Comportamiento Mecanica de Las Rocas

8/18/2019 Comportamiento Mecanica de Las Rocas

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COMPORTAMIENTO MECANICA DE LAS ROCAS

2.PROPIEDADES MECANICAS

Las propiedades mecánicas denen la capacidad del material para resistiracciones externas o internas que implican la aplicación de fuerzas sobre el mismo.Esencialmente, estas fuerzas son de compresión , tensión (o extensión), exión yde impacto .

2.1.RESISTENCIA A LA COMPRESION

La resistencia a la compresión es la carga (o peso) por unidad de área a la que elmaterial falla (se rompe) por fracturación por ciza lla o extensional (Figura 6). Estapropiedad es muy importante en la mecánica de materiales, tanto en situación noconnada (i.e., uniaxial ) como connada (i.e., triaxial ). Dado que los materiales cercade la supercie terrestre, incluyendo los edicios, suelen estar sometidos acondiciones no connadas, consideraremos exclusivamente esta situación. En estecaso, la resistencia a la compresión uniaxial (i.e., longitudinal ) se mide en unaprensa hidráulica que registra el esfuerzo compresor (σ l) aplicado sobre una probetade material en una dirección del espacio, y la deformación lineal (ε l) inducida en esamisma dirección.

Figura 6. Desarrollo d e fracturas ex tensionales y de ci zalla como resultado d ecompresión.

Es importante indicar que los resultados obtenidos en los experimentos deresistencia a la compresión para un mismo material depende de la forma y tamaño dela probeta. Así, los prismas y cilindros largos presentan menores resistencias a lacompresión que los cubos con la misma área de sección, y estos a su vez menores quelos prismas y cilindros cortos (con alturas menores que sus lados o radios).Igualmente, la resistencia a la compresión depende de la tasa de aplicación de lacarga, de forma que a mayores velocidades de compresión mayor es el valor de la


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resistencia. La metodología experimental puede seguir la norma ASTM D3148-86,según la cual las probetas de muestra serán cilíndricas, con una relaciónaltura/diámetro comprendida entre 2.5 y 3 (e.g., 10 cm de altura por 4 cm dediámetro). Deben ensayarse al menos 5 probetas por cada tipo de material,manteniendo la tasa de aplicación de la carga constante (entre 0.5 y 1 MPa/s). Por

otra parte, hay que evitar una mala colocación de la probeta en la prensa, paraasegurar una distribución homogénea del esfuerzo compresor.

El esfuerzo es igual a la fuerza aplicada por sección o supercie:

donde: F les la fuerza aplicada longitudinalmente, expresada en newtons en elsistema mks (N=kg·m·s -2 ), dinas en el sistema cgs o k ilogramos-fuerza en elsistema técnico

S es la sección de la probeta (m 2) y σ les el esfuerzo lineal expresado en Pa (N/m 2), dinas/cm 2 o kg/m 2 (las

dimensiones del esfuerzo son las mismas que las de presión).

Dado que la fuerza es u n vector, también lo es el esfuerzo. Así, dado que el signode la fuerza se toma negativo por convenio cuando es compresiva, y positivo cuandoes tensional, el esfuerzo compresor es n egativo y el tensor es p ositivo.

La deformación lineal es igual al cambio de longitud experimentado por lalongitud original de la probeta:

donde: l0 (m) es la longitud original l1 (m) es la longitud nal ∆ l (m) es el incremento de longitud de la probeta.

Puesto que al comprimir l0 es siempre mayor que l1, l y l son negativos (positivos para elcaso de tensión). El valor de ε l (que es adimensional) es generalmente muy pequeñopara materiales pétreos (del orden de 0.01 y menores).

La deformación inducida sobre un cuerpo debida a la acción de un campo defuerzas exteriores puede ser elástica o plástica . La deformación es elástica cuando el

cuerpo recupera su forma y volumen iniciales una vez cesada la acción de las fuerzasexternas. En caso contrario, la deformación es plástica (esto es, si la deformaciónpersiste en parte). El que la deformación sea elástica o plástica depende de lanaturaleza del cuerpo, de la temperatura, y del grado y tasa (velocidad) de deformaciónal que ha sido sometido. A temperatura constante, los materiales se comportannormalmente como elásticos cuando los esfuerzos aplicados son pequeños, si bien setornan plásticos cuando los esfuerzos superan un cierto límite.

