Cuadernos ing-6

Cuadernos de la Facultad de Ingeniería e Informática

CUADERNOS DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA
E INFORMÁTICA

EUCASA
EDITORIAL UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SALTA
2011

AUTORIDADES UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SALTA

Rector Pbro. Lic. Jorge Manzaráz
Vicerrectora Académica Mg. Dra. Isabel Virgili
Vicerrectora Administrativa Mg. Lic.Graciela Pinal de Cid
Secretaria Académica Dra. Adriana Ibarguren

FACULTAD DE INGENIERÍA EINFORMÁTICA

Decano Ing. Ernesto Claudio Mondada
Vice Decano Mg. Ing. Néstor Eugenio Lesser
Secretario Académico Mg. Ing. Jorge Ricardo Guido
Secretaria Técnica Sec. Ejec. Andrea Avelina Burgos
Jefe del Departamento
de Extensión,
Graduados y Bienestar: Ing. Guillermina Nievas
Jefe de Departamento
de Ingeniería Industrial: Ing. Eudoro Díaz de Vivar
Jefe de Departamento d
de Ingeniería Civil Ing. Fernando Javier Albarracín
de Ciencias Informáticas Ing. Sergio D. Appendino
de Ingeniería
en Telecomunicaciones Ing. Ernesto Bonfiglioli
Coordinador de Laboratorios Esp. Ing. Manuel L. Zambrano Echenique

COMITÉ EDITORIAL
de Investigación Dr. Ing. Javier Moya
Secretaria del Departamento
de Investigación Lic. Brom. María del Pilar Cornejo

EDITORIAL EUCASA
Directora: Rosanna Caramella de Gamarra
Equipo de edición: Helena Fiori-Soledad Martínez de Lecuona
Responsable de comercialización: Mariana Remaggi ISSN 2250-575X
Diseño de originales de este número: Soledad Martínez de Lecuona

Domicilio editorial: Pellegrini 790, 4402 Salta-Argentina-Tel./fax: (54-387) 423 0654, www.ucasal.net/
eucasa
Cuadernos de la Facultad de Ingeniería e Informática
es una publicación anual que contiene artículos, avances Este libro no puede ser reproducido
de investigaciones o ponencias presentadas a congresos total o parcialmente,
nacionales e internacionales. sin autorización escrita del editor.

Año 6/ número 6/diciembre de 2011

Índice general

Caracterización de agregados pétreos del río La Caldera-Salta-Argentina y
su comportamiento en hormigones autocompactables
H. Cardozo, S. Echazu Lamas, M. Yapur Murillo , O. Suarez, S.Gonorazky,
D. Cazón ..................................................................................................................................... 9

Extracción de aceite de Chía con CO2 supercrítico. ................................................................... 21
M. P Cornejo y G. J. Tita ........................................................................................................... 21
.

Caracterización geotécnica y análisis de la estabilidad de los macizos rocosos
del camino de acceso al Cerro San Bernardo, Ciudad de Salta
G. Cerúsico y J. J. Marcuzzi ................................................................................................................................................................................ 29

Desarrollo de un sistema para la caracterización de materiales
magnéticos blandos a partir de la Instrumentación virtual
J.A. Moya, S. Gamarra Caramella, C. Berejnoi ......................................................................... 45

Reducción parcial del pasivo ambiental de Palpalá
J. R. Pérez y C. Pérez Gómez .................................................................................................... 57

Minería de datos aplicada a la acción social en la Provincia de Salta
G.R. Rivadera ............................................................................................................................ 69

Perfil académico de los autores .................................................................................................... 95

Cuadernos de la Facultad de Ingeniería e Informática.
Universidad Católica de Salta, vol. 6, 2011: xx-xx

6 |

Universidad Católica de Salta, vol. 6, 2011: xx-xx
6-7

Palabras Preliminares

Nihil intentatum

La Universidad y la Facultad están comprometidas en enriquecer la relación
entre las funciones de investigación y de extensión, con la docencia. El rol de la
Universidad debe ser el de fomentar esta relación que la sociedad exige. Las solu-
ciones a sus problemas pueden venir de potenciar esa vinculación; el medio pro-
ductivo también debe sumarse a esta movida y proponer nuevas formas.

La mejora continua de la calidad educativa en un institución de educación
superior se aprecia con distintos parámetros cuantitativos como ser cantidad de
docentes por alumnos, docentes con posgrados, infraestructura instalada etc., pero
también se puede valorar por la producción de conocimiento de sus docentes in-
vestigadores, que aportan empuje y dedicación al plasmar lo nuevo y aplicable en
publicaciones que tengan amplia difusión de las diversas actividades de investiga-
ción en las que la facultad está involucrada.

La temática en esta ocasión es variada, el Ing. Héctor Cardozo nos introduce
en el uso de nuevas tecnologías en el uso del Hormigón con su «Caracterización de
Agregados Pétreos Del Río La Caldera – Salta – Argentina y su Comportamiento
en Hormigones Autocompactables»; el Lic. Jorge Marcuzzi analiza un tema que
nos toca muy de cerca, el cerro San Bernardo, la estabilidad de sus laderas es vital,
debido a la gran cantidad de construcciones, «Caracterización geotécnica y análi-
sis de la estabilidad de los macizos rocosos del camino de acceso al C° San Ber-
nardo, ciudad de Salta»; la posibilidad de usar un método más económico en la
extracción de aceite por la Brom. María Cornejo y Gerardo Tita, «Extracción de
aceite de Chía con CO2 supercrítico. Estudio preliminar»; la incursión en la inno-
vación en los materiales la proponen el Dr. Javier Moya y la Ing. Soledad Gamarra,
«Desarrollo de un sistema para la caracterización de materiales magnéticos blan-
dos a partir de la Instrumentación virtual»; un tema de actualidad en el cuidado
del medio ambiente, la aplicación práctica en un tema de impacto ambiental, el
Ing. Jesús Pérez con «Reducción parcial del pasivo ambiental de la Ciudad de
Palpalá; el Ing. Gustavo Rivadera también contribuye en un tema social de dispo-

| 7

Cardozo et al.

sición de datos, «Minería de Datos Aplicada a la Acción Social en la Provincia de
Salta «.

Agradecemos a todos los autores su generoso aporte, puesto de manifiesto en
los artículos presentados.

Ing. Néstor Eugenio Lesser
Salta, 19 de diciembre de 2011.

8 | Cuadernos de la Facultad de Ingeniería e Informática. UCASAL, 6, 2011

Caracaterización de agregados pétreos del río La Caldera 9-19

Caracterización de agregados pétreos del río La Caldera – Salta –
Argentina y su comportamiento en hormigones
autocompactables

H. Cardozo1-2| S. Echazu Lamas1 |M. Yapur Murillo1 | O. Suarez1|
S. Gonorazky1 | D. Cazón1

Resumen

Ante el crecimiento de los centros urbanos en la provincia de Salta, principalmente en la ciudad
y el uso cada vez mayor de hormigones, consideramos importante comenzar el estudio de ade-
cuadas tecnologías para la utilización de hormigones de alto desempeño. Es por ello que la
Universidad Nacional de Salta – Facultad de Ingeniería, plantea el estudio de hormigones
autocompactables (HAC) con el uso de agregados pétreos producidos en la región.
En el Departamento Capital (Salta) se explotan canteras húmedas en forma directa. Uno de los
ríos explotados en forma permanente es el río La Caldera ubicado al norte de la ciudad.
Este río al erosionar su cuenca alta de una variada geología toma fragmentos de conglomerados,
cuarcitas, y areniscas de distintas dureza, cohesión y naturalezas que colmatan los lechos fluvia-
les conformando depósitos de gravas y arenas sueltos. El transporte natural de estos produce
una primera clasificación con granulometrías diversas, cuyo desgaste provoca la eliminación de
partes blandas y alteradas.
Para determinar las características mineralógicas, petrográficas, físicas, mecánicas y químicas
se considera el REGLAMENTO CIRSOC 201/05 en el cual se detallan los ensayos
granulométricos de fracción gruesa y fina, determinación de forma, redondez, esfericidad, tex-
tura superficial, revestimiento, peso específico, ensayo de compresión simple, desgaste los
Ángeles. Obtenidas las características de los áridos y empleando cementos de uso comercial
más aditivos, el objetivo del trabajo es presentar los resultados de ensayos de distintos pastones
de hormigón autocompactable (HAC), cuyas características principales son una alta fluidez,
capacidad de llenado y compactación bajo la acción de su propio peso sin riesgos de segrega-
ción. Para verificar la condición de autocompactabilidad se realizaron en estado fresco ensayos
de Extendido, J-Ring, caja L y Embudo-V; en estado endurecido se determinó resistencia a

