Geomecanica De Rocas
Páginas: 24 (5964 palabras)
Publicado: 8 de septiembre de 2011
CAPITULO VI
6.- PROCEDIMIENTOS DE ENSAYO
Ensayos estándares para la determinación de las propiedades FísicoMecánicas de las rocas.
6.1.- LABORATORIO
6.1.1.- PROPIEDADES FÍSICAS
La determinación de las Propiedades Físicas se basa, en el establecimiento de los Pesos Natural, Seco y Saturado, y el volumen de probetas rocosas y/o minerales. El Peso Natural de acuerdo al ISRM (SocietyInternational For Rock Mechanic´s), de la muestra debe tener como mínimo 50 grs., El Peso Seco se determina, mediante el secado de las probetas dentro de un horno ventilado a una temperatura promedio entre 105º - 110ºC, El Peso Saturado, se obtiene sumergiendo a la probeta en agua destilada. Para determinar dichos pesos se lleva un registro periódico de los pesos, el lapso de secado y saturado de lasmuestras rocosas se obtiene aproximadamente en 48 horas, determinado cuando la diferencia entre dos pesadas sucesivas no exceda de 0.01 grs. El Volumen de la probeta rocosa y/o mineral a ser ensayada se determina mediante probetas simétricas y/o probetas irregulares, mediante el principio de Arquímedes, en el caso particular de probetas irregulares. Las relaciones matemáticas que definen laspropiedades físicas son: (gr/cm2 )
Densidad
= Peso Seco
Volumen
Peso
especifico
Aparente
(P.E.a.)
= Peso Seco x 9.81
Volumen
(KN/m³)
Porosidad
Aparente
(P.a.)
=
Peso Saturado - Peso Seco ? w x Volumen
x 100
(%)
49 Absorción Donde: ?w = Densidad del agua (gr/cm³). (en peso) = Peso Saturado - Peso Seco
Peso Seco
x 100
(%)
6.1.2.- PROPIEDADESMECANICAS 6.1.2.1.- ENSAYO DE COMPRESIÓN SIMPLE
Denominado también ensayo de Compresión Uniaxial, este ensayo consiste en aplicar cargas compresivas axiales cada vez mayores, a probetas rocosas y/o minerales cilíndricas, hasta producir su rotura, como se aprecia en la Foto Nº 19.
Foto Nº 19
6.1.2.1.1.- RELACIÓN DE ESBELTEZ:
La probeta rocosa y/o mineral a ser ensayada debe tener la siguienterelación: L/D = 2 Donde: L = Longitud de la probeta (cms). D = Diámetro de la probeta (cms).
6.1.2.1.2.- FACTOR DE CORRECCIÓN DE PROTODYAKONOV:
Cuando la relación de esbeltez es L/D ? 2, se puede aplicar el factor de Corrección de Protodyakonov, cuya relación matemática es la siguiente:
50
σc = 8σ c 7 + 2D / L
Donde: do = Resistencia Compresiva uniaxial con L/D = 2. dc = ResistenciaCompresiva uniaxial con L/D ? 2. L = Longitud de la Probeta. D = Diámetro de la Probeta.
6.1.2.1.3.- FACTOR DE CORRECCION DE OVERT DUVALL
Cuando la relación de esbeltez es L/D ? 2, se puede aplicar el factor de corrección dado por Overt Duvall – 1981 (Rock Mechanic´s and the desing of Structures in Rock):
σc =
Donde:
0.778 + 0.222D / L
σ0
do = Resistencia Compresiva uniaxial con L/D =1. dc = Resistencia Compresiva uniaxial con 2 >L/D >1/3. L = Longitud de la Probeta. D = Diámetro de la Probeta.
6.1.2.1.4.- FÓRMULA MATEMÁTICA:
dc = P/A Donde: dc= Resistencia Compresiva de la roca P = Carga última de rotura de la probeta (Kg). A = Area de la probeta (cm²). y/o mineral en (Kg/cm²).
En algunos casos se aplica el procedimiento de Protodyakonov, para la determinación de laResistencia Compresiva de probetas irregulares, basado en la teoría estadística del “t” de Student, cuyas muestras rocosas y de minerales se preparan teniendo en cuenta la relación de esbeltez (L/D = 1”), a mayor cantidad de muestras ensayas mayor será el grado de confiabilidad. Estos ensayos por su fácil determinación se pueden ejecutar en máquinas de compresión de rocas de laboratorios deresistencia materiales y/o mecánica de suelos.
51
6.1.2.2.- ENSAYO DE BRASILERO
TRACCIÓN
INDIRECTA – METODO
El ensayo consiste en someter a una probeta cilíndrica (disco de roca y/ mineral) a una carga lineal compresiva actuando a lo largo de su diámetro. El resultado de este esfuerzo compresivo es una tensión horizontal y un esfuerzo compresivo variable. La probeta rocosa y/o mineral se...