Para estudiar el comportamiento mecánico de los materiales, se recurre a laexperimentación sometiendo a los mismos a esfuerzos progresivos y registrando ladeformación resultante. Estos datos se expresan en diagramas σ l-ε l como los de laFigura 7, donde toma la forma de curvas similares (en forma) a las obtenidas en losensayos de succión capilar. En la Figura 7 puede apreciarse un tramo de la curva σ l-ε ldonde el esfuerzo es directamente proporcional a la deformación. Este


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comportamiento constituye la ley de Hooke , que aplica solo para pequeñasdeformaciones, hasta un límite denominado límite de proporcionalidad ,representado en la Figura 7 por el pu nto a . En este tramo, el comportamiento delmaterial es elástico, esto es, si se disminuye el esfuerzo aplicado lentamente, serecorre el mismo tramo de la curva en sentido contrario, hasta alcanzar el punto de

origen donde el esfuerzo y la deformación son nulos. La proporcionalidad entre elesfuerzo y la deformación en el tramo de la ley de Hooke permite denir el módulode Young o módulo de elasticidad ( E). Este módulo es la constante deproporcionalidad, de manera que:

donde el módulo de elasticidad Ees positivo ( σ l y ε lson negativos) y presenta lasmismas dimensiones que el esfuerzo ya que ε les adimensional. El valor del módulode Young es característico para distintos materiales, por lo que puede utilizarse paracomparar las características mecánicas de los mismos.

Figura 7. Curva esfuerzo-deformación para compresión, con ilustración de l os tramoselástico y plástico.


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Para deformaciones superiores al límite de proporcionalidad, existe un ciertotramo de la curva σ l-ε ldonde el comportamiento del material es elástico, aunque noexiste proporcionalidad entre el esfuerzo y la deformación. El límite en el que elcomportamiento del material deja de ser elástico se denomina límite elástico ,representado por el punto b de la curva en la Figura 7.

Al aumentar el esfuerzo y superarse el límite elástico (punto b ), la deformaciónaumenta rápidamente y es en parte permanente. Así, si se disminuye el esfuerzoaplicado lentamente a partir del punto c de la curva, se recorrerá el trayecto indicadopor una echa de puntos hasta alcanzar el punto donde el esfuerzo es nulo, peroexiste una cierta deformación permanente (el cuerpo no recupera su longitud original).

Al aumentar el esfuerzo se llega nalmente al punto d , denominado punto deruptura , donde el cuerpo experimenta una fracturación catastróca por cizallao suración extensional. Este punto de ruptura dene, en términos del esfuerzocompresivo, la resistencia a la compresión (R).

La resistencia a la compresión de los materiales de construcción es muy variable, oscilando desde materiales:

• muy débiles (1400 kg/cm 2).

Las rocas naturales son relativamente resistentes a l a compresión (no tanto a latensión y exión), aunque las rocas sedimentarias son las más débiles debido sobretodo a su mayor porosidad y variable grado de cementación, al igual que loshormigones (Tabla 3). Aunque no puede generalizarse el efecto del tamaño de grano,puede decirse que, en general, la resistencia a la compresión aumenta a medida queaumenta el tamaño de grano de los materiales, a igualdad de otras variables comocomposición mineral, estructura, porosidad, cementación, etc.

Tabla 3. Resistencia a la compresión de algunas rocas ymateriales d e const rucción (modicado de Winkler, 1973). (Mpa) kg/m 2 ·10 6 kg/cm 2 ·10 3

Granito 97 310 10 32 1.0 3.2Sienita 186 434 19 44 1.9 4.4Gabro, diabasa 124 303 13 31 1.3 3.1Basalto 110 338 11 34 1.1 3.4Caliza 14 255 1 26 0.1 2.6

Arenisca 34 248 4 25 0.4 2.5Gneiss 152 248 15 25 1.5 2.5Cuarcita 207 627 21 64 2.1 6.4Mármol 69 241 7 25 0.7 2.5Pizarra 138 207 14 21 1.4 2.1Hormigón 5.5 69 1 7 0.1 0.7


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La resitencia a la compresión de rocas utilizada en monumentos granadinos son(valores obtenidos en seco por Guardia Olmedo et al., 1986, Arte y Deterioro en losMonumentos Granadinos. Catedral, Chancillería y Palacio de Carlos V . Universidad deGranada, 140 p.)

