Content
- La mercaderia mineral més bàsica
- Tipus de roques per a la pedra triturada
- Calcària
- Dolomita i calcària dolomítica
- Granit i Trap Rock
- Gres i quarsita
- Cendra i Scoria volcànica
- Marbre
- Pedra triturada contra grava
- Transport, importacions, exportacions
- Reciclatge
- Pedra triturada: oferta i demanda
- Conservació agregada
Molts tipus de pedra picada: La pedra picada no és una "mercaderia normalitzada". Es realitza mitjançant la mineria d’un de diversos tipus de roca com ara calcària, granit, roca trampa, scòria, basalt, dolomita o gres; aixafar la roca; i després seleccionar la roca triturada a mides adequades per a l’ús final previst. L’ús previst també dicta quins tipus de roca s’han d’utilitzar.
Pedra aixafada: l'heroi mineral de Unsung: Sovint es considera que la pedra picada és una de les mercaderies més baixes, però s'utilitza per a una gran varietat de propòsits en tantes indústries que s'hauria de situar en un lloc de distinció. És la mercaderia geològica sobre la qual es construeix gairebé tot. El núvol de paraules Wordle que apareix a dalt mostra alguns de la seva diversitat d’usos.
"Unsung Minero Hero" és una cita del desaparegut Dewey Kirstein, Geòleg Econòmic i un dels primers autors dels primers.
La mercaderia mineral més bàsica
La pedra picada és la mercaderia mineral més bàsica del món. És abundant, àmpliament disponible i barat. És un material que la gent coneix a gairebé totes les parts del món.
El 2017, els Estats Units van produir un total d’uns 1.33 mil milions de tones de pedra picada. Es tracta d’una mitjana d’unes quatre tones de pedra triturada per a cada ciutadà. La majoria de la gent té problemes imaginant com es van utilitzar quatre tones de pedra triturada el darrer any per al seu benefici. Això suposa uns vint quilos de pedra triturada per persona i dia durant tot l'any.
La majoria de la pedra triturada s’utilitza en la construcció d’autopistes i la construcció d’edificis. En la construcció d’una carretera d’asfalt de dos carrils s’utilitzen unes 25.000 tones de pedra picada per milla. Per construir una petita subdivisió residencial s’utilitzen prop de 300 tones de pedra triturada per habitatge. Al núvol de paraules d'aquesta pàgina es poden veure molts altres usos de la pedra picada. Una llista més gran s'inclou a la taula situada a prop del final de la pàgina.
Tipus de roca emprada per a fer pedra picada: La quantitat aproximada de diferents tipus de roca utilitzada per fabricar pedra triturada als Estats Units l'any 2017, quan la producció anual total va ser d'aproximadament 1.33 mil milions de tones de pedra. Dades de l’Enquesta Geològica dels Estats Units (USGS).
Tipus de roques per a la pedra triturada
Per fer pedra picada s'utilitzen molts tipus diferents de roca. Entre els tipus de pedra picada als Estats Units durant el 2017 es troben els següents: calcària, granit, roca trampa, gres, quarsita, dolomita, cendra volcànica i scòria, marbre, pissarra, dacita, closca i marja calcària. La seva importància relativa es mostra en el gràfic d'aquesta taula. Cadascun d'aquests tipus de roca és adequat per a diversos usos i no és adequat per a d'altres. A continuació, es descriu una breu descripció de les roques més importants per a la pedra picada.
Calcària
Calcària: Calcàries triturades de diverses mides de partícules, des de la part superior esquerra de les agulles del rellotge: agregat gruixut, pedra calcària triturada, calcària correguda de mines i fines calcàries
La pedra calcària és una roca composta de carbonat càlcic (CaCO)3). És el tipus de roca més utilitzat per fabricar pedra triturada als Estats Units. Manté aquesta posició perquè és àmpliament disponible i adequada per a una major diversitat d’usos que qualsevol altre tipus de roca.
