedral de Toledo)
Dentro del amplio término de piedra natural se engloban una gran variedad de rocas, cada tipo con sus propias características físico-mecánicas y estéticas. Esta variación en las propiedades hace que no todas las piedras 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.

Recuerde
No hay piedras buenas o malas, sino piedras bien y mal utilizadas.
El proceso al que va a ser sometida una piedra durante su elaboración, así como su destino final, depende en gran medida de las características de la piedra. Conociendo estas características 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 propiedades de la piedra, por ello debe acompañar su producto con una documentación técnica donde figuren los valores de las propiedades más importantes del mismo. También es común, por no decir necesario, el suministro de muestras para la evaluación de las propiedades estéticas.
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.
Además de conocer las características propias de las piedras en función del destino final, la norma marca que habrá que conocer algunas propiedades mayores que dependen del acabado superficial y las dimensiones de la pieza.

Sabía que...
La piedra natural, al igual que la mayoría de materiales de origen natural, es un material heterogéneo y anisótropo.
Propiedades físicas
En ellas se incluyen propiedades propias de la naturaleza de la piedra y propiedades que dependen de la pieza final.
Dentro de las propiedades físicas se engloban también las propiedades hídricas, que son las que definen el comportamiento de la piedra frente a la acción del agua.
Las propiedades físicas que caracterizan a los productos de piedra natural son:
Peso específico aparente
El peso específico de un material es el cociente del peso del material entre el volumen que ocupa el mismo. Por tanto, el peso específico aparente representa la compacidad de la piedra.
| TIPO DE PIEDRA | P. E [kg/m3] |
| Granito, sienita, pórfido | 3,80 |
| Basalto, diorita | 3,00 |
| Gneis | 3,00 |
| Pizarra de tejados | 2,80 |
| Calizas compactas y mármoles | 2,80 |
| Arenisca | 2,60 |
| Arenisca porosa, caliza porosa | 2,40 |
Cuadro con valores medios comúnmente admitidos para los diferentes tipos de piedras
Los valores del cuadro anterior son orientativos y generales, y nunca se podrían tomar más que como referencia para comparar las compacidades de las diferentes familias de piedras.
Porosidad abierta
La porosidad abierta es indicativa del volumen de poros 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 ser atacado por el agua y, por tanto, más susceptible será a oxidarse.
Para un mismo tipo de piedra, a menor porosidad presentará mayor resistencia a esfuerzos mecánicos, ya que será más compacta.
Bóveda de piedra toba de tipo volcánico muy porosa de poco peso empleada en ocasiones para aligerar el peso
Absorción de agua a presión atmosférica
La absorción de agua es una característica asociada a la porosidad abierta y representa el volumen total de los poros accesibles al agua a la presión atmosférica.
Esta propiedad no da información sobre el tamaño de poros y los poros internos no accesibles al agua. El efecto de la helada para una absorción determinada aumenta con la disminución del tamaño de poro.
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, pero, a diferencia de estas, el fabricante no está obligado a ensayarla.

Recuerde
El ascenso capilar es el fenómeno por el 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.
Reacción al fuego
Propiedad referente al comportamiento frente al fuego y su propagación. Por norma, se tiene que evaluar esta respuesta en todos los materiales empleados en la construcción. La piedra natural, siempre que no haya sido sometida a tratamientos de naturaleza orgánica, se cataloga en la categoría M0, que es la que incluye los materiales no combustibles.
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. Es un indicativo de la tenacidad.
Una piedra con buena resistencia a la abrasión será muy duradera, pero en contrapartida se incrementará el coste de su elaboración como consecuencia del mayor desgaste de las herramientas durante su tratamiento.
En piedras destinadas a suelos y escaleras, el fabricante está obligado a facilitar este dato.
Desgaste en los escalones de la Torre de Pisa
Resistencia al deslizamiento
Propiedad importante en baldosas o losas destinada a la circulación de personas o vehículos. Indica la resistencia que opone la superficie de la roca a la fricción. Es una característica de declaración obligatoria para el fabricante siempre que la superficie de tránsito tenga unas rugosidades inferiores a 1 mm.
Péndulo para el ensayo de deslizamiento. Simula el deslizamiento de una rueda
Permeabilidad al vapor de agua
Es una característica relacionada con la resistencia del paso del vapor de agua a través de un material cuando hay diferencia de presión entre ambas caras de la pieza. Esta propiedad está asociada al comportamiento higrotérmico de los cerramientos.

