LABORATORIO Nº ENSAYO A LA COMPRESIÓN UNIAXIAL OBJETIVO Especi Especific ficar ar el equipo, equipo, instru instrument mentaci ación ón y proced procedimi imient entos os emplead empleados os para para determi determinar nar la resistencia máxima a la compresión sin confinamiento lateral en un testigo cilíndrico de roca. MARCO TEÓRICO Definición Deno Denomi mina nado do ensa ensayo yo de Comp Compres resió ión n Uniax Uniaxia iall a la deter determi minac nació ión n de la resis resiste tenc ncia ia a la compresión no confinada de suelos cohesivos, mediante la aplicación de una carga axial con control de deformación. El ensayo se eecuta so!re muestras inalteradas, remoldeadas o compactadas. Este m"todo de ensayo da un valor aproximado de la resistencia de los suelos cohesivos en t"rminos de esfuer#os totales. Resistencia a a c!"#$esión n! c!nfina%a &'() $ínimo esfuer#o compresivo necesario para romper una muestra no confinada de suelo, de forma cilíndrica, en condiciones normali#adas. En este m"todo la resistencia a la compresión no confinada se toma como la máxima carga alcan#ada por unidad de área durante el ensayo, o la carga por unidad de área cuando se alcan#a el %&' de deformación axial, lo que ocurra primero durante la eecución de un ensayo. *c + P,A Resistencia a c!$te &S() (a resistencia resistencia al corte puede estimarse a partir de la resistencia resistencia a la compresión compresión a partir de la ecuación. S( + -./'( Reación %e es0ete1 (a pro!eta rocosa y)o mineral a ser ensayada de!e tener la siguiente relación* L,D 2 &3./ 4 5) Donde* ( + (ongitud de la pro!eta cms-. D + Diámetro de la pro!eta cms-.
C!$$ección a esf(e$1! i la relación ()D- es menor que / se hace una corrección al esfuer#o* C+Ca,&-.667&-.380,9)) Donde* C + resistencia corregida Ca + resistencia ultima ! + diámetro del testigo h + altura del testigo E:UIPOS 0parato arato de compresi compresión ón* El aparato de compresión puede ser una !áscula de plataforma equipada con un marco de carga activado con un gato de tornillo, o con un mecanismo de carga hidráulica, o cualquier otro instrumento de compresión con suficiente capacidad de control para proporcionar la velocidad de carga prescrita en el numeral 1.%. En lugar de la !áscula de plataforma es com2n que la carga sea medida con un anillo o una celda de carga
fiada al marco. 3ara suelos cuya resistencia a la compresión inconfinada sea menor de %44 53a %5g)cm/- el aparato de compresión de!e ser capa# de medir los esfuer#os compresivos con una precisión de % 53a 4.4% 5g)cm/-6 para suelos con una resistencia a la compresión inconfinada de %44 53a % 5g)cm/- o mayor el aparato de compresión de!e ser capa# de medir los esfuer#os compresivos con una precisión de & 53a 4.4& 7g)cm/-
Equipo para compresión inconfinada. Extractor de muestras* Capa# de extraer el n2cleo de suelo del tu!o de muestreo en la misma
dirección en que la muestra entró al tu!o, a una velocidad uniforme y con la mínima alteración. (as condiciones en el momento de la extracción de la muestra pueden indicar la dirección del movimiento pero la principal preocupación de!e ser mantener en un mínimo su grado de alteración.
Equipo que extractor de muestras Deformímetro* El indicador de deformaciones de!e ser un comparador de carátula graduado a
4.4/ mm, y con un rango de medición de por lo menos un /4' de la longitud del esp"cimen para el ensayo, o alg2n otro instrumento de medición, como un transductor que cumpla estos requerimientos. Micrómetro, u otro instrumento adecuado para medir las dimensiones físicas del esp"cimen
dentro del 4.%' de la dimensión medida. Cronómetro: Un instrumento de medición de tiempo, que indique el tiempo transcurrido con una
precisión de %s para controlar la velocidad de aplicación de deformación. Balanza: (a !alan#a usada para pesar los especímenes, de!e determinar su masa con una
precisión de 4.%' de su masa total. Equipo misceláneo , que incluye las herramientas para recortar y la!rar la muestra,
instrumentos para remoldear la muestra, y las hoas de datos.
PREPARACIÓN DE TESTI;OS SE;
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(a superficie cilíndrica del testigo de!e ser lisa y sin irregularidades a!ruptas, con todos sus elementos paralelos entre sí, sin una desviación mayor a 4.& mm. (as !ases de!en ser paralelas entre sí, sin una desviación mayor a 4.4/& mm y perpendiculares al ee longitudinal del cilindro, sin una desviación mayor a 4./&;. 3ara lograr el paralelismo de las !ases se emplea una máquina refrentadora.
PROCEDIMIENTO 8 0segurar que el asiento esf"rico pueda girar li!remente so!re su !ase. 8 (impiar las caras de los !loques superior e inferior y del testigo. 8 Colocar el testigo so!re el asiento inferior. (a carga y asiento superior se acercan hacia el testigo gradualmente hasta que se o!tienen un asentamiento uniforme de la carga so!re el testigo. 8 $uchos tipos de roca fallan por compresión de manera violenta. Una malla protectora se coloca alrededor del testigo para prevenir posi!les da=os al volar los fragmentos de roca. 8 (a carga de!e ser aplicada en forma continua con una ra#ón constante de manera que la falla ocurra entre & y %4 minutos despu"s de iniciada la carga. 8 >egistrar la carga máxima aplicada so!re el testigo.
CALCULOS = 4 Calcule la deformación axial, e%, hasta el 4.%' más próximo, para cada carga de inter"s, así* >=+ DL , Lo Donde* D(* Cam!io de longitud del esp"cimen como se lee a partir del indicador de deformaciones mm-. (o* (ongitud inicial de la muestra para el ensayo mm-.
3 4 Calcule el área transversal media, 0, para una car ga aplicada dada, como sigue* A + Ao/(1 –ε)
Donde* 0o* ?rea transversal media inicial de la muestra mm/e%* Deformación axial para una carga dada '-
5 4 Calcule el esfuer#o compresivo, sC, con tres cifras significativas o con una precisión de % 53a 4.4% 5g)cm/-, para cada carga de inter"s así* *c + P,A Donde* 3* Carga aplicada, 53a 5g)cm/ 0* ?rea transversal media correspondiente mm/-
8 4 Gráfica* @rafique donde muestre la relación entre los esfuer#os de compresión en las ordenadas- y la deformación axial en las a!scisas-. eleccione el valor máximo del esfuer#o de compresión, o el esfuer#o de compresión al %&' de deformación axial, lo que se alcance primero, y regístrelo como la resistencia a la compresión inconfinada, qu. Cuando se considere necesario para una adecuada interpretación, incluya el gráfico de los datos esfuer#o8deformación como una parte de los datos del informe. IN?ORME El informe de!e incluir lo siguiente* 8
