EL SILLAR1. CONCEPTO DE SILLAR:

Roca piroplastica, La ignimbrita es una roca ígnea y depósito volcánico que consiste en toba dura compuesta de fragmentos de roca y fenocristales en una matriz de fragmentos vítreos.1 Las ignimbritas suelen ser de composición intermedia a felsica.1

ORIGEN DEL SILLAR:

Sobre el origen y modo de formación de estas ignimbritas, opinan coincidentemente que se trata de depósitos de tipo de “nube ardiente”, originados tras la salida de material a la superficie terrestre, por entre una o más fisuras ubicadas en el complejo volcánico del Chachani. Se considera que por una serie de fisuras fue expelido un material silícico en estado fluido y cargado de gas, con tal violencia que se desmenuzó en pequeñísimos fragmentos vítreos. Este gas, cargado de finas partículas rocosas, en lugar de esparcirse por el aire como el humo, se mantuvo en las proximidades del suelo como una masa móvil que, por su elevada temperatura, se fue extendiendo rápidamente por encima del ancho valle abierto que existía entonces entre Arequipa y Yura. Luego, esta mezcla de gas y material sólido fue llenando a su paso todas las depresiones existentes y acabó por nivelar la superficie. Una vez que esta nube piroclástica, cargada de gas y de partículas sólidas, dejó de desplazarse por acción de la gravedad, comenzó la consolidación del material, que en algunos sitios, por acción de la temperatura, se fundió, mientras en otros sólo se consolidó por el peso del material suprayacente o por una ligera cementación. Al producirse la fisura o las fisuras por donde fue lanzada esta masa de lava cargada de gas, los bordes de esta fisura (bordes andesíticos) se destrozaron y sus residuos fueron asimilados por la nube ardiente, que los tuvo flotando, por así decir. Así pues, al no tener ya la suficiente temperatura para fundirlos, la nube los transportó en ese estado e incorporó a su masa. Así es como pasaron a formar parte de la masa de sillar. Esta ignimbrita rellena casi toda la cuenca nororiental de Arequipa, constituyendo una penillanura cuyo origen está determinado por nubes ardientes que emergieron por fisuras terrestres durante la orogenia andina. Las ignimbritas de color salmón tienen una conductividad hidráulica de 5,65*10 cm/s, y actúan en muchos lugares como un acuífero de permeabilidad baja. Una de las características de estas formaciones es que presentan una napa freática que sigue en forma muy aproximada la topografía de la zona. La profundidad de la misma llega a más de 80 presentan estas ignambritas una mediana porosidad y permeabilidad, y se considera que el desplazamiento de las aguas subterráneas se realiza en forma lenta. Asimismo, se les asigna una edad que se ubica entre el plioceno medio y el plioceno superior.

2. PROPIEDADES FISICAS , MECANICAS Y QUIMICAS

2.1. PROPIEDADES FISICAS

2.1.1. GEOMETRIA

Para determinar las características de los bloques de sillar se realizaron ensayos con los dos tipos de bloques más comúnmente empleados:

cc

Bloque especial (60 x25 x 20 cm).

2.1.2. PESO ESPECÍFICO Y PORCENTAJE DE ABSORCION

Los ensayos realizados nos arrojan un peso específico aparente de 2.05 y un porcentaje de absorción promedio de 30.88%.

2.1.3. SUCCION

Estos ensayos se realizaron en una segunda etapa del estudio y se encontró que la succión natural del bloque es de 72 gr/min. (Referida a un área normalizada de 200 cm2). Sumergiendo el bloque durante 10 min. Y oreándolo de 1 a 2 minutos se obtuvo una succión de 23 grs. valor cercano al rango recomendado que es de 10 a 20 gr.

2.2. PROPIEDADES MECANICAS

Las propiedades mecánicas definen la capacidad del material para resistir acciones externas o internas que implican la aplicación de fuerzas sobre el mismo. Esencialmente, estas fuerzas son de compresión, tensión (o extensión), flexión y de impacto.

2.2.1 RESISTENCIA A   LA COMPRESION

La resistencia a la compresión es la carga (o peso) por unidad de área a la que el material falla (se rompe) por fracturación por cizalla o extensional.  Esta propiedad es muy importante en la mecánica de materiales, tanto en situación no confinada como confinada. Dado que los materiales cerca de la superficie terrestre, incluyendo los edificios, suelen estar sometidos a condiciones no confinadas, consideraremos exclusivamente esta situación.

EN SILLAR

En cubos de 7cm. de lado se obtiene como resultado un valor promedio de 87.86kg/cm2 y una desviación estándar de 7.31%.

