El documento detalla un estudio sobre las propiedades físicas de rocas intactas, enfocándose en su clasificación y comportamiento mecánico para aplicaciones geotécnicas. Se analizan diferentes muestras de rocas, como granito y caliza, evaluando su textura, densidad, porosidad y resistencia a compresión. Se concluye que las características de las rocas influyen significativamente en su idoneidad para construcciones como túneles, presas y minas.

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Abstracto— En este documento encontraremos el desarrollo de
la práctica sobre las propiedades físicas de la roca intacta, las
características importantes a la hora de analizaruna muestra y la
importancia que tienen conocer estas mismas en mecánica de
rocas.
I. OBJETIVOS
 Definir qué tipo de roca está clasificando.
 Determinar las principales características de la roca
intacta.
 Relacionar características de las rocas con diferentes
tipos de comportamiento y tipos de anisotropía.
II. MATERIAL
 Muestras de roca y tablas de caracterización
 Lupa
 Ácido Clorhídrico
III. INTRODUCCIÓN
“En geotecnia,como en medicina, no hay enfermedades, sino
enfermos.”
Jiménez Salas (1975)
“Como roca se entiende a los agregados minerales naturales,
cuya composición y textura es regular dentro de un volumen
determinado, y que son geológicamente independientes. Para
estudiosos de la Tierra las rocas representan tan algo màs que
un material de interés económico. Así, interpretado el origen de
las rocas y los cambios que han sufrido a lo largo del tiempo
podremos comprender la evolución de nuestro planeta y los
procesos que le han afectado.” (Pozo Rodríguez, Gonzáles
Yélamos, & Giner Robles).
Cuando tratamos de relacionar la mecánica de Rocas con la
Petrología, llegan muchos puntos donde estas dos ramas se
fusionan para poder general la información requerida en un
estudio estructural o geotécnico.
Hablaremos de aspectos importantes que se necesitan cuando
clasifiquemos las rocas, y uno de ellos es la textura. La cual es
una relación intergranular de tamaños y formas de los cristales
o clastos que constituyen una roca determinada. Las
características van a variar según se consideren rocas de
ambiente ígneo, metamórfico o sedimentario. Podemos también
mencionar a la Estructura y Fábrica como propiedades
interesantes de la roca. Lo que tenemos que entender que estos
dos conceptos son distintos, la estructura es el orden y
distribución de cristales o clastos en cuerpos rocosos,como por
ejemplo la bandeada,la masiva y la brechoide (a). Mientras que
la fábrica es la orientación espacial de cristales o clastos dentro
de un cuerpo rocoso (b).
Figura 1 (a) tipos principales de estructuras. (b) Fábricas que puede
presentar una roca con estructura masiva.
Existen otro tipo de propiedades con la que nosotros podemos
clasificar a la roca, en el caso de las propiedades físicas de la
roca, como son la densidad, la deformación que tiene la roca –
su comportamiento plástico, la porosidad,permeabilidad, etc.
Con el transcurso de los años y el desarrollo en la manera de
estudiar las rocas, se han creado tablas para poder clasificarlas
mediante las propiedades físicas antes mencionadas. En esta
práctica haremos uso de estas tablas y con esta información
podremos relacionarlas con el mejor comportamiento de la
roca en diferentes ambientes.
Práctica No. 01: Propiedades Físicas de la Roca
Intacta
Universidad Nacional Autónoma de México, Facultad de Ingeniería, División de Ingeniería en Ciencias de
la Tierra, Departamento de Geología.
Brigido Olivares Juan, Flores López Rocío, Navarrete Camacho Diego, Reyes Troncoso Juan Carlos
25 de Agosto del 2016
N

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IV. DESARROLLO
En equipos definidos en clase, elegir tres muestras de roca y
clasificarlas en función de las siguientes características.
