Rocas en Ingeniería Civil: Composición, Tipos y Aplicaciones

Composición de las Rocas

Melanocratos: Ricos en K, Na y Ca. Incluyen cuarzo, feldespatos y moscovita, de colores claros. Son rocas ácidas.

Leucocratos: Ricos en Fe y Mg. Incluyen piroxeno, anfiboles y biotita, de colores oscuros. Son rocas básicas.

Rocas Granitoides

  • Textura granítica con cristales visibles.
  • Material rígido de fácil rotura.
  • Rocas duras, abrasivas, resistentes al desgaste e impermeables.
  • Mayor contenido de cuarzo implica mayor resistencia. Resistencia a la compresión: 1000-3000 km/cm2.
  • Uso frecuente en edificación por su excelente capacidad para recibir aglomerantes.
  • Jabre: Cuarzo inalterable, hidrólisis de feldespatos y micas (oxidan).

Geomorfología y Paisaje

Occidente peninsular, Galicia, Cordillera Cantábrica, Pirineos y Cordilleras Costero-catalanas. El Jabre es común en Galicia.

Rocas Plutónicas en Ingeniería Civil

Materiales de Construcción en Obras

  • Gran trabajabilidad y fácil labra.
  • Mampuestos y sillares (Monasterio del Escorial y Catedral de Santiago).
  • Losas y placas (ornamentación).
  • Bordillos y encintados.
  • Escolleras portuarias: coeficiente LA bajo.
  • Espaldones de pedraplenes de materiales sueltos: balasto de ferrocarriles.
  • Áridos para hormigón: en hormigones de alta resistencia y compacidad.

Cimiento

Bueno, considerando el contacto jabre-roca sana.

Excavaciones y Desmontes

Por perforación y voladura. Rotura fácil. Taludes fuertes, excepto en jabre. A veces se utiliza el precorte.

Presas

Aptas para todos los tipos. En zonas meteorizadas o con fracturas, se requiere excavación o inyecciones. Pantalla de drenaje para evitar subpresiones. Sondeos verticales frecuentes. Gran impermeabilidad en granito. Cemento en las juntas.

Túneles

Alto coste de perforación. Si es menor a 4 km, se usan explosivos; si es mayor, tuneladora. Cuidado con inclusiones duras. Sostenimiento en granitos sanos: ninguno o bulones (Guadarrama; AP-6). En jabre: gunitado y cerchas.

Grandes Excavaciones Subterráneas

A gran profundidad (60-80m) se produce descompresión, generando lajas y bloques. A corto plazo: bulones y gunita; a largo plazo: hormigón (Aldeávila).

Tipos de Rocas

Diorita: Granito oscuro con mayor porcentaje de silicatos oscuros.
Gabro: Oscuro, equivalente intrusivo al basalto.
Ofita: Intrusiva.

Rocas Filonianas

Tipos

  • Pórfidos: Pasta de minerales melano y leucocratos (textura porfídica).
  • Rocas Filonianas Ácidas: Cuarzo y feldespatos, sin melanocratos.
    • Aplíticas: Textura aplítica.
    • Pegmatitas: Textura pegmatítica.
  • Rocas Filonianas Básicas: Ricas en piroxenos y anfíboles (biotita).

Localización

Sistema Central con direcciones E-W (Algar-Ávila en superficie, Algar-Cordillera Ibérica en profundidad).

Uso como Materiales de Construcción

  • Similar al granito, con explotación costosa.
  • Áridos de firmes de carreteras y para balasto (desgaste LA).
  • Cuidado con gabros y diabasas (pérdida de adherencia en asfalto).
  • Mejor que el granito para escombreras.

Comportamiento en Obras Públicas

  • Buen cimiento.
  • Buen apoyo en presas y puentes.
  • En túneles puede cambiar las condiciones de excavación.
  • Diques más permeables que la roca encajante pueden dar lugar a acuíferos.
  • Singularidad hidrogeológica.

Rocas Volcánicas

  • Cenizas: Suelo fino, poroso, poco denso, compresible, que se altera fácilmente a arcillas plásticas. En algunos casos se ha usado como núcleo impermeable de presas de materiales sueltos.
  • Tobas: Rocas poco resistentes, deformables, porosas, poco densas. Se pueden alterar como las cenizas. Escasa aplicación en obras.
  • Lapilli: Usado para terraplenes, explanadas de carreteras (requiere compactación para romper aristas y puntas).
  • Riolita: Rocas duras y abrasivas (Si). Frágil, capaz de dar árido anguloso. Baja adherencia con el cemento (no válido para hormigones; el Si libre ataca al cemento).
  • Pumita: Poco densa, puede flotar en el agua. Se usa para elementos livianos de construcción, hormigones ligeros. También como abrasivo.
  • Obsidiana: Muy abrasiva. Es un vidrio natural.
  • Traquita: Muy porosas, poco densas y textura rugosa al tacto. Se usa para sillería (fácil labra).
  • Andesita: Si está sana es dura, resistente y poco deformable. Se usa como bases de carreteras y balasto, también en mampostería, adoquines, bordillos. Impermeable. Estudiar la apertura y filtraciones por las juntas.
  • Basalto: La más frecuente. Densidad alta, muy resistente y dura. Se usa en mampostería (fácil labra), adoquines, bordillos. Excelente como árido de firmes asfálticos y hormigones. Excelente para balasto y escolleras.
  • Ignimbritas: Impermeables. Propiedades variables en función del grado de fusión o compactación. Se alteran dando arcillas plásticas, a veces muy expansivas.

