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Localización rio Chinchiná. Fotos: Omar Bernal Orozco, Magister en Construcción de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) sede Manizales.

Muestra de rocas naturales.

Materiales triturados por volumen.

Clasificación de tipos de rocas.

Composición mineralógica de las muestras.

Los materiales pétreos son materia prima importante para el área de construcción de ciudades como Chinchiná, Manizales, Villamaría, Palestina, Dosquebradas, Santa Rosa y Pereira.

Omar Bernal Orozco, magíster en Construcción de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, realizó una investigación en la que determina cómo se debe explotar el río ocasionando el menor impacto ambiental, tener mayor producción y obtener mejor calidad en los materiales utilizados para fabricar concreto.

La cuenca del río Chinchiná cubre 112 mil hectáreas, la mayoría ubicada en el municipio de Manizales (72,23 %), cerca del 10 % en Chinchiná, el 8,8% en Villamaría, el 5,3% en Neira y el 3,4% en Palestina.

Alrededor de esta gran cuenca vive la mitad de la población de Caldas, que es la principal fuente de abastecimiento de la hidroeléctrica CHEC (Central hidroeléctrica de Caldas), de EPM.

Las propiedades del concreto dependen en gran porcentaje de las características y propiedades de los agregados utilizados, debido a que representan en promedio el 80 % de su peso.

La característica más importante es la resistencia a la compresión. “Esta propiedad mecánica está altamente relacionada con la composición mineral de los agregados, los cuales varían según su fuente de extracción. Los agregados o áridos son materiales inertes, de forma, granular, naturales o artificiales, que aglomerados por el cemento portland en presencia de agua conforman un todo compacto, que se conoce como concreto u hormigón”.

Los agregados gruesos de origen natural más utilizados en la industria son los triturados de rocas extraídos de diferentes fuentes geológicas, que están compuestos por granitos, rocas calcáreas, basálticas y mármol.

Muestreos para estudio

El estudio se dividió en tres fases; identificación y recolección de material para muestreo clasificado por diámetro de la roca; trituración del material, y clasificación de los agregados triturados diferenciando el tipo de roca.

El primer muestreo se realizó con materiales naturales por retículo. “Esta metodología consiste en seleccionar rocas de tamaño natural arrastradas por el río, que se toman de los agregados acumulados en la zona de extracción por medio de retroexcavadora. El material tiene tamaños de distintos diámetros por proceso natural”.

La segunda toma de muestras se realizó con materiales triturados por volumen. “En este caso las rocas fueron seleccionadas por medio de una pala de mano, de montículos creados por la banda transportadora de la trituradora”.

De las pruebas seleccionadas, se identificó que el material tiene rugosidades en todas las caras y son de superficie irregular, lo que mejora ampliamente la adhesión entre el cemento y el agregado grueso.

Estos experimentos permitieron determinar que la resistencia a la compresión esta correlacionada con aspectos físicos de las rocas, tales como textura, naturaleza, porosidad y fragilidad. “De las muestras tomadas, el material de menor resistencia fueron las metabasitas, las granodioritas y los basaltos”, explica el investigador.

De acuerdo con los ensayos realizados se encontró que los pórfidos andesíticos y dacíticos son las rocas con mejores características para fabricar concretos estructurales. “Estas se encuentran en su mayoría en la cuenca medio del Río Chinchiná, por lo cual es un sitio predominante para obtener materiales aptos para el uso de concretos con una calidad alta”.

En sus crecientes menores y medianas, el río Chinchiná solo arrastra arenas y material pequeño, mientras que en las grandes se produce el traslado de los materiales medianos que deben ser triturados. “También transporta piedras de gran tamaño que se deben partir con un martillo demoledor”.

Todos los materiales encontrados en el río, después de ensayos de desgaste y solidez, porcentaje de partículas alargadas y planas, son aptos para la fabricación de concretos hidráulicos, bases y sub bases granulares, bajo las normas actuales de construcción, concluye el estudio.