Recuerde
Este dato tiene importancia cuando la pieza se va a emplear como chapado exterior por adherencia directa, en especial en lugares de clima severo donde se pueden originar diferencias de presión de vapor importantes. El fabricante no está obligado a realizar este ensayo.
Tactilidad
Hace referencia al relieve obtenido en el tratamiento mecánico. Está muy relacionada con el comportamiento antideslizante de una piedra destinada a escaleras y solados. Cada vez cobra mayor importancia por la lucha contra las barreras urbanas a las que se tienen que enfrentar los invidentes.
Pieza de piedra natural con relieve para pavimento
Resistencia a los anclajes
Representa la resistencia que ofrece la piedra al arranque de un bulón de acero colocado en el canto de una placa cuando se le aplica una fuerza en dirección perpendicular a su eje.
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.
Ejemplo de anclaje para fachadas ventiladas de piedra natural
Propiedades mecánicas
Una de las aplicaciones más extendidas de la piedra natural es la construcción, siendo muchos de los elementos pétreos dedicados a elementos portantes como pilares, vigas, columnas, muros de carga, etc. Esto implica la necesidad de conocer el comportamiento de la piedra ante las cargas que puedan ejercerse sobre ella.
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.

Como método aproximado para una clasificación de campo se puede emplear:
Cuanto más dura sea una roca, más desgastará los equipos de corte durante su elaboración y puesta en obra. Por tanto, es importante conocer la dureza de la piedra con la que se trabaja para elegir las herramientas y los utensilios adecuados.
Las piedras, por su dureza, se clasifican en:
Para la determinación en laboratorio de la dureza de una roca se emplea el ensayo de microdureza de Koops, 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, por tanto podrán ser rallados con una moneda de cobre.
El caso del granito (según la clasificación por origen) es más complicado, ya que principalmente está compuesto por cuarzo con dureza 7, feldespato dureza 6 y mica con durezas entre 2-4. Por tanto, en función de los minerales y los tamaños de grano, la dureza del granito varía de una cantera a otra, aunque está comprendida entre 5,5 y 7.

Actividades
4. Se tienen tres muestras de piedras distintas, A, B y 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, esta última (B) sí se ha rayado por C. Ordenar de más a menos dureza.
Resistencia a la compresión
Es el esfuerzo máximo que soporta la roca sometida a compresión uniaxial (en una dirección). Se determina en el laboratorio.
La resistencia a compresión es un factor importante cuando la roca tenga que soportar cargas elevadas como, por ejemplo, aquellos elementos portantes en el caso de la construcción (pilares, muros de carga, etc.).
Ensayo a compresión
Resistencia a la flexión
Es la resistencia de un material a ser doblado (plegado). Cuando se intenta plegar un material, una parte sufre esfuerzos de compresión (es forzado a comprimirse), mientras que otra se somete a tracción (forzando su alargamiento).
En el caso de una viga, la parte superior se comprime y la inferior se tracciona. Como las rocas tienen una mala resistencia a tracción (del orden de 10 veces menor de la resistencia a compresión), podrían aparecer grietas por la parte traccionada y colapsarse 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.
La medida de esta propiedad se realiza asentando el material sobre dos bases en sus extremos y aplicando una carga sobre el centro. En realidad, lo que se mide es indirectamente la rotura a tracción en megapascales, MPa, ya que la roca romperá por la parte traccionada. Este valor lo tiene que dar siempre el fabricante.
Ensayo a flexión
La flexión está presente en el caso de las pizarras de techar y en algunas de las utilizaciones de mármoles y granitos cortados en placas como, por ejemplo, suelos técnicos, peldaños de escaleras, revestimientos exteriores sometidos a la acción del viento, etc. También es importante en elementos estructurales como vigas y voladizos.

Nota
Las propiedades resistentes de las rocas varían con la humedad y la temperatura. Para evitar estas alteraciones en las mediciones, antes de ensayar un material en el laboratorio, la muestra tiene que mantenerse en unas condiciones de humedad y temperatura dadas por la norma.
Módulo de elasticidad
Propiedad que mide la deformación elástica de una roca en relación a la tensión aplicada.
Cuando se aplica una fuerza (tensión) a un cuerpo, este se deforma:

El módulo de elasticidad [E] indica la relación entre el esfuerzo (eje vertical [σ]) y la deformación (eje horizontal [ε]) en la parte de deformación elástica. Su determinación será importante cuando la piedra vaya a emplearse como elemento constructivo (sillares, mampostería, columnas, vigas, etc.). El comportamiento elástico-plástico de una piedra depende del propio material, pero está afectado por la condiciones de temperatura y humedad.

Nota
Las rocas, cuanto más compactas y menos porosas, mayor módulo de elasticidad tendrán y por tanto, se deforman menos ante un esfuerzo dado.

