laboratorio de mecánica de rocas · 2017. 2. 2. · sección de ensayos de inyección de fluidos...

LABORATORIO DE

MECÁNICA DE ROCAS ROCK MECHANICS LABORATORY Presentación del Laboratorio de Mecánica de Rocas de la UdC Presentation & Features of the UdCs Rock Mechanics Laboratory

LaMEROC 020712 v.1

2012

LaMEROC LABORATORIO DE MECÁNICA DE ROCAS (UDC) LaMEROC ROCK MECHANICS LABORATORY (UDC)

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QUÉ ES LAMEROC/WHAT IS LAMEROC

LaMEROC son las siglas del Laboratorio de Mecánica de Rocas de la Universidad de la Coruña (A Coruña, España). Como unidad de investigación, está asociado al Centro de Investigación en Edificación e Ingeniería Civil (CITEEC; http://www.udc.es/citeec), que es un centro de investigación propio de la UdC. Comparte instalaciones también con el Laboratorio de Ingeniería Geológica y del Terreno de la E.T.S. de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos.

El objetivo principal de LaMEROC es proporcionar, a través de su experiencia y equipamiento de alto nivel, apoyo adaptado a las necesidades de grupos de investigación, administraciones o compañías públicas, empresas o agrupaciones empresariales que desarrollen o están pensando desarrollar actividades de I+D+i en el campo de la mecánica de rocas, la petrofísica, etc.

LaMEROC is the acronym standing for the Rock Mechanics Laboratory of the University of A Coruña (A Coruña, Spain), which is part of the research facilities of the UdC-owned Construction and Civil Engineering Research Center (CITEEC; http://www.udc.es/citeec). It shares equipment and facilities with the Geotechnical and Geological Engineering laboratory of the Civil Engineering School.

The main purpose of LaMEROC is to provide support adapted to the needs of research groups, governmental agencies, companies or industrial associations developing or considering to develope R&D&I activities on the broad field of rock mechanics, petrophysics, etc. based on the expertise of their staff and the excellence of its available equipment.

ÁMBITOS DE TRABAJO/EXPERTISE AREAS

Muestreo y Obtención de Testigos de Roca Rock Sampling and Coring

Muestreos orientados a partir de afloramientos o testigos.

Corte, rectificado y acabado de probetas de roca

Verificación dimensional de probetas con vistas a la realización de ensayos mecánicos.

Oriented sampling from outcrops or cores.

Cutting, trimming and core plug finishing.

Verification of dimensional compliance for geomechanical tests.

Fig. 1. Fabricación de probetas. Sierra de corte circular (A), extractor de testigos (B), probetas sin rectificar (C),

rectificadora de probetas (D) y verificación dimensional (E). Core plug preparation. Saw cutter (A); corer (B); untrimmed

rock plugs (C); core plug trimmer (D) and calibrated flat surface (E)

Evaluación de Propiedades Mecánicas Assessment of Mechanical Properties

Resistencia a la compresión simple.

Resistencia a la tracción directa (direct pull test) o indirecta (brasileño).

Ensayo de tenacidad de fractura.

Resistencia confinada (pseudotriaxial) a T variable. Evaluación de la envolvente de rotura y de los parámetros del modelo de Hoek-Brown.

Determinación de módulos elásticos estáticos (Eest,

Kest, Gest, est …) bajo distintas condiciones de confinamiento y temperatura.

Determinación de módulos dinámicos (Edyn, Kdyn,

Gdyn, dyn …) bajo condiciones confinadas o no confinadas y distintas temperaturas.

http://www.udc.es/citeec

http://www.udc.es/citeec

PRESENTACIÓN INSTALACIONES, ENSAYOS & EQUIPOS

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PRESENTATION FACILITIES, TESTS & EQUIPMENT

Unconfined compression strength.

Direct (pull test) of indirect (Brazilian) tensile strength.

Rock toughness test.

Confined (pseudotriaxial) strength with different temperatures. Assessment of the rock strength envelope and the Hoek & Brown failure parameters.

Determination of static moduli (Eest, Kest, Gest, est,…) for different confining conditions and temperature.

Determination of dynamic moduli (Edyn, Kdyn, Gdyn,

dyn …) for different confining conditions and temperature.

Fig. 2. Secuencia típica en la ejecución de un ensayo triaxial. Typical sequence in a triaxial test.

Propiedades de Transporte en Rocas

Transport Properties in Rocks

Determinación de la permeabilidad a los gases de rocas (N2, CO2, He) mediante métodos estacionarios o transitorios (flujo estacionario, pulso de presión, transmisión de presión de poro).