Comportamiento General de las Rocas Volcánicas

  • Cimientos: Las coladas lávicas soportan grandes cargas, Lapilli medias; cenizas solo bajas.
  • Excavaciones: P, M, P, EX, M, EX, 7, EX, EX, M.
  • Túneles: Heterogeneidad penaliza el uso de tuneladoras, imponiendo las de tipo «doble escudo».
  • Depósitos de Agua: En cráteres volcánicos debido a su forma y a veces a su impermeabilidad.
  • Presas y Embalses: Buenas cerradas. Cimiento homogéneo y lávico para cualquier tipo. Si es heterogéneo, presas de materiales sueltos. Problemas de filtraciones, impermeabilizar cerrando juntas y rellenando poros con materiales impermeables.

Gneises

  • Minerales: Cuarzo, ortosa y biotita.
  • Origen: Metamorfismo regional muy avanzado. Hay ortogneises y paragneises.
  • Paisaje: Oscuro y seco. Vegetación silicícola.
  • Presas: Impermeable, solo por fractura.
  • Taludes: Pueden dar argayos. Problemas de caída de bloques.
  • Sillería: Buena (rajuelas y sillarejos).
  • Árido de Hormigón: Malos coeficientes de forma.
  • Túneles: Agua en litoclasas alteradas (tipo granitos).
  • Cimentaciones: Buen módulo elástico.

Esquistos y Micacitas

  • MINERALES: cuarzo y clorita o moscovita. láminas de micas. En las miraditas mayor metamorfismo.
  • ORIGEN: metamorfismo regional avanzado.
  • PAISAJE: seco. formas blandas con resaltes.
  • ESPAÑA: mantos del Sur PRESAS: materiales sueltos.
  • PRESAS: materiales sueltos.
  • TALUDES: fenómenos de laderas.
  • SILLERÍA: no
  • ÁRIDO DE HORMIGÓN: malos.
  • TUNELES: Excaban bien. cuidado con talco, grafito y seriecita.

PIZARRAS Y FILITAS

  • MINERALES: + arcillosas – cuarzo + coritas y micas. pizarras mosqueadas.
  • ORIGEN: metamorfismo regional bajo. pueden quedar restos fósiles.
  • PAISAJE: muy seco, tonos oscuros, vegetación pobre.
  • ESPAÑA: Sierra pobre de Madrid
  • PRESAS: apisonadas para núcleos. Son terrenos impermeables. Presas de materiales sueltos.
  • TALUDES: ángulos de rozamientos bajos, vuelcos de estratos…
  • SILLERÍA: no
  • ÁRIDOS DE HORMIGÓN: no
  • RELLENOS TIPO TERRAPLEN: Como “todo uno”.
  • TÚNELES: da problemas derivados del venteo. hay que estudiar la posición relativa.
  • CIMENTACIONES: admiten cargas medias. hay que estudiar la pizarrosidad.

 CUARCITAS

  • MINERALES: cemento y grano de Si en un 90% ORIGEN: metasedimento de alto grado
  • PAISAJE: roca muy compacta, paisaje abrupto. ESPAÑA: Despeñaperros
  • PRESAS: terrenos impermeables por poros, pero hay que impermeabilizar litoclasas.
  • DESMONTES: ángulos de rozamiento altos. hay que prevenir cuñas de rocas.
  • LADERAS NATURALES: son pedreras cuarcíticas.
  • SILLERÍA: no por corte irregular y muy caro el tallado.
  • ÁRIDOS DE HORMIGÓN: alto coste de explotación y trituración.
  • TÚNELES: se cortan mal, son agresivas, perfil irregular, son muy poco deformables y requieren poco sostenimiento.
  • CIMENTACIONES: admiten altas cargas.

OTRAS ROCAS METAMORFICAS

  • MILONITAS: en zonas de fallas. Si hay fracturas de granos se habla de cataclastita. Son inestables.
  • CORNEANAS: típicas del metamorfismo de contacto en plumones graníticos. Minerales de alto grado. Tienen buenas características de resistencia y baja deformabilidad.
  • MIGMATITAS: rocas de la aureola metamórfica de un macizo platónico. Mezcla de metamorfismo regional y rocas graníticas. Tiene características parecidas a los gneises.

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *