Designación: D5731 - 16
Método de prueba estándar para Determinación del índice de resistencia a la carga puntual de la roca y aplicación a las clasificaciones clasificaciones de la resistencia a la roca 1 1 Alcance* 1.1 Este método de ensayo cubre las directrices, requisitos y procedimientos para determinar el índice de resistencia de carga puntual de la roca. Esta es una prueba de índice y está destinada a ser utilizada para clasificar la resistencia de la roca. 1.2 Los especímenes en forma de núcleos de roca, bloques o grumos irregulares con un diámetro de prueba de 30 a 85 mm se pueden ensayar mediante este método de ensayo. 1.3 Este método de ensayo puede realizarse en el campo o en el laboratorio. La prueba se utiliza típicamente en el campo porque la máquina de prueba es portátil, se requiere poca o mínima preparación de muestras, y las muestras se pueden probar dentro de un corto período de tiempo de ser recogido. 1.4 Este método de ensayo se aplica a rocas de resistencia media (resistencia a la compresión superior a 15 MPa). 1.5 Este método de ensayo no cubre qué tipo de espécimen debe ser probado o si se deben considerar factores anisotrópicos. Es necesario desarrollar las especificaciones del programa de pruebas de carga puntual antes de la prueba y posiblemente incluso antes de la toma de muestras. Estas especificidades dependerán del uso previsto de los datos, así como de posibles restricciones presupuestarias y otros posibles factores que quedan fuera del alcance de este método de ensayo. 1.6 Todos los valores observados y calculados deberán ajustarse a las directrices para dígitos significativos y redondeo establecidos en la Práctica D6026. 1.6.1 Los procedimientos utilizados para especificar cómo se recogen / registran los datos y se calculan en esta norma se consideran como el estándar de la industria. Además, son representativos de los dígitos significativos que generalmente deben retenerse. Los procedimientos utilizados no consideran la variación material, el propósito de obtener o btener datos, los estudios de propósito pr opósito especial, o cualquier consideración para los objetivos del usuario; y es una práctica común aumentar o reducir los dígitos significativos de los datos reportados a medida con estas consideraciones. Está más allá del alcance de estas pruebas métodos para considerar los dígitos significativos utilizados en los métodos de análisis para el diseño de ingeniería 1.7 Los valores indicados en las unidades SI deben considerarse como estándar. 1.8 Esta norma no pretende abordar todos los problemas de seguridad, si los hubiera, relacionados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer prácticas apropiadas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones regulatorias antes de su uso.
2. Documentos referenciados
2.1 Normas ASTM: 2 D653 Terminología relativa al suelo, la roca y los líquidos contenidos D2216 Métodos de ensayo para la determinación en laboratorio del contenido de agua (humedad) del suelo y la roca por masa D3740 Práctica para los requisitos mínimos para las agencias dedicadas a la prueba y / o inspección de suelo y roca como se utiliza en diseño y construcción de ingeniería D5079 Prácticas para preservar y transportar muestras de núcleo de roca D6026 Práctica para el uso de cifras significativas en datos geotécnicos D7012 Métodos de ensayo para la resistencia a la compresión y los módulos elásticos de muestras de núcleo de roca intacta bajo diferentes estados de estrés y temperaturas E18 Métodos de prueba para la dureza Rockwell de materiales metálicos E122 Práctica para calcular el tamaño de la muestra para estimar, con precisión especificada, el promedio para una característica de un lote o proceso 2.2 Norma ISRM: Métodos sugeridos para determinar la fuerza de carga puntual3 3. Terminología 3.1 Definiciones-Para las definiciones de los términos técnicos comunes usados en esta norma refiérase a la Terminología D653. 