1. Muestra FI-158(e) Inguarán, Michoacán. Fig. 2
 Color: Gris Verdoso
 Textura: Porfídica
 Fábrica: Isotrópica
 Estructura: Compacta con fractura y costra de
alteración
 Origen: Ígneo intrusivo
 Nombre: Granito – Granodiorita
Tomando en cuenta las propiedades físicas vistas en clase,
inferir:
 Porosidad: El porcentaje de porosidad del granito es
bastante bajo, usualmente de aproximadamente 0,4 a
1,5 por ciento, por lo cual tiende a tener un sistema de
fractura en lugar de un sistema de poros.
 Densidad: Varía entre 2,63 y 2,75
𝑔
𝑐𝑚3
.
 Alterabilidad: Baja alterabilidad presente en los
minerales esenciales formadores de roca y alta
en los accesorios como la calcopirita.
Propiedades observadas
En la parte inferior izquierda en la roca (fig. 2) se observa
un fracturamiento, su porosidad es baja y también baja
permeabilidad. Se piensa que las cortezas de
meteorización de este tipo de rocas son el resultado de la
descarga (quite de peso) o de cambios de temperatura,
resultando en grietas y fracturas. Tiene plagioclasas y
feldespatos. Y de meteorización tiene calcopirita. (Fig. 4)
Podemos notar la costra de alteración de la roca (Fig. 3)
Figura 3 Se piensa que las cortezas de meteorización de este tipo de
rocas son el resultado de la acción química principalmente debido a
que presenta alteración de los minerales.
Figura 4 se puede observar claramente una alteración de calcopirita
rellenando el hueco ya que los cristales presentan proyección de
puntas hacia el centro del relleno, además podemos observar una
intensa alteración alrededor qué sigue lo que parece ser una
discontinuidad semi-planar, un posible fracturamiento por el cual se
filtraron aguas mineralizadas
¿Cuáles son los tipos de anisotropía que observa en las
muestras analizadas?
Se ven propiedades limitadas por algunos planos de la roca que
son planos de forma irregular y los cristales tienen distintas
propiedades físicas y en diferentes direcciones.
¿Cómo se relacionan la clasificación litológica con el
comportamiento mecánico de las muestras analizadas?
Sus características mecánicas
 Su resistencia a la compresión simple.
Los granitos son rocas que resisten muy bien
los esfuerzos de compresión, con valores que
superan ampliamente a los del hormigón.
Figura 2 Fracturamiento con dos planos preferentes a pesar de esto
la roca se mantiene consolida por lo que se intuye que las fracturas
no están en un plano continuo lo que impide su separación

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 Resistencia a flexión
La cuantía de la resistencia del granito a la flexión,
permite, hoy en día elaborar piezas de reducido
espesor,en aplicaciones tan dispares como pavimentos
y placas de revestimiento por mencionar algunas.
Considerando las propiedades físicas que observó en las
muestras analizadas.
¿Cuál de estas cree que presenta las mejores condiciones
para construir una presa, un túnel u obra subterránea y
una mina a cielo abierto?
Para túneles, obras subterráneas y para presas.
La resistencia al desgaste de los granitos es la capacidad de no
perder masa por fricción. En comparación con otras rocas
ornamentales, el granito posee un alto grado de resistencia al
desgaste por su contenido en sílice.
Determina el posible comportamiento de tus muestras de
rocas cuando:
a) Se tiene grandes esfuerzos
Los estadios inherentes a la roca, que condicionan
extraordinariamente su resistencia a la compresión, tal
es el caso por su microfisuración. La marcada
fisuración en una dirección dada al ser valores
bastante más bajos de resistencia a la compresión,
876,s Kg/cm2, que aquellas otras también fisuradas en
mayor o menor grado, pero sin orientación preferente
en dicha fisuración. En ellas la resistencia a al canzaba
1.280 Kg/cm2
b) Comportamiento con la presencia de agua.
La absorción de agua en los granitos es más bien
reducida, con valores en general inferiores al 0,6%, lo
que implica, generalmente, un buen comportamiento
frente al hielo y un bajo coste de mantenimiento.
