63
1 Ing. Porfirio Poma Rique

Propiedades físicas roca intacta 3 (1)

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Page 1: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

1 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 2: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

2 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 3: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

3

PROPIEDADES

FÍSICAS

Controlan las

propiedades

mecánicas de

la roca

Es inherente al

material rocoso

Resultado de su

génesis,

historia

geológica

No pueden ser

acondicionadas

como otros

materiales

Ing. Porfirio Poma Rique

Page 4: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

PROPIEDADES

FÍSICAS

DE LA ROCA

PROPIEDADES

GEOLÓGICAS

PROPIEDADES

INDICES

4 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 5: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

5 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 6: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

PROPIEDADES

GEOLÓGICAS

DEL MATERIAL

ROCOSO

COMPOSICIÓN

MINERALÓGICA

FABRICA ROCOSA

ESTRUCTURA TEXTURA

6 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 7: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

MINERALOGIA DEL GNEIS

7 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 8: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

MINERALOGÍA

DEL GRANITO: CUARZO

PLAGIOCLASA Y MICAS

8 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 9: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

Geología Roca Intacta Masa Rocosa

9 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 10: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

10 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 11: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

11

Resistencia de la

arenisca(cuarzo

detrítico con

cementante de

calcita

Resistencia de la

limo lita (cuarzo

detrítico en

cementante de

arcilla

Ing. Porfirio Poma Rique

Page 12: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

UN

IA

XIA

L C

OM

PR

ES

SIV

E S

TR

EN

GT

H ( K

gr/c

m2)

020

1000

2000

3000

QUARTZ CONTENT %

40 6080

4000

Arenisca

(granos de cuarzo con

relleno de calcita)

Limolita (lutitas)

(granos de cuarzo con

relleno de arcilla)

12 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 13: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

13

LA RESISTENCIA EN AMBOS

CASOS AUMENTA CON EL

CONTENIDO DE CUARZO Y

EL TIPO DE CEMENTANTE

Ing. Porfirio Poma Rique

Page 14: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

14 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 15: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

FABRICA

ROCOSA

TEXTURA

Propiedades no

Direccionales

(Escalares)

ESTRUCTURA

Propiedades

Direccionales

(Vectoriales)

15 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 16: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

16

TEXTURA

Es la relación del

tamaño, forma y

disposición de las

partículas dentro de

la roca sana

Característica

distintiva

microscópicamente

de la roca

Ing. Porfirio Poma Rique

Page 17: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

17 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 18: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

TEXTURA:

Definen

ANISOTROPIA

HOMOGENEIDAD

MODELO DE

ROTURA

18 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 19: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

La resistencia es proporcional al

área de contacto, e inversa al

tamaño de sus partículas (Farmer)

19

PartículasdeTamaño

partículasentrecontactodeSuperficiec

Ing. Porfirio Poma Rique

Page 20: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

RESISTENCIA

DE LA ROCA

Dependen

Resistencia de

sus partículas

Área de contacto

de sus partículas

Mecanismo de

unión entre sus

partículas

20 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 21: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

ARENISCA FELDESPÁTICA

TEXTURA CLASTICA

21 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 22: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

22

ESTRUCTURA

Krynine y Judd:

Refieren a las

características

distintivas

macroscópicas

en el campo

Referido a las

discontinuidades

dentro de la

masa rocosa

Ing. Porfirio Poma Rique

Page 23: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

ESTRUCTURA LAMINAR DEL YESO

23 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 24: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

ESTRUCTURA ESTRATIFICADA EN

CAPAS DE BAJO BUZAMIENTO

24 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 25: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

ESTRUCTURAS PLEGADAS: CALIZAS

25 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 26: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

26 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 27: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

• A TODAS LAS PROPIEDADES QUE

SE OBTIENEN EN LOS ENSAYOS

DE LABORATORIOS SE LES

DENOMINAN:

• “PROPIEDADES ÍNDICES”

27 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 28: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

TESTIGOS ROCOSOS PARA

ENSAYOS ESTÁNDARES

28 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 29: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

PROPIEDADES

ÍNDICES

DEL MATERIAL

ROCOSO

ESTÁNDARES

(Inherentes)

Se hace mediante

ensayos NO

destructivos

ESPECIALES

(Ingeniería)

Se hace mediantes

ensayos destructivos

29 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 30: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

E S T Á N D A R E S

Porosidad (n)

Técnicas de Ensayo de

laboratorio

Peso específico ()

Contenido de humedad (w)

Permeabilidad (k)

Durabilidad

Alteración

Ensayo de permeabilidad

30 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 31: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

31

Metodología

de análisis

Ing. Porfirio Poma Rique

Page 32: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

32

FACILITA EL ANÁLISIS DE LAS

PROPIEDADES ÍNDICES

Ing. Porfirio Poma Rique

Page 33: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

DIAGRAMA FÍSICO DE UNA ROCA

Sólido Líquido, gaseoso 33 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 34: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

Gaseoso

Liquido

Sólido

Wa

Ww

Ws

Wm

Vv

Vw

Va

Vs

Vm

MODELO IDEALIZADO

VOLUMEN PESOS

MODELO FISICO

34 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 35: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

35

LAS 3 FASES,

INTERACTÚAN

ENTRE SÍ, EN EL

TIEMPO Y EL

ESPACIO

RESULTANDO: EL

INTEMPERISMO

FÍSICO Y QUÍMICO

CON TODAS SUS

CONSECUENCIAS

Ing. Porfirio Poma Rique

Page 36: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

DENSIDAD (d)

• Las Unidades en el SI, es Kgr /m3

Volumen

Masad

36 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 37: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

PESO ESPECIFICO (P.E)

• La unidad en el SI, es kN/m3.