Actividades
5. Hay que seleccionar una piedra para la realización de un elemento decorativo que 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 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. Se va aumentando la altura hasta que el impacto rompe la pieza.
Aunque el valor de la resistencia al choque es importante, la rotura de las placas suele ser producida 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. Para evitar estas roturas, el material debe asentarse correctamente, de esta forma se evitará la aparición de los esfuerzos que pueden ocasionar la rotura.
Dilatación lineal térmica
Las piedras 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.
Velocidad sónica
La velocidad sónica se relaciona directamente con la compacidad del material pétreo. Valores altos de la velocidad indicarán un material denso y homogéneo; a medida que el valor de la velocidad desciende, implica una mayor heterogeneidad o porosidad. Si en una pieza se perdiera la señal, implicaría la existencia de una discontinuidad como es el caso de una grieta. Este ensayo es un ensayo no destructivo.


Sabía que...
Un método para la detección de grietas en los bloques es golpear su superficie con un objeto metálico y evaluar el sonido. Algunos profesionales del sector pueden detectar las fisuras con este método rudimentario.
Propiedades asociadas a la alterabilidad
Al someter a una piedra a la acción del agua, la humedad, agresiones de carácter químico, cambios de temperatura, etc., sus propiedades estéticas y mecánicas pueden verse alteradas.
Antes de elegir un material para una aplicación, habrá que conocer como se va a comportar con el paso del tiempo, sobre todo en aquellas piezas que van a estar sometidas a las inclemencias del tiempo 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 y la 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 una fuerza de tracción a modo de cuña, al igual que sucede al meter una botella de agua en un congelador.
El valor de la resistencia a las heladas de una roca puede llegar a restringir su utilización en pavimentos y revestimientos para exteriores de edificios en áreas geográficas con climas húmedos y fríos. Las pizarras empleadas para techar, por su propia naturaleza y composición mineralógica, suelen mostrar gran capacidad de resistencia a las heladas, de ahí que su determinación sea poco significativa en este tipo de materiales.
Muestras de granito sometidas a ciclos de congelación en el ensayo de resistencia a heladicidad en laboratorio

Sabía que...
En la antigüedad se empleaba el ciclo de hielo-deshielo del agua para la obtención de bloques de piedra.
Resistencia a la cristalización de sales
Ciertas piedras, como las calizas, se disuelven en la presencia de agua. Las sales disueltas vuelven a cristalizarse cuando la disolución se satura, lo que ocasiona que estas sales se recristalicen. Esta cristalización implica un aumento de tamaño, actuando de forma similar que el agua al congelarse.
Este proceso es uno de los más importantes en el deterioro de piedras que pueden diluirse con el agua, como es el caso de las calizas. Su modo de actuación es similar al del ciclo de congelación del agua.
Si la piedra natural se emplea en las proximidades de la costa, se sumará el efecto de la niebla salina. 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.
Cámara para ensayo de niebla salina
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 puede atacar químicamente a la roca acelerando su envejecimiento. Tras realizar el ensayo normalizado, se hace una valoración visual de la pérdida de aspecto, aparición de roturas, hinchamientos, exfoliaciones, etc.
Efecto de la lluvia ácida
Cohesión granular
Al efecto de la dilatación térmica en los mármoles y las calizas habrá que tener en cuenta su estabilidad dimensional con la temperatura, lo que se conoce como cohesión granular. Los cristales de la calcita, mineral presente en el mármol, presentan dilataciones diferentes en sus distintas direcciones (son anisótropos).

