LAB 03 - PROPIEDADES FÍSICAS DE LAS ROCAS- GEO

Vista previa del material en texto

ING. Betsy Junelly Julca Santa Cruz
GEOLOGIA
TOPOGRAFIA
PROPIEDADES FÍSICAS DE LAS ROCAS 
ING. Betsy Junelly Julca Santa Cruz
OBJETIVO 
Al culminar la sesión el alumno estará en la capacidad de identificar y analizar los diferentes tipos de rocas mostrados.
ROCAS Y MINERALES: https://www.youtube.com/watch?v=XQJWUUMTKgo
LAS ROCAS
Masa sólida de material mineral, o parecida a un mineral, que aparece de forma natural como parte de nuestro planeta.
Agregado de varias clases de minerales.
PROPIEDADES FÍSICAS DE LAS ROCAS
Las propiedades físicas son las que controlan las características resistentes y deformaciones 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.
PROPIEDADES FÍSICAS DE LAS ROCAS
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.
PROPIEDADES FÍSICAS DE LAS ROCAS
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.
Existen una serie de parámetros que se emplean para la identificación descripción cuantitativa de las propiedades básicas de las rocas y permiten así mismo, establecer una primera clasificación con fines geotécnicos.
PROPIEDADES FÍSICAS DE LA MATRIZ ROCOSA
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.
PROPIEDADES FÍSICAS DE LA MATRIZ ROCOSA
Se dividen en 2: 
Propiedades de identificación y clasificación.
PROPIEDADES ÍNDICES 
Composición Mineralógica.
Fabricación y textura
Tamaño del grano 
Color
Porosidad
Peso especifico
Permeabilidad 
Durabilidad
Alterabilidad
Las propiedades físicas o propiedades índice de las rocas se determinan en laboratorio; las más importantes a nivel de influencia en el comportamiento mecanico son:
DETERMINACION DE LAS PROPIEDADES DE LA MATRIZ ROCOSA 
La porosidad
Peso específico
La permeabilidad
La alterabilidad 
La resistencia
Se refiere a la medida del espacio intersticial entre el 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
Es la relación entre el volumen de poros interconectados y el volumen de la muestra. Puede obtenerse a partir de los pesos secos y saturado de la muestra.
En las rocas es frecuente que los poros no estén interconectados, por lo que la porosidad real será mayor que la eficaz. El índice de poros se define como la relación entre el volumen ocupado por lo huecos Vv, y el volumen ocupado por las partículas solidas, Vsol 
LA POROSIDAD EFICAZ
El peso especifico de la roca o peso unitario de la roca depende de sus componentes, y se define el peso por unidad de volumen. Sus unidades son las de fuerza (kilopondio, newton, tonelada-fuerza, etc.) por volumen. En general se considera el mismo valor para el peso especifico y para la densidad
PESO ESPECIFICO O PESO UNITARIO
Es el agua que llena a los poros de una muestra de roca sumergida en agua, y es la relación porcentual de peso del agua absorbida, respecto al peso de muestra seca.
ABSORCIÓN 
Es la capacidad de un material para permitir que un fluido lo atraviese sin alterar su estructura interna. Se dice que un material es permeable si deja pasar a través de él una cantidad apreciable de fluido en un tiempo dado, e impermeable si la cantidad de fluido es despreciable.
La permeabilidad de una roca se mide por el coeficiente de permeabilidad o de conductividad hidráulica K, que se expresa en m/s, cm/s ó m/día 
PERMEABILIDAD
DURABILIDAD
Se define como la resistencia que presenta la roca ante los procesos de alteración y desintegración. 
La durabilidad puede estar afectada por procesos de hidratación, disolución y oxidación. Esta propiedad aumenta con la densidad y de reduce con el contenido de agua 
Existen ensayos de laboratorio para la evaluación de la durabilidad, que igualmente consisten en simular los procesos de meteorización para debilitar, fracturar u disgregar la roca mediante ciclos humedad-sequedad, calentamiento-enfriamiento, hielo-deshielo, desmoronamiento, etc.
Resistencia a compresión simple
Es llamada también resistencia uniaxial y se define como el esfuerzo máximo que soporta la roca sometida a comprensión uniaxial, la cual determina a través de una probeta cilíndrica sin confinar en el laboratorio
Ensayo uniaxial o de compresión simple
Este ensayo permite determinar en el laboratorio la resistencia uniaxial no confinada de la roca, o resistencia a la compresión simple. Es un ensayo para la clasificación de la roca por su resistencia, la relación entre los esfuerzos aplicados en el ensayo es:
ENSAYO DE TRACCION INDIRECTA 
El ensayo consiste en someter a una probeta cilíndrica ( disco de roca y/o mineral) a una carga lineal compresiva actuando a lo largo de su diámetro. El resultado de este esfuerzo compresivo es una tensión horizontal y un esfuerza compresivo variable. La probeta rocosa y/o mineral se suele romper en la mayoría de los casos separándose en dos mitades según el eje de carga diametral 
METODO BRASILERO
METODO BRASILERO:
ENSAYO DE TRACCION INDIRECTA 
Ensayo de compresión triaxial
Este ensayo representa las condiciones de las rocas in situ cometidas a esfuerzos confinantes, mediante la aplicación de presión hidráulica uniforme alrededor de la probeta. Permite determina la envolvente o línea de resistencia del material rocoso ensayado a partir de la que se obtiene los valores de sus parámetros resistentes cohesión (c) y ángulo de fricción (phi). La relación entre los esfuerzos aplicados a la probeta es:
Finalmente usando los datos obtenidos en el ensayo de compresión triaxial se puede conocer el ángulo de fricción y la cohesión de la roca intacta mediante el criterio de falla de Mohr - Coulomb
Alterabilidad
Es la propiedad que tiene la roca para alterar su forma como respuesta a la actuación de fuerzas. La deformabilidad de las rocas se expresa por sus constantes elásticas E y v y se obtiene con el ensayo de compresión simple:
Al culminar la sesión el alumno estará en la capacidad de identificar y analizar los diferentes tipos de rocas mostrados.
CONFIRMAMOS NUESTROS OBJETIVO