Desarrollo de

fracturas extensionales y de cizalla como resultado de compresión.

La resistencia a la compresión de los materiales de construcción es muy variable, oscilando desde materiales:

o Muy débiles (<70 kg/cm2)o Débiles (70-200 kg/cm2)o Moderadamente resistentes (200-700 kg/cm2)o Fuertes (700-1400 kg/cm2) hastao Muy fuertes (>1400 kg/cm2).

Las rocas naturales son relativamente resistentes a la compresión (no tanto a la tensión y flexión), aunque las rocas sedimentarias son las más débiles debido sobre todo a su mayor porosidad y variable grado de cementación, al igual que los hormigones. Aunque no puede generalizarse el efecto del tamaño de grano, puede decirse que, en general, la resistencia a la compresión aumenta a medida que aumenta el tamaño de grano de los materiales, a

igualdad de otras variables como composición mineral, estructura, porosidad, cementación, etc.

Deformación frágil y dúctil bajo compresión, torsión y extensión (1, 2 y 3, son los esfuerzos principales mayor, intermedio y menor, respectivamente). Las flechas marcan las tendencias en el comportamiento de los materiales al variar la presión, la temperatura, la presión de fluidos localizados en los poros y la tasa de deformación.

Como se ha indicado más arriba, la presencia de agua en el interior del sistema poroso de un material altera sus propiedades mecánicas. Este efecto se debe dos causas: 1) al desarrollo de presiones hidráulicas en los poros rellenos de agua que afectan a los esfuerzos intergranulares (i.e., contactos de granos), y 2) a la alteración de las propiedades de superficie de los granos (minerales). Esto puede causar inestabilidad a lo largo de superficies más débiles y disminuir la resistencia a la cizalla o fricción, produciéndose una reducción más o menos significativa de su resistencia a la compresión.

La razón entre los coeficientes de resistencia a la compresión del material saturado en agua y seco, denominado coeficiente de ablandamiento, es una medida del efecto del agua sobre la resistencia a la compresión

2.2.2. RESISTENCIA A   LA TENSION

La resistencia a la tensión es el esfuerzo tensional por unidad de área a la que el material falla (se rompe) por fracturación extensional. Esta propiedad, que es una indicación del grado de coherencia del material para resistir fuerzas “tirantes”, depende de la resistencia de los minerales, del área interfacial entre granos en contacto y del cemento intergranular eintragranular.

2.2.3. RESISTENCIA A   LA FLEXION

La resistencia a la flexión, o módulo de ruptura, es la resistencia de un material a ser doblado (plegado) o flexurado.

2.2.4. DUREZA

Aplicadas a los materiales pétreos, esta propiedad es importante para evaluar la trabajabilidad, con utensilios de impacto y abrasivos, de los materiales en la cantera y en la obra. Existen muchos métodos de evaluar la dureza: la resistencia al rayado, a la indentación, a la abrasión,

al rebote y al impacto. La gran complejidad de los materiales pétreos no permite una correlación clara entre los distintos parámetros de resistencia mecánica y de dureza, aunque en general, la dureza de los materiales aumenta a medida que la resistencia a la compresión aumenta.

Dado que las rocas son materiales frágiles, presenta débil o moderada resistencia al impacto, por lo que son materiales trabajables con herramientas de impacto. Esto permite en la mayor parte de los casos un buen acabado. Lo mismo puede decirse de su buena trabajabilidad por pulido, particularmente en rocas como calizas y mármoles, aunque existen rocas relativamente duras (i.e., aquellas que presentan abundante cuarzo, como cuarcitas y granitos) que resisten bien la raya y la abrasión.

2.3. PROPIEDADES QUÍMICAS

2.3.1. EFLORESCENCIA

Es la propiedad que poseen algunos minerales y sustancias químicas (hidratos) de reducirse a polvo por si mismos por pérdida de agua de cristalización al ser expuestos al aire.

3. EXTRACCION DEL SILLAR:

CANTERÍA.

Introducción.

El oficio de cantero es uno de los más antiguos del mundo. A lo largo de la historia de la Humanidad, todas las grandes civilizaciones han construido templos, palacios, iglesias, murallas y casas persiguiendo, además de una

utilidad, plasmar en piedra una serie de conceptos o ideales que de haber estado construidos en otros materiales no hubieran asegurado de igual forma la inmortalidad de sus obras.

La importancia de los trabajos de cantería queda manifiesta simplemente al observar las iglesias y las grandes catedrales europeas, construidas utilizando como pieza base los sillares; o las obras levantadas anteriormente por los romanos (vías de comunicación, puentes, acueductos, etc.) con adoquines, bloques o mampuestos.