1-2
Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Salta
1
Facultad de Ingeniería e Informatica de la Universidad Católica de Salta

Cuadernos de la Facultad de Ingeniería e Informática. UCASAL, 6, 2011 | 9

Cardozo et al.

compresión y módulo de elasticidad; estudio de la interfase pasta agregado a nivel microscópico
en distintos cortes de hormigón endurecido mediante lupa binocular y microscopio electrónico;
análisis de resultados, conclusiones. En este trabajo se inicia satisfactoriamente el estudio de
los agregados de la región y su comportamiento en HAC, se recomienda el ajuste previo de
morteros para la dosificación de HAC y de esta manera estimar con buena aproximación la
dosis de aditivo y filler a utilizar.

Introducción zados para evaluar su comportamiento
frente a la aplicación de diferentes es-
fuerzos. Esto, sumado a que los agrega-
La elaboración de hormigón con dos (finos y gruesos) representan entre
materiales disponibles en el medio y una un 60 y un 80 % del volumen total del
adecuada tecnología, resulta de impe- hormigón, constituyendo el principal
riosa necesidad para dar respuesta rá- formador de la estructura o esqueleto
pida a los crecientes problemas del mismo.
ingenieriles cada vez mayores, con am- Estos hormigones autocompactables
bientes más agresivos, mayores alturas tienen por característica una alta
de colocación, menores tiempos para el fluencia en estado fresco permitiendo
desencofrado, etc. Los avances realiza- una mejor trabajabilidad, alta consoli-
dos al respecto en distintos países, in- dación y baja permeabilidad; mientras
cluso en el nuestro, han permitido la ob- que en estado endurecido son importan-
tención de un hormigón con propieda- tes las características relacionadas con
des mecánicas, trabajabilidad y la durabilidad y el diseño estructural [1]
durabilidad superiores a lo común, o lo [11] [12] [13].
que es igual, un Hormigón Auto- En sus comienzos los HAC sólo se uti-
compactable (HAC). lizaban en ciertas estructuras especiales
Uno de los problemas fundamenta- pero en la actualidad han avanzado sobre
les y que merecen una atención urgente diversos campos de aplicación, con el fin
en la ciudad de Salta y principales cen- de alargar la vida útil de obras de ingenie-
tros urbanos del interior provincial es el ría, reducir los plazos de ejecución en obra
desarrollo de tecnologías apropiadas de y abaratar costes de material.
hormigones especiales con agregados de Para lograr el máximo de resisten-
la región y su aplicación en obras de in- cia del agregado grueso, se debe utili-
geniería de pequeña, mediana y gran zar una relación de agua/cemento infe-
envergadura. rior a 0,4, lo que produce una mayor re-
Docentes de la Universidad Nacio- sistencia de la pasta y de la interfase pas-
nal de Salta – Facultad de Ingeniería, ta-agregado, haciéndola similar a la re-
para la obtención de este tipo de hor- sistencia del agregado grueso [1] [11]
migón, realizaron la caracterización [12] [13]. Sin embargo, se debe tener
geológica de los agregados pétreos utili- cuidado en rocas con baja resistencia,

Caracaterización de agregados pétreos del río La Caldera

ya que las características mineralógicas respecto al comportamiento de los hor-
y texturales de la misma podrían dis- migones de alto desempeño al variar las
minuir el valor de resistencia del hor- propiedades físico-mecánicas y mine-
migón, incluso por debajo del valor de ralógico-texturales de los agregados
la resistencia de la pasta. gruesos, es indudable que estas propie-
El valor de resistencia a la compre- dades modifican sustancialmente el
sión de una roca puede limitar el valor comportamiento de esos hormigones.
de resistencia a la compresión del hor- [1] [11] [12] [13] [14].
migón, cuando la resistencia de la pri-
mera es menor que la de la pasta del Materiales y métodos
hormigón. En cambio, cuando el valor
de la resistencia a la compresión de la El objetivo del trabajo es la caracte-
roca es mayor que el valor de resisten- rización geológica de las unidades
cia de la pasta, entonces será la pasta la formacionales que proporcionan el agre-
que actúe de limitante en la resistencia gado pétreo a los ríos que conforman la
del hormigón. [1] [14]. cuenca del río La Caldera, evaluando su
Los hormigones de alta resistencia comportamiento en los HAC, su
generados con agregados gruesos de 10 trabajabilidad en estado fresco y resis-
mm de tamaño, manifestaban mejores tencia a la compresión en estado endu-
valores de resistencia que hormigones recido.
con agregados gruesos de 20 mm. Si bien El plan de trabajo experimental con-
las características superficiales y sistió en:
mineralógico-texturales de los diferen- 1. Caracterización del medio (ubi-
tes agregados pueden incidir directa- cación, hidrología, clima)
mente en el comportamiento de los hor- 2. Caracterización geológica y físi-
migones de alta resistencia, es proba- ca de los agregados pétreos.
ble que en hormigones de resistencias 3. Análisis del comportamiento del
medias a bajas (30 MPa), esos efectos hormigón en estado fresco y endurecido.
se reduzcan notablemente, posible-
mente debido a un mayor control de la 1 Caracterización del medio (ubica-
pasta. La resistencia a la tracción está ción, hidrología, clima)
principalmente determinada por la re-
sistencia de la pasta, mientras que la re- 1.1. Ubicación e hidrografía
sistencia a la compresión está principal-
mente influenciada por la resistencia de Los agregados utilizados en el HAC,
los agregados gruesos y por sus caracte- provienen del río La Caldera, ubicado
rísticas. [1] [14]. al Norte de la ciudad y del Valle de
Como podemos ver, si bien aún hoy Lerma, este río tiene como principal
en día existen posiciones encontradas colector al río Mojotoro, formado por la


Cardozo et al.

