Rock Excavation Handbook: 2.2 Propiedades mecánicas y comportamiento de la roca.

La tenacidad de la roca, o su resistencia al fallo bajo carga, es una propiedad mecánica de la roca principalmente dependiente de la naturaleza de la roca en sí misma. La cortabilidad (ripado), del otro lado,  depende no sólo de la roca sino también de las condiciones y el proceso de corte (profundidad de corte, forma de la herramienta, velocidad de corte, fuerza axial, presencia de humedad, etc.).
Por lo tanto, la clasificación de la cortabilidad/perforabilidad está cambiando continuamente así como mejoran los métodos de excavación.
Los sistemas para clasificar la cortabilidad (ripado) y perforabilidad de la roca para específicos métodos de corte y perforación (como perforación por percusión, por rotación, cuchilla y disco cortador, etc) han sido desarrollados resultando diferentes sistemas para cada método. Como la clasificación no está directamente relacionada, es difícil comparar diferentes métodos de corte y perforación. Adicionalmente tienden a ser anticuados, como el desarrollo  de tecnologías de corte/perforación.

Hay variedad de aparatos y procedimientos para medir las propiedades mecánicas de las rocas. Esto ha simplificado el estudio de los procesos de corte y perforación incluyendo varios efectos de esas propiedades y otros factores presentes sobre el rendimiento.

Las propiedades mecánicas se pueden agrupar como sigue:

  • Tenacidad: La resistencia al fallo por presión, tensión o  cortadura. Efectos de la presión confinante, temperatura, velocidades de deformación, presión de los líquidos ocluidos, tamaño, etc; en la dureza.
  • Deformabilidad: La resistencia al cambio de forma o volumen. Constantes de expansión elástica y térmica.
  • Dureza: Resistencia superficial a la indentación o al rallado.
  • Resistencia a la fractura: Y a la propagación de la misma.
  • Coeficiente de fricción: La resistencia al deslizamiento entre dos superficies planas superpuestas.
  • Machacabilidad (crushability) y molinabilidad (millability): Resistencia a la conminución (reducción de una sustancia a polvo).
  • Extraibilidad (extractability): Resistencia a la fragmentación por diferentes procesos (perforación, voladura, corte, etc) y al bombeo bajo ciertos procesos ideales de operación.
  • Abrasividad: Facilidad de la roca para inducir desgaste en elementos mecánicos o herramientas de corte.

La mayor parte de los tests implican la tabulación de una serie de lecturas y el cálculo de una media para representar al conjunto de la roca.
La cuestión que surge es si ésta media hallada es representativa del material bajo investigación. Tres factores importantes pueden impugnar los resultados:

  1. Errores de instrumentos y procedimientos.
  2. Variaciones en los especímenes de roca que están siendo analizados.
  3. La representatividad de la muestra de roca sobre el macizo en cuestión.

La mayor fuente de error, sin duda alguna, cuando determinanos las propiedades mecánicas de formaciones rocosas es la representabilidad de la muestra en cuestión; es decir, si la muestra a ensayo es una muestra coherente con lo que realmente aparece en el macizo rocoso.


N.d.T: No es que sean palabras nuevas las que se han traducido aquí, es sencillamente que el nivel de inglés es bajo y que no hay una palabra única en castellano para ello. Algunas de ellas, es mejor casi dejarlas en su raíz inglesa, por ser perfectamente entendibles tal cual, como: Crushability, millability y extractability.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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