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LA TINA S.A.
Ingeniería de rocas para la Estabilidad y Seguridad de excavaciones
EQUIPO DE CARGA PUNTUAL DIGITAL 45-D0550/E
Geom Geo mec ecán ánic ica a Lati atin na S.A. S.A. Perú - 2009.
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PROCEDIMIENTO DE OPERACIÓN EQUIPO DE CARGA PUNTUAL DIGITAL 45- D0550/E
INTRODUCCIÓN
El ensayo de carga puntual está concebido para poder determinar un Índice de Resistencia para la clasificación de materiales rocosos, y también puede usarse para estimar otras propiedades resistentes con las cuales este Índice se correlaciona, por ejemplo, la resistencia a la tracción En el ensayo se puede utilizar muestras regulares, muestras con forma de cubos o bloques, o bien, muestras con una geometría mucho más irregular, sin que ellas requieran una preparación mecánica previa. DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO
El equipo de carga puntual está constituido básicamente por: -
Gato Hidráulico con marco de carga. Unidad de lectura Digital.
El sistema de carga tiene un Gato Hidráulico completo con una manija de bombeo, válvula de presión y entrada de aceite. El aceite utilizado es SHELL Téllez 37 o algún equivalente. Un lleno requiere aproximadamente de 600cc de aceite. El cambio de aceite debe ser parcial (incrementando el mismo aceite mencionado) o total (reemplazo total por otro equivalente). La unidad de lectura digital (MPX100), es proveído en forma separada del sistema principal de cargamento. INSTRUCCIONES BÁSICAS DE FUNCIONAMIENTO
1. Una vez cargado la batería del equipo (aprox. Entre 12/24 horas) o hasta que la luz empiece a registrar un flash, estará lisa para iniciar con el procedimiento de operación. 2. Abrir la válvula de presión para colocar la columna de presión de la gata en estado cerrado completo. Estado inicial. 3. Una vez realizado el procedimiento 2, cierre completamente la válvula de presión con la ayuda del pistón u otra herramienta de trabajo. 4. Seleccione la muestra a ensayar, recuerde que esta debe cumplir con las especificaciones de forma y tamaño requeridas en el manual. A fin de no obtener error en el procedimiento. Av. Los Paracas N° 812 Salamanca - ATE TELEFAX N° (511) 435-1969 E–mail:
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5. Encienda el equipo presionando la tecla de color ROJO. Esta mostrará la conversión de carga en KN y Mpa (este valor es solamente el valor de carga aplicada a la muestra mas no el valor de Resistencia). Por lo general, el valor mostrado inicialmente nunca es cero (0), pero siempre esta dentro de un rango mínimo. 6. Colocar la muestra entre los puntos de carga del marco (conos), esta no debe ejercer ninguna presión sobre la muestra solo detenerla estable a fin de colocar el lectura cero (0) inicial presionando el botón ENT. (este procedimiento permite poner el equipo en sus repararos o en estado inicial de ensayo). 7. Una vez colocada la muestra y la lectura en cero, dar lectura de la altura de muestra haciendo uso para ello, la reglilla localizada a un costado del marco de carga. También medir el ancho de muestra a ensayar. Estos valores serán ingresados en la tabla de procesamiento de datos. 8. Tomado todos los datos necesarios y características del material, presionar la techa que muestra la flecha hacia arriba a fin de obtener el valor pico de rotura de la muestra (esta función permite que la lectura se detenga automáticamente en el valor máximo al aplicar la carga). 9. Iniciar con el ensayo dando cargas constantes al gato hidráulico hasta que la muestra falle automáticamente. 10. Se obtendrá el valor pico de rotura de la muestra el cual será anotado en un formato construido por el personal del Laboratorio o encargado de los ensayos. 11. Finalizado el ensayo, se presiona una vez más la tecla para reajustar la exhibición o llegar al valor cero inicial. Abrir la válvula de presión e iniciar con el procedimiento del paso 2 a fin de ensayar otro espécimen de muestra. Se estará lista para la muestra siguiente. PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO. 1. ENSAYO DIAMETRAL (Probetas Cilíndricas).
La fórmula de cálculo del índice de carga puntual no corregido, Is, para el caso de una probeta cilíndrica, con carga diametral, es la siguiente:
Is = (P x 1000) / De² Donde: Is = Índice de carga puntual no corregido (kN). P = Carga que produce la ruptura de la probeta (KN). De = Diámetro equivalente = Diámetro de la probeta (mm).
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2. ENSAYO AXIAL (Probetas Cilíndricas)
La fórmula de cálculo del índice de carga puntual no corregido, Is, para el caso de una probeta cilíndrica, con carga axial, es la siguiente:
Is = (P x 1000) / De² Donde: Is = P = De = De = D, W =
Índice de carga puntual no corregido (kN). Carga que produce la ruptura de la probeta (kN). Diámetro equivalente (mm). 2DW/ (mm). Largo y diámetro de la probeta (mm).
3. MUESTRAS IRREGULARES (Cúbicas y Bloques).
La fórmula de cálculo del índice de carga puntual no corregido, Is, para el caso de una muestra de una geometría irregular, muy semejante a un cubo, es la siguiente:
Is = (P x 1000) / De² Donde: Is = P = De = De = D,W =
Índice de carga puntual no corregido (kg/cm²). Carga que produce la ruptura de la muestra (kg). Diámetro equivalente (cm). 2DW/ (cm). Alto y ancho de la muestra (cm).
CORRECCIÓN DEL INDICE DE CARGA PUNTUAL:
Los valores experimentales obtenidos para el índice de carga puntual, Is, se deben corregir por tamaño a fin de poder obtener el índice de carga puntual estándar, I (50), con la siguiente expresión aproximada.
Is Donde: Is (50) = De = a = a =
(50) =
Is x (De / 50)ª
Índice estándar, corregido por tamaño. Diámetro equivalente de la muestra (mm). 0.45 para un De muy alejado de 50 mm. 0.50 para un De muy cercano a 50 mm.
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El índice de carga puntual estándar de una muestra, corresponde al valor que tendría ese índice si se hubiere realizado en esa muestra un ensayo de carga puntual diametral, en una probeta de 50 mm. de diámetro. El valor promedio del índice de carga puntual corregido, Is(50), se obtiene al promediar los valores remanentes al eliminar los 2 valores extremos de una serie de 10 ensayos (los 2 más altos y los 2 más bajos), y en caso de tener pocos valores, solamente debe eliminarse 1 valor extremo. ESTIMANDO LA RESIETNCIA A LA COMPRESIÓN NO CONFINADA
Para estimar la resistencia a la compresión no confinada a partir del índice de carga puntual corregido por tamaño, Is (50), se puede utilizar la fórmula predictiva sugerida para tal efecto por E. Broch & J. A. Franklin, la cual está dada por la siguiente expresión general:
c = k Is (50) Donde: = Resistencia a la compresión (kg/cm²). c Is (50) = Índice estándar, corregido por tamaño (kg/cm²). k = Constante con un valor comprendido entre 20 y 25. De acuerdo a lo sugerido por E. Broch & J. A. Franklin, un valor de k igual a 24 se considera adecuado para determinar aproximadamente la resistencia a la compresión uniaxial mediante este ensayo, es decir.
c = 24 x Is
(50)
LASIFICACIÓN DE RESISTENCIA DE LAS ROCAS SEGÚN LOS VALORES DE Is (Índice de resistencia) QUE PRESENTAN INDICE Is (MPa)
8 6 4 2 1
RESISTENCIA
MUY ALTA ALTA MEDIA BAJA MUY BAJA
ALTA MEDIA DÉBIL Fuente: GLSA
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Tabla de corrección en caso no se tenga un formato de procesamiento de datos
Dimensiones proporcionales para un ensayo óptimo Av. Los Paracas N° 812 Salamanca - ATE TELEFAX N° (511) 435-1969 E–mail:
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