Tabla 4. Resistencia a la compresión de rocas utilizadas enmonumentos gr anadinos (Guardia Olmedo et al., (1986).Calcarenita: 75-500 kg/cm 2

Travertino: 400-700 kg/cm 2

Conglomerados: 200kg/cm 2

Caliza de Sierra Elvira: 600-900kg/cm 2

Mármol de Macael: 680-980 kg/cm 2

Serpentinita: 400-700 kg/cm 2

Las relaciones entre esfuerzo y deformación ilustradas en la Figura 7 sonideales, ya que representan un comportamiento estrictamente elástico para el materialen el tramo lineal de la curva correspondiente a la ley de Hooke. No obstante, losmateriales reales muestran relaciones esfuerzo-deformación más complicadas, nosiguiéndose estrictamente la relación de linearidad. Esto signica que las curvasesfuerzo-deformación pueden presentar tramos elásticos , casi-elásticos , semi-elásticos y no-elásticos (o plásticos). Los tipos de curvas para materiales casi-elásticos, semi-elásticos y no-elásticos se representan en la Figura 8.

Por otro lado, los materiales pueden clasicarse como frágiles y dúctiles (Figura

9). Los materiales frágiles (como el vidrio) se rompen cuando se supera el límiteelástico, (b y d son muy cercanos), mientras que los materiales dúctiles (como elacero o el cobre) presentan un tramo de comportamiento plástico amplio.

Los materiales pétreos pueden caracterizarse, en general, como frágiles bajocondiciones de temperatura ambiental (si bien a altas presiones y temperaturaspresentan tramos plásticos más amplios, Figura 9). La deformación permanente entreel límite elástico y el punto de ruptura en los materiales heterogéneos como los pétreosse verica a bajas temperaturas mediante una microfracturación frágil.Esta microfracturación se produce sobre todo en el interior de los minerales queforman las rocas, a favor de sus sistema de exfoliación, o entre microporos. El grado

de microfracturación, que es controlado por las características texturales yestructurales de los materiales (e.g., tamaño de grano, porosidad,razón clastos/matriz, cementación, etc.), dene en gran medida la forma de la curvaesfuerzo-deformación. Así, puede generalizarse que los materiales pétreos con tamañode grano no tienden a ser casi-elásticos, mientras que los de grano grueso tienden aser semi-elásticos, siempre a igualdad de otros factores. Respecto de la porosidad,materiales compactos y poco porosos tenderán a un comportamiento casi-elásticoo semi-elástico, mientras los materiales muy porosos y poco o moderadamentecoherentes (esto es, escasamente cementados, comolas calcarenitas bioclásticas utilizadas en la construcción de edicios históricos deGranada o morteros de cal) tienden a un comportamiento semi-elástico o plástico. Elcomportamiento semi-elastico o plástico indica un rápido aumento de la deformaciónen los primeros incrementos de esfuerzo, lo cual se explica por acomodo de la cargapor el movimiento relativo de los granos (gruesos) del entramado y/o deformación de


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los poros, pasándose a continuación a una situación en que la tasa de deformación esmenor, esto es, de recuperación mecánica, en la que el esfuerzo y la deformaciónaumentan más o menos proporcionalmente una vez el entramado de granos haadquirido cierta compactación (Figura 8).

Como puede deducirse de lo anterior, el módulo de Young sólo puede denirseen rigor cuando los materiales elásticos, ya que la proporcionalidad lineal entreesfuerzo y deformación no se verica en los materiales casi-elásticos, semi-elásticos yplásticos. A pesar de ello, este módulo puede calcularse para partes determinadas delas curvas esfuerzo-deformación, aunque sin el conocimiento de sus formas este datosirve de p oco. No obstante, cuando los materiales son frágiles, y su comportamiento eselástico o casi elástico, el módulo de Young y la resistencia a la compresión nospermiten tener una idea bastante aproximada de las curvas esfuerzo-deformación, yaque en estos materiales el límite de proporcionalidad, el límite elástico y el punto deruptura casi son coincidentes. En estos casos, el módulo de Young será muy util paraevaluar el comportamiento mecánico de los materiales ante la acción de esfuerzoscompresivos de tipo uniaxial.

