Arena

1. PROPIEDADES
1.1. ANTECEDENTES
La arena no nació como tal arena. Si la examinamos con un microscopio, vemos que
cada grano es un trozo independiente de sustancia mineral. Forma se hace muchos millones
de años. Puede haber sido parte de la piedra arenisca, la cual es tan dura que de ella se
fabrican las piedras de amolar. No obstante, esto, el viento y las heladas y la lluvia
convierten esta piedra, aparentemente tan dura, en minúsculos fragmentos que las brisas o
las aguas de los ríos se encargan de arrastrar hacia el mar.

También la arena puede haber formado parte de grandes rocas de cuarzo, feldespato y
mica. Podemos adivinar la pasmosa antigüedad de esta arena, porque las rocas, de las
cuales procede, sólo pueden haberse formado en los ígneos laboratorios del mundo, y bajo
una enorme presión, a una profundidad de 9 a 24 kilómetros dentro de la corteza terrestre,
donde fueron convertidas en granito y gneis.

No existe una fecha exacta para datar la invención de las esculturas hechas en arena (los egipcios
utilizaban la arena para hacer modelos a escala de las pirámides que iban a construir), pero la
construcción de castillos de arena con fines artísticos comenzó en Estados Unidos a principios del
siglo XX. Los concursos y exposiciones tuvieron también allí su origen, y en 1990 se extendieron
por Europa. Hoy en día, el concurso más famoso de castillos de arena, tiene lugar en Sídney.
 1.2. DEFINICION
Se llama arena al conjunto de las partículas de rocas silíceas y de otro tipo que se suelen
acumular en la costa. Estas partículas disgregadas, que miden de 0,063 a 2 milímetros, reciben
el nombre de granos de arena.

La arena es el componente principal de las playas: los terrenos que se encuentran en la ribera

de un río, un mar u otro cuerpo de agua. Los granos son transportados por el agua y por el
viento y, según como se acumulan, pueden formar médanos o dunas.
En la mayoría de las playas, la arena se forma a partir de sílices. Sin embargo, hay arena que
se compone de caliza, yeso, hierro y otras sustancias. De acuerdo a sus componentes, la
arena puede tener distintos colores: desde blanca hasta negra, pasando por diferentes tonos
marrones y rojizos.
En las playas, los niños suelen utilizar la arena para construir castillos. Con ayuda de una
pala, baldes (cubos) y agua, es posible levantar pequeños muros y otras estructuras. Cuando
la arena se seca, los castillos pierden su forma y se derrumban.
La arena también está presente en los desiertos. En este caso, las partículas no están en
contacto con el agua, sino que el clima es muy seco y árido. Los desiertos también se
caracterizan por la ausencia de vegetación.
Arena, por otra parte, es un término que se utiliza para nombrar al recinto donde se llevan a
cabo diferentes eventos. En la arena pueden organizarse peleas de boxeo, partidos de
baloncesto (básquetbol), conciertos y otros espectáculos. Un ejemplo de este tipo
de espacios es el HSBC Arena, también llamado Arena Multiuso do Rio, que se encuentra
en la ciudad brasileña de Río de Janeiro y se utilizó en los Juegos Panamericanos de 2007,
entre otras competencias.

La apariencia de la arena puede, igualmente, cambiar; esto se debe al tipo de roca de donde
proviene este objeto natural, siendo un ejemplo de ello la arena de playa, cuya característica
más resaltante reside en su color blanquecino, con un toque ligero de marrón, sin embargo,
existe la arena volcánica y su color, poco común, es negro. Así mismo, es movilizada gracias al
aire y el agua, quienes la llevan hasta distintos lugares formando playas, médanos, entre otras
cosas. Contrario a lo que se piensa, los suelos arenosos son ideales para hacer crecer distintas
frutas o plantas. Igualmente, la arena es un elemento esencial para la creación de los cristales,
por la solidez que pueden proporcionar.