2. Muestra sin número (Fig. 5 y 6)
 Color: blanco pardusco
 Textura: mudstone
 Fábrica: isotrópica
 Estructura: Compacta con fracturamiento no lineal,
vetillada
 Origen: Sedimentario de tipo químico
 Nombre: caliza
Tomando en cuenta las propiedades físicas vistas en clase,
inferir
a) porosidad: baja porosidad (0.1-25 %)
Nota: procesos posteriores a su formación como
disolución (carstificación) y fracturación puede hacer
aumentar la porosidad (porosidad secundaria).
b) densidad: 2200-2600 kg/m3
c) alterabilidad: muy alterable
Propiedades Observadas.
Roca caliza, pues su grado de dureza no fue superior a 4,
además que reaccionó con HCl en concentración de 10 %. Es
de baja porosidad.En la muestra podemos observarque su color
es en la mayor parte blanco con pequeñas partes de color rojizo,
lo que denota impurezas (Fig. 6).
¿Cuáles son los tipos de anisotropía que observa en las
muestras analizadas?
Se nota la anisotropía más frecuente que es la producida por la
distribución no aleatoria de las fisuras. Ya que en la muestra no
se nota ninguna orientación en bandas de minerales.
¿Cómo se relacionan la clasificación litológica con el
comportamiento mecánico de las muestras analizadas?
 Resistencia a la compresión simple
La caliza, ha empleado como muro de carga en todo
tipo de edificios así que la importancia de sus
resistencia a la compresión es fundamental, es una
roca compacta, que tiene una resistencia a la
compresión simple de 50-100 MPa, clasificada por la
International Society for Rock Mechanics (ISRM) en
1981 como una roca dura.
 Resistencia a flexión
Esta es variable y puede ir desde 35-162 kg/cm2.
 Resistencia a la tensión
Aunque las rocas sedimentarias como la caliza suelen
ser más débiles debido al grado de cementación la
resistencia a la compresión aumenta a medida que
aumenta el tamaño de grano de los materiales, a
igualdad de otras variables como composición
Figura 5 Figura 6

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mineral, estructura,cementación, etc. La caliza puede
ir de 0.1-2.6 (10x6) kg/cm2.
 Resistencia al impacto
La caliza tiene una resistencia al impacto de 20-45 cm
lo que no la hace apta para piezas de uso industrial
como el hormigón que posee una alta resistencia al
impacto y tenacidad.
¿Cuál de estas cree que presenta las mejores condiciones
para construir una presa, un túnel u obra subterránea y una
mina a cielo abierto?
Analizando las rocas y comparado sus propiedades físicas
podemos decir que esta roca puede estar en presentes en
construcciones un túnel u obra subterránea y de igual forma
para una mina a cielo abierto. El problema radica en cuanto a
las características de la región. Podemos decir que esta roca sin
presencia de agua permanece compacta y sin alteraciones.
Cuando existen corrientes de agua con un flujo constante podría
ser fuente principal para que la roca se llega a disolver o en su
caso por las fracturas que presenta llegue a fallar.
Determina el posible comportamiento de tus muestras de
rocas cuando:
a) Se tienen grandes esfuerzos
Las calizas en general presentan un rango a la
compresión simple que va de los 100-200 Mpa,
recordemos que también su densidad está en un valor
intermedio bajo, lo que hace que al someterse a
grandes esfuerzos la deformidad llegará al punto de
romperse perpendicularmente o sobre las fallas que
podemos apreciar en la (Fig. 5)
b) Comportamiento con la presencia de agua
La porosidad es un factor muy importante a la hora de
poder determinar la alterabilidad de la roca en
presencia de agua, las calizas tienen un rango que va
del 5-20 % con respecto a la muestra podemos decir
que es una muestra muy bien consolidada y que a
simple vista no se distinguen poros.Como hemos visto
las calizas siempre tendrán a disolverse en presencia
de alguna corriente de agua por lo que esta muestra no
está exenta de ello, aunque puede que tenga un
menor grado a la hora de alterarse
3. Muestra FI-311-G Mina: Capire, Mexcala, Gro.
(Fig. 6)
 Color: Blanco azulado en roca sana y rojiza en roca
alterada
 Textura: Fenocristales, caliza cristalina
 Fábrica: Isotrópica
 Estructura: Fácil rompimiento
 Origen: Metamórfico
Figura 7
Figura 8
2.1 Tomando en cuenta las propiedades físicas vistas en
clase, inferir:
 Porosidad: poco porosa
 Densidad: media
 Alterabilidad: rápida alteración
Propiedades Observadas.