Las anisotropías estructurales de los materiales, tales como supercies deestraticación o foliación, introducen lógicamente anisotropías mecánicas. Dado queestas supercies introducen debilidades mecáncias (i.e., los materiales se fracturanpor extensión y cizalla más fácilmente a favor de las mismas), la resistencia a lacompresión y el módulo de elasticidad disminuyen si el esfuerzo principal mayor (i.e.,compresor, σ 1) es paralelo u oblicuo (cercano a 45º) a tales supercies. Laresistencia a la compresión de materiales anisótropos es máxima cuando lassupercies están orientadas perpendicularmente al esfuerzo principal mayor. Esto esimportante en la estabilidad de las estructuras en los edicios y en los trabajos derestauración que impliquen sustitución de piezas por materiales estructuralmente

anisótropos.


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Figura 8. Curvas esquemáticas e sfuerzo-deformación para materiales casi-elásticos(e.g., basaltos, granitos de g rano no), semi-elásticos (e.g., calizas, areniscas, mármoles)

y plásticos (morteros de ca l, morteros de y eso).

Figura 9. Deformación frágil y dúctil bajo compresión, torsión y extensión ( σ 1 , σ 2 y σ 3 , sonlos esfuerzos principales mayor, intermedio y menor, respectivamente). Las echas

marcan las t endencias e n el comportamiento d e l os materiales al variar la presión, latemperatura, la presión de uidos l ocalizados en los p oros y la tasa de d eformación.

Como se ha indicado más arriba, la presencia de agua en el interior del sistemaporoso de un material altera sus propiedades mecánicas. Este efecto se debe doscausas: 1) al desarrollo de presiones hidráulicas en los poros rellenos de agua queafectan a los esfuerzos intergranulares (i.e., contactos de granos), y 2) a la alteraciónde las propiedades de supercie de los granos (minerales). Esto puede causar


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inestabilidad a lo largo de supercies más débiles y disminuir la resistencia a la cizallao fricción, produciéndose una reducción más o menos signicativa de su resistencia ala compresión.

La razón entre los coecientes de resistencia a la compresión del materialsaturado en agua y seco, denominado coeciente de ablandamiento , es una medidadel efecto del agua sobre la resistencia a la compresión:

donde: Ks es el coeciente de ablandamiento (adimensional) R s (Pa) es la resistencia a la compresión del material saturado en agua y R d (Pa) es la resistencia a la compresión del material seco.

Para algunos materiales muy porosos fácilmente empapables, este coecientetiende a 0, ya que Rs tiende a 0, mientras que otros materiales poco porosos como

vidrios o aceros el coeciente de ablandamiento tiende a 1, esto es, retienen sus propiedades mecánicas ante la presencia de agua. Los materiales con coeentes deablandamiento mayores de 0.8 se calican de resistentes mecánicamente respecto dela acción del agua. Los materiales con coecientes menores de 0.8 nunca debenexponerse a la acción de la humedad (e.g., zócalos de elementos constructivos quesufren inltración capilar), y en caso de exponerse, deben aislarse de la humedad con

barreras impermeables o tratarse con productos hidrofugantes.

2.2.RESISTENCIA A LA TENSION

La resistencia a la tensión es el esfuerzo tensional por unidad de área a la que elmaterial falla (se rompe) por fracturación extensional. Esta propiedad, que es unaindicación del grado de coherencia del material para resistir fuerzas “tirantes”,depende de la resistencia de los minerales, del área interfacial entre granos encontacto y d el cemento intergranular e i ntragranular.

Existen distintas técnicas para medir la resistencia a la tensión, tanto enmateriales pétreos como en morteros, cementos y hormigones. En el ensayo detracción directa, quizás el más apropiado, se utilizan probetas cilíndricas con unarazón longitud/diámetro de 2 a 2.5. Los extremos de las probetas se introducen (ypegan con resina epoxi) en unas cápsulas que están unidas a cad enas que transmitenel esfuerzo tensional sin introducir componentes de torsión. La norma ASTM D2936regula los métodos y condiciones experimentales este ensayo.