confluencia de los ríos La Caldera y Va- 2. Caracterización geológica
queros. El primero recoge las aguas de
los ríos Wierna, San Alejo, Santa Rufina El área de aporte de los agregados se
y numerosos cursos menores; el segun- encuentra dentro de la provincia geoló-
do es formado por la unión del río Lesser gica Cordillera Oriental, procediendo
con el arroyo Castellanos. estos principalmente de la sierra de
Los principales afluentes del río Lesser, La Caldera y Vaqueros, y en me-
Wierna son los ríos de las Nieves, Potrero nor grado de la sierra de Mojotoro, ubi-
de Castilla y Yacones, los que reciben cadas al Noroeste y Noreste de la ciudad
numerosos tributarios menores. Sus na- de Salta, respectivamente. Las unidades
cientes se encuentran en las altas cum- litológicas proveedoras de estos agrega-
bres de la Cordillera Oriental (Nevado dos a través de los ríos ya nombrados
de Castilla 5.487 m s.n.m., cerro Negro afluentes del río La Caldera, son:
5.028 m s.n.m., y cerro Bayo 4.630 m • Formación Puncoviscana (Pre-
s.n.m.) y desembocan en el río La Cal- cámbrico Superior – Eocámbrico),
dera formando un gran cono aluvial, im- constituido por grauvacas de grano me-
portante desde el punto de vista de pro- diano a fino y pizarras de color verde,
visión de áridos. Este río tiene una ex- gris verdosas y gris violáceas; estas ro-
tensión de aproximadamente 16 km. cas se encuentran atravesadas por ve-
nas de cuarzo.
1.2. Clima • Grupo Mesón, (Cámbrico Medio –
Superior), conformado por conglome-
El clima, en el Valle, donde se en- rados, cuarcitas, areniscas cuarzosas, y
cuentra la ciudad de Salta, es sub-tro- alternancia escasa de pelitas (limolitas),
pical serrano con estación seca. Los predomina el color rosado, morado y ver-
vientos predominantes soplan desde el de amarillento, caracterizadas por su
nordeste y este. El régimen pluvial está elevada madurez mineralógica y
marcado por dos periodos, uno lluvioso textural.
y otro seco. El primero se extiende en- • Grupo Santa Victoria (Cámbrico
tre los meses de octubre-noviembre Superior tardío – Ordovícico Inferior),
hasta la primera quincena de abril, con compuesto por conglomerado poli-
mayor registro en los meses de diciem- míctico, areniscas cuarzosas, cuarcitas
bre, enero y febrero. La precipitación gruesas y medianas y lutitas limosas y
anual media es de 666,6 mm. limo arenosas, verde grisáceas y grises
Las temperaturas medias oscilan, en oscuras.
verano, entre 19,7 y 21,8 ºC, con medias • Grupo Orán (Terciario, Neógeno),
máximas entre 25,9 y 28,5 ºC., y en in- conformado por areniscas rojas de gra-
vierno, entre 11,6 y 13,1 ºC, con medias no fino a medio, deleznables, limolitas
mínimas de hasta 4 ºC. y arcillitas de colores verdosos y pardos,



conglomerados, areniscas conglome- • Cuaternario tardío, depósitos
rádicas con intercalaciones de arenis- eocénicos o recientes, conforman terra-
cas grises. zas modernas, depósitos de pie de monte,
• Cuaternario temprano, constituido llanuras y lechos de cursos actuales,
por material clástico poco consolidado, constituyen el relleno moderno del Va-
gravo-arenosa y arcillas con fangos. lle de Lerma. Fig. 1. [2]

Fig. 1 Mapa geológico del sector norte del Valle de Lerma


Cardozo et al.

El relleno moderno del río está elementos finos que pudieran recubrir
compuesto por material clástico de dis- la superficie de los agregados gruesos,
tinta granulometría, formas, y tamaños, con ello se logra mejorar la adherencia
que son el producto de la meteorización de la pasta con dichos elementos, lo-
física, principalmente, de las unidades grando que no se produzcan superficies
litológicas aflorantes en la cuenca alta de discontinuidad en el hormigón debi-
conformada por las serranías de Lesser, litando el mismo.
La Caldera y Vaqueros, Estos materiales El árido muestreado para el presen-
pueden agruparse en dos, de acuerdo a te trabajo está compuesto por grauvacas,
su abundancia y topología así tenemos: cuarcitas, areniscas cuarzosas, conglo-
1. Principalmente se observan conglomerados y areniscas conglomerádicas,
merados oligomícticos compuesto prin- en su mayoría muy bien consolidadas
cipalmente por clastos de cuarzo, are- por el tipo de cemento presente de tipo
niscas conglomerádicas, cuarcitas, are- silicio.
niscas cuarzosas, grauvacas.
2. En menor proporción pizarras, 2.1 Caracterización geológica y física
lutitas limosas y limo arenosas. de los agregados pétreos.
Los materiales del primer grupo por
su abundancia, forma y tamaño son los Agregados gruesos.
más aprovechados como áridos para di- Para la caracterización de los agre-
versos usos ingenieriles. gados, se describió el marco geológico
El tamaño nominal de los agregados de ubicación de las diferentes unidades
grueso comprende la fracción entre 19 rocosas que suministran los materiales
mm y 4,75 mm, por lo que en cantera pétreos a las canteras húmedas, ubica-
se trabajó con lo que comercialmente das a lo largo del río La Caldera, donde
se conoce como 6-19 mm, aunque en se realizó el muestreo de estos agrega-
ocasiones el material supera dicho ta- dos; posteriormente se realizó la carac-
maño, por lo que fue necesario realizar terización mineralógico – textural me-
un ajuste en el tamizado. diante análisis macroscópico bajo lupa
Resulta de gran importancia una cla- binocular y análisis petrográfico sobre
sificación acompañada con un lavado cortes delgados con microscopio óptico
agresivo con la finalidad de eliminar los de polarización.



Descripción microscópica de cortes delgados en muestras tomadas de afloramientos rocosos la cuenca
alta del Río La Caldera

Fotomicrografía 1. Nicoles x. (10x). Arenisca Fotomicrografía 1. Nicoles x. (10x). Arenisca
cuarzosa bimodal de grano mediano a fino. Gra- cuarzosa bimodal de grano fino. Granos de cuar-
nos de cuarzo monocristalino a) con zo monocristalino: límpidos (a),con vacuolas e
inclusiones,b)y policristalino. c)Elevada redondez inclusiones(b), policristlinos plutónicos (c), alar-
de la moda mayor. gados (c’). Crecimiento secundario de cuarzo.

Descripción macroscópica de rodados del Río La Caldera, con lupa binocular de gran resolución

Foto1. Rodado Nº1 Foto 2. Rodado Nº 2 Foto 3. Rodado Nº3

Muestra Nº1 Presenta textura muy ducida presencia de feldespatos, se tra-
apretada, sin poros, compacta, dura, con ta de una arenisca cuarzosa.
abundante cuarzo color gris amarillen- Muestra Nº 2 Presenta granos de
to, de grano fino, clastos redondeados cuarzo de color pardo claro,
con cemento silicio (no reacciona con subredondeados, escasa moscovita y mi-
HCl), en regular cantidad, escasos nerales oscuros, la matriz es fina y cemen-
clastos de minerales oscuros posible- to silicio, leve alteraciones de limonita
mente turmalinas, poca moscovita y re- posiblemente. Es una Grauvaca.


Cardozo et al.

Muestra Nº3 Roca dura muy com- 3. Caracterización física
pacta, es un agregado entrelazado muy
apretado de granos de cuarzo Se determinaron diferentes pará-
anhedrales, no presenta porosidad, ce- metros físico-mecánicos mediante aná-
mento silicio, no reacciona con HCl, con lisis granulométricos [3][4] de densi-
escasos y aislados minerales de color dad y absorción [5][4]. Se utilizaron
negro sin aureolas de alteración, posi- agregados del Río la Caldera.
blemente sea turmalina, escasa
moscovita. Color blanco. Cuarcita. Curvas Granulométricas de agregados (Fino –
Grueso – Filler)
Todos los clastos presentan un muy
buen grado de redondeamiento, y con
100
CF-A CF-B CF-C C-Análisis

una esfericidad alta, son rocas muy du- 90
80

ras y compactas en general, por su for-
70
60
50

ma, dureza y libre de impurezas super- 40
30

ficiales. En la primera ilustración se 20
10

observa el tamaño de los rodados, para
0

50)

30)

#8)

4,75(#4)
,1 16)

9,5 (3 ")
0,1 ( 0)

/8
2,36 (
5 #10

0,3 (#

0,6 (#

1 8 (#
ello se colocó un regla graduada y una
Agregado Fino
birome, se eligieron aquellos que por su

tamaño permite un mejor manipuleo.
CFA CFB CFC Curva Análisis

100
90
80
70

Geometría del agregado pétreo grueso 60
50
40
30
20
Formula de Zingg 10
0

/8")
0 (# )

0 (# )

,3 )

,75 )
,1 6)

1,20
,3 50

,6 30

2 6(#8

4 (#4
0,1 (# 0)

1 8 (#1
5 10

9,5 (3
Agregado Grueso
Modulo de alargamiento(b/a)

1,00

0,80
100

86,9905
0,60 Serie1
73,981

60,9715
0,40 Curva Límite A
47,962 Curva Límite B
Curva Análisis
34,9525
0,20
21,943

8,9335
0,00
0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 -4,076
2,36(#8)

4,75(#4)

(3/8")

(1/2")

19(3/4")
13,2
9,5

Modulo de Achatamiento (c/b)

Gráfico de Zingg Filler
De acuerdo la geometría de los individuos, Densidad agregado grueso 2,80 (g/
relación de ejes, las formas predominantes cm3) Absorción 0,7%
en el conjunto del material grueso corres-
ponden a la equidimensional , tabular y prolar.
Densidad agregado fino 2.67 (g/cm3)
Absorción 1,7%



Densidad Filler 2.54 (g/cm3) Cemento: Se utilizó cemento
MF = 1,20 portland fillerizado normalizado como
CPF 40 de densidad 3,10.
De acuerdo al ensayo de Los Ánge-
les el desgaste del material es de 16.1% Aditivo: Se utilizó un aditivo
[9], valor que nos permite estimar la superfluidificante a base de éteres
resistencia a compresión del agregado policarboxílicos, de densidad 1,09 y con-
grueso en 64 Mpa según [10]. tenido sólido de 35,5%.
Dosificación de HAC

Cemento Agua Filler Arena Canto Rodado Superfludificante
(kg/m3) (kg/m3) (kg/m3) (kg/m3) (kg/m3) (kg/m3)
390 135 450 490 780 5

Resultados 1. Del hormigón en estado fresco.
Se realizaron ensayos de extendido
En este trabajo se utilizó el método T50, J-Ring, Caja L y Embudo V [11]
basado en el ajuste previo de morteros obteniendo los siguientes valores que se
para el diseño de HAC [11] [12] [13] encuentran dentro de los límites de
[14]. autocompactabilidad.

T50 T50 (mm) J-ring J-Ring E V (s) Caja L Caja L(h1/h2)
(s) (s) (mm) (s)
5 730 6,8 715 16 9 0,81

2. Del hormigón en estado endure- Discusión
cido.
Se moldearon probetas cilíndricas de Consideraciones sobre las observa-
hormigón [7] y luego de desmoldarlas ciones en rodajas de hormigón:
se ensayaron a compresión a 7 y 28 días Las probetas de hormigón se corta-
[8] obteniendo los siguientes valores ron en rodajas para observación con lupa
f ’c (Mpa) 22,1 (7 días) y 39,8 (28 binocular de diferentes aumentos, se
días). hicieron cortes delgados para una me-
Módulo de Elasticidad del Hormi- jor observación.
gón E (Gpa) 34,7. En la lupa binocular con un aumen-
to de 50 y con el uso de microscopio óp-


Cardozo et al.

tico de polarización MOP se pudo apre-
, sentan un mayor grado de
ciar interfases nítidas en todos los agre- interpenetración con los morteros.
gados entre el mortero y cada uno de 4. En ambos casos presentan buena
los elementos, notándose en detalle que adherencia con el mortero, de acuerdo
en los elementos que presentan mayor a lo observado con la lupa binocular de
angularidad en su superficie, la adhe- hasta 50 aumentos.
rencia entre el mortero y los mismos, 5. Debido a las características de la
una interpenetración, cuyo límite ad- cuenca y a la dinámica propia del río la
quiere una forma «suturado», que se caldera y sus afluentes permite una bue-
asemeja a una soldadura eléctrica, en na selección de los agregados pétreos
cambio cuando los elementos del agre- para su utilización en hormigones de
gado grueso son redondeados la línea de este tipo.
contacto es regular y no presenta 6. Debido a las características cli-
interpenetración a pesar que la adhe- máticas de la región con un período
rencia es buena. marcado de lluvias de noviembre a mar-
No se observaron poros en el mor- zo y que el mismo llega valores entre
tero por lo que seguramente la per- 600 a 700 mm anuales en promedio per-
meabilidad será muy baja. Otro hecho, mite que en general los hormigones en
que al ser un hormigón de reciente ela- relación a sus agregados pétreos no pre-
boración no registra reacciones entre el sente reacciones adversas al mismo.
mortero y el agregado pétreo, hecho que Si bien son necesarios mayores es-
se espera no se produzca con el tiempo tudios, los datos proporcionados por
dada la característica intrínseca que otros autores [1] [11] [12] [13] [14] y
presentan los mismos. las experiencias recolectadas en este
trabajo, permiten establecer que los
Conclusiones agregados pétreos estudiados son aptos
para HAC.
1. Los agregados pétreos mayori- Es importante tener en cuenta que
tariamente son del tipo cuarcitas o are- la durabilidad del hormigón puede ver-
niscas cuarzosas muy bien cementadas se afectada no solo por la resistencia de
con sílice lo que le confiere una gran los agregados gruesos, sino también por
dureza, cohesión y consecuentemente la presencia de los minerales potencial-
una buena resistencia a los esfuerzos. mente reactivos, en consecuencia resul-
2. Presentan un elevado grado de ta de suma importancia seguir estudian-
redondeamiento lo que se traduce en el do el comportamiento de los agregados
hormigón con marcadas líneas de inter- que se producen en la región, ya que
face con el mortero. podrían manifestar reacciones
3. En menor medida se presentan expansivas, afectando la resistencia y
agregados angulosos, estos últimos pre- durabilidad de los HAC.



Agradecimientos 6. IRAM 1531. Áridos gruesos para Hormigo-
nes de Cemento Pórtland, 13 pp, 1994.
Los autores agradecen a los labora- 7. IRAM 1534. Hormigón de cemento pórtland.
torios de las Facultades de Ciencias Preparación y curado de probetas para
Naturales e Ingeniería de la Universi- ensayos en laboratorios, 19 pp, 1985.
dad Nacional de Salta y a la Secretaría 8. IRAM 1546. Hormigón de cemento pórtland.
de Minería de la Provincia de Salta. Método de ensayo de compresión, 6 pp,
1992.
Referencias 9. IRAM 1532. Agregados gruesos. Método de
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(CIRSOC), del Sistema INTI, 2005. Structures), 2002.
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laboratorio para la determinación de la aggregate on the mechanical properties
densidad relativa real, de la densidad of high-strength concrete. Construction
relativa aparente y de la absorción de and Building Materials, 20, 499-503, 2006.
agua, 11pp, 2002.


Universidad Católica de Salta, vol. 6, 2011: 21-28
xx-xx

Extracción de aceite de Chía con CO2 supercrítico.
Estudio preliminar

M. P Cornejo1 | G. J. Tita1
.

Resumen

En este trabajo se tratarán de analizar cómo afectan el pre tratamiento y/o las condiciones
iniciales de la materia prima en los fenómenos de transferencia de masa , difusión y disolución
necesarios para lograr una curva de extracción típica para aceite esencial en una matriz
vegetal, chía, con CO2 supercritico. Se analizarán las curvas obtenidas y se las comparará con los
modelos presentados en la bibliografía especializada.

