Ingeniería Geológica

Máster. Curso 2023/2024.

PETROFÍSICA APLICADA A LA INGENIERÍA GEOLÓGICA - 608859

Curso Académico 2023-24

Datos Generales

SINOPSIS

COMPETENCIAS

Generales
CG1 - Aplicar los conocimientos y la capacidad de resolución de problemas adquiridos a lo largo del Máster en entornos
novedosos dentro de contextos más amplios relacionados con la Ingeniería Geológica y la Geotecnia.
CG2 - Saber realizar estudios e investigación de los materiales geológicos suelo, roca y agua superficial y subterránea implicados en el diseño, la construcción y la explotación de proyectos de ingeniería civil.
CG9 - Interpretar modelos geológico-geotécnicos del subsuelo integrando los datos geológicos, datos geofísicos y ensayos.
CG14 - Dirigir laboratorio de mecánica de suelos y rocas, realización de los ensayos, Interpretación de los resultados y emitir informes técnicos.
CG15 - Evaluar las condiciones geológicas-geotécnicas adecuadas para la realización de obras civiles integrando los datos
geológicos y los conocimientos geotécnicos.
CG18 - Presentar públicamente ideas, procedimientos o informes de investigación sobre temas Ingeniería Geológica y la
Geotecnia.
CG19 - Transmitir interés por la Ingeniería Geológica y la Geotecnia y asesorar a personas y a organizaciones.
CG20 - Adquirir las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando, ya sea en el marco del Doctorado o en cualquier otro entorno.
Transversales
CT1 - Desarrollar la capacidad de análisis y síntesis.
CT2 - Aplicar el método científico a la resolución de problemas.
CT4 - Diseñar experimentos e interpretar los resultados.
CT5 - Desarrollar la capacidad de organización y planificación.
CT7 - Saber comunicar eficazmente, tanto de forma oral como escrita.
CT8 - Trabajar individualmente y en equipos multidisciplinares.
CT9 - Aplicar los conocimientos teóricos a la práctica
Específicas
CE1 – Comprender y cuantificar a nivel avanzado las propiedades mecánicas de las rocas y los suelos, influencia del agua en las tensiones y construcción de redes de flujo.
CE2 – Adquirir la capacidad para evaluar las condiciones del terreno bajo diferentes condiciones geotécnicas que pueden afectar al diseño, la construcción, la operación y el mantenimiento de las obras a gran escala.
CE3 – Realizar la planificación, diseño y ejecución las investigaciones geológico-geotécnicas para las obras de ingeniería, así como de la realización e interpretación de los resultados de los ensayos in situ.
CE6 - Dirigir y/o participar en investigaciones relativas a la Ingeniería Geológica y Geotecnia.
Otras
Las competencias más importantes que se espera adquirir después de haber seguido el programa formativo de esta asignatura son:
1- Identificar los distintos materiales del sustrato y/o de construcción (naturales y artificiales), tanto desde el punto de vista petrográfico como petrofísico.
2- Adquirir la capacidad de organizar el trabajo de laboratorio y de gabinete en grupo.
3- Conocer y determinar a través de técnicas y ensayos normalizados, las diferentes propiedades físicas y mecánicas de los geomateriales y sus variaciones, después de la agresión de diferentes agentes ambientales.
4- Adquirir habilidades de interpretación y resolución de problemas durante el desarrollos del trabajo.
5- Diseñar un informe técnico con los resultados y conclusiones obtenidos, y establecer posibles recomendaciones

ACTIVIDADES DOCENTES

Clases teóricas
Cuatro seminarios:
- Laboratorio de Petrofísica: funcionamiento, técnicas y ensayos, según normativa vigente.
- Petrología de los Geomateriales. Identificación macro- y microscópica.
- Meteorización y/o degradación de los geomateriales.
- Diseño de informes técnicos.
Sesiones de introducción a la interpretación de informes de porosimetría de mercurio y difracción de rayos X.
Clases prácticas
10 clases prácticas semanales de 2h en el laboratorio de Petrología y Petrofísica, con manipulación de diferentes equipos, técnicas y ensayos analíticos, y sobre diferentes probetas de materiales naturales y/o artificiales de uso actual en obra.

