Grava: definición, tamaños, tipos y usos en construcción y drenaje
La grava es una partícula de roca pequeña y suelta. Es cualquier roca suelta que sea mayor de 2 mm en su dimensión más pequeña (aproximadamente 1/12 de pulgada) y que no supere los 64 mm.
La grava pequeña se compone de gránulos (>2 a 4 mm/0,079 a 0,16 pulgadas). La grava grande se llama guijarros (>4 a 64 mm/0,16 a 2,5 pulgadas).
Las partículas más pequeñas que la grava son la arena (aprox. 0,0625 a 2 mm). Por encima de la grava se sitúan tamaños mayores como cantos rodados, cantos (cobble) y bloques o guijarros mayores, según la clasificación granulométrica.
La grava y la arena se utilizan para el revestimiento de las carreteras y para el cemento y el asfalto. Las mezclas de grava y arena mezcladas con diversos materiales triturados se conocen como agregados en el comercio. Se utiliza para el drenaje en los bajos de las carreteras, y para otros fines.
Tamaños y clasificación
- Granulado: 2–4 mm (grava fina o gránulos).
- Guijarros/pebbles: 4–64 mm (grava gruesa).
- Arena: <2 mm (partículas más finas que la grava).
- Cantos/cobble: 64–256 mm (más grandes que la grava).
- Bloques/rocas grandes: >256 mm.
Estas clases se basan en la escala Udden–Wentworth, comúnmente usada en geología y en ingeniería civil. En la práctica industrial se emplean también normas como ASTM o AASHTO para definir fracciones comerciales y usos específicos.
Tipos de grava
- Grava triturada (crushed stone): angular, producida al triturar roca; buena para mezclas de concreto y bases de pavimento por su adherencia y compactación.
- Guijarro redondeado (pea gravel o river rock): redondeado por la acción del agua; estético para paisajismo y adecuado para zonas de drenaje donde se desea buena permeabilidad.
- Grava de caliza, granito u otras rocas: variaciones según la roca madre, que afectan color, dureza y comportamiento químico.
- Grava reciclada: procedente de hormigón triturado; sostenible y usada en rellenos y bases no estructurales.
Propiedades importantes
- Forma (angular vs. redondeada): la angular mejora la interbloqueo y compactación; la redondeada ofrece mejor drenaje pero menor fricción interna.
- Granulometría: la mezcla de tamaños (bien graduada) reduce los vacíos y aumenta la resistencia; una grava uniforme aumenta la permeabilidad.
- Permeabilidad y porosidad: la grava permite el paso rápido del agua, por eso es clave en sistemas de drenaje.
- Dureza y desgaste: determinan la durabilidad bajo tráfico o cargas puntuales.
Usos en construcción
- Hormigón: la grava es uno de los agregados principales del hormigón; influye en la resistencia, trabajabilidad y costo. El tamaño máximo del agregado suele limitarse a 1/3 del espesor del elemento de hormigón.
- Bases y sub-bases de carreteras: grava triturada proporciona resistencia estructural y soporte de cargas.
- Lastre de ferrocarril: distribuye cargas y mantiene la estabilidad de las traviesas.
- Asfalto: forma parte de los agregados en mezclas bituminosas.
- Rellenos y estabilización: para zanjas, muros de contención y rellenos de tuberías.
Usos en drenaje y saneamiento
- Drenajes franceses y zanjas: la grava gruesa alrededor de tuberías facilita el flujo de agua hacia la salida de drenaje; se recomienda el uso de geotextil para evitar que el suelo fino tapone los vacíos.
- Lechos filtrantes y pozos de absorción: la grava actúa como medio filtrante y soporte estructural.
- Sistemas de recolección pluvial: capas de grava mejoran la infiltración y reducen la escorrentía superficial.
- Cámaras sépticas y campos de infiltración: se usan fracciones específicas para asegurar la permeabilidad y evitar obstrucciones.