6.- PROCEDIMIENTOS DE ENSAYO
Ensayos estándares para la determinación de las propiedades FísicoMecánicas de las rocas.
6.1.- LABORATORIO
6.1.1.- PROPIEDADES FÍSICAS
La determinación de las Propiedades Físicas se basa, en el establecimiento de los Pesos Natural, Seco y Saturado, y el volumen de probetas rocosas y/o minerales. El Peso Natural de acuerdo al ISRM (SocietyInternational For Rock Mechanic´s), de la muestra debe tener como mínimo 50 grs., El Peso Seco se determina, mediante el secado de las probetas dentro de un horno ventilado a una temperatura promedio entre 105º - 110ºC, El Peso Saturado, se obtiene sumergiendo a la probeta en agua destilada. Para determinar dichos pesos se lleva un registro periódico de los pesos, el lapso de secado y saturado de lasmuestras rocosas se obtiene aproximadamente en 48 horas, determinado cuando la diferencia entre dos pesadas sucesivas no exceda de 0.01 grs. El Volumen de la probeta rocosa y/o mineral a ser ensayada se determina mediante probetas simétricas y/o probetas irregulares, mediante el principio de Arquímedes, en el caso particular de probetas irregulares. Las relaciones matemáticas que definen laspropiedades físicas son: (gr/cm2 )
Densidad
= Peso Seco
Volumen
Peso
especifico
Aparente
(P.E.a.)
= Peso Seco x 9.81
Volumen
(KN/m³)
Porosidad
Aparente
(P.a.)
=
Peso Saturado - Peso Seco ? w x Volumen
x 100
(%)
49 Absorción Donde: ?w = Densidad del agua (gr/cm³). (en peso) = Peso Saturado - Peso Seco
Peso Seco
x 100
(%)
6.1.2.- PROPIEDADESMECANICAS 6.1.2.1.- ENSAYO DE COMPRESIÓN SIMPLE
Denominado también ensayo de Compresión Uniaxial, este ensayo consiste en aplicar cargas compresivas axiales cada vez mayores, a probetas rocosas y/o minerales cilíndricas, hasta producir su rotura, como se aprecia en la Foto Nº 19.
Foto Nº 19
6.1.2.1.1.- RELACIÓN DE ESBELTEZ:
La probeta rocosa y/o mineral a ser ensayada debe tener la siguienterelación: L/D = 2 Donde: L = Longitud de la probeta (cms). D = Diámetro de la probeta (cms).
6.1.2.1.2.- FACTOR DE CORRECCIÓN DE PROTODYAKONOV:
Cuando la relación de esbeltez es L/D ? 2, se puede aplicar el factor de Corrección de Protodyakonov, cuya relación matemática es la siguiente:
50
σc = 8σ c 7 + 2D / L
Donde: do = Resistencia Compresiva uniaxial con L/D = 2. dc = ResistenciaCompresiva uniaxial con L/D ? 2. L = Longitud de la Probeta. D = Diámetro de la Probeta.
6.1.2.1.3.- FACTOR DE CORRECCION DE OVERT DUVALL
Cuando la relación de esbeltez es L/D ? 2, se puede aplicar el factor de corrección dado por Overt Duvall – 1981 (Rock Mechanic´s and the desing of Structures in Rock):
σc =
Donde:
0.778 + 0.222D / L
σ0
do = Resistencia Compresiva uniaxial con L/D =1. dc = Resistencia Compresiva uniaxial con 2 >L/D >1/3. L = Longitud de la Probeta. D = Diámetro de la Probeta.
6.1.2.1.4.- FÓRMULA MATEMÁTICA:
dc = P/A Donde: dc= Resistencia Compresiva de la roca P = Carga última de rotura de la probeta (Kg). A = Area de la probeta (cm²). y/o mineral en (Kg/cm²).
En algunos casos se aplica el procedimiento de Protodyakonov, para la determinación de laResistencia Compresiva de probetas irregulares, basado en la teoría estadística del “t” de Student, cuyas muestras rocosas y de minerales se preparan teniendo en cuenta la relación de esbeltez (L/D = 1”), a mayor cantidad de muestras ensayas mayor será el grado de confiabilidad. Estos ensayos por su fácil determinación se pueden ejecutar en máquinas de compresión de rocas de laboratorios deresistencia materiales y/o mecánica de suelos.
51
6.1.2.2.- ENSAYO DE BRASILERO
TRACCIÓN
INDIRECTA – METODO
El ensayo consiste en someter a una probeta cilíndrica (disco de roca y/ mineral) a una carga lineal compresiva actuando a lo largo de su diámetro. El resultado de este esfuerzo compresivo es una tensión horizontal y un esfuerzo compresivo variable. La probeta rocosa y/o mineral se...
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