Evaluación de la permeabilidad intrínseca aplicando la teoría de Klinkenberg.

Determinación de la permeabilidad al agua (o soluciones salinas) mediante métodos estacionarios o transitorios (flujo estacionario, pulso de presión, trasmisión de presión de poro).

Evaluación de parámetros hidrodinámicos a partir de ensayos de inyección de trazadores en testigos de roca.

Gas permeability (N2, CO2, He) determination based on steady or transient methods (steady flow, pulse pressure, pore pressure transmission method).

Intrinsic permeability determination based on Klinkenberg’s theory.

Determination of the permeability to water (or brine solutions) based on steady or transient methods (steady flow, pulse pressure, pore pressure transmission method).

Assessment of hydrodynamic properties based on tracer injection tests with core plugs.

Fig. 3. Determinación experimental de la permeabilidad al gas

y absoluta ( ) de una muestra de arenisca aplicando la

teoría de Klinkenberg. : tensión axial; : tensión de

confinamiento; : presión de poro media. Determination of

gas and absolute permeability ( ) of a sandstone simple

based on Klinkenberg’s theory. : axial stress; : confining

stress; : mean pore pressure.

Fig. 4. Curvas experimentales y base matemática de los métodos transitorios del pulso de presión (A) y transmisión de

presión de poro (B) para la medida de la permeabilidad. Experimental curves and mathematical basis of the transient

pulse pressure (A) and pore pressure transmission methods for the assessment of permeability in tight rocks.


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100 mm

ba

qtz

Fig. 5. Imagen SEM de cristales de caolinita rellenando poros

en una cuarzoarenita mesozoica de la cuenca Vasco-

Cantábrica. ba: barita; qtz: cuarzo. SEM image of kaolinte crystals filling pores in a Mesozoic quartzarenite rock from the

Basque-Cantabrian basin. ba: barite; qtz: quartz.

Análisis Rutinario de Testigos y Rocas (RCA)

Routine Core Analysis (RCA)

Corte y reparación de probetas (incluyendo materiales fracturados).

Determinación de propiedades índice: densidad de granos, densidad aparente, porosidad, VP&VS, (resistividad, factor de formación)1 …

Análisis químicos y mineralógicos: SEM-EDS, DRX-polvo, FRX, BET, ATD-TG2…

Preparación de probetas para la observación microscópica.

Descripción litológicay y textural

Fotografía y documentación.

Distribución granulometría por difracción láser y tamizado, etc.

Rock and core slabbing (including fractured rocks).

Determination of index properties: grain density, bulk density, dry density, porosity, VP/VS, (resistivity, ambient formation factor)1…

Chemical and mineralogical analysis: SEM-EDX, powder-XRD, XRF, BET, TDA-TG 2…

Preparation of thin and thick samples for microscopic observations.

Lithological and textural description.

Photography and documentation.

Laser diffraction grain size distribution and sieve analysis, etc.

1 En proceso de implantación. Previsto: Enero 2013. In the process of

implementation. Expected: January 2012 2 Más técnicas disponibles a través de los Servicios de Apoyo a la

Investigación de la UDC. More techniques available at the UDCs General Services for Research Support (http://www.udc.es/servizos/xerais/servizo_apoio_investigacion.html)

Análisis Especiales de Testigos y Rocas (SCAL)

Special Core Analysis (SCAL)

Ensayos de inyección monofásica o bifásica de fluidos en probetas de roca bajo condiciones representativas de almacén (in situ). 3

Ensayos de infiltración avanzados, bajo condiciones in situ3 y medida simultánea de propiedades mecánicas (deformaciones, módulos estáticos), hidrodinámicas (permeabilidad) y sónicas (VP/VS, módulos dinámicos).

Determinación de presiones de fuga (breakthrough pressures) en medios de baja permeabilidad.

Evaluación de daño de formación, bajo condiciones in situ3 por inyección en testigos de roca de fluidos reactivos.

Evaluación de daño de formación, bajo condiciones in situ3 mediante ensayos en autoclave.4

Modelización hidroquímica y de transporte reactivo: PHREEQC, PHREEPLOT, EQ3/6, GWB, CORE2D.

Monophase or biphase core flooding experiments at reservoir conditions.3

Advanced core flooding tests at reservoir conditions3 with simultaneous assessment of mechanical (strain, static moduli, cracking), hydrodynamic (permeability) and sonic (VP/VS, dynamic moduli) properties.

Breakthrough pressure determination in low permeability media.

