Ensayo de traccion indirecta, carga puntual y corte en rocas

ENSAYO DE TRACCION INDIRECTA, CARGA PUNTUAL Y CORTE EN ROCAS
Laboratorio de Mecánica de suelos y rocas

Universidad Nacional de Colombia. Sede Medellín

PROFESOR: Diego Galeano



OBJETIVO PRINCIPAL DEL ENSAYO

El objetivo general de este ensayo consiste en aplicar una carga concentrada sobre una muestra de roca, mediante un par de puntas cónicas, en la dirección de su menordimensión, hasta producir la ruptura de la muestra. Midiendo esta carga se puede determinar el índice de Carga puntual (Is 50) y determinándolo podemos obtener una aproximación de la resistencia a la compresión indirecta médiate relaciones existentes, determinar esto nos será útil en la clasificación del macizo y para hacernos una idea de la resistencia de la matriz rocosa.

Datos yCálculos

2.1. RESISTENCIA A LA ROTURA POR TRACCION INDIRECTA 〖(σ〗_t)

La expresión para calcular la Resistencia a la tracción indirecta, viene dada por:

Donde se registran los datos principales de la Muestra dada en el laboratorio:

Muestra N°1
Wt (gr) Altura (cm) Diámetro (cm) Área (cm^2) Volúmen (cm^3)
128,6 1,72 16,41 211,49 363,77


Donde P = 2168 lb ≈982,104 kgt = d/2
En este caso, no se calcula con t, ya que la muestra no cumple con la especificación de t = d/2 , por lo tanto se calcula con su longitud real.

Ahora calculando;
σ_t= (2*P)/(π*d*l)

σ_t= (2*(982,104))/(π*(16,41)*(1,72) )
σ_t= 22,15 Pa
Luego el la correlación con la resistencia a la compresión simple es σ_c= 3σ_t ; dando como resultado;
σ_c= 66,45 Pa

De acuerdo a estosresultados, y las características de la muestra, de color grisáceo, masiva, con exfoliación y laminación en lajas se puede clasificar como una lutita, ya que se encuentra dentro de los rangos específicos.

2.2. CARGA PUNTUAL
Este ensayo consiste en aplicar una carga concentrada sobre una muestra de roca, mediante un par de puntas cónicas, en la dirección de su menor dirección, hasta producir laruptura del testigo.


Muestra N°2
Wt (gr) Altura (cm) Diámetro (cm) Área (cm^2) Volúmen (cm^3) Velocidad de Onda
P m/s
648,8 9,1 6,02 28,46 259,01 2630



Diámetro del embolo (cm) 3,762
Área del embolo (cm^2) 11,11








Se realizó en el ensayo con la muestra N°2 dando como resultado una presión de 41 bares.
P = 41 bares ≈4´100.000 Pa=4100 Kpa

Para calcular laresistencia a la compresión simple se procede de la siguiente manera;


I_s= F/D^2

Donde F= Es la fuerza Aplicada a la Muestra
D= Es el diametro de la muestra

F=P*A

Donde P= Es la presion en Pascales
A= area del embolo

F=45,551 KN



Donde;
I_s= (45,551 KN)/(6,02cm)^2

I_s=1256,91 KPa

I_s (50)=F*I_s
Donde F= (D/50)^(0.45)

I_s (50)=(D/50)^(0.45)* I_s


I_s (50)=484,83 KPa







Luego para calcular la Correlación con la resistencia a la Compresión simple, utilizamos la del Autor Franklin y Broch (1972), donde m= 24:

σ_c= mI_s (50)
σ_c= 11635,92 Kpa

CONSULTA CORRELACION ENTRE LA CARGA Y LAS VELOCIDADES DE ONDA



ENSAYO SÍSMICO CROSS- HOLE

Este ensayo sísmico utiliza dos o más sondeos para medir lavelocidad de las ondas sísmicas. El dispositivo consiste en dos sondeos, el primero con la fuente emisora de energía y el segundo con el receptor situados a la misma profundidad (fig. 2.12). De esta manera se miden la velocidad de propagación de las ondas a través del material situado entre ambos sondeos. Repitiendo el ensayo a distintas profundidades se obtiene un perfil de velocidades vs. laprofundidad.

Se recomienda utilizar más de dos sondeos para minimizar los errores resultados de las medidas del tiempo de disparo, los efectos del material superficial e intersondeos y la anisotropía. Las velocidades de onda se calculan a partir de la diferencia en los tiempos de llegada en el par de sondeos. Los tiempos de llegada se determinan visulamente usando puntos de fase común (primera...