Hoy en día, además de la utilización en la construcción de edificios, un sector muy importante en el que están presentes los trabajos de cantería es el constituido por el arte funerario.

Definición.

Son obras de fábrica con piedras naturales, labradas o sin labrar, trabadas directamente o con algún conglomerante.

Trabajo de las piedras.

Una de las características básicas que deben poseer las rocas empleadas en cantería es la labrabilidad, definida como la aptitud o facilidad que presenta una roca a dejarse dividir, desbastar, labrar o pulimentar. El corte, realizado con sierras o con sistemas de cuñas, deberá seguir la dirección del grano de la roca, sobre todo si ésta está estratificada.

Normalmente, la aptitud de labrabilidad disminuye cuando las piedras son demasiado duras, excesivamente tenaces o con una estratificación demasiado marcada.

Dado que las piedras se colocan en obra en su estado natural, salvo tratamientos de conservación, los trabajos que se realizan antes de dicha colocación, van encaminados a darles la forma adecuada que deben tener en obra, así una vez que se han extraído los bloques de la cantera es necesario darles la forma adecuada para su posterior colocación en la obra.

Las diversas operaciones se engloban con el nombre de labra de la piedra y no se realizan siempre todas a una misma piedra, sino que dependen del uso a que se destinen. Estas operaciones son las siguientes:

Corte:

Se realiza a pie de cantera para evitar bloques excesivamente grandes y de difícil transporte. Para este trabajo se utilizan mazas, cuñas y sierras. Lo normal es utilizar sierras de dientes en las rocas blandas y helicoidales en las duras.

Desbaste:

Para dar a las piezas unas dimensiones aproximadas a su perfil definitivo, se procede al desbaste, ya que la forma conseguida en la operación anterior es irregular.

Se realiza en taller, labrando con cincel, con martillo de desbastar o con martillo neumático, dejando siempre una holgura de 3-4 cm. denominada "creces de cantera" para evitar roturas que arruinen el bloque.

.Acabado o labra:

Abarca una serie de operaciones, realizadas cada vez con mayor esmero y precisión según avanza el trabajo, hasta dar a la piedra el tamaño y la forma deseada y definitiva antes de su colocación en obra. Dependiendo del grado de perfección buscado, la labra será basta o tosca, mediana o fina, en función del estilo y la calidad de la obra.

Se utilizan diversas herramientas como cinceles lisos o dentados, escodas, almádenas, bujardas y martillos neumáticos.

Proceso de labra de un sillar:

Elección de la primera superficie de trabajo y desbaste previo:

Labra de un sillar, elección primera superficie.

Labra de un sillar, desbaste previo.

Labra de la superficie de trabajo:

Labra de un sillar, definición de la primera cara

Labra de un sillar, definición de la primera cara

Labra de un sillar, definición de la primera cara.

Labra de un sillar, definición de la primera cara.

Labra del resto del sillar

Labra de un sillar, labra de las otras caras.

Labra de un sillar, labra de las otras caras.

Puesta en obra: Asiento a junta llena.

Labra de un sillar, puesta en obra.

Puesta en obra: Asiento mediante colado de juntas.

Labra de un sillar, puesta en obra.

Talla:

Le da un aspecto exterior totalmente acabado. Cuando el acabado debe tener un nivel exigente, se efectúan una serie de operaciones denominadas

talla, por medio de diversas herramientas como punteros, cinceles, gubias, bujardas o más modernamente, punteros eléctricos o discos de pulir.Normalmente la piedra de sillería, se encuentra aquí terminada, pero en aplacados y pavimentos, es necesario pulirla para un menor ataque químico.

Pulido:

Se realiza en los casos citados o en piedras decorativas. Consiste en desgastar la superficie dejándola perfectamente lisa, aunque sin brillo.

Para poder pulir la piedra, debe ser dura, de grano fino y homogéneo. Las mejores son los mármoles, granitos y alguna caliza. Se realiza con abrasivos frotando la superficie, primero con productos blandos y luego más duros y finos de grano fino, pero siempre de mayor dureza que la piedra a pulir. Se realiza a máquina mediante discos a gran velocidad.

En el pulido de mármoles se utiliza el asperón o piedra pómez y en los granitos esmeril o carborundum.

Bruñido:

Se realiza para quitar las rayas producidas por los abrasivos y dar brillo superficial. Se realiza con discos de esparto, agua y blanco de España, trípoli o polvo de azufre.