Formation damage assessment at reservoir conditions3 with reactive fluid core flooding.

Formation damage assessment at reservoir conditions3 with autoclave experiments.4

Hydrochemical and reactive transport modeling: PHREEQC-2, PHREEPLOT, EQ3/6, GWB, CORE2D.

Fig. 6. Modelización de transporte reactivo empleando PHREEQC-2 de un ensayo de inyección de agua saturada en

CO2 a través de un testigo de roca. Reactive transport modeling performed with PHREEQC-2 of a core flooding test

performed with CO2-saturated water.

3 0.01- 60 MPa, 4-100ºC. Consultar T superiores. Check higher T. 4 Consultar disponibilidad. Check availability.

http://www.udc.es/servizos/xerais/servizo_apoio_investigacion.html


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LABORATORIO/LABORATORY

Los equipos y ámbitos de trabajo del LaMEROC se distribuyen en las instalaciones del CITEEC, del Laboratorio de Ingeniería Geológica y del Terreno y la E.T.S. de Ingenieros de Caminos. El LaMEROC se estructura en varias secciones:

Taller de preparación de muestras.

Taller mecánico y de fontanería de alta presión.

Sección de ensayos geomecánicos.

Sección de ensayos de inyección de fluidos en probetas de roca.

Equipo triaxial de altas prestaciones.

El laboratorio cuenta con la instrumentación necesaria para llevar a cabo una amplia gama de experimentos y ensayos con interés en los campos de la mecánica de rocas, la petrofísica y ingeniería civil y de la energía (hidrocarburos, almacenamiento de gas, secuestro geológico de CO2). La concepción modular de los equipos permite su reestructuración para adaptarse a las necesidades de cada proyecto.

The equipments and working units of LaMEROC are located at the facilities of the CITEEC, the Earth and Engineering Geology Laboratory and the Civil Engineering School. LaMEROC is structured in a number of workshops and sections:

Sample preparation workshop.

Mechanical and high pressure plumbing workshop.

Geomechanical test section.

Core flooding tests section.

High-performance triaxial tests system.

LaMEROC has the necessary instrumentation to conduct a wide number of tests and experiments of interest in the broad fields of rock mechanics, petrophysics, civil and energy engineering (hydrocarbons, gas storage, and geological sequestration of CO2). The modular conception of the equipment allows its easy reconfiguration in order to tackle with the specific needs of each project.

EQUIPOS/EQUIPMENT

Taller de Preparación de Muestras

Sample Preparation Workshop

Sierra circular de corte diamantado con mira laser CARAT P-3508 (radio disco: 350 mm; profundidad de corte: 190 mm).

Extractor de testigos de roca WEKA DK32 con coronas diamantadas de múltiples diámetros (38.1, 50, 54, 100 mm). Diámetro máximo de corona: 350 mm.

Rectificadora rápida de probetas múltiple SAE Ibertest 210-103786.

Mesa de planeidad UNCETA certificada y accesorios para la verificación dimensional de probetas (comparador digital Mitutoyo 543-282 con sistema de adquisición de datos).

Diamond laser saw cutter CARAT P-3508 (disk diameter: 350 mm; max. cutting depth: 190 mm).

WEKA DK32 corer with various diamond drill bits (38.1, 50, 54, 100 mm). Maximum core diameter: 350 mm

SAE Ibertest 210-103786 core plug trimmer.

Calibrated flat surface for the dimensional verification of core plugs (including Mitutoyo 543-282 digital calliper and data acquisition system).

Fig. 7. Algunas herramientas y accesorios empleados en el taller de fontanería de alta presión para la construcción de

circuitos: Tubos, tes, codos, válvulas de bola y aguja de 2 o más vías, etc. (A); terraja de giro inverso (B); cortatubos (C); roscador de conos (D). Some tools and accessories used in the

high-pressure plumbing workshop for circuit construction: Tubes, tees, elbows, 2 and more channels ball and needle valves, etc. (A); Inverse sweep (B); tube cutter (C); cone

threader (D).

Taller Mecánico y de Fontanería de Alta Presión Mechanical and High-Pressure Plumbing Workshop

LaMEROC cuenta con un amplio taller mecánico para la realización de pequeños trabajos, para la construcción de dispositivos experimentales así como para la realización de circuitos de fontanería de alta presión. El CITEEC, además, dispone de un Departamento Electrónico (con personal técnico cualificado) así como un Centro de Mecanizado Vertical por Control Numérico (CNC) Lagun modelo L610.