1.3. ORIGENES
La arena se origina a través de un largo proceso geológico que involucra la
descomposición y erosión de rocas. Esta descomposición puede ser causada por
diferentes factores, como la acción de los agentes atmosféricos como el viento, el agua
y el hielo, así como por la actividad volcánica y tectónica.

El primer paso en la formación de la arena es la desintegración física de las rocas, que

puede ocurrir debido a cambios de temperatura, presión y congelación y
descongelación repetida. Estos procesos causan la fragmentación de las rocas en
piezas más pequeñas, conocidas como clastos.

Luego, entra en juego el proceso de erosión, donde los clastos de roca se desprenden
y son transportados por el agua o el viento. En el caso del agua, la acción de las
corrientes de ríos, mareas y oleaje marino permite el transporte de los clastos a lo largo
de las costas y lechos de ríos, donde se produce una abrasión adicional de las
partículas.

En el caso del viento, un proceso conocido como deflación ocurre cuando las partículas
más pequeñas y livianas son levantadas por el viento y transportadas a través de
largas distancias. Durante este transporte, las partículas de arena chocan entre sí y
con las superficies sólidas, causando una reducción en su tamaño y redondez.

Una vez que los clastos han sido transportados, llegan a un lugar de deposición, donde
se acumulan y se convierten en sedimentos. Estos sedimentos pueden acumularse en
áreas como playas, dunas, deltas de ríos o lechos lacustres, dependiendo de las
condiciones locales.

Posteriormente, los sedimentos acumulados pasan por un proceso de compactación y

cementación, donde la presión y los minerales disueltos presentes en el agua
subterránea se solidifican y unen las partículas de sedimento. Este proceso lleva a la
formación de rocas sedimentarias, como areniscas, que están compuestas
principalmente por partículas de arena.

En resumen, la arena se origina a través de un largo proceso geológico que involucra

la descomposición y erosión de rocas, el transporte y la deposición de clastos, así
como la compactación y cementación de los sedimentos acumulados. Este proceso
 puede tomar miles o incluso millones de años, y es responsable de la formación de las
playas y dunas de arena que conocemos hoy en día.

1.4. CARACTERISTICAS
¿Cuál es la función de la arena?
La arena es uno de los agregados principales que conforman la mezcla asfáltica. Los
agregados contribuyen en la estabilidad mecánica del asfalto. Entre sus funciones está
soportar la carga del tráfico (vehículos que transitan por la vía) y transmitir o distribuir dicho
peso hacia otras capas no tan superficiales.

¿Cuál es la clasificación de la arena?

Arenas gruesas: Las que pasan una malla de 5mm y son retenidas por otra de 2mm. 
Arenas medias: Las que pasan una malla de 2mm y son retenidas por otra de 0.5mm. 
Arenas finas: Las que pasan una malla de 0.5mm y son retenidas por otra de 0.02mm.
Agregados artificiales (arenas, confitillos, gravas, matatenas.)

¿Qué tipo de arena se utiliza para la construcción?

Arena fina: se usa para revoques y hormigón que soportará cargas

livianas. Arena gruesa: se usa para hormigón muy resistente para grandes construcciones. 

Arena mixta: se utilizan los tipos anteriores en diferentes proporciones para lograr la resistencia

y consistencia deseada.

¿Cuál es el principal componente de la arena?

La arena está compuesta de partículas muy finas de rocas y minerales. Está formada

principalmente por la combinación de varios elementos metálicos con los elementos más
comunes de la corteza terrestre: el oxígeno y el silicio.
¿Cuál es la arena para concreto?Gravas y otro tipo de áridos

Otro tipo de árido muy frecuente en el sector de la construcción es la grava o gravilla. Se

trata de un tipo de arena cuyo grano supera los 5 milímetros de diámetro. Este tipo de árido se
suele emplear para fabricar hormigón (junto con el cemento y la arena fina).

¿Qué tipo de arena se usa para pegar block?

Este mortero se emplea para pegar los ladrillos y levantar los muros. La mezcla se hace

con arena gruesa. Existen dos tipos de mortero, según las proporciones de sus componentes.
La proporción aconsejable para una casa de dos pisos es la “P2”, es decir, un volumen de
cemento por 4 ó 5 volúmenes de arena gruesa.

