Ensayo de resistencia a carga puntual en rocas
1. CONCEPTO
Es aquel ensayo realizable tanto en campo como en laboratorio que permite encontra la resistencia de una muestra de forma indirecta. El proceso se da mediante un equipo compuesto por piezas conicas, que a una determinada carga constante aplicada sobre las diversas muestras o testigos la llevan a la rotura.
Se considera un ensayo índice porque podemos obtener propiedades indices que nos muestran la cualidad de la roca y asimismo mediante correlaciones podemos obtener propiedades mecanicas de la roca.
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| Equipo aplicado a una muestra axialmente |
2. PROCEDIMIENTO GENERAL
* Se inicia sosteniendo una muestra de roca entre dos puntas cónicas metálicas accionadas por una prensa.
* Se inicia el proceso de carga, la cual aumenta hasta la falla y el índice de carga puntual Is se calcula en función de la carga en la falla y el espacio entre las puntas de los conos.
3. VENTAJAS
* Versatil para ser aplicado en campo y laboratorio.
* Correlacionando con otros métodos (por ejemplo con el ensayo del martillo schmidt) y tomando muchas muestra podemos disminuir el error.
* Se puede realizar con muestras regulares e irregulares, esta última con algunas consideraciones.
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En la etapa de exploracion (campo) las pruebas de carga puntual son muy
valiosas para tomar desiciones informadas y pueden ayudar a seleccionar
las muestras correctas para las pruebas de laboratorio más
sofisticadas.
* Existen varias modalidades de ensayo: Diametral, axial de bloque, fragmentos irregulares y de anisotropía. En este perfil se detallará los ensayos diametral e irregular.
3.1. ENSAYO DE CARGA PUNTUAL DIAMETRAL
* Las probetas deben ser cilíndricas, con una relación longitud(L)/diametro(D) superior a 1 tanto diametral como anisotropía.
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| Fuente: Slideshare |
* Se recomienda al menos 10 testigos para el ensayo en rocas homogéneas y mas de 10 si se tratan de rocas heterogéneas o anisotrópicas.
* Según la norma ASTM D5731 determinar el indice de resistencia a carga puntual en rocas en estado seco o húmedo.
* El diámetro (D) se medira con precisión +2% (Esto con un vernier o pie de rey)
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| Vernier |
* La carga se incrementa de forma constante de tal manera que se produsca
la rotura entre 10 s y 60s, quedando registrada la carga P.
3.2. ENSAYO DE CARGA PUNTUAL IRREGULAR O LUMP TEST
* Trozo de roca de geometría irregular.
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| Fuente: Material Cencasit |
* La condicion es que las caras libres deben ser lisas o limpias para disminuir errores evitando concentraciones de esfuerzos.
* El D que en el ensayo diametral considia con el diámetro del testigo o separación entre los conos ahorra será De y se calculará de la siguiente manera.
Donde W es un ancho promedio de anchos superiores e inferiores.
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| Fuente: Slideshare |
* Por lo menos 20 testigos a ensayar
* Ancho (W) entre 30mm y 85 mm
* D/W es recomendable entre 1/3 a 1
4. FÓRMULAS
Al aplicar los ensayos vamos a obtener índice de carga puntual Is
Para normalizar Is y hacerle corresponder a una muestra cilindrica de 50 mm de diametro para aplicar luego correlaciones con fórmulas de diversos autores.
Esta corrección se realiza para eliminar la influencia del tamaño en la resistencia de la muestra.
Las correlaciones de Is50 con la resistencia a la compreción uniaxial σ se puede expresar de muchas maneras por los diversos planteamiento excelentes autores. Más de 33 correlaciones (Segun Burgoa, 2015).
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| Bieniawski 1975 |
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| Fuente: Material Cencasit |
5. LIMITACIÓN
* Para muchos autores este tipo de ensayo posee muchas limitaciones, es decir, suele tener un elevado error de cálculo.
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