La pedra calcària es pot utilitzar per fer ciment. És l’ingredient principal del formigó. S'utilitza com a material de base per a carreteres, carreteres rurals, edificis i construcció de ferrocarrils. S’utilitza per fer calç agrícola i per a la neutralització d’àcids a la indústria química. Hi ha molts productes elaborats amb o utilitzant calcàries que consumeixen un petit volum de material. Aquests inclouen grana d’aviram, terratzo, vidre, sorbents de contaminació de l’aire, pols de seguretat de mines, complements d’aliments per a animals, cosmètics, suplements dietètics i flux de forn de voladura, entre altres.
A més de la seva idoneïtat per a molts usos, la pedra calcària també s’utilitza per fer pedra triturada perquè es trenca fàcilment i és més suau que l’acer utilitzat en equips de trituració, classificació d’equips i cames de camions. En comparació amb les roques més dures com la quarsita, la pedra calcària provoca un desgast molt menor dels equips amb els quals entra en contacte.
A tall d’exemple, imagineu-vos un camió carregat de 10 tones de quarsita triturada. Cada peça de quarsita que estigui en contacte amb el llit i els costats del llit del camió tindrà punts i vores afilades. També tindrà la pressió de tota la roca en la càrrega anterior aplicada a ella. Quan el conductor aixeca el llit per bolcar la càrrega, cada trossos de quarsita que tingui en contacte amb el llit del camió col·loca una ranura al metall mentre llisca el portell del camió. El llit del camió es farà més prim amb cada càrrega de roca que es bolca. Els propietaris de camions no estaran contents quan hagin de reparar o substituir els camions després d’un temps d’ús. Desgast similar es produirà en els equips de trituració, pantalles i qualsevol equip que es posi en contacte amb la pedra. Ara ja saps per què les empreses mineres prefereixen fer una pedra calcària que una quarsita.
Dolomita i calcària dolomítica
La dolomita (AKA "dolostone") i la pedra calcària són roques molt similars. La dolomita és un carbonat de calci magnesi (CaMg (CO)3)2), mentre que la pedra calcària és un carbonat de calci (CaCO)3). La pedra calcària és més eficaç per a la fabricació de ciment i per neutralitzar els àcids. La dolomita té una duresa de Mohs de 4 en comparació amb les calcàries amb una duresa de Mohs de 3. Aquesta diferència de duresa fa que la dolomita sigui més duradora quan la roca és sotmesa a una abrasió.
La dolomita, la pedra calcària dolomítica i la pedra calcària tenen aspectes similars i solen aparèixer junts a les unitats de roques extretes en una sola pedrera; tanmateix, rarament són minats com a productes separats. Una quantitat significativa del material indicat com a "calcària" en el gràfic de la taula anterior és realment calcària dolomítica i dolomita.
La majoria de les pedreres venen la seva producció com a "pedra calcària", cosa que és acceptable per als clients de la indústria de la construcció si la composició química de la roca no és important. Els clients interessats en la roca amb finalitats químiques, neutralitzacions d’àcids, flux de forns o fins agrícoles probablement exigiran roca que tingui la composició química d’una calcària molt pura o d’una dolomita molt pura.
Granit i Trap Rock
Roca aixafada: Roques ígnies aixafades de diverses classes, des de la part superior esquerra en sentit horari: roca trampa, granit blanc, roca de lava i granit vermell.
El granit és el nom laymans utilitzat per a qualsevol roca ígnia de color clar que s'utilitza en la construcció. El granit, la granodiorita, la diorita i la riolita són algunes de les roques ígnies de colors clars que s'anomenen "granit" en la indústria de la construcció.
"Trap rock" és un nom laymans utilitzat per a qualsevol roca ígnia de color fosc que s'utilitza en la construcció. El basalt, la peridotita, la diabasa i el gabbro són exemples de roca trampa.
El granit i la roca trampa són el segon i el tercer tipus de roques més utilitzats per produir pedra picada. Són superiors a les calcàries quan s’utilitzen en aigües o sòls àcids i quan se sotmeten a l’abrasió. Poden substituir la calcària com a agregat de formigó i quan es necessita un agregat durador.
