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TIEMPO-DEFORMACION/ REOLOGIA/

MECNICA DE ROCAS I

NOMBRE: FREDDY RONALD ANKUASH CODIGO N 14130

DOCENTE: ING. HENRY MICHALA

ESPOCH

ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA DE CHIMBORAZO

FACULTAD DE RECURSOS NATURALES

Freddy Ronald Ankuash Chumpi

MACAS 2015/05/07

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Tabla de Contenidos

1 INTRODUCCIN ............................................................................................................................. 3

2. CONCEPTOS BSICOS ................................................................................................................ 3

2.1. Reologa ..................................................................................................................................... 3

2.2 Deformacin elstica: ................................................................................................................ 4

2.3 Viscosidad: ................................................................................................................................. 4

2.4 Viscosidad dinmica: ................................................................................................................. 4

2.5 Deformacin plstica ................................................................................................................. 4

3 COMPORTAMIENTO DE LOS CUERPOS .................................................................................. 5

3.1 Cuerpos Viscoelsticos .............................................................................................................. 5

4 TIEMPO DE FORMACIN PARA MATERIALES ROCOSOS ................................................ 6

5 CONCLUSIN.................................................................................................................................. 7

6 RECOMENDACIONES ................................................................................................................... 7

7 BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................................... 8

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1 INTRODUCCIN

El objetivo de este captulo es introducir al lector en los conceptos bsicos que conforman la base

de la disciplina cientfica denominada Reologa.

Sin embargo, se pretende que el lector que se introduce en esta disciplina consiga en este

captulo los elementos esenciales para comprender cuanta importancia es conocer los

comportamientos de los materiales.

Como se ver ms adelante, el estudio del comportamiento de un fluido o slido, consiste

bsicamente en someterle a un esfuerzo y de alguna forma medir la deformacin, o tasa de

deformacin resultante. Puede tambin someterse el fluido a una deformacin o tasa de

deformacin conocida y medir la respuesta de esfuerzo. A continuacin se revisan los conceptos

de reologa, fluido, esfuerzo, deformacin y tasa de deformacin.

2. CONCEPTOS BSICOS 2.1. Reologa La reologa (del griego reos, fluir y logos, estudio) es la ciencia del flujo y la deformacin de la

materia, describe la interrelacin entre fuerzas, deformaciones y tiempo. La reologa es aplicable

a todos los materiales, desde los gases hasta los slidos. La ciencia de la reologa tiene apenas 80

aos, fue fundada por dos cientficos en los aos veinte quienes tuvieron la necesidad comn de

describir las propiedades de flujo de fluidos. Estos pioneros fueron los profesores Marcus Reiner

y Eugene Bingham.

La reologa es entonces la rama de la fsica que estudia el comportamiento de los fluidos

sometidos a diferentes tipos de esfuerzos. El campo de la reologa se extiende desde la mecnica

de los fluidos Newtonianos por una parte, hasta la elasticidad de Hooke por otra.

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2.2 Deformacin elstica: Deformacin temporal de la que el material se recupera,

producida por la aplicacin de un esfuerzo que al ser retirado el cuerpo recupera su estado

inicial. En materiales puramente elsticos esta deformacin se conoce por la relacin linear

entre la deformacin y el esfuerzo (ley de Hooke). En materiales rocosos, la deformacin

elstica est combinada con componentes viscosos.

2.3 Viscosidad: Resistencia interna de un material a fluir cuando se aplica un esfuerzo.

Relacin entre el esfuerzo de cizalla y la velocidad de deformacin, en unidades de pascales por

segundo. La resistencia a fluir es causada por la cohesin molecular o inica.

2.4 Viscosidad dinmica: resistencia de un fluido en movimiento a cambiar de forma, se mide

por la relacin entre esfuerzo de cizalla y tasa de deformacin.

2.5 Deformacin plstica: Comienza con una fase de comportamiento elstico para bajos

esfuerzos y pasa a una fase de deformacin continua y no recuperable cuando alcanza un nivel de

esfuerzo crtico. Se produce en rocas sometidas a condiciones de alta presin y

temperatura y produce deformaciones permanentes sin que existan fenmenos de ruptura

macroscpica. Tambin pueden producirse deformaciones plsticas en condiciones de baja

presin y temperatura cuando la velocidad de aplicacin del esfuerzo es muy lenta, o en

materiales especficos como yeso o halita

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3 COMPORTAMIENTO DE LOS CUERPOS

3.1 Cuerpos Viscoelsticos Es aquel cuerpo que presenta comportamiento elstico (Figura 10) y viscoso al mismo tiempo.

Una propiedad caracterstica, es que cuando este baja la accin de una fuerza y testa cesa de

actuar, la deformacin del material no vuelve a cero, segn se puede apreciar en la (Figura 10.)

Al estudiar el efecto de la velocidad de deformacin en funcin del tiempo, en un material

viscoelstico, al tener aplicada una fuerza durante cierto tiempo y despus deja de actuar se

presenta la situacin siguiente (Ver Figura 11).

- Al aplicar la carga, el material sigue una trayectoria AB que es muy corta y elstica, seguida de

una formacin mas retardada, como la curva BC.

Al dejar de actuar la carga, se produce una recuperacin elstica como CD, seguida de una

recuperacin retardada DE, y el material nunca recupera su longitud inicial, quedando con una

deformacin permanente (Lewis, 1987).

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4 TIEMPO DEFORMACIN PARA MATERIALES ROCOSOS

La curva deformacin-tiempo de cualquier material sujeto a fluencia, describiendo tres zonas

distinguibles: la fluencia primaria que consta de la deflexin inicial elstica y el decrecimiento de

la tasa de fluencia con el tiempo, la zona de fluencia secundaria o fluencia estacionaria, que

muestra un continuo incremento de la fluencia en el tiempo y la zona de fluencia terciaria o no

lineal, que puede o no existir dependiendo si hay un incremento del esfuerzo, lo que puede

ocurrir en hormign debido a micro-agrietamiento, a altas tensiones y produciendo el fallo.

Forma general de la curva deformacin-tiempo para un material sujeto a fluencia (Neville 1983)

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Para niveles de tensin normales en el hormign, rango tpico entre 25 - 40% de la resistencia la fluencia primaria no es distinguible de la secundaria y la terciaria no existe.

CONCLUSIN

La reologia es una ciencia que estudia el comportamiento de los materiales slidos y viscosos, la

cual es de mucha importancia para la ingeniera civil otras ramas de la ingeniera.

El estudio de la relacin tiempo deformacin comprende al comportamiento de cualquier

material sometido a cualquier fuerza ya sea mecnica o provocada, que a menudo vamos

incrementando la presin o fuerza podemos ver y analizar su comportamiento, que permite

garantizar la resistencia de dicho material sometidas para cualquier fuerza en una obra de

ingeniera.

RECOMENDACIONES

Fue unas de las investigaciones ms difciles por falta de escasa informacin en el internet y no

disponer una biblioteca con contenidos de ingeniera geolgicas otra como de ingeniera civil.

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BIBLIOGRAFIA

https://www.academia.edu/7721398/GEOLOG%C3%8DA_ESTRUCTURAL

http://www.firp.ula.ve/archivos/cuadernos/S521C.pdf

http://www.slideshare.net/jlararu/mecanica-del-medio-continuo-1?from_action=save

http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/lb/ciencias_quimicas_y_farmaceuticas/castroe11/cuerp

osvisco.htm

https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/12902/TESINA.pdf?sequence=1