Caliza metamorfizada - está compuesta de grano grueso,
equigranular; blanco, rosado o rojizo. Durante el metamorfismo
se perdieron las estructuras interiores de la caliza. No hay
fósiles visibles. Completamente recristalizada. A partir de 80%
de CaCO3 se habla de un mármol. Se encuentra la típica
separación de los cristales de calcita (Fig. 8).
En la industria de rocas ornamentales o en canteras regionales
la gente habla de un mármol, pero muchas veces se trata de una
caliza afectada por un evento térmico.
¿Cuáles son los tipos de anisotropía que observan en las
muestras analizadas?
Tiene una fábrica mineral entrabada y anisotrópica, con textura
cristalina. Donde claramente podemos notar pequeñas fracturas
perpendiculares al corte que se le hizo a la roca
¿Cómo se relacionan la clasificación litológica con el
comportamiento mecánico de las muestras analizadas?

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 Resistencia a compresión
800-1.500 (Kg/cm2 )
 Resistencia a flexión
Media ya que los granos gruesos soportan en sus
uniones el doblamiento
 Resistencia a la tensión
Baja resistencia ya que los granos al someterse a ese
esfuerzo son débiles ya que tienen la unión de grano
más marcada por el crecimiento de estos. El típico
comportamiento de esta muestra en pruebas de
esfuerzo y deformación el comportamiento es
elastoplástico.
¿Cuál de estas cree que presenta las mejores condiciones
para construir una presa, un túnel u obra subterránea y una
mina a cielo abierto?
Como hemos mencionado con anterioridad la caliza es una roca
que suele disolverse con el agua formándose carsticidad, así
que no es un material viable para la construcción de una presa.
Una mina a cielo abierto sería la mejor opción en un sitio con
clima desértico lo que haría que se conservara la roca lo más
saludable,y una obra subterránea al igual que un túnelno serían
factibles ya que son de rápido intemperismo lo cual repercutirá
en un constante mantenimiento a las obras
Determina el posible comportamiento de tus muestras de
roca cuando:
a) Se tienen grandes esfuerzos
La resistencia a los esfuerzos de este tipo de
material es muy variable va desde los 80 kg/cm2 hasta
los 1500 kg/cm2 esto depende del grado de
consolidación y el tamaño de grano que esté
constituido.Por los valores que arroja es una roca que
su resistencia a la compresión no es muy alta de fácil
rompimiento cuando se tensa y de alta resistencia a la
compresión cuando no presenta fracturamiento ya que
por esas vías se puede alterar de manera rápida
disminuyendo sustancialmente las propiedades antes
mencionadas
b) Comportamiento con la presencia de agua
En la presencia de agua la absorción de la piedra varía
entre 0.3 y el 10% esto quiere decir que es una roca
poco permeable se observa una clara relación en la
muestra. El tipo de metasomatismo a la que fue
expuesta género un incremento de porosidad por el
tamaño de grano que es grande esto causa la variación
hacia un mayor rango de poro.Lo que aumenta las vías
de alteración- disolución que son de extremo cuidado
en cualquier obra.
Bibliografía
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Una introducción a la geología física. Madrid:
Pearson.
John. C., H. (s.f.). Geología Para Ingenieros Geotécnicos.
Inglaterra: Limusa.
Pozo Rodríguez, M., Gonzáles Yélamos, J., & Giner Robles, J.
(s.f.). Geología Práctica, Introducción al
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Madrid: Pearson .
Ramírez Oyanguren, P., & Alejano Monge, L. (2004).
Mecánica de Rocas: Fundamentos e Ingeniería de
taludes.
Z. T., B. (1967). Mechanism of Brittle Fracture of Rrock.
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vol.74-8, pp 312-320