Palabras clave: supercrítico, chia, aceite esencial , extractos vegetales

que el interés por la chía resurgió, ya
Introducción que se la puede considerar una buena
fuente de fibra dietaria, proteína y
La Chía (Salvia hispánica L.) es una antioxidantes. (Di Sapio, 2008)
planta anual, de verano, que pertenece El contenido de aceite en semillas de
a la familia de las Lamiaceae; es chía se encuentra entre el 22 y 38 % (
originaria de áreas montañosas de Ixtaina, 2010).
México. Las semillas de chía tienen están
En la época precolombina era para entre las de mayor concentración de
los mayas uno de los cuatro cultivos Omega 3 de origen vegetal. Poseen un
básicos destinados a su alimentación, 33 % de aceite, del cual el ácido
junto al maíz, el poroto y el amaranto. linolénico representa el 62 % y el
Con el paso del tiempo su uso cayó en linoleico el 20 %. (Di Sapio, 2008).
el olvido y fue a finales del siglo pasado

1-1
I.ES.I.ING, Facultad de Ingeniería e Informática. Universidad Católica de Salta.

| 21

Cornejo & Tita

Los fluidos supercríticos: to obtenido, e impedir la presencia
involuntaria pero técnicamente inevita-
Un fluido supercritico es cualquier ble, de residuos o de sus derivados en el
sustancia que se encuentre en condicio- alimento o en el ingrediente. Y es ahí
nes de presión y temperatura superio- donde reside otra de las ventajas pre-
res a su punto crítico. Esto es, por enci- sentadas por el CO2, que es la de ser
ma de los parámetros establecidos como gas a temperatura y presión ambiental
presión crítica y temperatura crítica. El con lo que la eliminación del disolvente
estado supercritico se alcanza cuando es inmediata y la presencia de residuos
se somete a cualquier fluido a valores es prácticamente nula.
de P y T tales que la sustancia deja de Es por ello que los fluidos supercrí-
encontrarse en fase gaseosa o liquida ticos como CO2 entre otros, se utilizan
propiamente dicha, y, es en ese estado en procesos de extracción, durante el
de agregación que los solventes adquie- pre tratamiento de materias primas, de
ren propiedades físicas tanto de uno productos alimenticios, de componen-
como de otro estado, entre ellas densi- tes o de ingredientes de dichos produc-
dad y viscosidad. El punto crítico queda tos. El uso de CO2 en estado supercritico
definido por el diagrama de fases de varía desde la obtención de extractos
cada sustancia. naturales como alternativa al uso de
Un fluido en estado supercritico solventes orgánicos tradicionales, hasta
puede comportarse, para ciertos mate- en la ciencia de materiales .Esta am-
riales, como un excelente solvente, pro- plia variedad de utilidades lo convierte
piedades que no tiene cuando está en el en un proceso ideal principalmente para
estado líquido o en estado gaseoso. Esta las industrias farmacéutica, cosmética
propiedad entonces, se aprovecha al y alimenticia. (Tita, 2010).
momento de utilizarlo en extracciones Cuando un lecho fijo de sólidos se
de aceites de origen vegetal, como al- pone en contacto con un flujo de CO2 en
ternativa a los solventes orgánicos utili- estado supercritico, los mecanismos de
zados tradicionalmente. transporte de masa involucrados son la
Las ventajas que poseen, además de difusión y la disolución del aceite en el
su eficiencia como solventes, es que los solvente en estado supercritico, seguido
fluidos supercríticos que se utilizan en por una desorción del soluto, una difu-
general son CO2 o agua, los cuales son sión a través de los poros y el transporte
elementos inocuos desde el punto de vis- convectivo junto con el flujo de solvente
ta de la sanidad y seguridad alimentaria supercritico a través de todo el lecho. El
y en el cuidado del medio ambiente factor crucial en la primera etapa es la
En la industria alimentaria, luego de distribución de la sustancia extractable
la extracción, debe ser posible elimi- dentro del sólido (Brunner, 1994).
nar por completo al solvente del produc- Una curva típica de extracción con


Extracción del aceite de Chía con CO2 supercrítico

CO2 supercritico está claramente divi- ción posterior de aceite esencial exhibe
dida en tres periodos, cada uno de ellos una caída en la tasa de transferencia de
gobernados por diferentes mecanismos masa. Esta variación en el rendimiento
de transferencia de masa. de la extracción para dos productos con
• Primera parte (periodo velocidad igual tipo botánico se puede atribuir al
constante de extracción) VCE: donde la hecho de que las ceras se encuentran en
superficie externa de las partículas está la superficie de las hojas y en consecuen-
cubierta por el solvente (con el soluto cia su extracción no se ve obstaculizada
fácilmente accesible) y la convección es por los procesos de difusión interna den-
el mecanismo de transferencia de masa tro de un sustrato sólido, resultando en
dominante. una velocidad de transferencia de masa
• Segunda parte (llamada periodo de constante. Por el contrario, los aceites
velocidad decreciente) PVD: donde apa- esenciales están distribuidos uniforme-
recen huecos en la capa de aceite su- mente en el interior de todas las células
perficial y entonces empiezan los me- de las hojas del vegetal y su extracción si
canismos de difusión, operando está gobernada por la resistencia a la di-
combinadamente con la convección. fusión en el interior del sustrato, resul-
• La tercera etapa (periodo controla- tando en una caída de la tasa de extrac-
do por la difusión) PCD : cuando la capa ción. Esto puede observarse claramente
externa de aceite prácticamente des- graficando el rendimiento de la extrac-
aparece, y la transferencia de masa ocu- ción versus el tiempo (Mamata, 2000)
rre principalmente por la difusión en el
lecho y dentro de las partículas del Materiales y métodos
sustrato sólido. (Mezzomo, 2009)
La resistencia a los fenómenos de Se usaron semillas trituradas de chía
transferencia de masa es irrelevante si y expeller de semillas de chía, gentil-
el material es triturado o bien las es- mente cedidas por el Laboratorios Dr.
tructuras celulares están rotas, para la Madaus (Madaus, 2011).
primera etapa del proceso. (Mamata, El expeller de chía es el residuo que
2000), y la velocidad de extracción dis- queda luego de la extracción por pren-
minuye en las etapas siguientes. sado. Es una técnica muy utilizada en
La extracción supercrítica de pro- la obtención de aceites en la industria
ductos naturales como romero, albaha- alimentaria.
ca y hojas de mejorana (Reverchón, Para extraer el aceite de las mues-
1996) muestra claramente que la extrac- tras se utilizó el equipo diseñado y cons-
ción de ceras cuticulares en el periodo truido en la Universidad Católica de
inicial de la extracción ocurre de acuer- Salta, (Tita, 2010) empleando CO2 gra-
do a un régimen de transferencia de do industrial. Para cada extracción se
masa constante, mientras que la extrac- trabajó con una masa de 300 g de ma-


Cornejo & Tita

terial y un tiempo total de extracción El total de aceite extraido para los
de 150 min, evaluando la cantidad de ex- 300 g de muestra luego de 150 minutos,
tracto a intervalos regulares de 30 mi- fue de 39 g, los que representan el 13%
nutos. Ambos ensayos se llevaron a cabo, p/p del total. Se sabe que el expeller de
una presión de 450 bar, una temperatu- chía contiene entre un 12 – 14 % de
ra de 60 ºC, y un caudal de CO2 de 15 aceite (Ou-Smolinski, 2011) por lo tan-
ciclos por minuto, equivalente a 17 L/h. to, se observa que cumplidos los 150
No se calcula caudal másico de CO2, ya minutos, se logra exdtraer el 100% del
que este varía críticamente con la den- aceite. Por otra parte, observamos de los
sidad. datos de la tabla 1 que a partir de los
90 minutos existe una importante dis-
Resultados y discusión minución en la cantidad de extracto
obtenido para iguales intervalos de tiem-
• Extracción del aceite a partir de po, en la etapa EVD.
expeller de semilla de chía:
• Extracción del aceite a partir de
Para el caso de la extracción del semillas de chía:
aceite contenido en los expeller de chía,
los datos obtenidos se detallan en la si- Los datos obtenidos para esta extrac-
guiente Tabla donde en la primera co- ción, se detallan en la tabla siguiente
lumna se muestran los tiempos, en la Tabla 2
segunda los gramos de aceite extraídos,
Tiempo Aceite Aceite Extracto
en la tercera los gramos de aceite acu- (min) (g) (acumulado) (%)
mulado en todas las etapas del proceso 0 0 0 0
de extracción y en la cuarta el porcen- 30 13 13 13
taje de aceite recuperado, respecto del 60 6 19 19
total teórico contenido en la muestra. 90 2 21 21
120 1 22 22
Tabla 1
150 1 23 23
Tiempo Aceite Acumulado Extracto Cantidad de extracto recuperado de las semillas
(min) (g) de Aceite (g) (%) en intervalos de 30 min.
0 0 0 0
30 16 16 41 Según la bibliografía (Di Sapio,
60 12 28 72 2008), en el caso de la semilla de chía,
90 5 33 85 ésta contiene entre un 32 – 34 % de acei-
120 3 36 92 te, por lo que claramente puede verse
150 3 39 100 que no se obtuvo un buen rendimiento
Cantidad de extracto recuperado del expeller en en este ensayo, ya que deberíamos ha-
intervalos de 30 min. ber recuperado aproximadamente 99 g
de aceite y sólo logramos extraer 23.



• Curvas de extracción: proceso de extracción, por las condicio-
nes operativas de la Planta Piloto en la
Con los datos obtenidos en ambas ex- cual se obtuvieron las muestras y por las
periencias, se construye la curva de ex- características de una extracción con
tracción (Figura 1) CO2 supercritico.

• Comparación con otros ensayos:

En la Figura 3 comparamos nuestros
resultados con los obtenidos en otro tra-
bajo de extracción de aceite de semi-
llas de chía (rocha Uribe, et al)
Si observamos la Figura 2 para la
curva A (expeller de chía) pueden ob-
servarse claramente las tres regiones
descriptas en los modelos trazados para
Curvas de extracción una típica extracción con CO 2
En el gráfico, podemos ver que para supercritico, algo que no ocurre cuando
el expeller de chía se obtuvo una curva trabajamos con semillas de chía como
típica para una extracción con CO 2 es el caso de la curva B (nuestra) y la
supercritico y que además se logró ex- Curva C (Rocha Uribe).
traer el 100 % de aceite contenido en la La primera sección de la curva A, se
muestra. acerca a lo predicho por el modelo pre-
En el caso de las semillas de chía, sentado por la bibliografía especializa-
no se obtuvo una curva típica, y además da (Brunner, 1994, Taylor 1996, Mamata
no se logró extraer el 100 % de aceite 2000) y podemos inferir entonces que
contenido en la muestra. Inferimos que los fenómenos que gobiernan la extrac-
estos resultados pueden deberse prin- ción en este caso son los convectivos,
cipalmente a dos causas muy diferen- pues en el expeller los aceites en la
tes: a) que los fenómenos de transfe- matriz vegetal están muy disponibles
rencia de masa que tienen que tener para la extracción, manteniendo cons-
lugar en este tipo de extracciones, pu- tante la concentración del extracto en
dieron verse afectados de alguna ma- el solvente, y por lo tanto, saturando su
nera por el tratamiento previo de la capacidad de solvatación.
materia prima y en consecuencia las ca- Si ahora miramos las curvas B y C,
racterísticas del lecho (tamaño de par- podemos ver que en la primer etapa
tícula, humedad, compactación, etc.), ambas difieren demasiado respecto del
o bien b) al caudal másico del CO2, el modelo analizado y eso puede tener que
cual puede sufrir variaciones durante el ver con el pre tratamiento sufrido por


Cornejo & Tita

la muestra y en consecuencia la dispo- Figura 2
nibilidad del aceite y los fenómenos de 100 A
transferencia de masa que se dan en este
caso: para las semillas, el aceite no se 80

encuentra en las superficie de las célu-
las y resulta más trabajoso su disolución 60 C

Extracto (%)
en el solvente y por lo tanto la extrac- 40 100 A
C

ción se hace más lenta en esta etapa y la

Extracto (%)
B 50

pendiente de la curva es menor a la es- 20
B

perada. 0
0 200 400

Si observamos la segunda sección de
0 Tiempo (min)

0 50 100 150 200

la curva A podemos ver que se mantie- Tiempo (min)

ne la forma descripta por la bibliografía
y podemos inferir que en este caso la Curvas A, B, C
extracción está gobernada por fenóme-
nos de transferencia de masa del tipo Conclusiones
convectivos y difusivos, lo que no vemos
que ocurra en el caso de las curvas B y Podemos afirmar que, según nues-
en el C. tros resultados, sería interesante reali-
En una tercera etapa, donde la ex- zar un pre tratamiento de la materia
tracción, según el modelo analizado, prima de modo tal de romper las es-
está gobernada por fenómenos de difu- tructuras celulares donde se alojan los
sión del CO2 dentro de las células y la aceites antes de realizar una extracción
fase sólida que forma la partícula, para supercrítica, ya que de esa manera se
el caso del expeller de chía (Curva A) logran rendimientos mucho mayores en
nos acercamos mucho a este modelo una extracción de aceite con CO 2
pues se observa que la curva toma la supercritico.
pendiente asintótica esperada, con un Podemos inferir también, que en-
porcentaje de extracción cercano al 100 tre las causas que provocan que se ob-
% y en los casos de las semillas (Curvas tengan curvas típicas para una extrac-
B y C) este porcentaje es mucho más ción con CO2 supercritico, las condicio-
bajo y es necesario un periodo de tiem- nes iniciales de la materia prima influ-
po mayor para lograr una extracción yen más críticamente que el equipo de
completa.E extracción utilizado ya que nosotros ob-
tenemos curvas similares al modelo
En el gráfico inserto en la Figura 2, presentado por la bibliografía, usando
pueden observarse las tres curvas de ex- expeller de chía en lugar de las semi-
tracción completas. llas, y otros autores (Rocha Uribe, 2011)
obtienen resultados similares a los nues-



tros para semillas de chía, la que pode- 3. V.Y. Ixtaina, A. Vega, S.M. Nolasco, M.C.
mos considerar una materia prima sin Tomas, M. Gimeno, E. Barzana,
un tratamiento previo como podría ser A.Tecante. Supercritical carbon dioxide
la molturación o el pelletizado, pero uti- extraction of oil from Mexican chia seed
lizando otro equipamiento para la ex- (Salvia hispanica L.): characterization
tracción supercrítica. and process optimization. J. Supercritical
Fluids 55 (2010) 192–199.
Agradecimientos 4. G.Brunner. Gas Extraction, An
Introduction to Fundamentals of
Queremos agradecer a la Universi- Supercritical Fluids and the Application
dad Católica de Salta, por el constante to Separation Processes. Steinkopff,
sostén a nuestros trabajos. Al Ing. Ale- Darmstadt (1994).
jandro Ambrogi, por su incansable apo- 5. Natália Mezzomo, Julian Martínez, Sandra
yo, dirección técnica y su motivación R.S. Ferrei-ra. Supercritical fluid
permanente, hasta su trágico falleci- extraction of peach (Prunus persica)
miento. Al Dr. Javier Moya por sus apor- almond oil: Kinetics,mathematical
tes invalorables y a todos los profesio- modeling and scale-up J. of Supercritical
nales que integran el IESIING. Fluids 51 (2009) 10–16
Además queremos mencionar espe- 6. Farm. Osvaldo Di Sapio ,Ing. Agr. (MSc)
cialmente la generosa colaboración de Mirian Bueno,Dr. Héctor Busilacchi,
Laboratorios Dr. Madaus, quien nos Ing. Agr. Cecilia Severin. Chía: impor-
proveyó de la materia prima necesaria tante antioxidante vegetal. Revista
para los ensayos, y nos asesoró sobre las Agromensajes de la Facultad. Facultad
características de la misma. de Ciencias Agrarias UNR. ISSN
16698584. (2008)
Referencias 7. Beltrán-Orozco M. C. y Romero M. R.
(2003). La Chía, alimento milenario.
1. Gerardo Tita, M. Cornejo, y A. Ambrogi (†) Industria Alimentaria. Septiembre - oc-
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Piloto multipropósito de CO2 supercritico. 8. Mukhopadhyay, M. Natural Extracts using
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Pereza, Henry Castillo Kauila, Gabriel 10. Ambrogi, A, Cardarelli, D.A, Eggers, R.
Rosado Rubio, Carlos Guillermo Alcocer. Fractional extraction of páprika using
Extraction of oil from chia seeds with Supercritical Carbon Dioxide and on-
supercritical CO2 J. of Supercritical line determination of Carotenoids.
Fluids 56 (2011) 174–178 Journal of Food Science, Vol. 76, nro 9,


