Influencia de la alteración sobre las propiedades mecánicas de calizas, dolomías y mármoles: evaluación mediante estimadores no destructivos (ultrasonidos)

Resumen

La presente Tesis doctoral aborda el estudio de las propiedades mecánicas (resistencia mecánica y comportamiento elástico) de diferentes variedades comerciales de roca ornamental así como su evolución durante el proceso de alteración. Con el fin de alcanzar este objetivo se han empleado nueve tipos de rocas carbonáticas (calizas, dolomías y mármoles) actualmente explotados y comercializados en el tercio sur peninsular. Las rocas escogidas poseen características comunes entre ellas (mineralogía constante y baja porosidad) lo cual favorece el estudio de la influencia de la textura/estructura en la respuesta mecánica del material (disminuye el número de variables petrográficas). Sin embargo, las nueve variedades seleccionadas poseen diferentes grados de complejidad estructural, variando desde rocas homogéneas, hasta rocas con abundantes vénulas, estilolitos y fisuras, rocas con bandeado metamórfico, e incluso variedades con texturas clásticas. Este amplio rango de complejidad estructural permite evaluar la influencia de las discontinuidades en las propiedades mecánicas de las rocas. Por otra parte, las muestras de las rocas seleccionadas se han sometido a ensayos de cristalización de sales y choque térmico, con el fin de conocer la efectividad de estos procesos de alteración en este tipo de rocas (rocas con baja porosidad, presencia de discontinuidades, naturaleza carbonática, etc.) así como evaluar la evolución de sus propiedades mecánicas durante la alteración. Por último, todo el proceso se ha caracterizado mediante técnicas no destructivas (Ultrasonidos) con el fin de garantizar el uso de dicha técnica de forma precisa y eficaz como estimador no destructivo de las propiedades mecánicas de las rocas. Los resultados de esta Tesis son especialmente relevantes, ya que se han obtenido dos estimadores no destructivos, con los cuales es posible predecir tanto la resistencia mecánica de las rocas como su comportamiento elástico mediante ultrasonidos. Las ventajas de estos estimadores se centran en dos puntos: a) tienen un carácter NO destructivo; y b) son válidos para cualquier tipo de roca carbonática con una porosidad inferior al 10%, independientemente de su heterogeneidad (presencia de fracturas, vénulas, bandeado metamórfico, etc.). Por otra parte, también se han realizado interesantes aportaciones al conocimiento de la alteración de este tipo de rocas por cristalización de sales en su restringido sistema poroso (porosidad intercristalina, fisuras, etc) así como por choque térmico.