3.2 Definiciones de los términos específicos de esta norma: 3.2.1 diámetro, n-D, para pruebas de carga puntual, la medida de la muestra entre las placas de prueba cónicas opuestas cuando se coloca en la máquina de ensayo 3.2.2 Índice de anisotropía de fuerza de carga puntual, n-Ia (D), el índice de anisotropía de resistencia se define como la relación de valores medios de Is (D) medidos perpendiculares y paralelos a planos de debilidad. Es decir, la relación entre los índices de resistencia de carga máxima y menor en diferentes ejes que dan lugar a la mayor y menor relación de valores de resistencia de carga puntual. 3.2.3 índice de fuerza de carga puntual corregido por tamaño, n-Is (D), el valor del índice de fuerza de carga puntual original multiplicado por un factor para normalizar el valor que se habría obtenido con la prueba diametral de diámetro (D). 3.2.4 índice de resistencia de carga puntual no corregido, n- (Is), un indicador de resistencia (véase 10.1) obtenido sometiendo una muestra de roca a una carga puntual cada vez más concentrada, aplicada a través de un par de placas troncocónicas hasta que se produce un fallo. 3 4. Resumen del Método de Prueba
4.1 Este ensayo de índice se realiza sometiendo un espécimen de roca a una carga cada vez más concentrada hasta que se produzca un fallo dividiendo la muestra. La carga concentrada se aplica a través de placas coaxiales troncocónicas. La carga de fallo se utiliza para calcular el índice de fuerza de carga puntual. 4.2 El índice de fuerza de carga puntual puede utilizarse para clasificar las rocas y proporcionar una evaluación preliminar o de reconocimiento de la variabilidad espacial en la resistencia de la roca. Un método común usado es estimar la fuerza de compresión uniaxial. 5. Significado y uso 5.1 La prueba de compresión uniaxial (ver Método de Prueba D7012) se utiliza para determinar la resistencia a la compresión de las muestras de roca. Sin embargo, es una prueba costosa y costosa en el tiempo que requiere una preparación significativa de la muestra y los resultados pueden no estar disponibles durante mucho tiempo después de que se recolectan las muestras. Cuando se necesitan pruebas extensas y / o información oportuna para información preliminar y de reconocimiento, se pueden usar pruebas alternativas tales como la prueba de carga puntual para reducir el tiempo y el costo de las pruebas de resistencia a compresión cuando se usan en el campo. Estos datos pueden usarse para tomar decisiones oportunas y más informadas durante las fases de exploración y una selección de muestras más eficiente y rentable para pruebas de laboratorio más precisas y costosas. 5.2 La prueba de fuerza de carga puntual se utiliza como prueba de índice para la clasificación de resistencia de materiales de roca. Los resultados de la prueba no deben utilizarse para fines de diseño o análisis. 5.3 Este método de ensayo se realiza para determinar el índice de resistencia a la carga puntual de las muestras de roca y, si es necesario, el índice de anisotropía de la fuerza de carga puntual. 5.4 Especímenes de roca en forma de núcleo (los ensayos diametral y axial), bloques de corte (la prueba de bloque) o grumos irregulares (el ensayo irregular irregular) se someten a prueba mediante la aplicación de carga concentrada a través de un par de placas troncocónicas. Se necesita poca o ninguna preparación de muestra y por lo tanto se puede probar poco después de su obtención y se minimiza cualquier influencia de la condición de humedad en los datos de ensayo. Sin embargo, los resultados pueden estar muy influenciados por la forma en que se trata la muestra desde el momento en que se obtiene hasta el momento de la prueba. Por lo tanto, puede ser necesario manejar especímenes de acuerdo con la Práctica D5079 y documentar las condiciones de humedad de alguna manera en la recolección de datos. NOTA 1-La calidad del resultado producido por esta norma depende de la competencia del personal que la realiza y de la idoneidad de los equipos e instalaciones utilizados. Las agencias que cumplen los criterios de la Práctica D3740 generalmente se consideran capaces de realizar pruebas y muestreos competentes y objetivos. Se advierte a los usuarios de esta norma que el cumplimiento de la Práctica D3740 no asegura por sí solo resultados confiables. Los resultados fiables dependen de muchos factores; La práctica D3740 proporciona un medio para evaluar algunos de esos factores.