Nota
Como consecuencia de este fenómeno, las placas de gran tamaño pueden deformarse. Se tiene en cuenta en placas de tamaño superior a 1 metro.
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. Su importancia es mayor para los materiales que vayan a ser utilizados en exteriores.
Muestras de piedras sometidas a ciclo de secado en el ensayo de resistencia al choque térmico
Como resultado de estos ciclos pueden aparecer patologías con diversos orígenes como oxidaciones, cambios de color, pérdida de masa, hinchamientos, deformaciones, roturas, etc. Los resultados se analizan mediante inspección visual.
| ENSAYOS DE ALTERABILIDAD SEGÚN EL TIPO DE ROCA | ||||||
| TIPO DE ROCA | Absorción | Heladicidad | Cristalización de sales | SO2 | Descohesión granular | Choque térmico |
| Granitos | · | · | · | · | ||
| Pizarras | · | · | · | · | ||
| Mármoles | · | · | · | · | ||
| Serpentinitas | · | · | ||||
| Calizas | · | · | · | |||
| Areniscas | · | · | · | · | ||
| Estos ensayos son complementarios de los que figuran en las normas para las diferentes aplicaciones Extraído del Manual de uso de la piedra en la arquitectura. CAT/CSAE |
||||||
6.2. Apariencia visual
La piedra ornamental, además de por sus buenas propiedades mecánicas, se emplea por su carácter noble y estético. Por este motivo su apariencia es muy importante a la hora de la selección.
Estas propiedades son difíciles de describir y de cuantificar, por lo que en los catálogos se muestras fotos del material que dan una idea de sus propiedades estéticas, y en las firmas de contratos se establecen unas muestras representativas del material que se va a suministrar. Las principales propiedades estéticas son:
Dentro de la variabilidad propia del material pétreo, se busca una armonía en la que el conjunto tenga un carácter homogéneo. Esto no significa que se busque un único color, sino que las variaciones de color, veteado, textura, etc. sean similares para obtener una sensación armoniosa y coherente.
6.3. Propiedades químicas
Por norma general, se obtienen los contenidos porcentuales de unos pocos elementos químicos, ya que con el aumento de la precisión también aumenta el coste del ensayo.
Se realizan ensayos químicos para la detección de los elementos presentes en la roca. Esto se debe a que la presencia de compuestos químicos puede afectar a la durabilidad del material en su fase de utilización.
Pieza de pizarra oxidada

Nota
Este es el caso de los sulfuros metálicos oxidables (pirita, pirrotina y calcopirita) en el granito y la pizarra, que su presencia podría ocasionar manchas de óxido indeseables al ser alterado por el agua.
7. Tipos de piedra natural
Las piedras se clasifican científicamente por su génesis (origen), pero comercialmente se emplea otra clasificación que las agrupa desde un punto de vista estético y mecánico, uniendo todas las piedras según su parecido a las principales variedades.

Nota
Esto es consecuencia de que la explotación de la piedra se lleva realizando a lo largo de toda la historia, mientras que los conocimientos científicos son más actuales y no han conseguido sustituir a las denominaciones tradicionales.
7.1. Clasificación por origen
Desde un punto de vista geológico, las rocas se clasifican por su origen en tres grandes grupos: ígneas, metamórficas y sedimentarias.

Rocas ígneas
Estas rocas se generan por consolidación de magmas del interior de la tierra.
Los granitos son la familia de rocas plutónicas más conocida. Su composición es fundamentalmente cristales de cuarzo, feldespato y mica en distintas proporciones, lo que determina su clasificación y les confiere una textura granuda. El granito cristaliza a partir de magma enfriado muy lentamente.
Los granitoides suelen ser bastante homogéneos, de gran dureza y resistencia a los esfuerzos y las alteraciones, ofreciendo en los ensayos tecnológicos valores muy altos. Su resistencia a compresión suele ser del orden de 10 veces superior a su resistencia a flexión
Textura granuda (plutónica) Textura porfídica (hipabisal) Textura afanítica (extrusiva)
Rocas metamórficas
Se originan por la transformación de otras rocas en estado sólido. Este proceso de denomina metamorfismo y consiste en una elevación de la temperatura y/o presión que transforma la piedra original mediante la cristalización de nuevos minerales y la adquisición de nuevas texturas y estructuras.

Nota
La piedra original puede ser ígnea, sedimentaria o incluso metamórfica.
Las pizarras tienen como origen rocas sedimentarias, fundamentalmente arcillosas, sometidas a altas presiones. Son de grano muy fino y de colores oscuros. Su característica principal es su intensa orientación planar, denominada foliación o esquistosidad, consecuencia de la disposición de sus minerales laminares (filosilicatos), haciendo posible el lajado en placas muy finas, impermeables y resistentes a la flexión, que las hace ideales para cubrir estructuras y tejados.
Afloramiento de pizarra
Los mármoles tienen su origen en calizas u otros mármoles, por lo que su componente principal es el carbonato cálcico. Su característica más valorada es la capacidad de obtener unos acabados muy brillantes mediante el proceso de pulido.
Frente de mármol
Las cuarcitas son la consecuencia de un proceso de recristalización de areniscas ricas en cuarzo. Son rocas muy compactas, duras, homogéneas y con valores de resistencia y abrasión elevados.
Frente de cantera de cuarcita
Los gneises, al igual que el cuarzo del que proceden, son rocas granulosas, aunque debido al proceso de metamorfismo, estos cristales se alinean, lo que les confiere una foliación neta caracterizada por bandas oscuras (ricas en minerales ferromagnésicos) alternantes con otras claras (ricas en cuarzo y feldespatos). Son rocas duras, de superficie áspera no totalmente uniforme.
Afloramiento de gneis