Alguns geòlegs no els agrada com la gent de la indústria de la pedra triturada utilitza la paraula "granit". Aquesta indústria ven milions de tones de "granit" a l'any i ha utilitzat la paraula "granit" d'aquesta manera durant generacions. No canviaran la seva terminologia per satisfer a uns quants geòlegs exigents.
Gres i quarsita
La pedra sorrenca i la quarsita es componen principalment de quars, un mineral molt durador, però cadascun té els seus inconvenients en la indústria de la construcció que limita el seu ús. La pedra sorrenca està generalment composta per grans de sorra cimentats entre minerals de calcita, argila o silicats que s’han precipitat entre els grans de sorra. El ciment no sol omplir completament tots els buits entre els grans de sorra, deixant una porositat que normalment oscil·la entre el 5 i el 30%. Aquest espai de porus permet a la roca absorbir aigua. L'aigua s'expandirà en volum fins a un 9% cada vegada que es congela. Al llarg de molts cicles de descongelació, les forces d'aquesta expansió tenen la capacitat de desallotjar els grans i trencar la roca. És per això que el gres no és popular per a l'ús a llarg termini en zones on es produeixen temperatures de congelació.
La quarsita és una gres que ha estat metamorfosada. El procés de metamorfisme escalfa i comprimeix la roca i sovint fa que els grans de sorra es soldin entre si. Això pot produir una roca extremadament duradora que normalment no té les preocupacions de congelació de gres. El quarsita pot ser realment tan durador que és difícil minar, manejar i transportar als llocs de construcció.
El quarsita té una duresa de Mohs de 7. Això fa que sigui més difícil que les mandíbules trituradores, cubetes de càrrega, pantalles de tallatge, llits de camions i altres equips utilitzats per manejar i processar la pedra. Com a resultat, pot portar un desgast molt car en equips essencials. Per això, s’evita alguna de les roques més duradores dels Estats Units per a ús de la construcció.
Cendra i Scoria volcànica
La cendra volcànica i l'escòria són roques vesiculars, és a dir, contenen buits que es van formar quan les bombolles de gas van quedar atrapades dins de la roca, ja que es solidificava d'una fosa. Aquests buits disminueixen la resistència a la càrrega i la durabilitat de la congelació del material. Tot i això, els buits fan que la roca sigui més lleugera. La rugositat superficial de la pedra l’ajuda a unir-se eficaçment quan s’utilitza com a agregat de formigó. Aquestes propietats sovint fan de cendres volcàniques i de scòria bones roques per produir agregats lleugers, formigó lleuger i grànuls de sostre.
La menor densitat de cendres i scoria volcànica fa que siguin més fàcils de manejar quan s’utilitzen en jardineria, jardineres, graelles de gas, saunes i altres usos similars. L’elevada superfície d’aquestes roques les fa adequades per a la filtració de la pedra en algunes aplicacions d’abocament i drenatge d’aigües residuals. La seva forma angular i la baixa densitat els fa adequats per utilitzar-los com a material de tracció que s’estén a les carreteres nevades.
Marbre
El marbre de gra fi i el marbre dolomític es poden triturar i utilitzar per a la majoria dels mateixos propòsits que la pedra calcària. Quan són cristallinament gruixudes, aquestes roques sovint es descomponen a causa de les escletxes, cosa que pot reduir la seva durabilitat.
Alguns marbres blancs són prou purs perquè es poden triturar, processar per eliminar les impureses, i s'utilitzen com a pedra de grau químic, merda, farcits, extensors i fins i tot en cosmètics i suplements dietètics per a humans i animals. Aquests marbres d’alta puresa constitueixen una de les pedres més picades de valor.
Grava Aquests còdols, amb formes arrodonides produïdes pel transport d'aigua, són el que els geòlegs anomenarien "grava". No obstant això, la majoria de la gent utilitza la paraula "grava" de forma intercanviable tant per a "grava" com per a "pedra picada".
Pedra triturada contra grava
Per a un geòleg, la “pedra picada” i la “grava” són dos materials ben diferenciats. La “pedra triturada” és un producte comercial elaborat per la mineria de la roca i triturant-la en peces angulars. El “grava” és un material natural que consisteix en partícules de roca transportades per aigua amb més de dos mil·límetres de diàmetre i que solen tenir una forma arrodonida com a conseqüència del seu transport d'aigua. La forma dels grans i el paper de l'home per produir-los són les diferències que separen la pedra picada de la grava.
