Propiedades Físicas y Mecanismos de Degradación de Rocas: Ensayos y Durabilidad

Resistencia al Deslizamiento de Rocas para Pavimentos

La resistencia al deslizamiento es un parámetro crucial para las rocas utilizadas como pavimentos (UNE-EN 1341:2002, 1342:2003 y 14231:2004). Estas deben presentar un rozamiento adecuado, derivado de la rugosidad de su acabado, que garantice la seguridad de las personas y la suficiente adherencia de tracción para los elementos móviles.

Para determinar este parámetro, se hace recorrer sobre una muestra de la roca el brazo de un péndulo, que en su extremo lleva una zapata de goma. El rozamiento con la superficie de la probeta frenará en mayor o menor medida el movimiento ascendente del brazo del péndulo. El punto de ascenso máximo quedará indicado en una escala adimensional, siendo este el valor de resistencia al deslizamiento.

Otros Ensayos de Propiedades de Rocas

Densidad y Porosidad (UNE-EN 1936:1999)

Es fundamental diferenciar entre densidad aparente, que se define como el cociente entre la masa de la probeta seca y el volumen geométrico de la probeta (incluyendo cualquier hueco), y la densidad real, en la que se divide la masa entre el volumen aparente, al que se descuenta el volumen de huecos.

Módulo de Elasticidad Dinámico

Se efectúa midiendo la velocidad de las ondas que atraviesan la probeta. Esta propiedad se utiliza para determinar el grado de afectación de la roca en ensayos de resistencia, como los de heladicidad o choque térmico.

Mecanismos de Degradación de Rocas

Acción de las Sales Solubles

Esta acción constituye un mecanismo de degradación muy agresivo. Tiene lugar a partir de sales de elevada solubilidad que, bien por hidratación y posterior cristalización, o simplemente por cristalización, originan un estado tensional dentro de los poros que puede acabar destruyendo la roca.

Descohesión Granular de Minerales

Constituye una patología típica de los mármoles y se debe a la anisotropía térmica de la calcita. Este mineral tiene la propiedad, al calentarse, de dilatarse en el sentido del eje cristalográfico c, mientras que se contrae en la dirección ortogonal, seguida por una pérdida de resistencia.

Fenómenos de Oxidación

Se origina cuando la roca posee minerales metálicos, como la pirita o la marcasita, los cuales desarrollan alteraciones por oxidación que producen manchas de óxido en la roca, afectando su valor estético y resistencia.

Alteraciones Químicas por Contaminación Atmosférica

Los componentes atmosféricos tienen una función degradante sobre las rocas. Estos componentes están constituidos por gases y vapor. Los componentes atmosféricos más relevantes son: anhídrido sulfuroso, óxido de nitrógeno, anhídrido carbónico, antimonio y procesos de hidratación.

Biodegradación

Se origina por diferentes causas:

• Vegetación: Las más importantes son las plantas altas, algas, líquenes y musgos. Son visibles a simple vista y requieren sales y luz solar.
• Microorganismos: Bacterias y hongos, no son visibles. Las bacterias del ciclo del azufre pueden producir ácido sulfúrico, con las mismas consecuencias que la contaminación atmosférica.
• Depósito de excrementos: Fundamentalmente de aves.

Erosión Eólica

Afecta principalmente a las fachadas, elementos esculturales, etc., y se produce por el impacto de las partículas sólidas transportadas por el viento.

Fenómenos Hídricos

Se manifiesta por sus efectos físico-químicos como el hinchamiento o la alteración superficial. También por filtración del agua de lluvia en las fisuras o huecos de la roca y por la acción mecánica de la erosión producida por la escorrentía en las fachadas. En areniscas, debe tenerse en cuenta la pérdida de resistencia de las rocas expuestas a ciclos frecuentes de mojado-secado, con consecuencias de disolución y decementación. Como efectos más importantes cabe citar la alveolización y la arenización.