Mecanica De Rocas

APUNTES DE MECÁNICA DE ROCAS

UNIDAD II PROPIEDADES ÍNDICE Y MECÁNICAS DE LAS ROCAS

UNIDAD II.PROPIEDADES ÍNDICE Y MECÁNICAS DE LAS ROCAS
PRUEBAS DE LABORATORIO Y CAMPO

2.1.- PRUEBAS DE LABORATORIO PARA DETERMINAR LAS PROPIEDADES ÍNDICE

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. Estas propiedades, denominadas propiedades índice, serán las que determine en primera instancia, junto con la composición mineralógica y la fábrica, las propiedades y el comportamiento mecánico de la matriz rocosa. En la tabla 2.1 se incluye una lista de todas ellas y los métodos para su evaluación. Muchas de las propiedadesingenieriles de las rocas dependen de la estructura de las partículas minerales y de la forma en que estas están unidas. Las propiedades índice o propiedades físicas de las rocas se determinan en el laboratorio; las mas 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 propagaciónde 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.

PROPIEDADES
Composición mineralógica Fábrica y textura Tamaño de grano Color Porosidad (n) Peso específico () Contenido de humedad Grado de alteración (porcentaje de absorción) Permeabilidad (coeficientede permeabilidad, k) Durabilidad Alterabilidad Resistencia a la compresión simple

MÉTODOS DE DETERMINACIÓN
Descripción visual. Microscopía óptica y electrónica. Difracción de rayos x

Propiedades de identificación y clasificación

Técnicas de laboratorio Ensayo de permeabilidad Ensayo de alterabilidda Ensayo de compresión uniaxial Ensayo de carga puntual Martillo Schmidt Ensayo de tensióndirecta Ensayos de tensión indirecta (Brasileña y Flexión) Medida de velocidad de ondas elásticas en laboratorio Ensayo de compresión triaxial Ensayo de corte directo Ensayo de compresión uniaxial Ensayo de velocidad sónica

Resistencia a la tensión Propiedades mecánicas

Velocidad de ondas sónicas Vp y Vs Resistencia (parámetros c y  ) Deformabilidad ( módulos de deformación elásticaestáticos o dinámicos: E ,  )

TABLA 2.1.- PROPIEDADES DE LA MATRIZ ROCOSA Y MÉTODOS PARA SU DETERMINACIÓN

Preparado por: ING. FELIPE SÁNCHEZ OCAMPO

II. 1

APUNTES DE MECÁNICA DE ROCAS

UNIDAD II PROPIEDADES ÍNDICE Y MECÁNICAS DE LAS ROCAS

2.1.1.- POROSIDAD Se llama porosidad de una roca al cociente que resulta de dividir su volumen de vacíos Vv, entre su volumen total Vm y se expresa enporcentaje:

n

Vv x100 Vm

Su valor varía desde 0.1 % en rocas de porosidad reducida hasta 20 % en rocas muy porosas. En las primeras, la porosidad está constituida por fisuras alargadas de espesor muy pequeño producidas por esfuerzos de origen térmico y/o tectónico. En las muy porosas existen oquedades menos alargadas y equidimensionales, que son conductos de disolución en rocassedimentarias o burbujas de gas atrapadas durante el enfriamiento de las rocas ígneas. La porosidad es correlacionable con el peso volumétrico, deformabilidad, resistencia y velocidad de las ondas sísmicas en rocas pertenecientes a la misma formación litológica. En la figura 2.1 se presenta una correlación entre porosidad, resistencia a la compresión simple y módulo tangente inicial de dos formaciones deroca caliza.

FIGURA 2.1 POROSIDAD DE FISURACIÓN no VS. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE Rc Y MÓDULO DE DEFORMABILIDAD.

--DETERMINACIÓN DE LA POROSIDAD: a) Porosímetro de Farran y Thénoz: Este dispositivo (fig.2.2 ) está constituido por un tubo de vidrio en forma de U. La rama derecha de este tubo, de 70 cm de largo, termina en una llave R1; la izquierda, de 10 cm de altura, tiene un...