Nota
Algunas de las rocas que se comercializan como granitos blancos son en realidad gneises.
Rocas sedimentarias
Se forman en la superficie terrestre por acúmulo o sedimentación de materials de distintas procedencias que, a medida que se van enterrando por nuevas capas, se consolidan formando depósitos estratificados.
Las areniscas son rocas detríticas (constituidas fundamentalmente por arenas angulosas), básicamente cuarzosas, cuyos granos están cementados por medio de una matriz también detrítica o cementos varios. Presentan valores de resistencias mecánicas variables de tipo medio. En general, tienen buena predisposición para su trabajo y talla.
Frente de arenisca
Las calizas son rocas compuestas mayoritariamente por carbonato cálcico en forma de precipitados y partículas. Cuando en su composición hay cierta proporción de carbonato magnésico, se habla de dolomías. Sus valores de resistencias son intermedios y altos, ofreciendo buenas cualidades para la talla y el corte debido a su baja abrasividad.
Frente de caliza
7.2. Clasificación comercial
Las piedras naturales de mayor interés comercial y económico son aquellas que presentan unas determinadas características físico-mecánicas, vistosidad, aptitud para el pulido y facilidad para el lajado (en el caso de la pizarra de techar). En función de estos criterios, la industria de la piedra natural clasifica las rocas en cuatro grupos: granitos, mármoles, pizarras y piedras de cantería.
Granitos
Desde el punto de vista de la industria ornamental, son rocas ígneas compuestas por diversos minerales con dureza entre 5 y 7 en la escala de Mohs, como el cuarzo y el feldespato. Es un material compacto de textura granuda que admite pulido y se emplea en construcción y decoración.
Tablero de granito

Nota
Dentro del grupo de los granitos se incluyen, además del granito propiamente dicho en sus distintas variedades, pegmatitas, tonalitas, dioritas, gabros, tonolitas, granodioritas, monzonitas, tonalitas, gneises, etc.
Se explotan en forma de bloques de naturaleza coherente. Se elaboran con procedimientos como aserrado, pulido, tallado, esculpido, etc. Suelen ser muy homogéneos, de gran dureza y resistencia a las alteraciones. Es más duro y abrasivo que el mármol y la caliza, lo que dificulta mucho la extracción y la posterior transformación.
Se pueden encontrar de muchos colores:
Tablero de basalto, comercialmente granito negro
Características físico-mecánicas:
Mármoles y calizas marmóreas
Abarca a las piedras naturales compactas que admiten pulido y están compuestas principalmente por minerales carbonatados con dureza entre 3 y 4 en la escala Mohs (como la calcita, la dolomita y la serpentina). Se emplean en decoración y en construcción.
Tablero de mármol rojo Alicante
Las texturas y los colores son muy variados, al igual que las propiedades mecánicas. En esta categoría se incluyen los mármoles y otras piedras naturales siempre que admitan pulido a espejo: calizas, dolomías, brechas calcáreas, travertinos, serpentinitas, etc.
Los mármoles propiamente dichos son rocas metamórficas compuestas esencialmente por calcita o por dolomita. Se originan a partir de calizas, dolomías u otros mármoles que, al estar sometidas a elevadas temperaturas y presiones, alcanzan un alto grado de cristalización.

Sabía que...
El 90% del mármol es carbonato cálcico; los demás componentes se consideran impurezas, aunque son estos componentes minoritarios los que definen las características fiscas y son los responsables de la gran variedad de colores.
Las calizas denominadas marmóreas son rocas carbonatadas, frecuentemente recristalizadas, compactas, de grano fino y normalmente con vetas de calcita e impurezas que proporcionan colores variados.
El travertino es una roca calcárea sedimentaria de depósito químico que presenta unas características vacuolas o cavidades.
Su color va del amarillo al blanco y su aspecto es suave.
Tablero de travertino
Las serpentinas, aunque no son rocas carbonatadas, se consideran tradicionalmente dentro de este grupo hasta el punto de que se les llega a conocer por mármol verde.
Tablero de serpentinita, comercialmente mármol verde

