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Informe de Mecanica de Rocas i
Informe de Laboratorio Mecanica de Rocas II . Resistencia a la Compresión Inconfinada
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Descripción: informe mapeo geomecanico
Descripción: informe
UNIVERSIDAD NACIONAL MICAELA BASTIDAS DE APURÍMAC Escuela Académica De Ingeniería De Minas
(MECÁNICA DE ROCAS) Informe N° 04 Al
: Ing. Wilber Robles
De
: Atilio Torres Zevallos
Código
: 151114
Asunto
: Ensayo de Carga puntual
Grupo
: Viernes (6-8) pm.
Fecha R. Fecha E.
: 26 de julio de 2017 : 4 de agosto
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de
2017
Introducción
El ensayo de compresión un axial es un ensayo directo de la medida de la resistencia a la compresión de la roca intacta. Por otro lado, el ensayo de carga puntual nos brinda una relación la cual es usada para indicar la resistencia a la compresión de la roca intacta por medio de un factor de correlación. Es ventajoso usar ensayos indirectos en rocas debido a que brindan resultados más rápidos y baratos que el ensayo de compresión simple. Su desventaja radica en una pérdida de precisión y saber si existe o no alguna tendencia en los valores. Para tomar la decisión sobre que ensayo usar se debe conocer por qué esta propiedad es requerida, las fuentes disponibles y entonces decidir si los ensayos directos, ensayos indirectos o una mezcla de los dos tipos son lo más apropiado para el proyecto.
I.
Objetivos
determinar el Índice de Resistencia Is (50) en testigos de roca que requieren de poca preparación y que pueden tener formas regulares o irregulares. Reconocer los tipos de ensayo de carga puntual existentes, sus características y requerimientos. Ventajas y desventajas de la utilización del ensayo en cuestión. Familiarizarse con el equipo, procedimientos y método de cálculo para la estimación de la resistencia de compresión del espécimen.
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II.
Sustento teórico básico
Se puede estimar el esfuerzo a compresión de la roca por medio del ensayo de carga puntual en campo o realizar un ensayo de compresión simple en laboratorio. El ensayo de carga puntual es usado con pequeñas piezas de rocas.
El índice de fuerza de carga puntual ls en (MPa) Se calcula de la siguiente manera ls= P*1000/DE² donde: P=resistencia pico expresado en KN DE= diametro de testigo en mm. Para pruebas axiales, con bloques o muestras irregulares DE² = 4*A/Ԓ
donde A=W*D Representa el área de sección transversal mínima de un plano a través de los puntos de contacto de la platina Factores de corrección de tamaño Factores de corrección para los valores calculados anteriormente Son necesarios para que sea posible definir un índice de resistencia para cada tipo de roca, independientemente del tamaño de la muestra y del tipo de ensayo diametral o axial Factor de corrección de diámetro El índice de carga puntual calculado anteriormente no será corregido si la prueba a lo largo de un diámetro se ha llevado a un diámetro muy cercano a 50 mm ejemplo para NX = 54 mm con una pequeña diferencia de diametro para otros muestras con diametros DE Los tamaños estándares básicos son 7/8 pulgadas (EX), 13/16 pulgada (AX), 1 5/8 pulgadas (BX) y 21/8 pulgadas (NX).
