Estudios Geológicos, Vol 57, No 3-4 (2001)

Reconstrucción de las curvas de esfuerzo-deformación a partir de datos de conductividad eléctrica en experimentos de deformación triaxial en rocas


https://doi.org/10.3989/egeol.01573-4132

J. B. Gómez Jiménez
Departamento de Ciencias de la Tierra. Universidad de Zaragoza, España

Resumen


La medida de la conductividad eléctrica compleja en función de la frecuencia en rocas durante los experimentos de deformación triaxial es una técnica muy sensible para determinar los cambios en el volumen de poros y grietas y en la conectividad y la topografía superficial de las grietas. Los datos experimentales de conductividad eléctrica registran la evolución deformacional de la roca desde la fase inicial en la que se pierde volumen por compactación, seguida de la fase de dilatación debido a la formación de nuevas grietas y al crecimiento y coalescencia de las preexistentes, hasta la rotura macroscópica de la muestra. Se han usado estos datos de conductividad eléctrica tomados en cuatro experimentos sobre muestras de arenisca Darley Dale para calcular un parámetro de densidad de grietas sensible a la dirección axial de las muestras y, a partir de él, se ha calculado el módulo de Young efectivo usando diversos modelos de sólidos fracturados (modelo sin interacción, modelo autoconsistente y modelo diferencial). Las curvas sintéticas esfuerzodeformación resultantes muestran un buen acuerdo con las curvas experimentales, sobre todo para los ensayos no drenados. El método permite, además, calcular una serie de importantes parámetros microestructurales, como son la esfericidad inicial de las grietas y la contribución de las grietas a la porosidad total. Estos resultados mejoran los obtenidos por medio de datos de emisión acústica, que no son sensibles a la dirección.

Palabras clave


Deformación triaxial; Rocas; Conductividad eléctrica; Curvas esfuerzo-deformación; Parámetro de densidad de grietas; Modelos de sólidos fracturados

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