Trabajo de MECANICA DE ROCAS

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TRABAJO DE MECANICA DE ROCAS ING CIVIL

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CAPACIDAD DE CARGA EN ROCAS Introduccin

En el presente informe daremos a conocer los tipos de roca, estudiando la capacidad admisible, as como el macizo rocoso y la composicin geomecanica de las diferentes tipos de rocas y otras informaciones que nos servirn para los conocimientos mas bsicos sobre rocas, que sern usadas para fines propios de la ingeniera en general, ya sea en relacin a la ingeniera civil para la construccin de tneles, cimentaciones y estabilizacin de taludes, etc.La roca constituye en general un excelente terreno de cimentacin, pero puede dar lugar a problemas de excavacin y no todos los tipos de rocas presentan caractersticas igualmente favorables.Para los edificios normales casi todas las rocas aseguran una presin de trabajo suficiente (>= 3 kp/cm2), pero para edificios altos o fuertes cargas concentradas se requiere un anlisis de resistencia y deformabilidad en la mayor parte de las rocas.Para un diseo correcto debe partirse de la identificacin de la roca y del conocimiento de la estructura del macizo rocoso.

ROCA:Se define como un agregado slido, formado por uno o varios minerales, que se encuentra ocupando grandes extensiones de la corteza terrestre. En mecnica de rocas se habla mucho de roca o roca intacta para referirse a un elemento (trozo, bloque, probeta)de roca que no presenta discontinuidades observables.En la naturaleza las rocas aparecen muy comnmente atravesadas por distintos caracteres geolgicos estructurales y discontinuidades de variado origen geolgico, como la estratificacin, esquistosidad, pliegues, fallas, y juntas o diaclasas .Al conjunto de estas discontinuidades que atraviesan la roca se le suele denominar estructura del macizo rocoso.

MACIZO ROCOSO:Se define como la forma en la que se presentan las rocas en el medio natural y pueden presentar propiedades heterogneas y anistropas, son el principal objetivo de estudio y material de trabajo en mecnica de rocas, consiste en una serie de bloques o elementos de roca intacta y una estructura formada por mltiples discontinuidades (comnmente agrupadas en familias) y otros caracteres naturales. Su naturaleza y comportamiento depender, por tanto, de ambos (roca + discontinuidades) influyendo ms unas u otras en funcin de las caractersticas del macizo y las propiedades, situacin y volumen de las obras que se realicen en ellos

Tipos de rocas:1. Rocas gneasSon rocas generadas por el enfriamiento de una masa lquida de composicin silicatada que procede del interior de la Tierra. Esta masa fundida se encuentra a altas temperaturas. Cuando se enfra y solidifica durante su ascenso hacia la superficie de la Tierra, en zonas cercanas a la superficie (corteza terrestre) da lugar a las rocas plutnicas, mientras que cuando se enfra y solidifica en la superficie da lugar a las rocas volcnicas.A)GRANITO: Es de aspecto cristalino y fcil pulimento, siendo la especie ms amplia entre los minerales. Los ensayos tecnolgicos realizados con el granito presentar valores muy altos en cuanto a dureza y resistencia a esfuerzos y alteraciones admitiendo cualquier tipo de trabajo y acabado.El granito se compone de minerales cristalizados formados en las profundidades de la corteza terrestre. Se compone de feldespato (en general feldespato de potasio y oligoclasa), cuarzo, con una cantidad pequea de mica (bitotita o moscovita) y de algunos otros minerales accesorios como circn, apatito. Magnetita, ilmenita y esfena.La densidad del granito vara entre 2,63 y 2,75 g /cm3. Su resistencia la presin se sita entre 1.000 y 1.400 Kg por cm2. Es ms duro que la arenisca, la caliza y el mrmol, y su extraccin es, por tanto, ms difcil. Es una piedra importante en la construccin; las mejores clases son muy resistentes a la accin de los agentes atmosfricos.El granito se encuentra particularmente extendido en los antiguos escudos precmbricos, formados hace ms de cuatro mil millones de aos, de Rusia, frica, Canad, Sudamrica y Escocia

Uso:Sirven de apoyo como base de columnas y zcalos, al ofrecer mayores resistencias al deterioro.Su estabilidad y dureza superficial tambin ofrecen ventajas frente a agresiones extenas, resistiendo mejor que otras piedras al rayado, desgaste y afecciones atmosfricas, estando indicado su uso en cualquier situacin geogrfica.Una vez pulido, su escasa porosidad impide la absorcin de cualquier lquido, por lo que es ms fcil su limpieza.Por todo esto, los granitos se utilizan con total garanta en recubrimientos de fachadas de modernas y edificaciones, viviendas unifamiliares, interiorismo, amueblamiento urbano, pavimentado y adoquinado de calles, exteriores de oficinas y comercios y en general, cualquier destino que requiera la calidad, la diversidad y las posibilidades que siempre ofrece el granito.RIOLITA: Es unaroca gnea extrusiva, volcnica flsica, de color gris a rojizo con unatexturade granos finos o a veces tambinvidrioy una composicin qumica muy parecida a la delgranito. A la riolita se le considera el equivalente volcnico del granito, lo que se agrega a otras evidencias que demuestran que el granito se origina a partir demagma1tal como lo hace la riolita, solo que a mayor presin.USO: Se usa como roca de enchapes y adoquinados , y en la fabricacin de varios tipos de aislantes