LaMEROC has a well-equipped mechanical workshop with which it is possible to perform small


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repair works, the construction of experimental devices and accessories as well as high-pressure plumbing circuits. In addition, CITEEC has an Electronic Department (with qualified electronic personnel) and a vertical Numerical Control (CNC) Machining Center Lagun model L610.

Sección de Ensayos Geomecánicos

Geomechanical Tests Section

LaMEROC está ampliamente equipado para la realización de múltiples ensayos geomecánicos, ya sean estándar y especiales, siguiendo las recomendaciones de la ISRM y de las normas ASTM y UNE-EN. Para ensayos en los que se requiere un exigente control de ensayo o la adquisición de datos, puede emplearse el equipo MTS 815 descrito más adelante.

Calibrador certificado de alta presión (hasta 70 MPa) de transductores Keller-Drück.

Bastidor de carga autoportante ENERPAC VLP 10 t.

Bastidor de carga autoportante ROGEN US-243 30 t con bancada variable equipado con una célula de carga AEP Transducers TC4 de 30 t.

Máquina de ensayos universal servo-hidráulica CODEIN de 1500 kN, con módulo de control SERVOSIS y central hidráulica autónoma equipada con célula de carga AEP Transducers TC4 de 50 t.

Máquina de ensayos universal HOYTOM de 1500 kN con modulo de control y central oleo-hidráulica autónoma.

Bombas hidráulicas manuales ENERPAC Serie P (hasta 70 MPa), distribuidores, mangueras, etc.

Estufas de placa rotatoria y control térmico de precisión CONTROLS 81 B160.

Desaireador de agua Nold DeAreator mod. 2100, enfriador SELECTA, cámaras de frio DYCOMETAL, tanques de inmersión termo-regulados CONTROLS, bombas de vacío TELSTAR, bandas extensométricas resistivas y amplificadores VISHAY…

LaMEROC is well equipped to perform a wide range of conventional or non-conventional geomechanical tests, all of them following the recommendations of ISRM and the prescriptions of the ASTM and UNE-EN standards. For those tests requiring high a highly accurate test control or data acquisition, the MTS 815 system (described further on) is also available.

Certified Keller-Drück high-pressure transducer calibrator (up to 70 MPa).

Freestanding ENERPAC VLP 10 t load frame.

Freestanding, variable bed, ROGEN US-243 30 t load frame including an AEP Transducers TC4 30 t load cell.

1500 kN CODEIN servo-hydraulic universal testing machine with SERVOSIS control module and AEP Transducers TC4 50 t load cell.

1500 kN HOYTOM universal testing machine with proprietary control module and autonomous oleo-hydraulic unit.

ENERPAC Series P hand hydraulic pumps (up to 70 MPa), manifolds, hoses, etc.

CONTROLS 81 B160 high precision rotary plate ovens.

Nold DeAreator mod. 2100, SELECTA cold finger, DYCOMETAL heating/frozen chambers, CONTROLS thermostatic cooling/heating tanks, TELSTAR vacuum pumps, VISHAY resistive strain gages and amplifiers…

Fig. 8. Muestras ensayadas para evaluar su resistencia a la tracción indirecta (ensayo “brasileño”). Samples tested for the

assessment of their indirect tensile strength (“brazilian” test).

Fig. 9. Muestras instrumentada con transductores extensométricos mecánicos (axiales y radial), preparada para

ser ensayada a compresión simple. Core plug instrumented with axial and radial mechanical strain gages prior to its

unconfined strength testing.


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Fig. 10. Platos de carga de 38.1mm instrumentado con sensores ultrasónicos (VP, VS1, VS2) ErgoTech adaptados para trabajar con celdas tipo Hoek-Franklin o el equipo MTS 815.

38.1 mm load platens instrumented for the measurement of VP, VS1 and VS2 wave velocities and adapted to work with Hoek-Franklin-type core holders or the MTS 815 system.

Sección de Ensayos de Inyección

Core Flooding Section

LaMEROC dispone de celdas porta-testigos de diversos tipos y diámetros (38.1, 54 mm) con las que es posible alcanzar presiones de confinamiento equivalentes a 70 MPa a distintas temperaturas. Dichas celdas están preparadas para inyectar simultáneamente fluidos monofásicos o bifásicos al tiempo que se registran distintas variables físico-quimio-mecánicas.

Celdas triaxiales tipo Hoek-Franklin modificadas (para testigos de 38.1 y 54 mm de diámetro) equipadas con control de temperatura platos de compresión para la inyección de fluidos.