Los conceptos, deniciones y controles de la deformación introducidosanteriormente para la resistencia a la compresión pueden ser extendidos sin másproblema a la resistencia a la tensión. Respecto de los materiales pétreos deconstrucción, puede generalizarse que, para un material dado, la magnitud de laresistencia a la tensión suele ser de un orden de magnitud menor que la resistencia ala compresión. En la Tabla 5 se presentan valores de resistencia a la tensión paraalgunas rocas m edidos con la técnica de tracción directa.


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Tabla 5. Resistencia a la tensión(Mpa) de algunas rocas(deTouloukian y Ho, 1981).Basalto 8.6Conglomerado 29.7Calizas 4.2 5.8

Arenisca 1.1 1.7 Arenisca calcárea 4.3

Esquistos 3.1

2.3.RESISTENCIA A LA FLEXION

La resistencia a la exión, o módulo de ruptura, es la resistencia de un materiala ser dob lado (plegado) o exurado. La medida de esta propiedad se realiza con barrasde material asentadas sobre dos pivotes y aplicando carga sobre el centro de la barra(norma ASTM C99-52). La resistencia a la exión (S m) viene dada por la expresión:

donde: P (Pa) es la carga aplicada l (m) es la distancia entre los pivotes y d 3 (m) es el diámetro de la probeta

si la probeta es cilíndrica, y por la expresión:

donde: b (m) es el ancho de la sección de la probeta y h (m) es el largo de la probeta

si la probeta es prismática.

Para un material pétreo dado, el valor de resistencia a la exión es cercano aldoble de su resistencia a la tensión medida con el método de tracción directa.

2.4.FATIGACuando los materiales sufren esfuerzos de forma cíclica sin llegar al punto de

ruptura, se observa un debilitamiento mecánico de los mismos con el tiempo. Estoimplica una pérdida de sus propiedades mecánicas, que puede dar lugar ala fracturación bajo esfuerzos mucho menores que los apropiados para los materiales“frescos” que no han sido sometidos a esfuerzos. A esta característica de los materialesse le denomina fatiga .

Se ha encontrado que la causa fundamental del fallo por fatiga de los materialespétreos es la microfracturación. Los experimentos llevados a cabo sugieren unaevolución episódica para la fatiga. Inicialmente, se produce

una microfracturación entre los contactos de grano y en el interior de los cristales afavor de los planos de exfoliación y supercies de partición de los mismos. A


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continuación, existe un periodo de aquiescencia, con escasa deformación adicional. Enel último estadio, las microfracturas coalescen, perdiéndose coherencia e iniciándoseel fallo (fracturación) del material. No obstante, también parece que la fatiga es unproceso continuo, disipándose la energía en forma de microfracturas hasta el punto enque se s upera u n nivel crítico en el que ocurre el fallo.

La mayor parte de los procesos de deterioro de tipo mecánico que sufren losmateriales pétreos en los edicios se deben al fallo por fatiga, ya que los esfuerzosgenerados no suelen superar la resistencia a la compresión, tensión o exión de losmateriales “frescos”. No obstante, también hay que tener en cuenta el efecto de otrosprocesos físicos y químicos de alteración, que modican las propiedades mecánicasoriginales de los materiales, generalmente reduciendo sus propiedades mecánicas.

Las rocas son materiales con elevada resistencia a la compresión y en menormedida a la exión y la tensión. Por esta razón son materiales apropiados paraelementos constructivos tales como muros, paramentos, columnas, etc., que sufrenimportantes cargas compresivas, y no tanto para elementos constructivos que sufrenimportantes esfuerzos tensionales y de exión, como los generados enestructuras adinteladas o arqu itrabadas. Por esta razón, la luz de los arquitrabes nopuede ser elevada.