LA DIORITA: Es unaroca plutnicadecomposicin intermediacompuesta generalmente de dos tercios deplagioclasasy un tercio deminerales oscuroscomohornablenda,biotitay a vecespiroxeno.Elequivalente volcnicode la diorita es laandesita. Comparado con otras rocas gneas la diorita y el magma diortico-andestico es rico en agua (H2O) como se refleja en el 1.15wt%de agua que las dioritas tienen en promedio. Las dioritas son comunes en zonas deorogenia. Se suelen considerar como las rocas ms primitivas de la familia de losgranitoides. USO:La diorita es una piedra suave que se utiliza en la construccin como un agregado.

GABRO: Es unaroca gneaplutnicacompuesta principalmente deplagioclasa clcicaypiroxenoen proporciones de volumen similares. En un sentido ms ampliogabropuede referir a lasrocas gabroicasdeldiagrama QAPFes decir aquellas en el campo anortosita-gabro-diorita que tienen ms de10% de minerales oscurosy plagioclasa clcica (An50-An100). USO: ornamentales, afirmado de carretes

ANDESITA: Es unaroca gneavolcnicadecomposicin intermedia.Su composicinmineralcomprende generalmente plagioclasay varios otros mineralesferromagnsicoscomopiroxeno,biotitayhornblenda. Tambin puede haber cantidades menores desanidinaycuarzo.Los minerales ms grandes como la plagioclasa suelen ser visibles a simple vista mientras que lamatrizsuele estar compuesta de granos minerales finos o vidrio.Elmagmaandesitico es el magma ms rico en agua aunque al erupcionar se pierde esta agua como vapor.Si el magma andesitico cristaliza en profundidad se forma el equivalenteplutnicode la andesita que es ladiorita.En este caso el agua pasa a formar parte deanfboles, mineral que es escaso en la andesita.

USO: Luego de un proceso de trituracin es usada como agregado grueso o piedra chancada.

BASALTO: De color oscuro, de composicinmficarica ensilicatosdemagnesioyhierroy bajo contenido enslice, que constituye una de las rocas ms abundantes en lacorteza terrestre. Tambin se encuentra en las superficies de laLunay deMarte, as como en algunosmeteoritos. Los basaltos suelen tener unatexturaporfdica, confenocristalesdeolivino,augita,plagioclasay unamatrizcristalina fina. En ocasiones puede presentarse en forma devidrio, denominadosideromelano, con muy pocos cristales o sin ellos.

USO BASAL: Una piedra dura de grano fino que se rompe con dificultad,el basaltose utiliza en la construccin para el afirmado de las vas de tren, construcciones bajo el agua, enladrillados pequeos y en forma de grava para las carreteras. A pesar de su firmeza, la finura de su grano hace que se pulimente naturalmente con el tiempo; con la humedad se pone resbaladizo y por eso no es indicado para adoquinar las calles.

OBSIDIANA: Llamada a vecesvidrio volcnico, es unaroca gneavolcnicaperteneciente al grupo de lossilicatos, con una composicin qumica de silicatos alumnicos y un gran porcentaje (70% o mayor) dexidos slicos. Su composicin es parecida algranitoy lariolita.La obsidiana no es unmineral, porque no posee una composicin qumica bien definida. A menudo se le clasifica como un mineraloide. Su dureza en laescala de Mohses de 5 a 5,5. Supeso especficoes de 2,6. La superficie de rotura es concoidea, es decir, curva.

Uso:Ladrillos decorativos

TOBA: Ligera, de consistencia porosa, formada por la acumulacin de cenizas u otroselementos volcnicosmuy pequeos expelidos por los respiraderos durante una erupcin volcnica.Se forma principalmente por la deposicin de cenizas ylapillidurante las erupciones piroclsticas. Su velocidad de enfriamiento es ms rpida que en el caso de rocas intrusivas como elgranitoy con una menor concentracin en cristales. No hay que confundirla con latoba calcreani tampoco con lapumita.USO: Vienen siendo empleados extensamente como material de construccin en ciudades cercanas a volcanes como Arequipa.

3. Rocas metamrficas:Las rocas metamrficas se generan a partir de rocas preexistentes que, como consecuencia de sufrir un aumento importante de temperatura y de presin por procesos geolgicos sufren reajustes. Este reajuste ocasiona cambios en sus minerales y composicin qumica de forma que la roca original se transforma en un nuevo tipo que llamamos roca metamrfica.

GNEIS: Es una roca que ha sufrido un metamorfismo muy intenso. Sus principales minerales son el cuarzo, los feldespatos y las micas (como el granito) pero se presentan orientados en bandas claras y oscuras.

USO: CHAPADOS Y RECUBRIEMIENTO

PIZARRA: Son arcillas que han sido recristalizadas por un proceso metamrfico. Es decir, bajo la influencia de la temperatura y presin, presenta diferentes propiedade