Aplicación práctica
A un trabajador de una empresa de elaboración de piedra natural le llega una piedra de un tipo nuevo y no está etiquetada correctamente. ¿Cómo podría determinar si se encuentra ante un granito o un mármol, comercialmente hablando?
SOLUCIÓN
Si por textura y minerales no lo consigue diferenciar, puede aplicar el método de la dureza. Si dispone de una herramienta con filo de acero puede tratar a rallarla; si consigue rallarla con facilidad, la dureza será inferior a 4 y, por tanto, se encontrará ante un mármol. Si, por el contrario, no puede marcarla, el material tendrá una dureza por encima de 5, así que será considerado comercialmente como granito.
Pizarras
Las pizarras son rocas metamórficas, por lo general, de grano fino y color oscuro cuya propiedad principal es que presentan planos de foliación muy desarrollados a favor de los cuales, mediante procesos manuales de hienda o exfoliación, se pueden obtener placas de espesores milimétricos de caras muy lisas. Esta esquistosidad es consecuencia de la orientación planar de sus minerales principales. Proceden de sedimentos o rocas arcillosas afectadas por un metamorfismo de muy bajo grado (a temperaturas y presiones moderadas).
Los minerales principales que componen las pizarras son: el cuarzo, la seriecita, la clorita y la illita-clorita interestratificada.
También es frecuente que aparezcan como elementos accesorios ciertos óxidos y sulfuros de hierro, minerales arcillosos, carbonatos, materia carbonosa, circón, turmalina, apatito, etc. Si contienen un exceso de sulfuros de hierro y carbonatos, se alterarán muy rápidamente, por lo que se descarta su uso.
Tablero de pizarra negra
La pizarra suele ser de color negro azulado o negro grisáceo, pero existen variedades rojas, verdes y de otros tonos.

Nota
Debido a su impermeabilidad, la pizarra se utiliza en la construcción de tejados, como piedra de pavimentación e incluso para la fabricación de elementos decorativos.
Piedras de cantería y otras
En el sector de la piedra natural, además de los tres grandes grupos anteriores, granitos, mármoles y pizarras, en los que, como ya se ha visto, se incluyen piedras de carácter bastante heterogéneo, existen otras como areniscas, calizas no pulimentables, cuarcitas, alabastro, etc.
Su presencia en el patrimonio histórico es muy destacada, ya que en el pasado, cuando los medios de transporte eran más precarios, el empleo de la piedra se limitaba a aquella que había en la zona próxima al punto de consumo; por lo tanto, donde no existía granito o mármol, se empleaba la piedra local.
En la actualidad, estas piedras aún se siguen usando siguiendo las tradiciones locales, principalmente en la cantería. Otro uso destacable es el decorativo, sirviendo de materia prima en figuras, tallas y otros elementos decorativos.
Tablero de arenisca amarilla
Su importancia económica es inferior a la de los tres grandes grupos. Aunque estos tipos de rocas normalmente no adquieren brillo mediante pulimento, sí son susceptibles de otros tipos de acabados superficiales como el abujardado, el escarfilado, el flameado, etc.


Nota
El término de “piedra de cantería” también se aplica a aquellos granitos destinados a la construcción sin tratamientos superficiales, principalmente como elementos de construcción.
Aplicación práctica
Clasificar las siguientes fotos de piedras naturales según la clasificación comercial. Dos son mármoles, dos granitos, una pizarra y una arenisca.

Solución
La imagen 1 se corresponde con una arenisca amarillo fósil. Se caracteriza por su color amarillo, su estructura en pequeños granos (como partículas de arena), sus coqueras (o alveolos) y los restos fósiles.
La imagen 2 es una piedra metamórfica, concretamente mármol rosa Valencia, un material muy conocido y caracterizado por su color rosado uniforme y su veteado suave en tonos gris-rojizo.
La imagen 3 se corresponde con una pizarra. Se caracteriza por su color oscuro homogéneo.
La imagen 4 se corresponde con un granito. Se detecta por su estructura granulosa, donde se intercalan cristales de feldespato, cuarzo y mica, principalmente. En este caso, por el color rosa de su matriz y su tamaño de grano, se puede concretar que es el conocido rosa Porriño.
La imagen 5 se corresponde con un granito. Se detecta por su estructura granulosa, donde se intercalan cristales de feldespato, cuarzo y mica, principalmente. En este caso, por el color blanco de su matriz y la cristalización casi transparente del cuarzo, sumado a su tamaño de grano, se puede concretar que es la variedad de blanco cristal.
La imagen 6, por su color negro homogéneo (no se detectan a simple vista los granos que la componen), su estructura compacta y su veteado, hace intuir que se trata de una piedra del grupo de los mármoles, concretamente es una caliza marmórea denominada negro Marquina que se caracteriza por su veteado blanco sobre el fondo negro.
8. Irregularidades de la piedra natural
La piedra natural es un material 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 se le denominan con el amplio término de irregularidades.
Cuando una irregularidad compromete la estética o la estabilidad del material, se conoce con el nombre de defecto. La frontera que implica que una irregularidad sea considerada un defecto no siempre está clara, ya que no todas las irregularidades son indeseadas.
Veteado característico del Onyx amarillo