Trabajos de campo
1-Una salida por el centro de Madrid al finalizar la asignatura, con el objetivo de aplicar los conocimientos petrográficos y petrofísicos adquiridos durante el semestre. Consistirá en observar distintas edificaciones y obras civiles, describir e identificar sus materiales de construcción, problemas de conservación, intervenciones sufridas, peligros estructurales,.. , e interpretar el grado de calidad, compatibilidad y durabilidad de los materiales empleados, en cada caso.
Del mismo modo, se entablará una discusión de expertos sobre las posibles soluciones a aportar en cada problema.
El objetivo a cumplir es el de conocer la metodología de trabajo en el campo/obra, para luego diseñar el trabajo de laboratorio.

2-Trabajo de peritaje ligado al reconocimiento de patologías y sus agentes de degradación, en distintos materiales de construcción.
Trabajo individual o grupal a realizar en una zona elegida por el alumno.
Presentaciones
1. Exposición oral de los resultados y conclusiones obtenidos durante las prácticas de laboratorio con geomateriales de uso actual.
Discusión sobre la calidad, compatibilidad y durabilidad de los materiales manipulados para ser usados en una obra real.

2. Breve exposición del trabajo de peritaje sobre patologías en diferentes materiales.

Presenciales

3

Semestre

2

Breve descriptor:

Petrofísica como disciplina científica aplicada a Obra Civil, Patrimonio y Edificación. Permite la determinación de las propiedades físico-mecánicas de los materiales (naturales y artificiales) utilizados en una obra o del sustrato, y su evolución ante la agresión externa de los principales agentes medioambientales (agua, sales, temperaturas,..) y/o antrópicos. La porosidad de los geomateriales naturales y artificiales, y su distribución interna es la principal propiedad física a interpretar y cuantificar en un laboratorio según normativa vigente, ya que de ella depende el resto de propiedades físicas y mecánicas, permitiendo así, valorar el grado de calidad, compatibilidad y durabilidad de los geomateriales, que intervienen en una obra civil o arquitectónica.

Requisitos

Conocimientos básicos en Física, Informática y Petrología.

Objetivos

- Conocer los distintos materiales del sustrato y/o de construcción (naturales y artificiales), tanto desde el punto de vista petrográfico como petrofísico.
- Adquirir la capacidad de organizar el trabajo de laboratorio y de gabinete en grupo.
- Determinar a través de técnicas y ensayos normalizados, las diferentes propiedades físicas y mecánicas de los materiales y sus variaciones.
- Establecer su grado de calidad, compatibilidad y durabilidad, frente a la aplicación de productos químicos de conservación y/o a la agresión ambiental de la temperatura y del agua cargada de sales disueltas.
- Adquirir habilidades en la interpretación de resultados y en la resolución de problemas durante el desarrollo del trabajo.
- Realizar un informe técnico con los resultados y conclusiones obtenidos, y establecer posibles recomendaciones.

Contenido

PETROFISICA. Introducción en cuatro seminarios:
 - Laboratorio de Petrofisica: funcionamiento, técnicas y ensayos, según normativa vigente.
- Petrología de los Geomateriales. Identificación macro- y microscópica.
- Meteorización y/o degradación de los geomateriales.
- Diseño de informes técnicos.
Además de clases de interpretación de informes de porosimetría de mercurio y difracción de rayos X.
TRABAJO DE LABORATORIO_ METODOLOGIA:
A) Caracterización petrográfica.
A.1. Descripción macroscópica de las muestras (Visu)
A.2. Microscopía óptica de luz polarizada (MOP)
A.3. Difracción de Rayos X (DRX);
B) Caracterización petrofísica.
B.1.:- Propiedades superficiales: Espectrofotometria (color) y Mojabilidad de la gota.
B.2.- Propiedades dinámicas: Propagación ultrasónica de las ondas P y Anisotropia.
B.3.- Propiedades estructurales: Distribucion porosimétrica: Porosimetria por intrusión de mercurio (PIM); Comportamiento hídrico: - Determinacion de la absorción de agua por inmersión a presion atmosferica (ABSORCION) - Determinación de la densidad real y aparente y de la porosidad abierta y total (SATURACION) - Determinación de la desorción por evaporación del agua a presion atmósferica (DESORCION) - Determinación del coeficiente de absorción de agua por capilaridad;
C) Caracterización mecánica.
C.1.- Resistencia al rebote: Dureza superficial con el Martillo de Schmidt.
C.2.- Resistencia a la compresion simple uniaxial  indirecta.
D) Conservación.
D.1. Tratamientos químicos de conservación (TEGISIVIN 100).
E) Durabilidad.
E.1.- Ensayo de resistencia a la cristalización de sales (proceso de haloclastia).
E.2.- Ensayo de resistencia a la heladicidad y a las sales (proceso de crioclastia y mantenimiento invernal).
TRABAJO EN OBRA_1 salida por Madrid Centro de 1 mañana.

Evaluación

Evaluación continuada que implicará:

1- La asistencia obligatoria a todas las clases prácticas y a la salida por Madrid (con dos ausencias el alumno será evaluado a través de un examen escrito). Realización y exposición del trabajo de peritaje.
Se evaluará el trabajo, la organización, el compañerismo y la capacidad de análisis y síntesis, según se vayan realizando los distintos trabajos.
Salida por Madrid, trabajo de patologías y asistencia a las clases = 4 puntos.

2- Realización de un informe técnico que recoja los ensayos realizados, los resultados y conclusiones obtenidos en el trabajo de laboratorio, y las recomendaciones para un cliente hipotético. Valor 4 puntos.

3- Exposición oral de los resultados obtenidos con el trabajo de laboratorio. Se evaluará la exposición y oratoria de los distintos grupos, la discusión generada, la capacidad de concluir y emitir recomendaciones, etc. Valor = 2 puntos.

Para la evaluación continuada se deben de realizar los tres bloques obligatoriamente.
De no ser así, la evaluación de la asignatura se realizará a través de un examen escrito.

Bibliografía

- ASTM D 4404-10. Pore volume and pore volume distribution of soil and rock by Mercury Intrusion Porosimetry.
- ASTM D 5873-00. Rock hardness by rebound hammer method.
- Benavente, D., Bernabéu, M.A., Cañaveras, J.C. 2004. Estudio de propiedades físicas de las rocas. Enseñanza de las Ciencias de la Tierra,12 (1): 62-68.
- Bustillo, M, Calvo, J.P., Fueyo, L. 2001. Rocas Industriales. Tipología, aplicaciones en la construcción y empresas del sector. Ed. Rocas y Minerales. Madrid. 410pp.
- Bustillo, M., Calvo, J.P. 2005. Materiales de Construcción. Ed. Fueyo editores. Madrid. 458pp.
- Bustillo, M. 2021. Construction Materials. Geology, production and applications. Springer. 602pp.
- Esbert, R. M.; Ordaz, J.; Alonso, F. J., Montoto, M. 1997. Manual de diagnosis y tratamiento de materiales pétreos y cerámicos. Colegi d’Aparelladors i Arquitectes Tècnics de Barcelona, 139 pp.
- Esbert, R.M., Alonso, F.J., Ordaz, J. 2008. La petrofísica en la interpretación del deterioro y conservación de la piedra de edificación. Trabajos de Geología, 28: 87-95..
- NORMAL 7/81. Assorbimiento d’acqua per inmersione totale. Capacitá di imbibizione.
- Rodríguez, C., Sebastián, E. 1994. Técnicas de análisis del sistema poroso de materiales pétreos ornamentales. Ingeniería Civil, 96: 130-142.
- UNE-EN 12370. Resistencia a la cristalización de sales. 2020.
- UNE-EN 12371. Resistencia a la heladicidad. 2011.
- UNE-EN 12407. Estudio Petrográfico. 2020.
- UNE-EN 13755. Absorción de agua a presión atmosférica. 2008.
- UNE-EN 14579. Velocidad de propagación del sonido. 2005.
- UNE-EN 15801. Absorción de agua por capilaridad. 2010.
- UNE-EN 1936. Densidad real y aparente, y porosidad abierta y total. 2007.
- UNE-EN 1925. Coeficiente de absorción de agua capilar. 1999.
- UNE-EN 17187. Caracterización de morteros. 2020

Otra información relevante

Todo el material de apoyo necesario para seguir esta asignatura se encontrará en el campus virtual, por lo que el alumno deberá entrar y utilizarlo de forma habitual durante todo el semestre.

Estructura

MódulosMaterias
No existen datos de módulos o materias para esta asignatura.

Grupos

Clases prácticas
GrupoPeriodosHorariosAulaProfesor
G1 Clases Prácticas - - -MARIA JOSEFA VARAS MURIEL


Seminarios
GrupoPeriodosHorariosAulaProfesor
Grupo de Seminario G - - -MARIA JOSEFA VARAS MURIEL