La persona mitjana dels Estats Units rarament utilitza el terme "pedra picada". En lloc d'això, la paraula "grava" s'utilitza genèricament per a gairebé qualsevol tipus de material de roca amb una mida de partícula al llarg d'uns pocs mil·límetres. La seva "grava" inclou tant la pedra aixafada com la grava dels geòlegs.
Producció de pedra triturada dels EUA: Valor de la pedra picada produïda el 2015, per estat. Aquest mapa mostra els principals llocs de producció com a punts negres i els estats es classifiquen segons la producció de pedra picada en valor dòlar durant l'any natural 2015. L'histograma situat a la part inferior de la imatge mostra els estats en ordre de classificació.
Transport, importacions, exportacions
La pedra triturada és una mercaderia a granel que és molt pesada i molt costosa de manipular i transportar. El 2012, el cost mitjà de la pedra triturada als Estats Units al lloc de la planta va ser de 9,75 dòlars per tona mètrica. El transport al lloc de treball pot augmentar significativament el cost de la pedra. Almenys el 80% de la pedra triturada produïda als Estats Units surt de la planta mitjançant camió. El transport de camions afegeix 12-15 cèntims addicionals per tona de milla al cost lliurat de la pedra. Per exemple, si la planta es troba a 20 milles del lloc de treball, el cost del transport serà d’uns 2,40 a 3,00 dòlars la tona.
El transport ferroviari i de barques ha reduït els costos per tona de milla; tanmateix, molt poques pedreres es troben en línies de ferrocarril o rius. La major part de la pedra enviada per ferrocarril o barcassa s'ha de carregar en un camió per al seu transport local. El cost d'aquest maneig pot ser de 30 a 50 cèntims addicionals per tona. Per aquesta raó, la pedra triturada és una mercaderia que es consumeix generalment sempre que hi hagi material que compleixi les especificacions de feina.
Algunes zones metropolitanes es troben a una distància molt costosa de la font de pedra triturada més propera. Aquestes ciutats solen ser servides per jardins de distribució que reben pedra picada per ferrocarril o barcassa de pedreres llunyanes. Això pot disminuir significativament la distància de camió i proporcionar pedra als consumidors de la ciutat amb un menor cost lliurat.
S’importa o exporta pedra molt poc triturada als Estats Units. Els costos de transport i manipulació són tan elevats que menys de l’1% del consum intern de pedra triturada dels Estats Units s’assumeix per les importacions. A excepció d'algunes zones costaneres subjacent per una àmplia plana de sediments en lloc de roca, es troba localment disponible la pedra picada de qualitat adequada a la majoria de parts dels Estats Units.
Suplents reciclats: Substituctors reciclats per a la pedra triturada. Començant a la part superior esquerra i anant cap a les agulles del rellotge: formigó triturat, runes de construcció triturades, maó aixafat i grava aixafada amb asfalt.
Reciclatge
A tot els Estats Units, les empreses estan reciclant materials de construcció i utilitzant-los com a substitut de la pedra picada. L’Enquesta Geològica dels Estats Units va rebre informes dels productors que es van produir aproximadament 30 milions de tones de substituts de pedra triturada mitjançant el reciclatge el 2012. Aquest nombre anual ha estat creixent, però es creu que és molt inferior a la quantitat real de reciclatge que es fa, a causa de la no-denúncia i el reciclatge realitzats fora de les empreses incloses en la seva enquesta anual de pedra picada.
El formigó de ciment portland usat dels llocs d’enderroc es porta sovint a una pedrera o a un pati de distribució, on és triturat, processat per treure metall, tamisat a mida, i després venut com a substitut de pedra triturada. Aquest material funciona bé com a farciment, base de la carretera i en altres usos on la pedra no hagi de complir especificacions estrictes. El reciclatge elimina la necessitat d’un lloc d’eliminació i el producte es pot vendre del 50 al 80% del preu de la pedra de cantera.
