7/26/2019 Informe de Carga Puntual

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INTRODUCCIN

Algunas veces no se dispone de material para preparar probetas adecuadas para

los ensayos de compresin simple. Tambin puede suceder que el nmero de

ensayos que haya que realizar sea grande y que stos tengan que llevarse a cabo

in situ. En ambos casos el ensayo decarga puntualpuede sustituir al de la

compresin simple.

!on el equipo de carga puntualse hace los ensayos en lo cual consiste en romper

un trozo de roca entre dos puntas cnicas de acero endurecido.

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OBJETIVOS:

"ar a conocer que este equipo de carga puntual podemos determinar el

#ndice de $esistencia %&s' en testigos de roca que requieren de poca

preparacin y que pueden tener (ormas regulares o irregulares.

As) mismo en seguidamente deducir las propiedades mec*nicas de la roca

sometidas a compresin a partir de ensayos de carga puntual.

+eremos como el volumen de la probeta in(luye en su resistencia gracias a

los ensayos con el equipo de carga puntual.

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GENERALIDADES

!on la ayuda del equipo de carga puntual podemos realizar ensayos donde se

utiliza para determinar la resistencia a la compresin simple de (ragmentosirregulares de roca testigos cil)ndricos de sonda,es o bloques a partir del ndice

de resistencia a la carga !nt!al %&s' de tal (orma que el stress aplicado se

convierte a valores apro-imados de !/ segn el di*metro de la muestra. El

procedimiento consiste en romper una muestra entre dos puntas cnicas met*licas

accionadas por una prensa.

0as venta,as de este ensayo son que se pueden usar muestras de roca irregulares

sin preparacin previa alguna y que la maquina es port*til.

RELACIN DE ESBELTE":

0a probeta a ser ensayada debe tener la siguiente relacin1

02" 3 4.5

"onde1

0 3 0ongitud de la probeta %cm'.

" 3 "i*metro de la probeta %cm'.

#R$ULA $ATE$%TICAS:

&s 3 62"7

"onde1

&s 3 #ndice de !arga 6untual 8ran9lin %:g2cm7'.

6 3 !arga ltima de rotura %:g'.

" 3 "i*metro de la probeta %cm'.

Estimacin de la dc en relacin a la !arga 6untual.

dc 3 %45 ; "' &s

"onde1

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dc 3 $esistencia !ompresiva de la roca en %:g2cm7'.

" 3 "i*metro de la probeta en mm.

E&UI'O DE CARGA 'UNTUAL

El equipo utilizado es la versin port*til que consta de1

/istema de carga 0ector de carga 0ector de distancia

Sistema de carga:

?arco de carga1

@ El marco de carga est* diseado y construido de manera que por laaplicacin repetida de la carga no se desv)e y las puntas cnicas

permanezcan coa-iales con una desviacin m*-ima de a 4

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"os manmetros calibrados con agu,a de arrastre para registrar la carga

m*-ima de (alla.

Lector de distancia:

n sistema de medicin instalado sobre el marco de carga que registra la

distancia entre los puntos de contacto de las puntas cnicas con el testigo.

!alibracin1

El equipo debe ser calibrado peridicamente usando una celda de carga

certi(icada y un ,uego de bloques para chequear que las lecturas de 6 y "

estn dentro de los rangos previamente establecidos para este ensayo.

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'ROCEDI$IENTO 'ARA EL ENSA(O CON CARGA 'UNTUAL:

)* !oncebir una idea general de la roca en cuanto a su litolog)a y estructuras.

+* &denti(icar las muestras.

,* ?edir las dimensiones de la muestra.

-* "ependiendo del tipo de muestra %ver (igura 4' se sita el testigo entre las

puntas cnicas de la maquina resguardando que se cumplan las con(iguraciones

de carga y requerimientos de (orma del testigo.

.* /e recubre la maquina con una bolsa resistente cuyo (in ser* el de evitar que al

momento de (allar la roca no salten (ragmentos y daen a personas u ob,etos de

alrededor.

