Determinacion de Dureza de Las Rocas Conel Martillo de Schmidt y Geologo

PRACTICA Nº 2 DETERMINACION DE DUREZA DE LAS ROCAS CONEL MARTILLO DE SCHMIDT Y GEOLOGO 1.- ENSAYO DE REBOTE CON MARTILLO DE SCHMIDT El objetivo de esta practica es dar a conocer la dureza de una una roca , mediante el martillo de Schmidt , pues se puede estimar la resistencia compresiva de la roca para luego ser tomada en cuenta en el diseño de las operaciones mineras subterráneas y superficiales . Martillo de Schmidt.- El martillo de Schmidt es un dispositivo que registra el rebote de un cilindro metálico que impulsado por un muelle choca contra la superficie de la roca y nos permite medir valores de resistencia a compresión simple de la roca comprendido entre 20MN/m2 y 300MN/m2 Procedimiento de ensayo Con el martillio de Schmidt de dureza se determina la cantidad de rebote necesarios para un análisis considerando que a mayor cantidad de ensayos mayor será el grado de confiabilidad en los resultados en diferentes posiciones en un mismo tipo de roca tomando en cuenta la longitud ensayado procediéndose además a a recolectar una muestra de la roca ensayada. Trabajo en gabinete Para el calculo de estimación de la resistencia comprsiva se debe tomsr encuenta los estándares del ISRM (society international for roock mechanic ´s)considerando el numero de rebote definido como la media de los 5 valores o índices mas altos de los enensayos ejecutados en el martillo de Schmidt de dureza. Barton y choubey han propuesto la siguiente formula para calcular la resistencia a compresión simple de la roca partiendo del índice de la rebote. Log(σc)=0,00088γr + 1,01 , donde: σc =resistencia a compresión simple de la capa superficial de la roca (MN/m2) γ =densidad seca de la roca (KN/m2) R = índice de rebote. Para la utizacion correcta de esta formula el martillo debe colocarse verticalmente hacia abajo sobre una superficie horizontal es decir en la condición de rebote minimo.

A continuación se presenta las correciones para reducir el rebote (R) del martillo de schmidt Ccuando esta colocado verticalmente hacia abajo.

REBOTE

HACIA ABAJO

HACIA ARRIBA

HORIZONTA L

a= -90º

a= -45º

a= +90º

a= +45º

a =0º

10

0

-0.8

-

-

-3.2

20

0

-0.9

-8.8

-6.9

-3.4

30

0

-0.8

-7.8

-6.2

-3.1

40

0

-0.7

-6.6

-5.3

-2.7

50

0

-0.6

-5.3

-4.3

-2.2

60

0

-0.4

-4.0

-3.3

-1.7

“R”

Datos tomados en campo Datos tomados con martillo de geologo Muest ra

1

2

3

4

5

clase

R

R

R

R

R

3

4

4

4

2

Datos tomados con martillo de schmidt muestra

litolo

rebote

< de incl

R. corregido

1

caliza

23

+45

16.10

2

25

-90

25

3

43

0

40.30

4

55

0

52.80

5

45

-45

39.30

6

37

0

34.30

7

35

+45

29.70

8

62

-45

61.60

9

38

0

34.90

10

46

-45

45.30

11

39

0

25.90

12

49

0

46.30

13

37

-45

36.20

14

35

-90

35

15

40

0

37.30

16

42

-45

41.30

17

25

+90

16.20

18

28

0

24.60

19

27

0

23.60

20

48

-45

47.30

21

46

-45

45.30

22

27

0

23.60

R

52.80  61.60  46.30  47.30  45.30  50.60 5

 

peso x9.81 volumen

98.8 gr  2.47 40ml  2  2.02

1  3 4 5 6

 2.09  2.82  2.68  2.60

 

2.47  2.02  2.09  2.82  2.68  2.60 x9.81  24.01KN / m 3 6

log(σc) = 0.00088(γ)(R) + 1.01 =0.00088(24.01)(50.60) + 1.01 σ C = 95.9234 MN/m2

log(σc) =1.98192 →

PRACTICA Nº 3 DETERMINACION DE LAS PROPIEDADES FÍSICAS DE LA ROCAS El objetivo de este ensay es conocer las propiedades físicas de la rocas, tales como la gravedad especifica aparente porosidad para luego combinarlas con las propiedades mecanicas que nos permitan evaluar los efectos del y temperatura sobre la resistencia de la roca. Procedimiento de ensayo 1º se determina los pesos naturales en seco de las rocas utilizando para esto la balanza anlitica. 2º se procede a medir el volumen de cada muestra con la ayuda de una pipeta y probeta. 3º luego la muestra se deja remojar en agua aproximadamente durante 5 dias para poder hallar la porosidad de estas. 4º se pesa estas muestras dejadas en el agua para poder hacer los cálculos respectivos. Resultados de laboratorio Nº de muestra

