Ensayos en rocas

ENSAYOS EN ROCA
Ensayo de resistencia a compresión simple o ensayo de compresión uniaxial En ensayos de resistencia, el esfuerzo máximo de compresión es definido como el necesario para producir la fractura del testigo cilíndrico. Se considera que la fractura ocurre cuando se produce una caída repentina en la aplicación de la carga, no siendo capaz el testigo de soportar incrementos de cargaposteriores. Para poder relacionar los ensayos es necesario uniformizar los resultados empleando testigos con una relación longitud/diámetro (l/d) constante. Saint Venant estableció que en ensayos de testigos cilíndricos se produce una distribución de esfuerzos anómalos en una zona de longitud igual al diámetro del testigo medida a partir del área de aplicación o contacto de la carga por lo querecomendó el uso de testigos con relaciones l/d mayores o iguales a 2. El paralelismo entre las bases es muy importante ya que pequeñas imperfecciones pueden causar considerables errores en los resultados. Equipo - Máquina de ensayos. Una prensa capaz de medir la carga aplicada sobre el testigo, con una capacidad de carga del orden de 100 o 120 toneladas y que cumple con los requerimientos requeridospor la norma. - Bloques de asiento. La máquina de ensayos está equipada con dos bloques de asiento en forma de disco de acero. Uno de los bloques, el inferior, tiene una base esférica y el otro, el superior, una base rígida. El centro del asiento esférico debe coincidir con el centro del testigo que será colocado sobre el. El asiento esférico debe estar siempre lubricado con aceite mineral o grasade manera que gire libremente sobre su base. Preparación de testigos - Los testigos deben ser cilindros rectos circulares con una relación longitud- diámetro (L/D) entre 2 y 2.5. Deberá tener un diámetro mayor de 47mm, cuando se cuente con testigos de menor diámetro como sucede en minería se deberá reportar en el informe. - La superficie cilíndrica del testigo debe ser lisa y sin irregularidadesabruptas, con todos sus elementos paralelos entre sí, sin una desviación mayor a 0.5 mm. - Las bases deben ser paralelas entre sí, sin una desviación mayor a 0.025 mm y perpendiculares al eje longitudinal del cilindro, sin una desviación mayor a 0.25°. - Para lograr el paralelismo de las bases se emplea una máquina refrentadora. - No se permiten testigos que estén cubiertos con algún material o quetengan algún tratamiento superficial. - El diámetro debe ser medido con aproximación a 0.1 mm y debe ser el promedio de la medida de dos diámetros perpendiculares entre sí y tomadas en la parte media del testigo. - La altura debe ser tomada con aproximación a 0.1mm y debe ser tomada al centro de las bases. - La condición de humedad del testigo puede tener un efecto significativo en la resistenciaque pueda alcanzar la roca. Los testigos no deben ser almacenados por más de 30 días y se debe tratar de conservar las condiciones de humedad natural del testigo hasta el momento del ensayo. Procedimiento - Asegurar que el asiento esférico pueda girar libremente sobre su base.

- Limpiar las caras de los bloques superior e inferior y del testigo. - Colocar el testigo sobre el asiento inferior.La carga y asiento superior se acercan hacia el testigo gradualmente hasta que se obtienen un asentamiento uniforme de la carga sobre el testigo. -Muchos tipos de roca rompen por compresión de manera violenta. Una malla protectora se coloca alrededor del testigo para prevenir posibles daños al volar los fragmentos de roca. - La carga debe ser aplicada en forma continua con una razón constante demanera que la fractura ocurra entre 5 y 10 minutos después de iniciada la carga. - Registrar la carga máxima aplicada sobre el testigo. Cálculos El esfuerzo de compresión se obtiene dividiendo la máxima carga aplicada sobre el testigo durante el ensayo entre el área de la sección circular del testigo expresado en kgf/cm2 o KPa. Si la relación (L/D) es menor que 2 se hace una corrección al...