Nota
Ciertos tipos de rocas adquieren su valor característico y diferenciado precisamente por sus irregularidades, como es el caso de las vetas de muchas variedades de mármol.
Es el mercado el que dictamina los gustos, y la empresa, amoldándose a las tendencias (o incluso a ciertos clientes), debe establecer las pautas que permitan la diferenciación en cada caso.
Otro elemento a considerar es el destino final de la piedra, ya que la exigencia no es la misma para un adoquín que para la encimera de una cocina. Una piedra que puede no tener la calidad suficiente para un uso, puede tener la calidad adecuada para otro.
Hay irregularidades como las grietas y las fisuras que se consideran siempre defectos, ya que afectan a la estabilidad del material, haciéndola inadecuada para cualquier uso.
8.1. Principales irregularidades
Las principales irregularidades que se pueden encontrar en las piedras naturales son:
Gabarros
Se conocen también por xenolito nódulo o riñón. Es una incrustación de una roca ígnea (y a veces metamórfica) incluida dentro de una matriz pétrea de la que difiere en su color, tamaño de grano y dureza. Su forma suele ser esferoidal o discoidal, aunque pueden tener otras. Sus bordes pueden ser netos o difusos.
Gabarro
A los gabarros de extensión inferior a 4 cm2 puede denominárseles simplemente motas o manchas. Si su dureza es inferior a la del resto de la piedra, es común denominarlos blandones.
Concreciones
Es un depósito de forma compacta, generalmente de extensión limitada, desarrollado en una dirección que no es coincidente con la superficie del bloque. Una forma habitual es la estalactítica.

Nota
Al cortar el bloque en tablas, seguirá apareciendo en los distintos cortes.
Cintas
Son fisuras cerradas por una mineralización con un grosor considerable (más de 5 cm), por tanto, son acumulaciones planares de minerales primarios o secundarios siguiendo el plano delimitado por una anterior grieta que rellenan y unen.
Cinta
Vetas
Zonas estrechas y coloreadas que destacan del fondo de la roca. Las transiciones entre colores pueden ser netas o degradadas dependiendo de la variedad de piedra. Se da principalmente en piedras de origen metamórfico.
Fisuras o fracturas
Son roturas en la continuidad de la matriz del material, manifestándose con la formación de aperturas. Pueden ser propios de la roca o haberse generado durante un inadecuado proceso de explotación.
Grieta
Pelos
Fisuras abiertas o cerradas por una mineralización, visible a simple vista, pero sin llegar al grosor de las cintas. A los pelos cerrados por una mineralización de color claro también puede denominárselos rayas. A menudo, es más obvio un halo de diferente coloración a ambos lados del pelo que el pelo propiamente dicho. Los pelos tienen forma planar, pero a la vista aparecen como una línea (intersección del plano del pelo con la cara vista).
Pelos
Cristalizaciones
Presencia de elementos minerales cristalizados que rompen con la matriz general del material. Estos elementos se pueden presentar de manera aislada o siguiendo una dirección preferente, generalmente este último caso se presenta cuando el relleno de una grieta se cristaliza.

Definición
Mineral cristalizado
Se dice que un mineral está cristalizado cuando la estructura interna ordenada de sus partículas reticulares se manifiesta en su forma exterior.
Coqueras o alveolos
Cavidades de dimensiones y formas variables en el interior de la masa de la piedra. Su distribución no es uniforme y pueden estar interconectados. Es frecuente la aparición de coqueras en las piedras calizas debido a la desaparición de restos fósiles.
Coqueras en travertino
Fósiles
En piedras de origen sedimentario puede haber presencia de restos fósiles en el interior.
Sillar calizo con fósiles
Manchas
Alteración que se manifiesta con una coloración accidental que se diferencia de la tonalidad del resto de la superficie. Puede estar relacionada con la presencia de un material extraño como óxido, sales de cobre, sustancias orgánicas, barnices, etc.
Faltas
Es el término más generalista y se refiere a aquellos defectos que puedan aparecer en la roca y no se correspondan con ninguno de los descritos anteriormente.

Aplicación práctica
Un trabajador de una empresa de elaboración de piedra natural, al hacer el control de calidad de una pieza, localiza un gabarro de unos 2 cm de diámetro. ¿Cómo tendría que actuar? ¿Debería desechar la pieza?
SOLUCIÓN
Solo por la existencia de un gabarro no se puede determinar si la pieza es o no conforme. Primero se tendrían que analizar las exigencias estéticas de la pieza. Estas habrán sido pactadas entre la empresa y el cliente en función del destino y el precio, y estarán reflejadas en el parte de operación.
En función de si estos requisitos son muy exigentes y no admiten ninguna irregularidad o son más permisibles, así se actuará.
Asimismo, habrá que comunicárselo al encargado en caso de duda o en el caso de no conformidad, para destinar la pieza de clase B (a menor precio) o retirarla del proceso.