6. Aparato 6.1 Generalidades - Un comprobador de carga puntual básico (véase la figura 1) consiste en un sistema de carga típicamente formado por un bastidor de carga, platinas, un sistema de medición para indicar la carga, P (necesario para romper la muestra) y un medio para medir la distancia, D, entre los dos puntos de contacto de la platina al comienzo de la prueba y después de la falla. El equipo debe ser resistente a golpes y vibraciones de modo que la precisión de las lecturas no se vea afectada negativamente por pruebas repetidas. Se seguirán las instrucciones especiales de operación, mantenimiento o calibración que el fabricante suministre para el aparato particular que se utilice. 6.2 Sistema de carga: 6.2.1 El sistema de carga deberá tener un bastidor de carga con un espacio entre la placa y la platina que permita la prueba de las muestras de roca e n el rango de tamaño requerido. Tıpicamente, este
intervalo está comprendido entre 30 y 100 mm, o el tama~no máximo de abertura del bastidor de carga, de manera que se puede disponer de una distancia ajustable para alojar ejemplares peque~nos y grandes. 6.2.2 La capacidad de carga deberá ser suficiente para romper los especímenes más grandes y más fuertes a ensayar. La fuerza de carga puntual de la roca suele ser un orden de magnitud menor que la resistencia a la compresión de la roca. 6.2.3 El bastidor de carga deberá estar diseñado y construido de modo que no se distorsione permanentemente durante las aplicaciones repetidas de la carga de prueba máxima y de tal modo que los rodillos permanezcan coaxiales dentro de los 60,2 mm durante las pruebas. No se permite ningún asiento esférico u otro componente no rígido en el sistema de carga. La rigidez del sistema de carga se aconseja evitar el deslizamiento cuando se prueban muestras de geometría irregular. 6.2.4 Se deben utilizar placas troncocónicas, como se muestra en la Fig. 2. El cono de 60 ° y la punta de la placa esférica de 5 mm de radio se encontrarán tangencialmente. Los rodillos deberán ser de material duro (Rockwell 58 HRC, como se explica en el Método de Prueba E18), tales como carburo de tungsteno o acero endurecido, para que permanezcan intactos durante las pruebas. NOTA 2-Se acepta generalmente que no se recomiendan especímenes menores de 42 mm (núcleos BX) porque para diámetros menores los puntos de carga no pueden considerarse como "puntos" teóricos en relación con el tamaño de la muestra.4 6.3 Sistema de medición de carga: 6.3.1 Un sistema de medición de la carga, por ejemplo una célula de carga o un manómetro de presión hidráulica, que indique la carga de fallo, P, necesaria para romper la muestra. 6.3.2 Las mediciones de la carga de fallo P deberán ser de una precisión del 65% o más del sistema de medición de carga a escala completa, independientemente del tamaño y la resistencia del espécimen que se someta a ensayo. 6.3.3 La falla es a menudo repentina, por lo tanto, y se necesita un indicador de carga de pico para registrar la carga de falla después de cada prueba.
6.3.4 De ser necesario, el sistema debe ser capaz de utilizar medidores intercambiables, mecánicos o electrónicos, medidores de carga para ser consistentes con la resistencia estimada de la roca y tener la precisión de lectura deseada. 6.4 Sistema de medición de distancia: 6.4.1 El sistema de medición de distancia, una báscula de lectura directa electrónica o vertical, debe conectarse al bastidor de carga para medir la distancia, D, entre los puntos de contacto de la muestra y la platina al comienzo de la prueba y justo antes de la falla. 6.4.2 Las mediciones de D deberán tener una precisión del 62% o superior de la distancia entre puntos de contacto, independientemente del tamaño y la resistencia del espécimen sometido a ensayo. 6.4.3 El sistema de medición debe permitir comprobar el valor de "desplazamiento cero" cuando los dos platos están en contacto y debe incluir un ajuste de cero y un medio para registrar o medir cualquier penetración de la muestra por los platos de carga puntual durante la prueba. 6.4.4 Para medir la anchura W (con una precisión del 65%) de los especímenes para todos, excepto el ensayo diametral, se necesita un instrumento como un calibre o una regla de acero. 6.5 Elementos diversos-Dependiendo del tipo de muestras (núcleo o no núcleo) y del tipo de muestras a ensayar (diametral, bloque, axial y similares), pueden ser necesarios los siguientes elementos: sierra de diamante, cinceles, toallas, marcadores y ploteo de papel.
Fig.2 Dimensiones del plato troncocónico para el aparato de carga puntual
7. Muestras 7.1 Las muestras de rocas se agrupan según el tipo de roca, la dirección de la prueba si la roca es anisotrópica y la resistencia estimada. Se seleccionan muestras de cada muestra de roca para pruebas. Dada la variabilidad inherente en los resultados de la prueba, la cantidad de especímenes probados por muestra debe seguir la guía proporcionada en 7.2. 7.2 Tamaño de la muestra: 7.2.1 Cuando se prueban muestras de núcleo o de bloque, se seleccionan al menos diez muestras para cada muestra. 7.2.2 Cuando se ensayan especímenes de forma irregular obtenidos por otros medios, se seleccionan al menos 20 muestras para cada muestra. 7.2.3 El tamaño de las muestras (número de ejemplares por muestra) puede ser mayor si la roca es anisotrópica o heterogénea. 7.2.4 Si es necesario, la práctica E122 puede usarse para determinar con mayor precisión el tamaño de la muestra. 7.3 Se prefieren muestras en forma de núcleo para una clasificación más precisa. 7.4 Para las rocas anisotrópicas, se obtienen mejores resultados para muestras de núcleos cuando el eje central es perpendicular al plano de debilidad. 8. Muestras de prueba 8.1 Diámetro de prueba - El diámetro externo de ensayo de la muestra no debe ser inferior a 30 mm ni superior a 85 mm con un diámetro de ensayo preferido de aproximadamente 50 mm. los especímenes deberán estar libres de irregularidades abruptas que puedan generar concentraciones de tensiones. No se necesita preparación de la muestra, sin embargo se puede recomendar una sierra de roca o cincel para bloques o muestras irregulares. La planificación adecuada de las pruebas diametrales en núcleos de roca puede producir longitudes adecuadas de núcleo para las pruebas axiales posteriores siempre que no se debiliten por la prueba diametral. De lo contrario, se pueden obtener especímenes adecuados a partir de los núcleos mediante corte por sierra o división del núcleo. NOTA 3-Aunque no hay directrices establecidas para el tamaño del grano en comparación con el tamaño de la muestra, este tema sigue siendo importante y debe incluirse en la prueba y uso de los datos. Las pruebas de hormigón utilizando un probador de carga puntual recomiendan que se utilice una proporción mínima de diámetro del núcleo hasta el tamaño máximo del agregado 4. Esta proporción puede usarse hasta que se desarrollen directrices para la roca. 8.3 Contenido de agua: el contenido de agua de la muestra puede afectar al valor de la fuerza de carga puntual. Por lo tanto, el plan de pruebas incluirá cómo se incluirá el contenido de agua en el programa de pruebas de carga puntual. Esto puede incluir la grabación, control y medición del contenido de agua.
8.4 Marcado y medición de muestras - Los especímenes deben estar correctamente marcados y medidos como se muestra en la Fig. 4. 8.4.1 Marcado - La orientación de prueba deseada de la muestra se indicará mediante líneas de marcado en la muestra. Estas líneas se usan para centrar el espécimen en la máquina de prueba y para asegurarse de la orientación apropiada durante la prueba, incluyendo cualquier problema relacionado con rocas anisotróficas (ver Fig. 3). Estas líneas también pueden usarse como líneas de referencia para medir la anchura, longitud y diámetro. 8.4.2 Medición: Mida cada dimensión de una muestra en tres lugares diferentes y calcule los promedios. 9. Procedimiento 9.1 Desarrollar un plan de pruebas y, si es necesario, plan de muestreo para proporcionar muestras para pruebas de carga puntual de acuerdo con los siguientes procedimientos para la forma específica de la muestra (diametral, axial, de bloque o irregular). 9.2 Prueba diametral 9.2.1 Los especímenes de núcleo con una relación longitud / diámetro mayor que uno son adecuados para la prueba diametral. 9.2.2 Inserte una muestra en el dispositivo de prueba y cierre los platos para hacer contacto a lo largo de un diámetro del núcleo. Asegúrese de que la distancia L entre los puntos de contacto y el extremo libre más próximo sea al menos 0,5 veces el diámetro del núcleo (ver Fig. 3 (a) y Fig. 4). 9.2.3 Determinar y registrar las distancias D y L (ver Fig. 3). 9.2.4 Aumente la carga de forma que el fallo ocurra dentro de los 10 a 60 s, y registre la carga de falla P. La prueba debe rechazarse si la superficie de la fractura pasa por un solo punto de carga de la platina (ver Fig. 5 d)). 9.2.5 Se repiten los procedimientos de 9.2.2 a 9.2.4 para cada espécimen de la muestra. 9.3 Ensayo axial: 9.3.1 Los especímenes de núcleo con relación longitud / diámetro de 1/3 a 1 son adecuados para ensayos axiales (ver Fig. 3 (b)). Ejemplos adecuados 8.2 Tamaño y Forma-Los requisitos de tamaño y forma para diametral, axial, de bloqueo o de irregularidad, deberá ajustarse a las recomendaciones que se muestran en la figura 3. Los lados del puede obtenerse mediante corte por sierra o por cizalla de la muestra del núcleo, o utilizando piezas adecuadas producidas por pruebas diametrales cuidadosamente planificadas (véase el numeral 9.2). 9.3.2 Insertar un espécimen en la máquina de ensayo y cerrar los platos para hacer contacto a lo largo de una línea perpendicular a las caras extremas del núcleo (en el caso de la roca isotrópica, el eje del núcleo, pero ver Fig. 4 y 9.5 para la roca anisotrópica).
9.3.3 Registrar la distancia, D, entre los puntos de contacto de la platina (ver Fig. 3). Anote el ancho de la muestra, W, perpendicular a la dirección de carga, con una precisión del 65%. 9.3.4 Aumente la carga de tal manera que el fallo ocurra dentro de los 10 a 60 s, y registre la carga de fallo P. La prueba debe ser rechazada si la superficie de la fractura pasa solamente por un punto de carga (ver Fig. 5 (e)). 9.3.5 Se repiten los procedimientos 9.3.2 a 9.3.4 para cada muestra de ensayo de la muestra. 9.4 Bloque y Pruebas irregulares irregulares: 9.4.1 Los bloques de roca o grumos, de 30 a 85 mm, y de la forma mostrada en las Figuras 3 (c) y (d) son adecuados para el bloqueo y los ensayos irregulares irregulares. La relación D / W debe estar entre 1/3 y 1, preferiblemente cercana a 1. La distancia L debe ser de al menos 0,5 W. Los especímenes adecuados se pueden obtener cortando o cortando cinceles muestras más grandes o muestras si es necesario. 9.4.2 Inserte un espécimen en la máquina de ensayo y cierre los platos para hacer contacto con la dimensión más pequeña del bulto o bloque, lejos de los bordes y esquinas (ver Fig. 3 (c) y (d).
9.4.3 Registrar la distancia D entre los puntos de contacto de la platina. Anote el ancho más pequeño del espécimen, W, perpendicular a la dirección de carga. Si los lados no son paralelos, calcule W como (W1 + W2) / 2 como se muestra en la figura 3. Esta anchura, W, se utiliza para calcular el índice de fuerza de carga puntual independientemente del modo real de falla (véase la figura 5). (do). 9.4.4 Aumente la carga de manera que el fallo ocurra dentro de los 10 a 60 s, y registre la carga de fallo P. Se rechazará el ensayo si la superficie de la fractura pasa por un solo punto de carga (véanse ejemplos para otras formas en la figura 5 (d) o (e). 9.4.5 Se repiten los procedimientos 9.4.2 a 9.4.4 para cada muestra de ensayo de la muestra. 9.5 Roca anisotrópica: 9.5.1 Cuando una muestra de roca es shaly, estirada, schistosa, o anisotrópica de otro modo observable, se debe probar en direcciones que darán los mayores y menores valores de resistencia, en general, paralelos y normales a los planos de anisotropía.