ls(50)= F*lS Factor de corrección de forma El factor de corrección relativo a la forma de la muestra requiere una evaluación experimental que puede llevarse a cabo * Realizar varias pruebas de ensayo del mismo tipo de roca, con diferentes diámetros * Trazar la resistencia a la falla P contra el DE a escala logarítmica * A partir de la relación bastante lineal obtenida es posible leer (P50)) para el diámetro equivalente (DE) igual a 2500 mm2 Cálculo del valor medio Para calcular el índice de carga puntual promedio (ls50) para un tipo de roca, se requieren al menos 10 pruebas; De estas pruebas rechazan el valor de resistencia más alto y más bajo, y promedian los otros Página 3
ndice de anisotropía de carga puntual Se calcula a partir de la relación entre los dos índices medios de resistencia de carga puntual (ls50) que se han medido en ambas direcciones: paralelo y normal a los planos de debilidad lA= ls(50) normal / ls(50) paralelo Los tipos de ensayo de carga puntual se diferencian por las características de las muestras: Para definir si el ensayo de carga puntual es diametral o axial se deberá verificar si la carga es aplicada al diámetro o perpendicular a la sección transversal. En el caso sea aplicada al diámetro se deberá verificar que la relación entre la longitud y el diámetro de la muestra sea mayor a 1. En el caso sea aplicada a la sección transversal de la muestra (perpendicular al diámetro) se verificara que la relación de longitud y diámetro se encuentre en el rango de 0.3 y 1. En el caso de muestras en bloques s deberá verificar que la relación D=distancia entre las puntas cónicas y W=(w1+w2)/2 se encuentre en el rango de 0.3 y 1. W1
W2
III.
Procedimiento seguido 1. Las testigos cilíndricos utilizados en este ensayo deben cumplir con la relación D/W de 0.3 a 1. 2. El testigo es colocado en la máquina de ensayo y las puntas cónicas deben Juntarse hasta hacer contacto con la sección transversal del testigo, asegurando que la distancia D entre el punto de contacto y la base libre más cercana sea 0.5 veces el diámetro W o mayor. 3. Si la muestra es de material blando de manera que se produzca una significativa penetración de las puntas en el momento de la falla, debe registrarse esta distancia. 4. La distancia D es registrada con aproximación al mm. 5. La carga es aplicada bombeando en forma constante de manera que la falla ocurra dentro de los 10 o 60 segundos de iniciada la carga. 6. Se anota la carga de ruptura P. 7. Si la superficie de falla pasa solo a través de un punto de carga, el ensayo no será considerado válido. 8. El procedimiento será repetido para el resto de los testigos de la muestra. Página 4
Foto N°1: ensayo de carga puntual en una muestra irregular. Tabla N° 1: medidas de la muestra.
Ancho superior (W1) Ancho inferior(W2) Ancho promedio (W) Diámetro (D)
15.72 KN 1158.64528 mm2 26 mm 35 mm 34 mm 36 mm 13.5675692 MPa
SI LAS MUESTRAS TIENEN UN "D" DIFERENTE A 50 mm
F=(DE/50)exp(0.45) ls(50)= F*lS
F= ls=
0.92453994 12.5437597MPa IRREGULAR
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IV.
Comentarios, conclusiones y sugerencias.
Es necesario realizar más ensayos de carga puntual y relacionarlos con ensayos uniaxiales de compresión para relacionarlos y ajustar el valor de F.
El diámetro equivalente resulto cercano a 50mm por este motivo se realizó la corrección para hallar el Is50 = (De/50)^0.45.
Comparación Carga (p) Índice de resistencia (Is)
Resultados calculados 15.72 KN 12.5437597MPa
Resultado de la maquina 15.72 KN 14.02Mpa
La diferencia es mínima por lo tanto el experimento se realizó muy bien.
El valor resultante fue de 12 Mpa. No se tiene referencia al tipo de roca utilizada en el ensayo. Por lo tanto no se podría afirmar que este resultado es coherente con la observación “in situ”.
V.
Trabajar con delicadez para evitar fallos y estar lejos del experimento ya que este al romperse se dispara.
Bibliografía
Apuntes en laboratorio. Modelo de estudios geotécnicos aplicado en proyectos de excavación subterránea. (Dr. Leoncio Teófilo Carnero.) https://es.scribd.com/doc/26153798/Manual-Del-Lab-OratorioMecanica-de-Rocas-corregido https://es.scribd.com/document/283061877/PRACTICASPARA-MECANICA-DE-ROCAS