Actividades
6. ¿Qué irregularidad presenta la siguiente pieza de granito?

9. Resumen
La calidad se define como el grado en el que un conjunto de características inherentes cumplen con los requisitos.
Dependiendo de la aplicación a la que se vaya a destinar la piedra, esta deberá cumplir unos requisitos mínimos que son fijados por las diferentes normas. Para estudiar las características inherentes se ensaya la piedra.
Los resultados de los ensayos se certifican, dándole una declaración de conformidad al producto y marcándolo con el logotipo CE. Con este distintivo se indica que el producto cumple los requisitos esenciales para su circulación en la Unión Europea.
Para facilitar los intercambios en un mercado más globalizado, se emplean las normas, que son unos documentos de carácter técnico que indican las pautas para realizar los diferentes procedimientos. De esta forma, en todas partes se realiza de la misma manera pudiendo intercambiar información y productos.
El control de calidad engloba a aquellas tareas encaminadas a comprobar que el producto fabricado cumple con las especificaciones fijadas en el marcado CE. Este control comienza en el aprovisionamiento y termina en el producto acabado, y debe abarcar no solo al producto sino al proceso en sí mismo. Es útil el empleo del sistema de autocontrol, en el que cada trabajador se hace responsable de su trabajo.
Se define como piedra natural aquella roca de origen natural que, después de ser sometida a un proceso industrial de elaboración, es apta para ser empleada como material de construcción, escultura, ornamentación, etc., manteniendo las propiedades físico-químicas, la textura y la composición originales.
La roca, desde el punto de vista geológico, se clasifica por su origen en rocas ígneas, metamórficas y sedimentarias.
En el sector de la piedra natural la clasificación es otra. Se agrupan las variedades de piedra natural en función de sus similitudes estéticas, de trabajabilidad y de usos finales.
Cada variedad de piedra natural presenta unas propiedades que definen su comportamiento y su aspecto. En función de estas propiedades, la piedra será adecuada para una u otra aplicación.

Ejercicios de repaso y autoevaluación
1. De las siguientes frases, indique cuál es verdadera o falsa.
La calidad se define como el grado en el que un conjunto de características inherentes cumple con los requisitos.
La piedra natural, al igual que la mayoría de materiales de origen natural, es un material heterogéneo y anisótropo.
Todas las piedras naturales que se venden bajo el nombre de granitos son, bajo el punto de vista geológico-científico, granitos.
2. Relacione los conceptos con su definición correspondiente.
3. Los documentos que contienen especificaciones basadas en la experiencia y el desarrollo tecnológico de un sector, fundamentales para el desarrollo tecnológico y comercial, son:
4. Complete la siguiente oración.
Las directivas CE establecen los __________ esenciales que debe cumplir cada producto o familia de productos para ser comercializados en la Unión __________ . Si un producto cumple con estos requisitos, tendrá una declaración de __________ con las __________ técnicas armonizadas, y se marcará con las letras __________ .
5. Complete la segunda columna de la tabla con las propiedades de la piedra natural según corresponda a la clasificación general de propiedades que aparece en la columna primera.
| PROPIEDADES FÍSICAS | |
| PROPIEDADES MECÁNICAS | |
| PROPIEDADES ASOCIADAS A LA ALTERABILIDAD | |
| PROPIEDADES ESTÉTICAS | |
| PROPIEDADES QUÍMICAS |
Resistencia a Heladas; resistencia al impacto; composición química; brillo; resistencia a cristalización de sales; textura; peso específico; tactilidad; reacción al fuego; resistencia a flexión; cohesión granular; porosidad abierta; homogeneidad; resistencia al deslizamiento; resistencia a compresión; color; módulo de elasticidad; absorción de agua por capilaridad.
6. Relacione las propiedades con el lugar o el producto donde sea más importante evaluarlas.
7. Las rocas metamórficas...
8. Complete la siguiente oración.
Desde el punto de vista de la industria de la piedra ornamental, los __________ son rocas ígneas que admiten el tratamiento superficial de __________ , compuestas por __________ de __________ entre 5-7 en la escala de __________ . Pueden ser de muchos colores; un ejemplo son los basaltos, que son conocidos como granito __________ .
9. Con respecto a las pizarras, ¿qué afirmación no es correcta?
10. De entre las irregularidades que se pueden encontrar en la piedra natural, los pelos son: