Mecanica D Rocas

RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN.
1. INTRODUCCIÓN.
Las propiedades físicas de las rocas son el resultado su composición mineralógica, fábrica e historia geológica, deformacional y ambiental, incluyendo los procesos de alteración y meteorización. La gran variabilidad de estas propiedades se refleja en comportamientos mecánicos diferentes frente a las fuerzas que se aplican sobre las rocas,comportamientos que quedan definidos por la resistencia del material y por su modelo de deformación; así mientras un granito sano se comporta de forma elástica y frágil frente a elevadas cargas, una marga o una lutita pueden presentar un comportamiento dúctil ante esfuerzos moderados o bajos.
Serán por tanto las propiedades físicas de las rocas las que determinen su comportamiento mecánico.
2. MARCOTEÓRICO.

* Deformación.
“Indica la variación de longitud o espacio entre dos partículas en dos estados mecánicos distintos.

* Esfuerzo.
Se define como la reacción interna de un cuerpo a la aplicación de una fuerza o conjunto de fuerzas, y es una cantidad que no se puede medir directamente, ya que el parámetro físico que se mide es la fuerza.

* Estado tensional.
El estadotensional de un sistema es consecuencia de las fuerzas actuando sobre él. Al variar las fuerzas, por tanto, varía el estado de tensiones asociado a los planos considerados.

* Resistencia.
Se define como el esfuerzo que la roca puede soportar para unas ciertas condiciones de deformación.

* Rotura.
Es un fenómeno que se produce cuando la roca no puede soportar las fuerzas aplicadas,alcanzando el esfuerzo un valor máximo correspondiente a la resistencia máxima del material.”
3. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN.
“La resistencia a compresión simple o resistencia uniaxial es el máximo esfuerzo que soporta la roca sometida a compresión uniaxial determinada sobre una probeta cilíndrica sin confinar en laboratorio”, y su valor se emplea para la clasificación geotécnica de las rocas. Enla tabla 1 se incluyen los valores típicos de este parámetro para diferentes tipos de roca. Se obtiene mediante el ensayo de resistencia uniaxial.

Tabla. 1. Valores de resistencia de la matriz rocosa sana.
Roca sana | Resistencia a compresión simple (Kgf/cm2) |
| Valores medios | Rango de valores |
Andesita | 210-320 | 100-500 |
Anfibolita | 280 | 210-530 |
Anhidrita | 90 | 90-130 |Arenisca | 55-140 | 30-235 |
Basalto | 150-215 | 80-350 |
Caliza | 80-140 | 60-200 |
Cuarcita | 200-320 | 100-500 |
Diabasa | 240-350 | 130-365 |
Diorita | 180-245 | 120-335 |
Dolerita | 200-300 | 100-350 |
Dolomía | 90-250 | 65-350 |
Esquisto | 50-60 | 20-160 |
Gabro | 210-280 | 180-300 |
Gneis | 160-200 | 85-250 |
Granito | 170-230 | 100-300 |
Grauvaca | 180 | 80-220 |Limolita |  - | 35-250 |
Lutita | 30-70 | 10-100 |
Marga | 70-140 | 70-190 |
Mármol | 120-200 | 60-250 |
Pizarra | 100-180 | 90-250 |
Sal | 12 |  5-30 |
Toba | -  |  10-46 |
Yeso | 25 | 10-40  |
Fuente: GONZÁLEZ DE VALLEJO, M. FERRER, L. ORTUÑO. Y C. OTEO (2002), “Ingeniería Geológica”, Prentice Hall, Madrid.
Las tensiones o esfuerzos generados por la aplicación de lasfuerzas pueden producir deformaciones y roturas en las rocas dependiendo de la resistencia de las mismas y de otras condiciones extrínsecas al propio material rocoso.
La deformación indica el cambio en la forma o configuración de un cuerpo, correspondiéndose con los desplazamientos que sufre la roca al soportar la carga.
La resistencia de pico σp, es el esfuerzo máximo que se puede alcanzar(figura. 1). Se produce para una cierta deformación que se denomina deformación pico. La resistencia residual σr, es el valor al que cae la resistencia de algunas rocas para deformaciones elevadas. Se produce después de sobrepasar la resistencia de pico.

Figura. 1. Curva completa tensión-deformación con los valores correspondientes a la resistencia de pico y a la resistencia residual.
Fuente:...