Celda tipo Hassler (para testigos de 38.1 mm) modelo THC (TEMCO Inc.), con platos para la inyección de fluido intersticial. Permite la realización de ensayos con confinamiento hidrostático o axisimétrico.

Platos de compresión (ErgoTech) con transductores acústicos de ultrasonidos (1.3 MHz de frecuencia central) para medida de velocidades de propagación de ondas P, S1 y S2 hasta 200 ºC. Digitalización mediante osciloscopio digital PicoScope Series 3000 (Pico Technologies).

Platos de compresión de 38.1 mm eléctricamente aislados (TEMCO Inc.) para la medida de la resistividad aparente de rocas en configuración de 2 electrodos. Se dispone también de camisas con 2 electrodos insertos para la realización de medidas en configuración tetraelectródica.5

5 A bajas presiones. Altas presiones a partir de enero, 2013. At low

pressures. High pressures available from January, 2013

Fig. 11. Bombas duales ISCO DX100 (izquierda) y 260HP (derecha). El equipo 100DX cuenta con un sistema de camisas

para la refrigeración/calefacción del fluido inyectado. Dual ISCO DX100 (left) and 260HP (right) syringe pumps. The 100DX system also incorporates a heating/cooling jacket.

Fig. 12. Sistema de 4 cilindros de alta precisión y presión (hasta 69 MPa) Quizix SP5400 (arriba) y bomba de pistón GDS ADV-DPC (hasta 65.5 MPa, abajo). Quizix SP5400 4 cylinder high-precision, high-pressure (up to 69 MPa) pump

system (top) and GDS ADVDPC high-pressure (up to 65.5 MPa) system (bottom).


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Bomba de jeringa con 2 cilindros apareados o independientes Hastings-Teledyne ISCO DX100, con 100 mL de volumen de embolada, presión máxima de 69 MPa y caudal regulable en el rango 0.001-60 mL/min (precisión 0.5 % y resolución máxima de volumen 9.6 nL). Programable (ciclos/rampas) y con sistema de adquisición de datos. Inyección de 1 fluido sin pulsos o 2 con pulsos.

Bomba de jeringa con 2 cilindros apareados o independientes Hastings-Teledyne ISCO 260HP, con 266 mL de volumen de embolada, presión máxima de 65.5 MPa y caudal regulable en el rango 0.01-107 mL/min (precisión 0.5 % y resolución de volumen 16.63 nL). Programable (ciclos/rampas) y con sistema de adquisición de datos. Inyección de 1 fluido sin pulsos o 2 con pulsos.

Sistema de bombas de jeringa con 4 cilindros apareados (2x2) Vindum Engineering Quizix SP-5400-10K, con ~10 mL de volumen por embolada, presión máxima de 79 MPa y caudal regulable hasta 15 mL/min (resolución de volumen de 0.31 nL). Programable (ciclos/rampas) y con sistema de adquisición de datos. Inyección de 2 hasta fluidos sin pulsos.

Bomba de pistón con controlador de presión/volumen GDS tipo ADVDPC. Volumen de embolada de 200 mL, presión máxima de 64 MPa (resolución máxima: de volumen 0.001 mL, de presión 0.1 kPa). Programable y con sistema de adquisición de datos.

Sistema de carbonatación de fluidos (presión nominal máxima 15 MPa) con generador de presión HiP 62-6-10 (30 mL de volumen de embolada; presión máxima 69 MPa), manómetros y reguladores de presión.

Cilindro acumulador/intercambiador de pistón flotante (1.2 L de volumen nominal) para fluidos corrosivos.

Transductores electrónicos de presión absoluta Keller Serie 33X (0.1-100 MPa; compensación automática de T entre -10 y 80 ºC; precisión ±0.1 % en todo el rango).

Transductores electrónicos de presión absoluta LEO Record (Ei) Keller-Drück (0.1-70 MPa; compensación automática de T entre -10 y 60 ºC; precisión ±0.1 % en todo el rango ), con sistema autónomo de adquisición de datos

Transductores de posición tipo LDS Vishay HS-50.

Balanza de precisión Sartorius CPA4202S (0.01 g), con registro automático de pesada y adquisición de datos dirigida a PC vía interfaz RS232.

Caudalímetro másico de gases AGILENT Precision Flow Meter. Rango: 5 a 500 mL/minM Precisión:

=0.8% de la lectura+0.2% en toda la escala; Gases: aire, N2, H2, He, CO2, CH4.

Reguladores de presión Parker VERIFLO Serie APR66 y ABP1.