Previamente las piezas son sometidas al curado o cerrado de poros con un "mástic" o cola. Actualmente se utilizan resinas sintéticas de curado rápido con polvo de la misma piedra.

Actualmente existen numerosos tipos de máquinas y herramientas que permiten realizar la mayoría de las operaciones de corte y labra en cantería de una forma más eficaz y rentable que con los tradicionales métodos y herramientas manuales. Sin embargo, el dominio de las técnicas manuales de la labra de la piedra, fruto del conocimiento de la piedra natural, proporciona al cantero la posibilidad de efectuar todo tipo de trabajos

adicionales, tales como labrar molduras, realizar muescas, etc., en piedras preparadas anteriormente con máquinas. Del mismo modo, el conocimiento de los métodos y herramientas manuales de labra se hace imprescindible a la hora de aplicarlos en intervenciones de conservación y restauración en edificios de nuestro Patrimonio.

Diferentes herramientas utilizadas en cantería.

4. TIPOS:  

En Arequipa, existen diferentes tipos de sillar, todos éstos son rocas piroclásticas (partículas de fuego) de baja densidad

A) SILLAR DE COLOR BLANCO: es el más importante, porque es el más compacto y cohesionado, esto se debe a que la lava que expulsaron los volcanes se solidificó más lentamente; haciendo que este material pétreo sea más sólido. 

B) SILLAR DE COLOR ROSADO: Si observamos en las canteras, encima de las columnas de sillar blanco se depositan tobas o rocas ligeras de dicho color, pero a diferencia del sillar blanco, no es compacto, y por lo tanto no es fácilmente utilizable como material de construcción, aunque se utiliza como un componente de agregado en la fabricación del cemento Yura de Arequipa. 

C) SILLAR DE COLOR CREMA: es muy poroso. 

D) ENCHAPES DE SILLAR: son ligeros y de tonalidades grises. 

APLICACIÓN EN ESPACIOS INTERIORES:  Su textura es muy rica y estéticamente agradable, motivo por el cual muchas personas lo prefieren “al natural” o caravista, aunque también

puede ser estucado. 

• SILLAR BLANCO Para el recubrimiento de ambientes exteriores e interiores, teniendo también uso en esculturas, columnas, fuentes, adoquines, etc. 

La piedra sillar cuando es utilizada para efectos decorativos por su fondo blanco que presenta nos permite hacer incrustaciones y/o combinaciones con otro tipo de materiales como: cerámica, madera, resina, etc. dando a la pieza artística una presentación muy armoniosa. 

• SILLAR ROSADO Por ser más compacto y tener menos presencia de piedras está destinado a la escultura y a resaltar detalles en las edificaciones como marcos de ventanas o puertas, etc. 

• SILLAR CREMA Utilizado en la construcción, en muros de contención. No muy utilizado en acabados del hogar por ser muy poroso. 

•ENCHAPES DE SILLAR Vestíbulos, patios internos, bovedillas, medios arcos, jardines internos) y cualquier otro detalle que la creatividad de los arquitectos y diseñadores consideren adecuados. 

5. COSTOS DEL SILLAR

Las canteras de sillar siempre han sido explotadas por el hombre arequipeño, quien ha generado bloques de tamaños variados y formas diversas, y cuyo material extraído en la actualidad es vendido por los talladores en las mismas canteras.

Los arequipeños están orgullosos del sillar que ya lo exportan a diferentes países, pero con valor agregado. Sin duda esta roca volcánica forma parte de la historia de la región.

Algunos sillares son utilizados para levantar pequeños cuartos en los pueblos jóvenes, mientras que otros servirán para reconstruir las casonas del Centro Histórico dañadas por el terremoto de junio del 2001. Aunque hay lotes que ya son vendidos a Venezuela, Estados Unidos e Italia.

Su venta se hace en “tareas”, que son paquetes de 200 unidades con dimensiones aproximadas de 55 cm de largo, por 30 cm de alto y 20 cm de espesor y un peso aproximado de 25 kilos por unidad. Cada bloque de sillar estándar se vende a S/. 1.50 en las canteras. Por lo que los comerciantes pagan S/. 300.00 nuevos soles.

Se pueden maquinar las láminas hasta un ancho de 30 cm, el largo puede llegar hasta 1m de acuerdo al espesor que Ud. lo requiera. El precio por m2 es de S/. 34.00 nuevos soles.

El costo del sillar “puesta en obra” a 400 y 460 soles, dependiendo de la distancia a donde es trasladada. Los traslados son considerados como “viajes”. El precio de la mano de obra oscila entre los S/. 25.00 y los S/.27.00 nuevos soles.