propiedades petrofisicas

PROPIEDADES FISICAS
ISOTROPÍA Y ANISOTROPÍA
Estos conceptos se utilizan para calificar el comportamiento de los materiales respecto de las direcciones del espacio. Así, un material es isótropo respecto de una propiedad determinada cuando esa propiedad no varía al variar la dirección en la que se mida la propiedad. En este caso, se dice que la propiedad es escalar. Por el contrario, un materiales anisótropo cuando la propiedad varía según la dirección considerada. En este caso, la propiedad es vectorial.
DENSIDAD Y PESO ESPECÍFICO (ASTM #12-70)
Tanto la densidad como el peso específico son propiedades que no dependen de la dirección de medida, esto es, son propiedades escalares
Aunque se utilizan indistintamente, los términos de densidad y peso específico no son idénticos. Ladensidad es la relación entre la masa y el volumen de la sustancia, midiéndose en unidades de masa/unidades de volumen (e.g., g/cc). El peso específico es la relación numérica entre el peso de un cuerpo y el peso de igual volumen de agua a 4°C, esto es la relación entre las densidades del cuerpo y la del agua. Esta propiedad es a dimensional (no se expresa en términos de unidades determinadas) ya que esla relación entre dos cantidades con la misma dimensión. Dado que el volumen del agua varía con la temperatura, se toma como referencia la densidad del agua a 4°C.
Densidad = masa/volumen (gr/c/c)
Peso específico = Densidad cuerpo/Densidad agua a 4°C
En los minerales, ambas magnitudes son función de la estructura cristalina y la composición del mineral, así como de la temperatura y presión, yaque los cambios de estos factores provocan contracciones (descenso de T y/o aumentos de P) o expansiones (aumento de T y/o descenso de P) de las estructuras. Los cambios de estructura afectan a estas magnitudes; así por ejemplo, la calcita presenta un peso específico de 2.72 y el aragonito 2.94, y el cuarzo-a 2.65 y el cuarzo-b 2.40. La composición también afecta en el caso de los mineralessolución sólida; así por ejemplo, el peso específico del olivino aumenta a medida que los átomos de Fe (más pesados) sustituyen a los de Mg (más ligeros), pasando de 3.22 para el Mg2[SiO4] (forsterita pura) a 4.41 para el Fe2[SiO4] (fayalita pura).
Cuando se consideran otro tipo de sustancias (por ejemplo, rocas), la densidad o densidad real se define como la masa por unidad de volumen de una sustancia,esto es la razón entre la masa en reposo y su volumen, considerando sólo la parte impermeable (esto es, excluyendo el volumen ocupado por los poros):

donde: r es la densidad (kg/m3)
M es la masa (kg) de la sustancia y
V es el volumen (m3) de la parte impermeable de la sustancia.
La densidad de algunos materiales de construcción se presenta en la Tabla 1.
Tabla 1. Densidad (kg/m3) dealgunos materiales de construcción (de Komar, 1987).
Acero 7800-7900
Cemento Portland 2900-3100
Granito 2700-2800
Arena cuarzosa 2600-2700
Ladrillo 2500-2800
Vidrio 2500-3000
Caliza 2400-2600
Madera 1500-1600


La densidad global (a veces también denominada densidad aparente) es la masa por unidad de volumen de un material en su estado natural, incluyendo poros y todo tipo de espaciosabiertos:

donde: ro es la densidad global del material (kg/m3)
M1 es la masa global (kg) del material y
V1 es el volumen global (m3) del material.
La densidad global de los materiales depende de su porosidad y contenido de espacios abiertos. Materiales sueltos como arena, piedra molida y cementos se caracterizan por su masa global. El volumen de estos materiales incluye tanto los poros yespacios abiertos existentes dentro de los granos como entre los granos. La densidad global de los materiales condiciona en gran medida sus propiedades fisico-mecánicas, tales como resistencia a la compresión y conductividad térmica, que a su vez son cruciales para cálculo de estructuras y diseño de edificios. Evidentemente, la densidad global de los materiales es fuertemente variable (Tabla 2)....