propiedades fisicas y mec..de rocas
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MECANICA DE ROCAS
Ing. Juan Fredy CALLA FERNANDEZ
PROPIEDADES FISICAS Y
MECANICAS DE LAS ROCAS
2014-II
INTRODUCCION.-
Las propiedades físicas son las que controlan
las características resistentes y deformacionales
de la matriz rocosa (composición mineralógica,
densidad, estructura, porosidad, permeabilidad,
alterabilidad, dureza, etc.), y son el resultado de
la génesis, condiciones y procesos geológicos y
tectónicos sufridos por las rocas a lo largo de
su historia.
El agua presente en los macizos rocosos reduce
su resistencia, genera presiones en el interior de
los mismos y altera sus propiedades,
dificultando las excavaciones superficiales y
subterráneas.
Definicion.-
Las propiedades físicas de las rocas son el
resultado de su composición mineralógica,
estructura e historia geológica, deformacional y
ambiental, incluyendo los procesos de alteración y
meteonzación.
En las propiedades y en el comportamiento
mecánico de los macizos rocosos competentes
influye el grado de fracturación y de meteorización,
la presencia de agua, la orientación y tipo de
discontinuidades, el tamaño de los bloques, etc
Propiedades físicas de la matriz rocosa.-
Existen una serie de
parámetros que se
emplean para la
identificación y
descripción cuantitativa de
las propiedades básicas
de las rocas y permiten,
así mismo, establecer una
primera clasificación con
fines geotécnicos.
Continua……..
El estudio petrofísico de la matriz rocosa
permite interpretar sus propiedades físicas,
en función de sus componentes y
características petrográficas ( poros y fisuras,
uniones intergranulares, anisotropías, minerales, composición química, etc.).
CONTINUA…….
Continua……….
Las propiedades físicas o propiedades índice de las rocas
se determinan en laboratorio; las más importantes a nivel
de influencia en el comportamiento mecánico son:
La porosidad, el peso específico, la permeabilidad, la
alterabilidad, la resistencia y la velocidad de propagación
de las ondas sónicas.
Algunas de estas propiedades, además de servir para su
clasificación, están directamente relacionadas con las
características resistentes y deformacionales de las rocas.
Determinación de las propiedades de la matriz
rocosa.-
LA POROSIDAD.-
Se refiere a la medida del
espacio intersticial entre
grano y grano, la cual
representa la relación entre
el volumen poroso y el
volumen total de la roca.
Las rocas muy porosas no son
necesariamente altamente
permeables ya que los poros
no pueden conectarse entre sí
para permitir el flujo del líquido
o del gas.
LA POROSIDAD EFICAZ.-
Peso específico o peso unitario.-
Absorción (w): Es el agua que llena a losporos de una muestra de roca sumergida enagua, y es la relación porcentual del peso delagua absorbida, respecto al peso de lamuestra seca.
W = Peso saturado – Peso seco x 100
Peso seco
La Permeabilidad.-
donde K es la permeabilidad intrínseca (dependiente únicamente de
las características del medio físico), γw es el peso específico del agua y
μ es la viscosidad del agua.
Continua……
Para flujo laminar, la ley de Darcy relaciona la
cantidad de flujo Q con el gradiente hidráulico de
presión durante el flujo, i (diferencia de presión por
unidad de longitud):
Q= KiA
Puede considerarse que en la mayoría de las rocas, a
nivel de matriz rocosa, el flujo sigue la ley de Darcy:
qx = k(dh/dx)A
siendo qx el caudal en la dirección x (volumen/tiempo),
h la altura hidráulica, A la sección normal a la
dirección x, k la conductividad hidráulica.
La Durabilidad en la Matriz Rocosa
Existen ensayos de laboratorio para la evaluación de la
durabilidad, que igualmente consisten en simular los procesos
de meteorización para debilitar, fracturar y disgregar la roca
mediante ciclos humedad-sequedad, calentamiento-
enfriamiento, hielo-deshielo, desmoronamiento, etc.
PROPIEDADES MECANICAS DE LA MATRIZ ROCOSA
Continua…..
ENSAYO DE TRACCIÓN INDIRECTA – METODO
BRASILERO:
Continua….. Pruebas de laboratorio
Continua….. Método Brasilero
METEORIZACION DEL MACIZO ROCOSO.-
GRACIAS
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