¿Qué tipo de arena se usa para instalar adoquin?

Para el rejuntado se debe aplicar preferentemente arena limpia, sobretodosin arcillas. Se debe

introducir el material de rejuntado con una escoba.

¿Cómo se obtiene la arena para la construcción?

La arena se extrae de varias maneras, principalmente de canteras, triturando rocas, de los

cauces de ríos y lagos y del fondo marino. Curiosamente, la arena del desierto no
sirve para la construcción, ya que la larga exposición al viento vuelve sus granos redondos y
por tanto incapaces de reunirse entre sí.

¿Cuántos botes de arena para un bulto de cemento para pegar block?

Por regla general, se deben emplear cuatro partes de arena para cemento por una
de cemento (Portland o gris) y una de agua. Dependiendo del tipo de cemento (de albañilería,
por ejemplo), la proporción puede variar, pasando a ser de tres partes de arena por una
de cemento.

Es importante saber que…

 
1. La arena utilizada para las obras no contenga tierra, de hecho, los depósitos o espacios
en donde se almacenan los agregados deben estar ubicados lejos de cualquier
contaminante.

2. La arena que se ocupa como agregado no es salada. Las llamadas arenas de playa
contienen sales y restos orgánicos, además reciben una constante hidratación del mar, por
eso no pueden utilizarse como agregado.
 
3. La falta de arena en una mezcla asfáltica se refleja en la aspereza de la misma, y que su
exceso implicará mayor cantidad de agua para producir el asentamiento necesario.
 
4. Una propiedad fundamental de la arena radica en su capacidad para reducir las fisuras
que pudieran aparecer en la mezcla asfáltica al endurecerse.
 
5. El precio de la arena depende de varios factores; los recursos para su extracción y la
localización de la fuente son sólo algunos de ellos.
 
6. La arena debe ser cribada para obtener el tamaño requerido (dependiendo las
características de la mezcla).
 
7. La arena sílica tiene muchas aplicaciones industriales y no en todos los casos se utiliza
como agregado único.

1.5. PROPIEDADES

Textura: La arena es un material granular compuesto por partículas pequeñas. Su

textura puede variar desde fina y suave hasta gruesa y áspera.

Color: La arena puede tener diferentes colores dependiendo de su origen. Puede ser
blanco, amarillo, marrón, rojo, negro, etc.

Porosidad: La arena es porosa, lo que significa que tiene espacios vacíos entre las
partículas. Esto le permite tener una buena capacidad de drenaje y retener agua.

Permeabilidad: Debido a su porosidad, la arena es altamente permeable, lo que

significa que permite el paso del agua a través de ella.

Peso: La arena es un material relativamente ligero debido a su estructura porosa. Sin

embargo, su peso puede variar dependiendo de la densidad de las partículas y de los
minerales presentes en ella.

Conductividad térmica: La arena tiene una buena conductividad térmica, lo que

significa que puede transferir el calor de manera eficiente. Esto la hace útil en
aplicaciones como la construcción de hornos o la calefacción radiante.

Inertividad química: La arena es un material químicamente inerte, lo que significa que

no reacciona químicamente con otros materiales. Esto la hace adecuada para su uso
en procesos industriales o como medio filtrante en sistemas de tratamiento de agua.
Resistencia a la compresión: La arena puede soportar una cierta cantidad de
compresión antes de colapsar. Su resistencia a la compresión varía dependiendo de
factores como la densidad, la forma de las partículas y la humedad.

Granulometría: La arena se clasifica en diferentes tamaños según su granulometría.

Puede encontrarse arena gruesa, arena media y arena fina, entre otros tamaños.

Utilidad: La arena tiene múltiples usos, tanto en la construcción (para hacer mortero,
hormigón, asfalto, etc.) como en actividades recreativas (playas, parques de arena,
etc.). También se utiliza en la industria del vidrio, como medio de filtración y en la
fabricación de moldes para fundiciones.