Electrodos miniatura de conductividad y pH Microelectrodes Inc. y sistema de adquisición de datos NICO 2000 Aqualyser ELIT 8705b.

Fig. 13. Celda tipo Hassler configurada para la realización de ensayos con confinamiento hidrostático (izquierda) y celda

modificada de Hoek-Franklin, con camisa calefactora y distintos transductores (derecha). Hassler-type core holder in

confining hydrostatic configuration (left) and modified Hoek-Franklin cell with heating jacket and a number of monitoring

transducers (right).

LaMEROC has a number of core holder cells of different types and sizes (38.1 and 54 mm) with which it is possible to attain up to 70 MPa confining pressure at temperatures higher than ambient. These core holders are ready to inject mono- or biphasic fluids simultaneously with the acquisition of different physicochemical and mechanical parameters.

Hoek-Franklin type modified triaxial cells for core plugs of 38.1 and 54 mm diameter. Tests can be performed above room temperature with the aid of a heating jacket. Compression platens can be used to inject pore fluids. Pmax=60 MPa.

Hassler type core holder, THC-model (Temco Inc.) for 38.1 mm plugs. Compression platens for the injection of pore fluids and can be upgraded to smaller or larger core lengths or diameters. Hydrostatic or axisymmetric (triaxial) confining tests. Pmax=60 MPa.

ErgoTech compression platens with acoustic ultrasonic emitter/receivers (1.3 MHz central frequency). They can monitor VP, VS1 and VS2 up to 200 ºC. Waveforms are digitized with the aid of a PicoScope Series 3000 oscilloscope.


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38.1 mm electrically isolated compression platens (TEMCO Inc.) for the measurement of rock apparent resistivity at ambient or reservoir conditions in 2-electrode configuration. It is also available a 2-electrode-bearing sleeve to perform resistivity measurements in tetraelectrodic configuration. 5

2-paired cylinder Hastings-Teledyne ISCO DX100 syringe pump (Vstroke=100 mL; Pmax=69 MPa) and high accuracy adjustable flow (0.001-60 mL/min; precision 0.5 %; highest volume resolution 9.6 nL). Fully programmable (cycles/ramps) and data acquisition system. It allows the continuous pulseless injection of 1 fluid.

2-paired cylinder Hastings-Teledyne ISCO ISCO 260HP syringe pump (Vstroke=266 mL; Pmax=65.5 MPa) and high accuracy adjustable flow (0.01-107 mL/min; precision 0.5 %; highest volume resolution 16.63 nL). Fully programmable (cycles/ramps) and data acquisition system. It allows the continuous pulseless injection of 1 fluid.

Double 2-paired (2x2) Vindum Engineering Quizix SP-5400-10K syringe pumps (Vstroke~10 mL; Pmax=79 MPa) and ultra-high accuracy adjustable flow (up to15 mL/min; highest volume resolution 0.31 nL). Fully programmable (cycles/ramps) and data acquisition system. It allows the continuous pulseless injection of 2 fluids.

1-cylinder, microprocessor-controlled GDS ADVDPC screw pump for the precise regulation and measurement of fluid pressure and volume change (Vstroke=200 mL; Pmax=MPa). The highest volume resolution is 0.001 mL and its pressure accuracy <0.1 % full scale. Programmable and with data acquisition system.

In-house designed fluid carbonation system (up to 15 MPa nominal pressure) with HiP 62-6-10 pressure generator (Vstroke=30 mL; Pmax= 69 MPa) and backpressure regulators.

Fluid exchanger/accumulator cylinder for corrosive fluids (1.2 L nominal volume).

Absolute electronic pressure transducers Keller Series 33X (0.1-100 MPa; automatic T compensation between -10 and 80 ºC; precision ±0.1 % full range).

Absolute electronic pressure transducers LEO Record (Ei) by Keller-Drück (0.1-70 MPa; automatic T compensation between -10 and 60 ºC; precision ±0.1 % full range) with autonomous data recording system.

General purpose Vishay HS50 LDS strain gages.

Precision Sartorius CPA4202S scale (0.01 g) with automatic weight recording and data acquisition via RS232 to PC. Other scales available.

AGILENT precision gas flow meter for air, N2, H2, He, CO2 or CH4 flow monitoring (range: 5 to 500 mL/min; precision: =0.8% record +0.2% full scale.

Parker VERIFLO Series APR66 and ABP1 backpressure regulators.

Miniature flow-thru conductivity and pH electrodes (Microelectrodes Inc.) and NICO 2000 Aqualyser ELIT 8705b data acquisition system.