Selección e instalación
- Elegir el tipo de grava según la aplicación: grava angular para bases y hormigón; redondeada para paisajismo y paseos.
- En drenaje, use grava limpia, sin mucha finura, y coloque geotextil entre la grava y el suelo para evitar taponamiento.
- Compactación: para capas estructurales, compactar en capas delgadas para alcanzar la densidad requerida. Para drenajes, evitar una compactación excesiva que reduzca la porosidad.
- Control de tamaño: revise la granulometría y la presencia de finos (polvo) que puedan reducir la permeabilidad.
Ventajas y desventajas
- Ventajas: buena permeabilidad, durabilidad, disponibilidad y costo relativamente bajo; opción reciclable.
- Desventajas: puede desplazarse si no se estabiliza, la grava fina puede obstruir drenajes si no se filtra, y la extracción puede tener impacto ambiental local.
Sostenibilidad y consideraciones ambientales
El uso de grava reciclada reduce la demanda de materiales vírgenes y puede disminuir la huella ambiental. En obras de drenaje y paisajismo es recomendable emplear prácticas que minimicen la erosión y protejan la calidad del agua (por ejemplo, barreras vegetales, separación mediante geotextiles y diseño adecuado de pendientes).
Mantenimiento
- Reponer o redistribuir la grava desplazada por el tiempo o el tráfico.
- Retirar sedimentos finos acumulados en áreas de drenaje para mantener la permeabilidad.
- Revisar geotextiles y capas de filtración si hay signos de taponamiento o hundimiento.
En resumen, la grava es un material versátil y esencial en la construcción y el drenaje: su elección correcta (tipo, tamaño y colocación) influye directamente en la durabilidad, funcionalidad y eficiencia de las obras.
Grava (el fragmento más grande de esta foto mide unos 4 cm).
Montones de grava al borde de una carretera, esperando a la cuadrilla de reparación de carreteras
Origen
La grava natural procede de playas antiguas que no se han consolidado (convertido en roca sólida). En efecto, las playas del Jurásico, por ejemplo, se excavan en canteras. A continuación, el material se tamiza por categorías de tamaño. La grava y la arena se venden a las empresas de ingeniería. La mayor parte de la arena y la grava naturales son de sílice, SiO 2, en su composición química. Es muy resistente.
Sin embargo, si el material está originalmente en forma de roca dura, primero se tritura. Esto permite a la industria ofrecer otros materiales como el granito o la caliza, originalmente roca sólida, como grava.
La minería a cielo abierto y el procesamiento de grava, arena y áridos es una enorme industria mundial, a veces llamada "conglomerados".
Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es la grava?
R: La grava son pequeñas partículas de roca sueltas cuya dimensión más pequeña es superior a 2 mm (0,079 pulgadas) y no superan los 64 mm (2,5 pulgadas).
P: ¿Cuáles son los dos tipos de grava y sus respectivos tamaños?
R: La grava pequeña se compone de gránulos (>2 a 4 mm/0,079 a 0,16 pulgadas) y la grava grande se denomina guijarros (>4 a 64 mm/0,16 a 2,5 pulgadas).
P: ¿Cómo se llaman las partículas más pequeñas que la grava?
R: Las partículas más pequeñas que la grava se denominan arena.
P: ¿Cómo se denominan las partículas mayores que la grava?
R: Las partículas mayores que la grava se denominan cantos rodados.
P: ¿Para qué se utilizan la grava y la arena?
R: La grava y la arena se utilizan para pavimentar carreteras y para fabricar cemento y asfalto.
P: ¿Cómo se denominan las mezclas de grava y arena con diversos materiales triturados?
R: El término comercial para las mezclas de grava y arena con diversos materiales triturados es árido.
P: ¿Para qué se utiliza la mezcla de piedras y resina?
R: La mezcla de piedras y resina se utiliza para pavimentar aceras, calzadas, etc. Esta mezcla se conoce como grava aglomerada con resina.