P. seco (gr)

P. saturado(gr)

Volumen(ml)

1

98.8

100.7

40

2

54.09

54.3

26.8

3

79.60

83.3

38

4

47.90

50.2

17

5

53.6

53.8

20

6

45.20

46.00

17.4

Calculo de datos obtenidos: P.E. A 

peso x9.81 volumen

98.8 gr  2.47 40 ml  2.02

P.E.A 1  P.E.A 2

P.E.A 3  2.09 P.E.A 4  2.82 P.E.A 5  2.68 P.E.A 6  2.60

P.E.A 

P.a 

2.47  2.02  2.09  2.82  2.68  2.60 x9.81  24.01KN / m 3 6

P.saturado  P. sec o x100% volumen  W

P.a1  0.048 P.a 2  0.008 P.a3  0.097 P.a 4  0.135 P.a5  0.010 P.a 6  0.046

P.a 

0.344 x100%  5.7% 6

ABSORSION. Absorcion 

P.saturado  P. sec o x100% P. sec o

Ab6  1.770 Ab5  0.373 Ab4  4.832 Ab3  4.648 Ab2  0.388 Ab1  1.923

Absorcion  2.322%

CONCLUSIÓN La practica realizada se llevo acabo principalmente para determinar las propiedades físicas de las rocas como pueden ser la determinación de la dureza el nivel de resistencia que estas pueden ofrecer ante un estimulo. Otro de los objetivos de esta practica también es reconocer el macizo rocoso haciendo ciertas pruebas con los dispositivos que sirven para determinar el nivel de esfuerzo que estas pueden resistir y esto determinados mediante cálculos matemáticos luego de sacar datos de laboratorio y de lo que es el martillo de Schmidt. También se realizo la determinación de la porosidad de la roca en estudio y su densidad que son de gran importancia en lo que es la minería principalmente en la minería subterránea ya que el macizo rocoso juega un papel muy importante ya que este sirve como soporte por lo tanto es importante determinar estos parámetros para hacer un buen trabajo de sostenimiento. La practica se hace con el martillo de Schmidt que es un instrumento que toma datos considerando el numero de rebotes definido como “ la media aritmética de los 5 valores o índices mas altos de todos los ensayos ejecutados”

Estimación aproximada y clasificación de la resistencia a compresión simple de suelos y rocas a partir de índices de campo.

clase

Descripción

Identificación de campo

Aproximación al rango de resistencia a compresión simple (Mpa)

S1

Arcilla muy blanda

El puño penetra fácilmente varios cm.

< 0.025

S2

Arcilla débil

El dedo penetra fácilmente varios cm.

0.025 -0.05

S3

Acilla firme

Se necesita una pequeña presión para hincar el dedo

0.05 -0.1

S4

Arcilla rígida

Se necesita una fuerte presión para hincar el dedo

0.1 -0.25

S5

Arcilla muy rígida

Con cierta presión puede marcarse con la uña Se

0.25 -0.5

S6

Arcilla dura

marca con dificultad al presiona con la uña

R0

Roca extremadamente blanda

Se puede marcar con la uña

0.25 -1.0

R1

Roca muy blanda

La roca se desmenuza al golpear con la punta del martillo con una navaja se talla fácilmente.

1.0 -5.0

R2

Roca blanda

Se talla con dificultad con una navaja. Al golpear con la punta del martillo se produce pequeñas marcas.

5.0 -25

R3

Roca moderadamente dura

No puede tallarse con la navaja. Puede fracturarse con golpe fuerte de martillo.

25 -50

R4

Roca dura

Se requiere más de un golpe con el martillo para fracturarla..

50 -100

R5

Roca muy dura

Se requiere muchos golpes con el martillo para fracturarla.

R6

Roca extremadamente dura

Al golpearlo con el martillo solo saltan esquirlas

>0.5

100 -250

>250