Fig. 14. Vista general de la máquina de ensayos MTS 815 en configuración de trabajo uniaxial. General view of the MTS

815 stiff testing machine prepared to conduct unconfined compression strength tests.

Máquina de Ensayos Avanzados MTS 815 Advanced MTS 815 Testing Machine

LaMEROC dispone, en sus instalaciones del CITEEC de un equipo de ensayos de altas prestaciones que representa, en la actualidad, el estado del arte en su categoría: una máquina de ensayos triaxial fabricada por la empresa MTS Systems Corporation (modelo 815). Este equipo puede complementarse con algunos de los elementos descritos en las secciones anteriores. De modo resumido, las capacidades de este equipo se resumen a continuación:

Equipo de ensayo computarizado, con ciclo cerrado y actuadores servo-hidráulicos. Permite la


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realización de ensayos estáticos (monotónicos) o dinámicos (cíclicos).

Bastidor de carga rígido modelo 315.03 (fuerza máxima de compresión: 4.600 kN; fuerza máxima de tracción: 2.300 kN; rigidez: 11.0 x 109 N/m; actuador con transductor de desplazamiento y carrera de 100 mm; altura útil: 868 a 970 mm; anchura útil: 546 mm.

Células de carga para ensayos no confinados de hasta 1000 (661.98D-03), 250 (661.22D-01) y 50 (661.20F-02) kN. Transductor de presión diferencial adicional para cargas mayores de 1000 kN, hasta la resistencia máxima del bastidor.

2 extensómetros de cuchilla axial promediados (632.11F-90) y 1 de cadena perimetral (632.12F -20) para ensayos no confinados. Extensómetro especial para la medida de la apertura de fracturas en los ensayos de tenacidad (632.02 COD).

2 sensores sónicos de alta frecuencia (600 kHz) y 1 acelerómetro de baja frecuencia (0-5 kHz) para la auscultación de emisiones acústicas.

Cámara triaxial calefactable MTS modelo 656.04, con 4 puertos de fluidos y 18 puertos pasamuros eléctricos. Tamaño máximo de probeta: 102 mm de diámetro y 254 mm de altura; Pmax=80 MPa.

Controlador de temperatura (409.80) para calefacción de la celda entre temperatura y 200 ºC. 4 termopares tipo K en el interior de la celda.

Células de carga in vessel con compensación automática de presión de 2600 (661.98B-02) y 250 (661.96B-01) kN de capacidad, capaces de operar hasta temperaturas de 200 ºC y 140 MPa.

2 extensómetros in vessel de cuchilla axial (632.90E/F-12) y 1 de cadena perimetral (632.92H-03) capaces de operar a temperaturas de hasta 200 ºC y 140 MPa.

Platos de compresión acanalados, de 38.1, 50, 54 y 100 mm de diámetro, para la inyección de uno o varios fluidos de poro.

Transductores de ultrasonidos triaxiales montados en platos de compresión para probetas de 38.1 (1.3 MHz) y 100 (1.0 MHz) mm. El sistema consta de un par emisor/receptor para la detección de los tiempos de tránsito de las ondas P, S1 y S2. . Tmax=180-200 ºC; Pmax=140 MPa.

Software de control y adquisición de datos multicanal y multiestación FlexTest GT.

Accesorios para la realización de ensayos según normas ASTM D2938-86, ASTM D3148-86, ASTM D4341-84, ASTM D4405-84, ASTM D3967-86, ASTM D2936-84, ASTM D2664-86, ASTM D4406-93, ASTM C1018 y recomendaciones de la ISRM.

LaMEROC has a state-of-the-art universal testing machine in its facilities of the CITEEC: a MTS Systems Corporation (mod. 815) triaxial frame whose main features are described next. This system can be complemented with some of the equipments described in previous sections.

Closed-loop computerized testing system with high performance servo-hydraulic actuators. It allows either static (monotonic) or dynamic (cyclic) tests.

Stiff load frame mod. model 315.03 (maximum compression load: 4.600 kN; maximum tension load: 2.300 kN; stiffness: 11.0 x 109 N/m; 100 mm stroke with LVDT transducer; test space height: 868 to 970 mm; test space width: 546 mm.

Load cells for unconfined tests: 1000 (661.98D-03), 250 (661.22D-01) y 50 (661.20F-02) kN. Additional differential pressure transducer for loads above 1000 kN up to maximum frame limit.

Dual-averaged, knife-type axial gages (632.11F-90) and circumferential (chain-type) gage (632.12F-20) for unconfined tests. Additional special strain gage for the measurement of crack opening in fracture toughness tests (632.02 COD).