9.5.2 Si la muestra consiste en un núcleo perforado a través de planos de debilidad, se puede completar primero un conjunto de pruebas diametrales, espaciadas a intervalos que producirán piezas que luego pueden ensayarse axialmente. 9.5.3 Se obtienen resultados de prueba más fuertes cuando el eje del núcleo es perpendicular a los planos de debilidad; por lo tanto, cuando sea factible, el núcleo debe ser perforado en esta dirección. El ángulo entre el eje del núcleo y el normal con respecto a la dirección de menor resistencia no debe exceder preferentemente de 30 °. 9.5.4 Para medir el índice de fuerza de carga puntual (Is) en la dirección de menor resistencia, asegúrese de que la carga se aplica a lo largo de un solo plano de debilidad. De forma similar, al probar el valor de Is en la dirección de mayor resistencia, asegúrese de que la carga se aplica perpendicular a la dirección de menor resistencia (ver Fig. 4).
9.5.5 Si la muestra se compone de bloques o grumos irregulares, se debe probar como dos submuestras, con carga aplicada primero perpendicularmente, luego a lo largo de los planos observables de debilidad. De nuevo, se obtiene el valor de resistencia m ınimo requerido cuando las
platinas entran en contacto y se cargan a fallo a lo largo de un solo plano de debilidad. 9.6 Si se produce una penetración significativa de la platina, la dimensión D que se utilizará para calcular la resistencia a la carga puntual debería ser el valor D 'medido en el instante de la falla, que será menor que el valor inicial sugerido en 9.2.3, 9.3.3 y 9.4.3. El error al suponer que D es su valor inicial es insignificante cuando el espécimen es grande o fuerte. La dimensión en el fallo siempre se puede usar como alternativa al valor inicial y se prefiere. 9.7 Contenido de agua: 9.7.1 Para mediciones precisas, siga el Método de Ensayo D2216 para determinar el contenido de agua de cada muestra de roca e informe de la condición de humedad (ver Sección 11). 9.7.2 Al mínimo, el contenido de agua se registrará como secado al aire, saturado, tal como se recibe, y similares. 10. Cálculo 10.1 Indice de Fuerza de Carga Puntual no Corregido - La resistencia de carga puntual no corregida, Is, se calcula como: Es 5P / De2, MPa (1) Dónde: P = carga de fallo, N, De = diámetro equivalente del núcleo (ver Fig. 3), mm, y está dado por: D2 = D2 para pruebas de núcleo diametral sin penetración, mm2, o D2 = 4A / π para ensayos axiales, de bloques y de masa, mm2;
dónde: A = WD = área mínima de la sección transversal de un plano a través de los puntos de contacto de la platina (ver Fig. 3). NOTA 4 - Si se produce una penetración significativa de la platina en el ensayo, como cuando se prueban areniscas débiles, el valor de D debe ser el valor final de la separación de los puntos de carga, D '. Las mediciones del diámetro del núcleo, D, o anchura de la muestra, W, perpendiculares a la línea que une los puntos de carga, no se ven afectadas por esta penetración de la platina y deben mantenerse en los valores originales. Los valores modificados de De se pueden calcular a partir de: D2 5 D 3 D 'para núcleos 5 4 / π W 3 D' para otras formas (2)
10.2 Índice de carga de punto corregido de tamaño: 10.2.1 El índice de carga puntual, Is, varía en función de D en la prueba diametral, y en función de De en axial, bloque y irregular, para que se aplique una corrección de tamaño, si los valores de D para todos los especímenes no son los mismos, para obtener un valor de fuerza de carga puntual único para la muestra de roca y uno que pueda usarse para la clasificación de la resistencia de la roca. Vea la Fig. 6. 10.2.2 En este procedimiento se define el índice de fuerza de carga puntual corregido en el punto de medida (Is (D)) como el valor de Is que se habría medido mediante una prueba diametral con D = 50 mm y con el símbolo Is ( 50). El diámetro de 50 mm tiene siendo el diámetro preferido ya que dicho diámetro está asociado con designaciones de calidad de roca (RQD) y predominio de muestras de núcleo NX. 10.2.3 Cuando se aconseja una clasificación exacta de la roca, el método más fiable para obtener Is (50) es realizar ensayos diametrales en o cerca de D = 50 mm. La corrección de tamaño es entonces innecesaria. Por ejemplo, en el caso de pruebas diametrales en NX, no es necesario el diámetro del núcleo = 54 mm y la corrección de tamaño a D = 50 mm. La mayoría de las pruebas de fuerza de carga puntual se realizan de hecho utilizando otros tamaños o formas de muestra. En tales casos, se debe aplicar la corrección de tamaño descrita en 10.2.4 o 10.2.5. 10.2.4 El método más fiable de corrección de tamaño es probar la muestra sobre una gama de valores D o De y trazar gráficamente la relación entre P y De. Si se utiliza un gráfico log-log, la relación es una línea recta (ver Fig. 7). Los puntos que se desvían sustancialmente de la línea recta pueden ser desatendidos (aunque no deben ser eliminados). El valor de Is (50) correspondiente a D2 = 2500 mm2 (D = 50 mm) puede ser obtenido por interpolación y utilización del índice de resistencia a la carga puntual, corregido por el tamaño, calculado como se indica en 10.2.5. 10.2.5 Cuando ni 10.2.3 ni 10.2.4 es práctico (por ejemplo, cuando se ensaya un núcleo de un solo tamaño con un diámetro distinto de 50 mm o si sólo están disponibles algunas piezas pequeñas), la corrección de tamaño puede realizarse usando la fórmula: Es ~ 50! 5 F 3 Es
Fig. 6 Ejemplo de Clasificación de Fuerza Descriptiva y Uso de un Nomógrafo para Calcular el Índice de Carga Puntual. Pueden usarse otras clasificaciones de fuerza.
Fig. 7 Procedimiento para la Determinación Gráfica de Is (50) de un Conjunto de Resultados a Valores distintos de 50 mm 3
El "factor de corrección de tamaño F" se puede obtener del gráfico de la figura 8, o de la expresión: F 5 ~ De / 50 \ rightarrow 0,45 (4) dónde: Factor de corrección de tamaño F 5
Para pruebas cercanas al tamaño estándar de 50 mm, sólo se introduce un pequeño error utilizando la expresión aproximada: F 5 = ~ De / 50!
en lugar de usar el procedimiento descrito en 10.2.4 e ilustrado en la Fig. 7. 10.3 Cálculo del valor medio: 10.3.1 Los valores medios de Is (50), tal como se definen en 10.3.2, se utilizarán al clasificar las muestras con respecto a sus índices de anisotropía de carga puntual y resistencia a la carga puntual. 10.3.2 El valor medio de Is (50) se calcula suprimiendo los dos valores más altos y dos más bajos de las diez o más pruebas válidas y calculando la media de los valores restantes. Si se analizan significativamente menos ejemplares, sólo se suprimirán los valores más alto y más bajo y se calculará la media de los restantes. 10.4 Índice de anisotropía de resistencia de carga puntual El índice de anisotropía de resistencia Ia (50) se define como la relación entre los valores medios de Is (50) medidos perpendiculares y paralelos a los planos de debilidad, es decir, la relación entre los índices de fuerza de carga máxima y menor. Vea la Fig. 96. 10.5 Estimación de la fuerza de compresión uniaxial: se puede obtener la fuerza de compresión uniaxial estimada usando la figura 9, para el núcleo NX, o usando la siguiente fórmula: sc 5 K * Is (6) dónde: sc = resistencia a la compresión uniaxial, MPa
K = factor de conversión de índice a fuerza que depende de correlación sitio-específica entre sc e Is para una muestra específica con un diámetro de prueba (D), MPa y Is = índice de resistencia de carga puntual no corregido de una muestra con un diámetro de ensayo específico (D). 10.5.1 Si no se dispone del factor de correlación "K" específico del sitio, los valores generalizados pueden utilizarse en la Tabla 1. 10.5.2 Si cualquier espécimen en un tipo de roca da un valor de 20% por debajo de la media, debe examinarse por defectos y una decisión tomada sobre la validez de los resultados. 11. Informe: Hoja (s) de datos de prueba / formulario (s) 11.1 La metodología utilizada para especificar cómo se registran los datos en la (s) hoja (s) de datos de la prueba, tal como se indica a continuación, se recoge en 1.6. 11.2 Registre como mínimo la siguiente información general: 11.2.1 Fuente de la muestra, incluyendo: nombre del proyecto, ubicación, cómo se recolectó (agujero de perforación, muestra en bloque, y similares) y, si se conoce, ambiente de almacenamiento (historia de la curaduría). La ubicación puede especificarse en términos de número de pozo y profundidad de la muestra desde el collar del agujero, 11.2.2 Descripción física de la muestra, incluyendo: tipo de roca y ubicación y orientación de discontinuidades, tales como planos de debilidad aparentes, planos de lecho, esquistosidad o inclusiones grandes, si las hay, 11.2.3 Fecha y personal involucrado en el muestreo, preparación de especimenes y pruebas, 11.2.4
Aparatos
de
prueba
utilizados,
número
de
modelo
y
calibraciones.
