**UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS APURIMACESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINASDr. Leoncio T. Carnero C.ANISOTROPIA Y HETEROGENIDAD

**ANISOTROPIA Y HETEROGENIDADPROPIEDAD ANISOTRPICA: Es la propiedad de un material que vara de acuerdo con la direccin a la cual una fuerza es aplicada.Cada cristal de un mineral formador de una roca, posee una composicin qumica y configuracin cristalina, indica diferentes propiedades mecnicas en diferentes direcciones, sta tendencia es denominada anisotropa mecnica.Una roca posee muchos cristales con direcciones aleatoriamente distribuidas y tienen sus anisotropas compensadas por otros cristales, por lo que tiende a indicar ausencia de anisotropa, muestra comportamiento mecnico uniforme en todas sus direcciones. Esta propiedad de uniformidad se denomina isotropa. Anisotropa prominente es presentada en el caso de los esquistos.

**DIFERENCIA DE TRMINOS HOMOGNEO Y HETEROGNEOLos trminos son usados frecuentemente y algunas veces es utilizado erroneamente como isotrpico y anisotrpico. El trmino homogneo es utilizado cuando observamos semejanza de propiedades fsicas y qumicas en diversos puntos del material.Cuando se ejecutan varios tipos de ensayos en rocas y son analizadas sus propiedades, el primer problema que encontramos es la dispersin de los resultados. Este tipo de dispersin es comn cuando las muestras son tomadas para los ensayos, de un mismo bloque y ensayadas en las mismas condiciones.Los resultados precisan ser cuidadosamente manipulados, aplicando el conocimiento del anlisis estadstico.La dispersin es resultado de la heterogeneidad de las rocas, pero esta dispersin es uniformemente distribuidas en muchas porciones de roca y pueden tener el mismo grado de dispersin de sus propiedades, razn por lo que se les puede llamar homogneas..

**MICROESTRUCTURA DE LAS ROCASLas rocas gneas poseen una estructura policristalina con orientaciones no preferenciales macroscpicamente.Los microcristales que forman a la estructura de la roca varan ampliamente en cuanto a su composicin mineralgica, por lo que sus componentes poseen una distribucin aleatoria.Los granos individuales pueden tener diferentes tamaos y orientaciones.Un granito puede poseer una granulacin fina o grosera, teniendo el feldespato dimensiones variables hasta de 1cm.El basalto, generalmente, tiene granulacin fina, la separacin de los granos no puede ser visualizada simplemente al ojo.Se debe entender como regla, que cuanto ms fina la granulacin, mayor ser la homogeneidad, dureza, resistencia a la compresin simple de la roca y densidad volumtrica. Las rocas sedimentarias generalmente poseen estructura laminada. Los estratos durante su formacin son originalmente horizontales.Estratos en pliegues de paquetes sedimentarios observados en la naturaleza son resultados de esfuerzos tectnicos posteriores.

**Las rocas metamrficas, mantienen una cierta anisotropa de la roca madre, an as, la resistencia a la recristalizacin de ciertos minerales se puede tornar ms uniforme. Generalmente la rocas metamrficas son homogneas y resistentes y se pueden presentar como isotrpicas.Conclusin: Las propiedades de las rocas dependen: - a) granulacin,- b) forma y arreglo de los granos y material de cemento,- c) orientaciones del mineral, que evidencia anisotropa.En general, las rocas cristalinas de granulacin fina son caracterizadas por una gran resistencia en relacin con las de granulacin grosera del mismo tipo.Rocas de granulacin fina, muestran ms propiedades isotrpicas que las groseras. Las orientaciones de granos alargados en relacin con los granos redondos, poseen propiedades anisotrpicas cuando el arreglo de granos es paralelo entre s.