2 high bandwidth (600 kHz) sonic sensors and 1 low frequency accelerometer (0-5 kHz) of monitoring acoustic emissions and failure.

Heated triaxial testing assembly (mod. 656.04) with 4 fluid ports and 18 high pressure electrical feedthroughs. Largest sample size 102 mm diameter and 254 mm height; Pmax=80 MPa.

Temperature controller (409.80) for the cell heating system (between room temperature and 200 ºC) with 4 in vessel K-type thermocouples.

Stress-compensated in vessel load cells of 2600 (661.98B-02) and 250 (661.96B-01) kN load capacity. Tmax=200 ºC; Pmax=140 MPa.

In vessel dual-averaged (knife-type) axial gages (632.90E/F-12) and 1 circumferential (chain-type) gage (632.92H-03). Tmax=200 ºC; Pmax=140 MPa.

Grooved load platens for the injection of pore fluid (38.1, 50, 54 y 100 mm diameter samples).

Triaxial ultrasonic transducers mounted in 38.1 (1.3 MHz) and 100 (1.0 MHz) mm grooved compression platens. They include a pair of emission/reception elements for the detection of the transit time of P, S1 y S2 waves (Tmax=180-200 ºC; Pmax=140 MPa).

Multichannel, multistation FlexTest GT control and data acquisition system.

Fixtures and accessories to perform tests according to ASTM D2938-86, ASTM D3148-86, ASTM D4341-84, ASTM D4405-84, ASTM D3967-86, ASTM D2936-84, ASTM D2664-86, ASTM D4406-93, ASTM C1018 standards and ISRM recommendations.


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CONTACTO/CONTACT

LaMEROC, dentro de sus ámbitos de competencia, es un laboratorio centrado principalmente en la I+D+i que presta servicios técnicos avanzados y asistencia a empresas, asociaciones, instituciones y grupos de investigación nacionales o extranjeros. Asimismo, LaMEROC está comprometido con el desarrollo de programas de formación avanzados dirigidos a profesionales o a actividades de formación y/o tutela de estudiantes de máster o doctorado.

LaMEROC está abierto a la colaboración en proyectos o contratos de I+D+i, al establecimiento de sinergias con otros centros de investigación o empresas cuyo campo de actividad sea similar o complementario. De especial interés es también la cooperación para el desarrollo de programas de formación avanzada, aceptando diversas figuras de esponsorización y/o mecenazgo para el desarrollo, promoción y difusión de nuestras actividades.

Los servicios de LaMEROC pueden ser contratados a través del la red de Fundaciones de la Universidade da Coruña. Más información y consultas a través de los contactos indicados a continuación.

LaMEROC, is a laboratory mainly aimed at R&D&I activities with expertise in advanced technical services/support to national or foreign companies, associations, institutions and research groups. LaMEROC is also committed with the development of advanced learning/training programs addressed to professionals and the advice to master degree/doctorate students.

LaMEROC is open to cooperation in R&D&I projects or contracts as well as to set up synergies with research centers or companies developing similar or complementary activities. Of special interest is the cooperation in advanced formation programs, accepting different schemes for sponsorship or patronage for development, promotion and dissemination of our activities.

LaMEROC services can be contracted through the foundations network of the University of A Coruña. For further information and enquiries contact LaMEROC at the addresses provided next.

DIRECCCIÓN/ADDRESS & STAFF

Dr. Jordi Delgado Martín Professor Geologist Ph.D. Earth Sciences (Univ. Barcelona, 1992)

[email protected] / [email protected] +34-981-167000 Ext. 1429

Dr. Ricardo Juncosa Rivera Associate Professor Mining Engineer Ph.D. Mine Engineering (Pol. Univ. Madrid, 1999)


Dr. Víctor Barrientos Rodríguez Associate Professor Geologist Ph.D. Earth Sciences (Univ. A Coruña, 2007)


Dr. Ismael Falcón Suárez Researcher Geologist Ph.D. Civil Engineering (Univ. A Coruña, 2011) M.Sc. Water Engineering (Univ. A Coruña, 2009)


Jacobo Canal Vila Researcher Civil Engineer M.Sc. Water Engineering (Univ. A Coruña, 2009)


Civil Engineering School Campus de Elviña s/n

15192, A Coruña (Spain) Phone: +34-981167000 Fax: +34-981167170

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LaMEROC LABORATORIO DE MECÁNICA DE ROCAS (UDC)LaMEROC ROCK MECHANICS LABORATORY (UDC)

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