Cornejo & Tita

2002, 3236-3241. Engineers 42 (1996) 1765–1771
11. Palmer, M. V., Ting S. S. T. Applications 14. Busway, P R. BEelyea, R. J. Busway. Chia
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supercritical CO 2: Experiments and Luis María Campos 585 (C1426BOD)
modeling. The Journal of Supercritical Buenos Aires, Argentina.
Fluids Volume 38, Issue 3. October 2006, info@chiatotal.com www.chiatotal.com
Pages 326-331 (011) 4771-1734 / 4772-2428
13. E. Reverchon, Mathematical modeling of Fax: (011) 4775-4380
supercritical extraction of sage oil, 16. Ou-Smolinski, Christian. Director Ejecu-
J.American Institute of Chemical tivo de Laboratorios Dr. Madaus. Comu-
nicación personal


Universidad Católica de Salta, vol. 6, 2011: 29-44
xx-xx

Caracterización geotécnica y análisis de la estabilidad de los
macizos rocosos del camino de acceso al
C° San Bernardo, Ciudad de salta

L. G. Cerúsico 1 | J. J. Marcuzzi 2

Resumen

En este trabajo se describe la caracterización geotécnica de los afloramientos
rocosos que conforman los taludes del camino de acceso a la cumbre del cerro San
Bernardo, y se evalúa su inestabilidad para producir potenciales deslizamientos.
El análisis de la estabilidad de un talud rocoso no es una tarea sencilla, y re-
quiere de un cuidadoso análisis de campo, para interpretar y comprender la im-
portancia de los factores geoambientales que pueden favorecer los procesos de
inestabilidad de los taludes. La caracterización geotécnica es una metodología útil,
que permite evaluar mediante diferentes indicadores o parámetros los límites de
estabilidad, según los usos para un talud analizado.

Palabras clave: geotecnia, macizos rocosos, taludes, clasificación geomecánica, estabilidad

Introducción aproximada de 300 m desde el piso del
valle, y se ubica aproximadamente en la
El cerro San Bernardo forma parte parte media del borde este de la ciudad
del relieve orográfico de la Sierra de de Salta cuya altura promedio es de
Mojotoro, constituyendo el cierre orien- 1.200 m.s.n.m., en el sector centro-oc-
tal del Valle de Lerma, y cuyas alturas cidental de la sierra de Mojotoro, tam-
máximas no superan los 2.100 m.s.n.m. bién conocida como las serranías de
El cerro San Bernardo tiene una altura Vélez.

1
Escuela de Geología de la Universidad Nacional de Salta.
2
Facultad de Ingeniería e Informática de la Universidad Católica de Salta.

| 29

Marcuzzi & Cerúsico

Esta unidad geoambiental (Marcuzzi últimos tiempos, que comprometieron
J.J. et al, 1996) cumple con diferentes seriamente la estabilidad del camino.
propósitos significativos de actividad so- Según lo antes expresado, se tomo la
cial de los salteños, donde el camino de decisión de encarar este trabajo susten-
acceso adquiere gran importancia. La tado en la importancia que tenía contar
traza del mismo fue inaugurada el 20 de con un análisis de la estabilidad de los
febrero de 1933 y su pavimentación co- taludes y laderas del camino de acceso al
menzó el 24 de febrero de 1971, finaliza- cerro San Bernardo, dado que la deman-
do en 1972, posee una extensión de 3.796 da de uso turístico y social se incrementa
m y un ancho promedio de calzada de en el tiempo. El aumento de la demanda
6,00 m. Los taludes de la traza están de uso, intensifica el tránsito peatonal y
constituidos por afloramientos rocosos y automotor, donde la posibilidad de que
suelos, o una combinación de ambos. los riesgos de deslizamiento puedan lle-
De acuerdo con la importancia so- gar a interesar la seguridad de los usua-
cial que tiene esta unidad del relieve y rios es importante. También la urbani-
por lo tanto también del camino de ac- zación que se localiza en la zona baja de
ceso, es precisamente que el objetivo de las laderas y piedemonte del cerro, son
éste trabajo fue realizar un estudio para áreas de riesgo porque afloran formacio-
la caracterización geotécnica de los aflo- nes rocosas sometidas a fenómenos de la
ramientos o macizos rocosos que con- geodiná-mica interna, externa y proce-
forman los taludes y laderas que afloran sos antrópicos, que condicionan su esta-
a lo largo de la traza. Estos están cons- bilidad. Entonces este análisis se utilizó
tituidos por estratos de diferentes como base para determinar zonas esta-
litologías, fracturados y que por su as- bles, o con mayor potencialidad de pro-
pecto se considera que pueden ser es- cesos de deslizamientos generadores de
tables, pero la realidad en los últimos riesgos.
años ha demostrado lo contrario.
Los problemas de deslizamientos de Metodología de estudio
rocas y otros fenómenos asociados, en
el camino de acceso, por lo menos en El estudio consistió específicamente
los últimos veinte años constituyen un en precisar las características geotéc-
problema cíclico vinculado principal- nicas de los macizos rocosos de acuer-
mente con las condiciones climáticas, do con la propuesta del Council for
caso de las precipitaciones que tienen Scientific and Industrial Research
lugar durante el verano. Así durante el (CSIR) de Sudáfrica, que se basa en la
periodo estival de 2008 por la fuerte metodología desarrollada por
pluviosidad tuvieron lugar procesos de Bieniawski, Z.T., 1973 para determinar
deslizamientos de taludes rocosos, po- el RMR (Rock Mass Rating), que fue
siblemente los más significativos de los modificada por el mismo autor en 1976,


Caracterización geotécnica y análisis de la estabilidad de materiales magnéticos

1979, 1984 y 1989; y actualmente es a).-Las tareas de campo se llevaron
aceptada mundialmente para describir a cabo de acuerdo con las técnicas de
las condiciones geomecánicas de un campo tradicionales de la geología apli-
macizo rocoso. cada, empleando brújula geológica,
Luego, una vez conocidas las condi- GPS, cintas métricas y otros elementos
ciones geomecánicas del macizo rocoso necesarios de exploración.
de acuerdo con el RMR, los taludes que b).-Consistió en realizar reconoci-
conforman los mismos se clasifican se- mientos «in situ» de las características
gún diferentes grados de estabilidad o geológicas dominantes sobre aflora-
inestabilidad, de acuerdo con el méto- mientos considerados claves a lo largo
do de Romana, M. 1985, denominado del camino, como la toma de datos de
SMR (Slope Mass Rating). El método rumbo y buzamiento de su disposición
propuesto por Bieniawski, 1979 y Roma- espacial, y de las discontinuidades, ade-
na 1992; para obtener el MRM y SMR más de la identificación de indicadores
respectivamente, requieren de la deter- de los fenómenos de la geodinámica ex-
minación de parámetros básicos. El mé- terna actuantes. Finalmente se tomaron
todo de trabajo para la caracterización de muestras para determinar en labo-
de los macizos rocosos, involucra aspec- ratorio, los parámetros geotécnicos ne-
tos de campo, laboratorio y gabinete, que cesarios para la caracterización de los
seguidamente se describen: taludes, y evaluar las condiciones de es-
tabilidad. El análisis de las discontinui-
Tareas de Campo dades comprende parámetros, según el
esquema Nº 1.

Esquema Nº 1.- Representación esquemática de los parámetros medidos en las
diaclasas (Hudson, 1989).