**CLASIFICACIN DE MICROFISURASDerski et. al. (1989), propone la siguiente clasificacin:- microfisuras, menos que 0,001 mm de ancho.- microfracturas, menos que 0,1 mm de ancho.- macrofracturas, mayor que 0,1 mm con extensin en mts.- megafracturas y fallas de grande extensin, son tratadas como propiedades del macizo rocoso y no de roca.Por lo que las propiedades fsicas de la roca depende principalmente de las microfisuras y microfracturas.

**PROPIEDADES TRMICAS DE LAS ROCASEl calor es una forma transitoria de energa. Constituye un potencial termal en movimiento en las rocas. La cantidad de calor que fluye en un dA durante un tiempo dt, con un gradiente de temperatura en una direccin n para un A es dt/dn, y es expresado por la relacin:Q = - TA (T/n) dt,Donde: es un coeficiente de conductividad termal. El aumento de la temperatura en rocas poco resistentes, aumenta su plasticidad. Por lo que es importante conocer el grado geotrmico en las obras subterrneas, especialmente en un proyecto de ventilacin o aire acondicionado.

**PROPIEDADES TERMALES IMPORTANTES DE LAS ROCAS1) Capacidad calorfica;2) Calor latente de fusin;3) Conductividad trmica;4) Difusibilidad trmica;5) Expansividad termal y contraccin.Es de inters para la Ingeniera Geotrmica, el coeficiente termal de expansin y contraccin, por poseer un efecto marcante en los materiales y en la Ingeniera de Proyecto.Cambios de temperatura inducen tensiones y deformaciones en los elementos constructivos.

**TEXTURA Y ESTRUCTURA DE ROCASLa roca es un conjunto de minerales. Se caracteriza por su dureza. Encima de 1 Mpa, es considerada una roca, por debajo es un suelo.Desde el punto de vista de la petrologa, las rocas son clasificadas por la causa de su formacin. Para la mecnica de Rocas la clasificacin debe ser hecha bajo puntos de vista de la geologa y de la petrologa. A pesar de todo, las rocas pueden ser clasificadas por su dureza y su resistencia como: roca dura, roca medianamente dura y roca blanda (Dobereiner, 1984).Desde el punto de vista de la Mecnica de Rocas, es importante clasificar a las rocas por su estructura y textura y son gobernados por el proceso de formacin.Para propsitos de trabajos subterrneos es comn clasificar las rocas como: gneas, sedimentarias y metamrficas.

**TIPOS DE ROCAS CONSIDERADAS EN EXCAVACIONES SUBTERRNEASSon:

IGNEA(Intrusivas y volcnicas)SEDIMENTARIA(Clsticas)METAMORFICASHipoabisales o diques.Volcnicas o extrusivas.Precipitacin termal.Sedimentacin marina.Sedimentacin elica.Precipitacin qumica.Origen orgnica.Meteamorfsmo de contacto.Metamorfsmo dinmico.

**PUNTOS IMPORTANTES EN LA ESTRUCTURA DE LAS ROCASEn las propiedades mecnica de las rocas se debe considerar los siguientes puntos:- Tipos de minerales, cristales y partculas de roca.- Dimensin y arreglo de los cristales o partculas.- Condiciones de cementacin de los cristales y partculas.- Presencia o grado de vacos.- Condiciones de metamorfismo afectando a la estructura.- Condiciones de alteracin o intemperismo.

**ENSAYOS DE LABORATRIOLos clculos de estabilidad de excavaciones demandan del proyectista los parmetros mecnicos del material en que se realiza la obra, sea suelo o roca.Para trabajos en roca, es necesario cuantificar las propiedades de la roca intacta. Los valores de esos parmetros son obtenidos mediante ensayos de laboratorio con el empleo de prensas rgidas o servo-controladas.Mediante ensayos en laboratorio de Mecnica de Rocas, podemos determinar parmetros importantes tales como:

EnsayoParmetrosCompresin simpleMdulo de deformacin

Traccin IndirectaCompresin triaxial.Otros. c -Resistencia a la compresinE Mdulo de deformacin o elasticidad o de Young.t Resistencia a la traccin, c de rozamiento, cohesin

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