La resistencia a la tensión es una propiedad particularmente importante desdeel punto de vista de los procesos de alteración de materiales pétreos de construcción.Esto es debido tanto a la existencia de procesos de alteración cíclicos que generanimportantes esfuerzos tensionales capaces de producir fallos mecánicos (fracturación)por fatiga en los materiales, como al hecho de ser la propiedad mecánicacuantitativamente más deciente en los mismos. Entre los procesos de deterioromecánico por generación de esfuerzos tensionales cabe destacar los cambios

volumétricos que sufren los materiales al sufrir variaciones de temperatura, la

formación de hielo y la cristalización e hidratación/deshidratación de sales solublesen el interior del sistema poroso de los materiales.

Figura 10. Acciones m ecánicas en el sistema adintelado (modicado d e Ortega Andrade,1993)


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2.5.DUREZA

La dureza es la resistencia de los materiales para resistir la penetración de otrocuerpo. Para el caso de minerales, la dureza se ha considerado clásicamente como laresistencia que presenta un mineral a ser r ayado por otro mineral o material. F. Mohsdedujo empíricamente una escala cualitativa basada en las durezas relativas dedistintos minerales que ha sido muy utilizada como criterio de clasicación y dedeterminación. Esta escala es como sigue:

Dureza Mineral Dureza Mineral

1__________ Talco 6__________ Ortosa

2__________ Yeso 7__________ Cuarzo

3__________ Calcita 8__________ Topacio

4__________ Fluorita 9__________ Corindón

5__________ Apatito 10_________ Diamante

Cada uno de estos minerales es capaz de rayar a los situados antes que él en laescala, y a su vez es rayado por los que vienen después. La medida de la dureza sueleser cualitativa (aunque hay métodos de determinación precisa) estableciéndose en unaprimera aproximación en base a los siguientes criterios: si la uña raya al mineral ladureza es m enor de 2.5; si una navaja raya al mineral la dureza es m enor de 5.5; si elmineral raya al vidrio la dureza es igual o mayor de 7 . Así, el cuarzo se diferencia de lacalcita en que aquel raya al vidrio y é sta no.

Esta propiedad es vectorial, es decir, depende de la dirección en que se a pliqueen un mineral, debido a la diferente distribución de enlaces cristalinos en las

estructuras minerales. Así por ejemplo, la distena (Al 2SiO 5) es un mineral de hábitoprismático que presenta una dureza de 4 a lo largo de su elongación mayor y de 6.5perpendicularmente a la misma. En general, los minerales presentan durezas más

bajas en supercies de exfoliación respecto de otras direcciones. En cualquier caso, ladureza depende del tipo de enlaces atómicos presentes, de la estructura y de lacomposición. A igualdad de otros factores, los minerales con estructuras más densasson más duros (e.g. el aragonito tiene una dureza de 4 y la calcita de 3), y los quepresentan elementos más pequeños son más duros (e.g. el corindón (Al 2O3) tiene unadureza de 9 y la hematites (Fe2O3) de 6, presentando el Al +3 un radio iónico de 0.57 Å

y el Fe +3 de 0.67 Å). En general, los minerales que presentan moléculas de (OH) o deagua (H 2O) tienen durezas bajas, lo cual es debido a que en las estructuras hidratadas

existen enlaces débiles entre estas moléculas y el resto de los átomos, como en el casodel yeso (CaSO 4·2H 2O) y el talco (Mg 3Si 4O10 (OH) 2).

Aplicadas a los materiales pétreos, esta propiedad es importante para evaluarla trabajabilidad, con utensilios de impacto y abrasivos, de los materiales en la cantera

y en la obra. Existen muchos métodos de evaluar la dureza: la resistencia al rayado , ala indentación , a la abrasión , a l rebote y al impacto . La gran complejidad de losmateriales pétreos no permite una correlación clara entre los distintos parámetros deresistencia mecánica y de dureza, aunque en general, la dureza de los materialesaumenta a medida que la resistencia a la compresión aumenta. Dado que las rocasson materiales frágiles, presenta débil o moderada resistencia al impacto, por lo queson materiales trabajables con herramientas de impacto. Esto permite en la mayorparte de los casos un buen acabado. Lo mismo puede decirse de su

buena trabajabilidad por pulido, particularmente en rocas como calizas y mármoles,


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aunque existen rocas relativamente duras (i.e., aquellas que presentan abundantecuarzo, como cuarcitas y granitos) que resisten bien la raya y la abrasión.

RESPUESTA ANTES ESFUERZOS

Respuestas De Los Materiales Ante LosEsfuerzos

Se denomina deformación al cambio de posición , forma

o volumen que experimentan las rocas sometidas aesfuerzos. Las rocas, al igual que cualquier otro material, se deforman ante la acción de esfuerzos

externos. Estudiando la deformación de una roca, se pueden saber cómo han sido los esfuerzos que la produjeron y, por tanto, reconstruir la actividad

tectónica pasada en una región.

Tipos de Deformaciones

Los materiales pueden experimentar tres tipos de deformaciones:

• Elástica: Deformación elastica o reversible el cuerpo recupera

su forma original al retirar la fuerza que le provoca la deformaciónEn este tipo de deformación! el sólido! al variar su estado tensional


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" aumentar su energ#a interna en forma de energía potencial elástica !

solo pasa por cambios termodin$micos reversibles

• Plástica : Deformación pl$stica o irreversible Modo de

deformación en que el material no regresa a su forma original despu%s

de retirar la carga aplicada Esto sucede porque! en la deformación

pl$stica! el material experimenta cambios termodin$micos irreversiblesal adquirir ma"or energ#a potencial el$stica La deformación pl$stica

es lo contrario a la deformación reversible

• Por rotura: &na deformación! por rotura! discontinua e

irreversible! cuando se supera cierto valor Las fallas representan el

e'emplo ma"or de deformación r#gida


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Cambios en el comportamiento de las rocas

&n trozo de granito! de m$rmol o de caliza tienen un comportamientor#gido! " si se someten a un esfuerzo suficientemente alto! sefracturan La ma"or#a de las rocas no parecen tener un comportamiento

pl$stico(in embargo! cualquier tipo de roca puede encontrarse plegada en lanaturaleza! por tanto las rocas tambi%n tienen un comportamientopl$stico siempre que se den ciertas circunstancias)omo todos los materiales! las rocas se comportan de manera diferenteal cambiar las condiciones f#sicas o qu#micas en las que se encuentra:temperaturas o presiones altas! presencia de agua! etc

En conclusión* a altas temperaturas " en presencia de agua! las rocaspueden tener un comportamiento pl$stico

Comportamiento plástico

(e denomina comportamiento pl$stico perfecto o de (aint +enant! al delos materiales que no se deforman en absoluto ,asta que el esfuerzoaplicado alcanza un cierto valor &na vez alcanzado ese valor oesfuerzo de cesión! el cuerpo se deforma de manera continua ,asta queel esfuerzo sea retirado o disminu"a! en cu"o caso! la deformaciónalcanzada permanece! es decir! el cuerpo no se recupera en absolutoEn el comportamiento pl$stico! la deformación no es proporcional alesfuerzo! si no al tiempo* al contrario que en otro tipo decomportamiento! la deformación no es totalmente recuperable! sino quees permanente


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Montañas Zagros (Irán).

Las formaciones salinas! debido a su ba'a densidad " a sucomportamiento pl$stico! tienden a ascender ,acia la superficiearqueando e incluso perforando las rocas supra"acentes! dando lugar aestructuras diap#ricas

Dirección y buzamiento

Los esfuerzos a los que se ven sometidas las rocas ,acen que losestratos abandonen su disposición ,orizontal original -ara indicar laorientación de un estrato que ,a perdido la ,orizontalidad se utilizandos medidas: la dirección " el buzamiento


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• Dirección: es el $ngulo que forma una l#nea ,orizontal que est%

incluida en la superficie del estrato .,orizontal de plano/! con el

norte geogr$fico 0orma una ,orizontal contenida en el estrato con la

l#nea norte1sur -or e'emplo si este $ngulo mide 234 se indicar$

523E.norte 234 este/

• Buzamiento: es el $ngulo que forma la l#nea de m$xima pendiente

de un estrato con un plano ,orizontal* esta l#nea de m$xima pendiente

es perpendicular a la ,orizontal de plano Es necesario indicar el

sentido del buzamiento Es el espacio en el que se desplazar#a una

bola situada sobre el estrato

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