Fig. 9 Relación entre el índice de fuerza de carga puntual y la fuerza de compresión uniaxial de 125 ensayos sobre arenisca, cuarcita, Marikana Norite y Belfast Norite6
11.3 Registrar como mínimo los siguientes datos de prueba: 11.3.1 Una indicación cualitativa de la condición de humedad de l as muestras de ensayo en el mo mento de la prueba, tal como, saturada, tal como se recibió, seca en el laboratorio o secada al horno. En algunos casos, especialmente cuando los resultados son sensibles al contenido de agua, puede ser necesario informar el contenido de agua c uantitativo, 11.3.2 Espesor medio y diámetro medio de la probeta a tres dígitos significativos, 11.3.3 La carga máxima aplicada "P" a tres dígitos significativos, 11.3.4 La distancia "D" o D ', o ambas, si es necesario, a tres dígitos significativos, 11.3.5 El área mínima de la sección transversal de un plano entre los dos puntos de contacto de la platina, A, a tres dígitos significativos, 11.3.6 Diámetro equivalente del núcleo, De, a tres dígitos significativos, 11.3.7 Factor de corrección de tamaño, F, a tres dígitos significativos, 11.3.8 Factor de conversión de índice a fuerza, K, a dos o tres dígitos significativos, 11.3.9 Dirección de carga (paralela o perpendicular al plano de l as direcciones de debilidad o de anisotropía), 11.3.10 El número de ejemplares ensayados y la preparación, 11.3.11 Los valores de índice de fuerza de carga puntual calculados (Is) y corregidos (D = 50 mm), Is (50), a tres dígitos significativos, 11.3.12 El valor estimado de la resistencia a compresión uniaxial (σc) y la clasificación de resistencia, a tres dígitos significativos, 11.3.13 El valor calculado del índice de anisotropía de r esistencia (Ia (50) a tres dígitos significativos, y 11.3.14 Tipo y localización del fallo, incluyendo cualquier foto-gráficos de los especímenes probados antes y después de la prueba. NOTA 5 - Las determinaciones de contenido de agua realizadas de acuerdo con los Métodos de Ensayo D2216 u otros métodos pueden registrarse en la misma hoja de registro / datos. Esto no es un requisito obligatorio. 12. Precisión y sesgo 12.1 No se presentan datos de Precisión-nTest sobre la precisión debido a la naturaleza de los materiales de roca ensayados por este método de ensayo. No es factible o demasiado costoso en este momento para tener diez o más laboratorios participar en un programa de prueba de round-robin. Además, no es factible o demasiado costoso producir muestras múltiples que tengan propiedades físicas unifo rmes. Cualquier variación en los datos e s igual de probable debido a la variación del espécimen como a la variación de las pruebas de laboratorio o de laboratorio. 12.1.1 El Subcomité D18.12 está buscando cualquier información de los usuarios de este método de prueba que pueda ser utilizada para hacer una declaración limitada sobre la precisión.
12.2 Bias-No hay un valor de referencia aceptado para este método de prueba; por lo tanto, no se puede determinar el sesgo. 13. Palabras clave 13.1 resistencia a la compresión; prueba de índice; carga puntual; rock; clasificación de rocas APÉNDICE