El formigó asfàltic és sovint reciclat per equips especialitzats de pavimentació que poden despullar una carretera d’asfalt i produir un producte triturat que es pot utilitzar directament al lloc de treball. Els maons usats i els residus barrejats de formigó i formigó també es trituren, tallen i es venen com a substitut de la pedra triturada.
Gràfic de producció de pedra picada: Tendències de producció de pedra picada dels darrers 100 anys. Dades de la USGS. La producció de pedra picada ha estat generalment a l'alça, amb la majoria de les caigudes causades per recessions econòmiques importants o menors. L'augment dramàtic va començar poc després de la Segona Guerra Mundial quan es va desenvolupar un equip de pistes efectiu.
Pedra triturada: oferta i demanda
La demanda de pedra triturada es basa en projectes d’infraestructures governamentals, construcció comercial i residencial i altres tipus de construcció. El gràfic de línia d'aquesta pàgina mostra la tendència de la producció de pedra picada als Estats Units entre el 1915 i el 2017.
S'utilitzava poca pedra triturada abans de la Segona Guerra Mundial perquè era molt difícil de produir. Tot i això, després del desenvolupament d’equips de pista duradors (un dels pocs avantatges de la guerra), la producció de pedra picada va començar a créixer ràpidament. El creixement s'ha vist interromput per les recessions de l'economia general, que es mostra en el gràfic com a caigudes de producció de mida variable. Actualment, la demanda encara s'està recuperant de la Gran Recessió, però els manteniments i els projectes diferits d'infraestructures podrien generar una gran demanda de pedra picada a mesura que l'economia es recuperi.
Mapa generalitzat: Representació simplificada d'un mapa de recursos agregats elaborat per l'Arizona Geològica de l'Estudi de l'àrea metropolitana de Fènix i les regions circumdants. En aquesta zona, les sorres i les fosses no consolidades associades a les valls del rierol són una font de materials de construcció fàcilment excavables i de gran qualitat.
Conservació agregada
Generalment, els Estats Units i la majoria d’altres països tenen un enorme recurs de pedra triturada que, sobre la base del seu volum, es podria considerar inesgotable. No obstant això, aquests recursos significatius es redueixen ràpidament a mesura que s’edifiquen edificis, carreteres i comunitats per sobre d’ells i la terra queda limitada a l’activitat minera a causa de la conservació, la zonificació i les prohibicions locals.
Algunes comunitats han rebut despertars quan s’aproven grans projectes de construcció que superen les capacitats dels productors locals de pedra picada, però la propera font d’especificació més propera es troba a 60 quilòmetres. Això pot triplicar el cost de la pedra triturada, netejar el pressupost del projecte actual i augmentar el cost de la pedra triturada per a tota la futura construcció.
Per evitar-ho, la indústria de la pedra triturada defensa que identifiquin recursos locals de pedra triturada i posin àrees de banda per al seu desenvolupament. Si es fa això, es pot assegurar un recurs local de pedra triturada i es pot reduir el cost de cada futur projecte de casa, carretera i construcció.
Alguns estats s'adonen de la importància de la conservació dels agregats i exigeixen als governs locals que incorporin informació sobre els recursos agregats en els seus esforços de planificació. L’Anquesta Geològica d’Arizona va preparar una avaluació global de recursos per a l’àrea metropolitana de Phoenix i les regions circumdants d’Arizona per ajudar els governs locals a complir les lleis estatals.
"La secció de protecció agregada del Projecte de llei regulador dels drets, SB 1598, de 2011 requereix que els comtats i els municipis d'Arizona revisin els seus plans generals per identificar els agregats a la seva jurisdicció i implementin polítiques per preservar els recursos agregats per a un ús futur evitant l'ús incompatible del sòl."
Van elaborar un mapa generalitzat que representa les unitats geològiques presents a la superfície que han estat o poden ser explotades per a recursos agregats. A la seva avaluació s’inclouen descripcions d’aquestes unitats geològiques. L’avaluació està disponible en línia on pot servir d’eina de planificació de l’ordenació del territori per als governs locals i com a font de dades de reconeixement per als productors agregats.