/* na persona se encarga de medir la presin a la cual esta siendo sometida lamuestra mediante un manmetro conectado directamente a la prensa hidr*ulica.

0* na segunda persona ser* la encargada de ir aumentando paulatinamente la

presin en la prensa hidr*ulica.

1* na vez (alle el testigo se retira y se analizan las condiciones y modo de ruptura

%8igura B'.

8igura 41 !on(iguracin de carga y requerimientos en la (orma de los testigos

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%a' muestra diametral.

%b' muestra a-ial.

%c' bloque.

%d' muestra irregular.

0 3 largo.

F 3 ancho.

" 3 di*metro.

"e 3 di*metro del ncleo equivalente.

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8igura B1 ?odos t)picos de (alla para muestras validas e invalidas

%a' muestras diametrales v*lidas.

%b' muestras a-iales v*lidas.

%c' bloques v*lidos.

%d' muestras inv*lidas.

C%LCULOS:

El )ndice de carga puntual sin correccin se calcula de la siguiente manera1

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Is 2 '3De+ 4$'a5

"onde1

'3 carga de (alla G %"ebido a que la presin se realiza a travs de puntascnicas es necesario realizar una correccin la cual es1 6 3 valor medido

en la maquina H 45.5BD cmB' De3 di*metro del ncleo equivalente 3 " para muestras diametrales %ver

(igura 4' m y es dada por1 De+2 D+para muestra diametrales mmB o De+2-A36para muestras irregulares a-iales o bloques mmBI "onde1

A2 7D3 *rea de la seccin transversal m)nima %ver (igura 4'

0a clasi(icacin de las rocas segn su resistencia a compression unia-ial

propuesta por la /ociedad &nternacional de ?ec*nica de $ocas %JroKn 4LM4' es

la siguiente1

Resistencia 4$'a5 Clasi8icaci9nNB>< E-tremadamente alta

4< ?edia>@B> Ja,a4@> ?uy Ja,a

@4 E-tremadamente Ja,a

CORRECCIONES:

Is var)a como una (uncin de " en el ensayo diametral y como una (uncin

de "e en el ensayo a-ial de bloques y pedazos irregulares por eso se

debe aplicar una correccin para obtener un valor nico de es(uerzo de

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carga puntual para una muestra de roca. y para que este valor pueda ser

usado para propsitos de clasi(icacin de la roca. El valor de es(uerzo de carga puntual corregido Is 4.5 de un testigo o

muestra de roca est* de(inido como el valor &s medido en un ensayo

diametral con di*metro "3 >5mm la correccin no es necesaria'. /in

embargo no todos los ensayos de carga puntual son e,ecutados con estos

testigos por lo que la siguiente correccin debe ser aplicada1

Is 4.5 2 # ; Is

"onde el (actor 8 es la siguiente e-presin1

# 2 4De3.5*-.

6ara testigos con medidas cerca del est*ndar >< mm un pequeo error

ser* introducido si se usa la e-presin1

# 2 4De3.5*.

0os resultados (inales Is 4.5 ser*n calculados eliminando los dos valores

m*s altos y los dos m*s ba,os de una muestra de 4< o m*s ensayos v*lidos

y calculando el promedio con los valores restantes. /i los ensayos v*lidos

(ueran pocos solo se eliminar* el mayor y el menor y se calcular* el

promedio con los restantes. @ 0os resultados de los ensayos diametrales

a-iales de bloques y pedazos irregulares deben ser calculados

separadamente.

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A partir del )ndice de carga puntual corregido Is 4.5 se puede utilizar la

(rmula de E. Jroch y P. A. 8ran9lin%4L=B' para estimar la resistencia a la

compresin no con(inada1

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!on el aparato de carga puntual podremos realizar ensayos que nos

ayudara determinar propiedades mec*nicas. !omo por e,emplo predecir el

es(uerzo de compresin unia-ial.

El volumen de la probeta es un (actor muy importante para determinar la

resistencia de la roca.

ANE>O