Espaciamiento de las disconti- discontinuidades requieren de la deter-
nuidades: es la distancia medida entre minación del buzamiento y dirección de
ellas a lo largo de una línea perpendicu- buzamiento, medidas con brújula
lar a los planos de discontinuidad, se apli- geológica.
có el espaciamiento medio, según Orientación del talud: La orien-
Bieniawski, 1989; para la clasificación del tación de los taludes son difíciles de
RMR y SMR. El espaciamiento se midió medir, la clasificación se realiza con los
con una cinta a lo largo del afloramiento valores medios estimados de las incli-
rocoso, contando el número de juntas en naciones, con un error de ±5º.
una distancia fijada, multiplicada por el
coseno del ángulo entre la normal a las c).-La caracterización de los maci-
juntas y el plano del afloramiento. zos de acuerdo con el RMR se realizó
Estado de meteorización de las en base a los seis parámetros propues-
paredes de las discontinuidades: tos por Bieniawski Z.T., 1979, que son:
incluye parámetros como: rugosidad,
separación, material de relleno, persis- 1) Resistencia a compresión simple
tencia, y alteración de las paredes. Para de la roca
esto se han propuesto una serie de es- 2) R.Q.D.Rock Quality
calas, así Bieniawski 1989, propuso una Designation),
escala de rugosidad fácil de chequear 3) Distancia de separación entre las
en campo, con cinco categorías, donde discontinuidades,
la naturaleza del relleno gobierna el es- 4) Condición de las discontinui-
fuerzo de corte de juntas no acopladas. dades,
Separación de las discontinuida- 5) Flujo del agua subterránea en las
des: es la distancia perpendicular en- discontinuidades y
tre las paredes de rocas de una junta 6) Orientación de las discontinui-
abierta. Depende si la junta está tiene o dades. Con estos parámetros se obtuvo
no agua. La separación de juntas gobier- el Índice de Calidad RMR.
na el desplazamiento necesario para
movilizar la junta de estrés. d).-El índice de calidad RMR varía
Persistencia de las discontinui- entre 0 y 100 y define cinco clases de
dades: según el ISRM, las discontinui- roca designadas con números romanos,
dades pueden ser persistentes o conti- que se corresponden con cinco calida-
nuas, y no persistentes o no continuas. des del macizo rocoso: I) Muy buena,
Agua: las condiciones hidráulicas II) Buena, III) Media, IV) Mala y V) Muy
son estimadas según la propuesta mala. Estos y los diferentes modos de
geomecánica del RMR. falla, en las mayoría de los casos están
Orientación de las discontinui- gobernados por las superficies desarro-
dades: para esto las familias de lladas por las discontinuidades.


Caracterización geotécnica y análisis de la estabilidad de materiales magnéticos

e).-Después de definido el RMR, se Discontinuities in Rock Masses», 1978;
evaluó la estabilidad de los taludes ro- que puede ser medida satisfactoriamen-
cosos mediante la obtención del «SMR te con un lápiz rayador, un martillo
Index» = Índice de Evaluación de geológico o el martillo de Schmidt. La
Masas de Deslizamiento». El índice metodología indica que los ensayos de
SMR es una herramienta muy útil para laboratorio solo son necesarios para ro-
la valoración preliminar de la estabili- cas blandas, porque para rocas duras los
dad de macizos rocosos. El método se valores correlacionables no inducen a
sustenta en reglas simples para el aná- grandes errores, por lo que allgunos au-
lisis de la inestabilidad de los taludes tores han sintetizado los procedimientos
rocosos y proporciona pautas para re- y resultados de ensayos para obtener es-
solver el problema. timaciones de valores de la compresión
uniaxial, caso de las correlaciones reali-
f).-Los resultados fueron volcados en zadas por Deere, 1966 y Beverly 1979.
el mapa geológico base y luego en el Para estimar el Índice de Calidad de
mismo se definieron áreas homogéneas las Rocas, RQD «Rock Quality
de iguales características de estabilidad Designation», que se basa en el porcen-
o no, y se propusieron posibles métodos taje de recuperación de testigos de un
de remediación. sondeo, que depende indirectamente del
número de fracturas y del grado de la
Trabajos de gabinete y laboratorio alteración del macizo rocoso, Palmstrom
1992, propuso una correlación aproxi-
En base a los datos obtenidos en la mada entre el RQD y el recuento
etapa anterior y complementada con la volumétrico de discontinuidades o el
información resultante del análisis de número de discontinuidades por metro
antecedentes, a partir de mapas cuadrado, cuando no se dispone del
topográficos, información geológica exis- RQD. Este se estimó mediante obser-
tente en publicaciones y estudios ante- vaciones de campo, según la fórmula
riores, se procedió a la clasificación alternativa:
geomecánica de los macizos rocosos que
conforman los taludes o laderas. En la- Donde:
«Jv»: número de juntas identificadas en el macizo
boratorio se realizaron los ensayos ne- rocoso por m2,
cesarios que requieren las metodologías «S»: es el espaciamiento medio para las
para este objetivo, esto incluye la iden- discontinuidades de la familia i(m). Priest y
tificación petrológica de las muestras. Hudson, 1976, proponen una correlación entre
el espaciamiento medio entre juntas y el valor del
La resistencia a la compresión sim-
RQD en la dirección perpendicular de las juntas,
ple se estimó según el método propues- según:
to por el ISRM: «Suggested Method for RQD = 100(0.1/S + 1)exp(0.1/S)
the Quantitative Description of Donde S es el espaciamiento medio en metros.



RQD = 115 - 3,3 x Jv (RQD > 100) = Ó v i J 1/ S

por la International Society for
Para ello se realizó, en un metro cua- Mechanics of Rocks (ISMR), 1978, para
drado de afloramiento tomado al azar, determinar los Indices MRM y SMR,
el recuento de diaclasas que se encuen- empleando brújula geológica.
tran en dicho espacio obteniendo de esta • La información necesaria de las
forma el número de juntas por m 2 discontinuidades para la caracterización
(Jv).En el caso que el RQD sea < 0 se lo de los macizos rocosos, consiste en el
toma como valor 0. relevamiento del espaciamiento de las
mismas, su orientación, inclinación, ru-
Metodología general gosidad, estado de alteración e infiltra-
ción de agua. Esta tarea contempla tam-
La metodología general del trabajo bién los espesores de los estratos, su
fue: rumbo y buzamiento. Para este trabajo
se emplearon fichas de campo, que fue-
• Ubicación de los afloramientos ro- ron diagramadas según las necesidades.
cosos visibles en taludes y laderas, de la • En gabinete se procesó la informa-
traza del camino de acceso a la cum- ción de campo para determinar áreas
bre, mediante el empleo de GPS, y de- de similares características geológicas,
terminación de las diferentes litologías geotécnicas e hidrológicas, para el aná-
que los conforman. También se releva- lisis de estabilidad de los macizos, se-
ron los drenajes principales, elementos gún los sistemas de clasificación MRM
estructurales y del relieve que sean de y SMR.
interés para el análisis. • Los resultados del paso anterior, per-
• En cada afloramiento se determina- mitieron elaborar mapas geológico-
ron los parámetros básicos de la geo- geotécnicos bases, de la traza del cami-
metría del talud, como la altura vertical no, empleando la simbología propuesta
(L) y la longitud horizontal (H) para de- por la UNESCO en la Guía para la Pre-
terminar la pendiente del plano del ta- paración de Mapas Geológicos
lud. También se describió en el talud la Ingenieriles (UNESCO, Engineering
cubierta de suelos y vegetación. Se veri- Geological Maps, 1976).
ficaron si existen indicadores de • Finalmente se concibieron las con-
deslizamientos anteriores. clusiones sobre la situación de la esta-
• En superficies representativas de los bilidad de los macizos por sectores de
afloramientos rocosos seleccionados, se la traza y las propuestas de acciones de
procedió al relevamiento de discontinu- control en las partes que presentan
idades según la metodología propuesta mayor susceptibilidad de deslizamien-
to.


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