La densidad de los distintos tipos de arena puede variar dependiendo de la

composición y tamaño de las partículas de arena. Aquí hay algunos ejemplos de
densidad para diferentes tipos de arena:

Arena fina de playa: La densidad puede variar entre 1,4 a 1,6 g/cm³.
Arena de río: La densidad puede oscilar entre 1,5 a 1,7 g/cm³.
Arena de sílice: Tiene una densidad aproximada de 2,65 g/cm³.
Arena de duna: Suele tener una densidad de aproximadamente 1,6 g/cm³.
Arena de desierto: Se estima que la densidad de la arena de desierto es de alrededor
de 1,4 a 1,6 g/cm³.

ESFUERZO QUE PUEDE SOPORTAR

La capacidad de carga de la arena depende de varios factores, como la densidad, la

humedad y la granulometría del material. En general, la arena puede soportar una
carga máxima de alrededor de 8-10 kN/m² (kilopascales), que equivale
aproximadamente a 800-1000 kg/m². Sin embargo, estas cifras varían según las
condiciones específicas de la arena y es importante realizar pruebas de carga para
determinar la capacidad de carga exacta en un sitio determinado.

Propiedades de la arena
Propiedades mecánicas de la arena
Resistencia de la arena

En mecánica de materiales, la resistencia de un material es su capacidad para soportar una

carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas. La resistencia de los
materiales básicamente considera la relación entre las cargas externas aplicadas a un
material y la deformación resultante o cambio en las dimensiones del material. Al diseñar
estructuras y máquinas, es importante considerar estos factores, a fin de que el material
seleccionado tenga la resistencia adecuada para resistir las cargas o fuerzas aplicadas y
conservar su forma original.

La resistencia de un material es su capacidad para soportar esta carga aplicada sin fallas ni
deformaciones plásticas. Para la tensión de tracción, la capacidad de un material o estructura
para soportar cargas que tienden a alargarse se conoce como resistencia máxima a la tracción
(UTS). El límite elástico o límite elástico es la propiedad del material definida como el esfuerzo
en el que un material comienza a deformarse plásticamente, mientras que el límite elástico es
el punto donde comienza la deformación no lineal (elástica + plástica). En caso de tensión de
tensión de una barra uniforme (curva tensión-deformación), la  ley de Hooke describe el
comportamiento de una barra en la región elástica. El módulo de elasticidad de Young es el
módulo de elasticidad para esfuerzos de tracción y compresión en el régimen de elasticidad
lineal de una deformación uniaxial y generalmente se evalúa mediante ensayos de tracción.
Ver también: Resistencia de los materiales
Resistencia máxima a la tracción de la arena

La resistencia máxima a la tracción de la arena es N / A.

Límite de elastacidad de la arena

El límite elástico de la arena es N / A.

Módulo de Young de la arena

El módulo de Young de la arena es N / A.

Dureza de la arena

En la ciencia de los materiales, la  dureza  es la capacidad de resistir  la hendidura de la

superficie  ( deformación plástica localizada ) y el  rayado . La prueba de dureza
Brinell  es una de las pruebas de dureza por indentación, que se ha desarrollado para pruebas
de dureza. En las pruebas Brinell, se fuerza un penetrador esférico duro  bajo una carga
específica en la superficie del metal que se va a probar.
El  número de dureza Brinell  (HB) es la carga dividida por el área de la superficie de la
muesca. El diámetro de la impresión se mide con un microscopio con una escala
superpuesta. El número de dureza Brinell se calcula a partir de la ecuación:

La dureza Brinell de la arena es aproximadamente N / A

1.6. EXTRACCION DE LA ARENA

La arena se extrae de varias maneras, principalmente de canteras, triturando rocas,
de los cauces de ríos y lagos y del fondo marino. Curiosamente, la arena del desierto
no sirve para la construcción, ya que la larga exposición al viento vuelve sus granos
redondos y por tanto incapaces de reunirse entre sí.