37

m

mm

V

W

dm 81.9Ing. Porfirio Poma Rique

Page 38: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

• Peso específico aparente : m

• Peso específico real : r

)(

)(

vs

wsm

VV

WW

V

W

m

m

38

s

sr

V

W

Ing. Porfirio Poma Rique

Page 39: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

• Peso espec. relativo aparente : Sm

• Peso específico relativo real : Ss

wm

mm

V

WS

.

39

ws

ss

V

WS

.

Ing. Porfirio Poma Rique

Page 40: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

40

PESO ESPECÍFICO (P.E)

A mayor PE, la

rocas es más

resistente,

competente,

mayor

estabilidad

En minería,

está

relacionada

directamente

con el

rendimiento

de los equipos

mineros.

La variación

en rocas es

más amplia

que en suelos

Ing. Porfirio Poma Rique

Page 41: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

41 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 42: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

IMPORTANCIA DEL

PESO ESPECIFICO

Está ligado al

esfuerzo vertical in

situ de la masa rocosa:

= h

Relacionada con el

grado de competencia

de la roca

Tiene influencia

sobre el rendimiento

de equipos mineros

Relacionada con

los procesos de

voladura

42 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 43: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

CONTENIDO DE HUMEDAD: W

43

100.s

w

W

WW

Ing. Porfirio Poma Rique

Page 44: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

44

CONTENIDO DE

HUMEDAD ( W)

En minería es perjudicial,

porque afecta el grado

de estabilidad de las

aberturas

Ing. Porfirio Poma Rique

Page 45: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

POROSIDAD APARENTE: (n)

45

100

s

v

W

Vn

Ing. Porfirio Poma Rique

Page 46: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

46

POROSIDAD

DISMINUYE LAS

PROPIEDADES

GEOMECÁNICAS

DE LAS ROCAS

DISMINUYE CON

LA PROFUNDIDAD

DONDE SE

UBICAN LAS

ROCAS

Ing. Porfirio Poma Rique

Page 47: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

GRADO DE SATURACIÓN (G)

47

100

v

w

V

VG

Ing. Porfirio Poma Rique

Page 48: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

48

GRADO DE

SATURACIÓN

Asociada a la

porosidad,

influye en la

estabilidad

de las

aberturas

mineras

Surgen

mayores

problemas

debajo de la

napa freática

Ing. Porfirio Poma Rique

Page 49: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

49 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 50: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

• ES LA CAPACIDAD DE LA ROCA

DE PERMITIR EL FLUJO DEL

AGUA SUBTERRÁNEA A

TRAVÉS DE SUS ESPACIOS

VACÍOS, A CIERTA

VELOCIDAD, DETERMINADA

POR LA DIFERENCIA DE

PRESIÓN

50 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 51: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

51

TIPOS DE

PERMEABILIDAD

PRIMARIA: A

TRAVÉS DE

LOS POROS EN

SUELOS

SECUNDARIA:

A TRAVÉS DE

LAS JUNTAS

DE LA MASA

ROCOSA

Ing. Porfirio Poma Rique

Page 52: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

52

VELOCIDAD DE

FLUJO EN ROCAS

INTACTAS

DEPENDE

Porosidad

de la roca

Densidad

de la roca

Presión

de fluido

Ing. Porfirio Poma Rique

Page 53: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

53 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 54: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

54 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 55: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

55

O INTEMPERISMO, SON

PROCESOS QUE TIENDEN A

PONER EN EQUILIBRIO LAS

ROCAS CON EL ÁMBITO EN LA

SUPERFICIE TERRESTRE

LA METEORIZACIÓN

Ing. Porfirio Poma Rique

Page 56: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

56

AGENTES DE

INTEMPERISMO

FÍSICO

TEMPERATURA

AGUA

LLUVIAS

VIENTO

Ing. Porfirio Poma Rique

Page 57: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

ESCALA DE METEORIZACIÓN

GRADO DENOMINACIÓN

I Roca sana

II Sana con fracturas oxidadas

III Moderadamente meteorizada

IV Muy meteorizada

V Completamente meteorizada

57 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 58: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

58 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 59: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

59

INTEMPERISMO

Afectan a la roca

sólida

Afectan a las

discontinuidades

Las

discontinuidades

son rutas del agua

Las litologías son

afectadas en

forma diferente

Ing. Porfirio Poma Rique

Page 60: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

INTEMPERISMO EN CALIZAS

CALIZAS

CAVIDADES

VACÍAS

CAVIDADES

RELLENAS

60 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 61: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

INTEMPERISMO SUPERFICIAL

EN CALIZAS: KÁRSTICA

61 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 62: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

INTEMPERISMO

SUPERFICIAL EN

ROCA VOLCÁNICA

62 Ing. Porfirio Poma Rique

Page 63: Propiedades físicas roca intacta  3 (1)

63 Ing. Porfirio Poma Rique