PROPIEDADES ÍNDICE DE LAS ROCAS

Capítulo 8
PROPIEDADES ÍNDICE DE LAS ROCAS
1.

INTRODUCCIÓN

Las propiedades índice permiten describir las rocas de una manera sencilla y predecible
con respecto de su comportamiento en ingeniería.
En su condición natural las rocas están sujetas a esfuerzos de tipo geostático y no
geostático y a unas ciertas condiciones de flujo de agua, y todas las rocas reaccionan de
manera diferentefrente a estímulos naturales como la meteorización, denudación,
desecamiento, sismos etc. o a las nuevas condiciones impuestas por las obras. En estos
cambios es muy importante el factor tiempo.
En las obras de ingeniería las rocas son solicitadas como Material Rocoso o como Masa
Rocosa. Se tratan a continuación los aspectos relacionados con el Material Rocoso
solamente.

2. SOLICITACIONESDE COMPORTAMIENTO FÍSICOQUÍMICO
o ABRASIVIDAD
Rocas que contienen cuarzo en abundancia como ganito, granodiorita y
cuarcita son particularmente abrasivas y producen un fuerte efecto de
desgaste en los equipos de excavación (desgarradores mecánicos y
cuchillas) y perforación (brocas de perforación).
o SUSCEPTIBILIDAD QUÍMICA.
Varía según la composición de las rocas. En orden decreciente desusceptibilidad: ígneas básicas: como granito, basalto y diabasa; rocas
ígneas ácidas, como granito, granodiorita y riolita; las metamórficas en
general, según procedan de rocas ácidas o básicas; las sedimentarias no
clásticas como las calizas y finalmente, las rocas sedimentarias clásticas,
como las areniscas, se les considera las menos susceptibles, puesto que
están formadas al fin y alcabo por cuarzo y productos de
descomposición.
o EXPANSIVIDAD
Las rocas arcillosas: lutitas o rocas descompuestas en general que posean
minerales arcillosos, especialmente la montmorillonita, son
particularmente contracto-expansivas.
o SOLUBILIDAD
La sal y la caliza se disuelven en agua. En clima húmedo la caliza está
expuesta a formar canales o cavernas por disolución.
o ERODABILIDAD
Enpresencia de lluvia, muchas rocas con minerales arcillosos
(montmorillonita, caolinita por ejemplo) u otros débiles (clorita, sericita,
vermiculita, etc) o rocas de cualquier tipo pero muy fracturadas o
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cizalladas, principalmente si se localizan en zonas de falla, se erosionan
fácilmente en taludes y laderas.
o DESLEIBILIDAD
Cuando las lutitas mal cementadas se humedecen y se secanalternativamente, se expanden y se contraen, lo cual provoca una
fisuración progresiva en estas rocas. Finalmente se deslíen y se degradan
rápidamente. Se dice entonces que son poco durables. Las rocas
descompuestas en general, pueden poseer abundantes minerales
desleibles, que pueden ser arrastradas fácilmente por el agua que circula
a presión por fracturas, diaclasas y zonas de falla. En elcaso ce las
lutitas, las más durables son las limonitas silíceas, los shales con cemento
silíceo o calcáreo y las argilitas. Las menos durables, la arcillolitas,
lodolitas y shales arcillosos o lodosos, principalmente de color oscuro
que son ricos en materia orgánica.

3 SOLICITACIONES DE COMPORTAMIENTO MECÁNICO
Desde el punto de vista mecánico las rocas son solicitadas en general respectode su
resistencia, deformabilidad y permeabilidad.

4 PROPIEDADES ÍNDICE
Le permiten al ingeniero tener alguna idea sobre el comportamiento real de las rocas
respecto de su comportamiento fuerzo-deformación en las obras.
Se clasifican en 3 grupos según se presentan en la tabla 1.
(1) Propiedades índice descriptivas: como su nombre lo indica no se expresan
cuantitativamente.
(2) Propiedadesíndice de clasificación: se obtienen con ensayos rápidos y de bajo costo
y se refieren a parámetros de densidad, parámetros de resistencia y parámetros de
degradabilidad, que se relacionan de alguna manera con los parámetros de diseño.
(3) Propiedades índice de diseño.
En el caso de los grupos 2 y 3 se cuantifican las propiedades. En el grupo 2 mediante
ensayos sencillos de muy bajo costo;...