Para la extracción de la arena se puede realizar con los siguientes materiales

1. Dragas. La draga se trata de una maquinaria pesada que va instalada en una

embarcación o en tierra firme, y la cual es utilizada para realizar excavaciones
bajo el agua y sacar la tierra a la superficie. Dichos trabajos se llevan a cabo en
canales, puertos, embalses, entre otros. La draga es una maquinaria que se
utiliza para la extracción de arena del lecho de los ríos, lagos u otro lugar de
extracción. Estas dragas suelen tener una especie de bomba
2. Excavadoras. Las excavadoras se utilizan para extraer la arena directamente
del suelo. Estas máquinas tienen una pala o un cucharón que permite recoger
grandes cantidades de arena y depositarlas en camiones o en otros medios
de transporte.

3. Cargadoras frontales: Las cargadoras frontales son maquinarias con una

gran capacidad de carga que se utilizan para recoger la arena y cargarla en
camiones. Estas máquinas suelen tener una pala frontal que permite mover
grandes volúmenes de arena de manera eficiente.

4. Retroexcavadoras: Las retroexcavadoras también pueden ser utilizadas en

la extracción de arena. Estas máquinas cuentan con un brazo extensible y
una cuchara en la parte posterior que permite cavar y extraer la arena de una
manera más precisa.
5. Bombas de agua: En algunas situaciones, se utilizan bombas de agua para
extraer la arena de manera más eficiente. Estas bombas se sumergen en el
agua y utilizan la fuerza del agua para arrastrar la arena y transportarla
a otros lugares.

6. Chancadora VSI: El tipo de chancadora capaz de producir arena es la

chancadora de impacto vertical o también conocida como chancadora VSI
(Vertical Shaft Impact Crusher, por sus siglas en inglés). Este tipo de
chancadora utiliza la fuerza de impacto para triturar y dar forma a la piedra
generando partículas de arena de alta calidad. La chancadora VSI es
ampliamente utilizada en la producción de arena artificial utilizada en la
construcción y en la industria de la minería.
 7. Zaranda. Una zaranda es un utensilio que tiene como finalidad clasificar y
separar dos o más partículas de un producto por su tamaño al realizar un
tamizado y es ampliamente utilizado en distintas industrias entre las que
encontramos la minería, la metalurgia y la construcción.

1.7. CLASIFICACION.
Las arenas se pueden clasificar de acuerdo a sus propiedades físicas y químicas. A
continuación, se mencionan algunas de las clasificaciones más comunes:

Según su granulometría: Las arenas se pueden clasificar en base al tamaño de sus

partículas. Algunos ejemplos de clasificación son:

Arena gruesa: partículas con diámetro entre 4.75 y 2.0 mm.

Arena media: partículas con diámetro entre 2.0 y 0.42 mm.
Arena fina: partículas con diámetro entre 0.42 y 0.075 mm.
Arena muy fina o limo: partículas con diámetro entre 0.075 y 0.004 mm.
Arena arcillosa: partículas con diámetro inferior a 0.004 mm.

Según su origen: Las arenas también pueden ser clasificadas en base a su origen
geológico. Por ejemplo:
 Arena de playa: arena que se encuentra en las playas y está compuesta principalmente
de minerales de cuarzo.
Arena de río: arena depositada por ríos y compuesta por minerales de diferentes
tamaños y formas.
Arena de desiertos: arena de origen eólico que se encuentra en los desiertos y está
compuesta principalmente de cuarzo.
Arena volcánica: arena compuesta por fragmentos de material volcánico.

Según su composición química: Las arenas también pueden ser clasificadas según
los minerales que las componen. Algunos ejemplos de clasificación son:

Arena silícea: arena compuesta principalmente por cuarzo.

Arena carbonatada: arena compuesta principalmente por carbonato de calcio.
Arena ferruginosa: arena compuesta principalmente por minerales de hierro.

1.8. APLICACIÓN.
Aplicación en la construcción.
Entre los tipos de arenas más comunes que se usan para la construcción, podemos indicar las
siguientes:
 Arena fina: se puede mezclar con cemento para hacer morteros de enfoscado o
revoco, mampostería o aplanados. Tiene dimensiones inferiores a los 4 milímetros y
uno de los principales componentes es la sílice.
 Arena de miga: es un poco más gruesa y compacta que la arena fina y se usa
normalmente para unir diversos materiales de construcción. También se utiliza para
hacer mortero para soldados de estructuras (si se une con el cemento). Puede
alcanzar 4 milímetros de grosor.

 Arena gruesa o lavada: se suele mezclar con cemento para obtener el conocido
mortero de albañilería y fabricar pisos, formar parte de la cimentación o unir ladrillos
o bloques. Puede alcanzar hasta los 5 milímetros de grosor.
¿Cuánta arena se necesita para 1 saco de cemento?

En el contexto de Herramientas eléctricas, no es común utilizar arena en combinación con el

cemento. Por lo general, se utilizan otros materiales como mortero premezclado para trabajos
de construcción.

Sin embargo, si necesitas combinar arena y cemento, la proporción típica es de

aproximadamente 1 parte de cemento por cada 3 a 4 partes de arena. Esto significa que para 1
saco de cemento, necesitarías alrededor de 3 a 4 sacos de arena.

Filtración

Arena se utiliza en sistemas de filtración de agua, tanto en piscinas como en plantas de

tratamiento de agua potable. La arena ayuda a retener las impurezas y las partículas en
suspensión, dejando el agua más limpia y segura para su uso.

Jardinería y paisajismo.

La arena se utiliza en jardines y paisajes para mejorar el drenaje del suelo, permitiendo que el
agua se filtre correctamente y evitando la acumulación de humedad.
 Industria de vidrio

La sílice, también conocida como arena industrial, proporciona el ingrediente más importante
para la producción de vidrio. La arena de sílice proporciona el dióxido de silicio esencial (SiO2)
necesario para la formulación de vidrio, lo que convierte a la sílice en el componente principal
de todos los tipos de vidrio estándar y especial.

Decoraciones y manualidades

La arena se utiliza en la decoración de jarrones, terrarios y otros proyectos creativos. También

se utiliza en la creación de arena cinética, que es una arena especial que se puede moldear y
manipular de diversas formas.

1.9. NORMAS
Las normas para la evaluación de la arena se pueden observar en la siguiente
tabla donde nos muestra las normas AASHTON
En vista de que las normas en Bolivia en el punto de los áridos no son tan
eficaces podremos considerar las normas del país vecino chile

NCh1632
NCh166 Aridos para morteros y hormigones - Determinación de las impurezas
orgánicas.
NCh170 Hormigón - Requisitos generales.
NCh1018 Hormigón - Preparación de mezclas de prueba en laboratorio.
NCh1116 Aridos para morteros y hormigones - Determinación de la densidad
aparente.
NCh1117 Aridos para morteros y hormigones - Determinación de las
densidades real yneta y de la absorción de agua de las gravas.
NCh1223 Aridos para morteros y hormigones - Determinación del material fino
menora 0,080 mm.
NCh1239 Aridos para morteros y hormigones - Determinación de las
densidades real yneta y de la absorción de agua de las arenas.
NCh1325 Aridos para morteros y hormigones - Determinación del equivalente
dearena.
NCh1326 Aridos para morteros y hormigones - Determinación de huecos.
NCh1327 Aridos para morteros y hormigones - Determinación de partículas
desmenuzables.
NCh1328 Aridos para morteros y hormigones - Determinación de la
desintegración -Método de los sulfatos.
NCh1369 Aridos para morteros y hormigones - Determinación de la resistencia
aldesgaste de las gravas - Método de la máquina de Los Angeles.
NCh1444/1 Aridos para morteros y hormigones - Determinación de sales -
Parte 1: Determinación de cloruros y sulfatos.
NCh1502 Aridos para morteros y hormigones - Ensayos comparativos.
NCh1511 Aridos para morteros y hormigones - Determinación del coeficiente
volumétrico medio.