Facultad de Ingeniería Geológica, Minera y
Metalurgia
ENSAYO DE CARGA PUNTUAL
Integrantes :
Paredes Gamarra, Junior
20122576I
Villena de la Cruz, Dilan César
20121333E
Llanos Evagenlista, Miller
20121203D
Sección:
“R”
Curso:
Mecánica de Rocas I
Docente:
Ingeniero Valencia Chávez, Elvis William
INDICE
1. INTRODUCCION...2
2. OBJETIVOS...2
3. FUNDAMENTO TEORICO...3
4. MATERIALES Y
EQUIPOS………
…….5
5. PROCEDIMIENTOS Y CALCULOS
………..6
6. PRESENTACION DE RESULTADOS
………..12
7. CONCLUSIONES………. ………15 8. ANEXOS………. ………. 15INTRODUCCION
En la mecánica de rocas es muy importante hallar ciertos parámetros de
la roca, como la porosidad, densidad, absorción y peso específico
aparente. Pero también es necesario hallar la resistencia de la roca, y
esto podemos lograrlo con ensayos los cuales podemos encontrar,
ensayos de compresión uniáxica, ensayos de carga puntual, ensayo de
rebote con el martillo de SCHMIDT, ensayo de Tracción, ensayo de
compresión triaxial, ensayos de constantes elásticas, ensayo de corte
directo; ya que estos datos necesitamos saberlo, porque el ISRM no
exige.
OBJETIVOS
Determinar la resistencia a la compresión uniáxica de la roca
intacta.
Determinar el índice de resistencia a la carga puntual (compresión
franklin y tracción Louis).
Ensayo de Carga Puntual
Generalidades
El ensayo de carga puntual se utiliza para determinar la resistencia a la
compresión simple de fragmentos irregulares de roca, testigos cilíndricos
de sondajes o bloques, a partir del índice de resistencia a la carga
puntual (Is), de tal forma que el stress aplicado se convierte a valores
aproximados de UCS, según el diámetro de la muestra. El procedimiento
consiste en romper una muestra entre dos puntas cónicas metálicas
accionadas por una prensa. Las ventajas de este ensayo son que se
pueden usar muestras de roca irregulares sin preparación previa alguna
y que la maquina es portátil.
Procedimiento
1. Concebir una idea general de la roca en cuanto a su litología y
estructuras.
2. Identificar las muestras.
3. Medir las dimensiones de la muestra.
4. Dependiendo del tipo de muestra, se sitúa el testigo entre las puntas
cónicas de la máquina, resguardando que se cumplan las
configuraciones de carga y requerimientos de forma del testigo.
5. Se recubre la maquina con una bolsa resistente cuyo fin será el de
evitar que al momento de fallar la roca no salten fragmentos y dañen a
personas u objetos de alrededor.
6. Una persona se encarga de medir la presión a la cual está siendo
sometida la muestra mediante un manómetro conectado directamente a
la prensa hidráulica.
7. Una segunda persona será la encargada de ir aumentando
paulatinamente la presión en la prensa hidráulica.
8. Una vez falle el testigo se retira y se analizan las condiciones y modo
de ruptura.
ENSA
YO DE
CARGA PUNTUAL “LOUIS”
El ensayo de carga puntual denominado también “Axial” se ejecuta
sobre muestras de roca y/o mineral por lo general sobre testigos de
perforaciones de raise boring, teniendo en consideración el estándar del
ISRM, como se aprecia en la Foto
ENSAYO DE
CARGA PUNTUAL “FRANKLIN”
El ensayo de carga puntual denominado también “Diametral”
Se ejecuta sobre muestras de roca y/o mineral por lo general sobre
testigos de perforaciones de raise boring, teniendo en consideración el
estándar del ISRM, como se aprecia en la foto.
MATERIALES Y EQUIPOS
Sonda saca testigos y cortadora de disco diamantino
Probetas de roca intacta y muestras irregulares
PROCEDIMIENTOS Y CALCULOS
1.
Ensayo de carga puntual axial
Para este ensayo se utilizaron cinco muestras obtenidas de una sonda saca testigos, estas muestras tenían una esbeltez aproximada de 1.Las dimensiones de las muestras fueron medidas y registradas .también se registró la resistencia de la muestra a una carga puntual .Inicialmente las muestras tenían las siguientes formas.
Para conocer el índice de resistencia a la carga puntual axial se debe colocar la probeta de la siguiente manera:
Este mismo procedimiento fue realizado para las otras cinco muestras .La forma en la que se rompieron las muestras son las siguientes:
Las medidas de las muestras y resultados obtenidos son los siguientes, de los cuales eliminaremos el más alto y el más bajo:
INDICE DE CARGA PUNTUAL AXIAL
#mues tra Diámetro (cm) W(c m) A(cm 2) A rotura (cm2) Carga (KN) IL (Mpa ) Resisten cia (Mpa) 1 4.345 4 17.3 8 17.6 9.5 2 4.39 3.95 17.3 4 17.6 8 4.613 97 3 4.35 3.97 17.2 6 17.38 7 4 4.4 3.92 17.2 4 17.6 7.8 4.522 95 5 4.43 4 17.7 2 17.16 8 4.516 94 Prome dio 4.55 95.55
Para hallar el UCS (Resistencia a la compresión uniáxica) a partir del índice de carga puntual se utilizó la siguiente tabla:
2.
Ensayo de carga puntual diametral
Para este ensayo se utilizaron cinco muestras de un testigo de perforación, estas muestras tienen aproximadamente una esbeltez de 1.4.
Inicialmente las muestras presentan la siguiente forma:
Para conocer el índice de resistencia a la carga puntual diametral
La forma en la que se rompió cada muestra es la siguiente:
Los resultados obtenidos luego de romper cada muestra se observan a
continuación, para calcular el “Is” promedio se eliminaron el valor más alto y más bajo. También se utilizó la tabla anterior para conocer el valor promedio del UCS.
RESISTENCIA ALA CARGA PUNTUAL
DIAMETRAL
#mues tra Diametro(c m) W(c m) A(cm2 ) Carga(K N) Is(Kg/cm 2) Resistencia(M pa) 1 4.45 6.1 19.802 5 10 2 4.41 6.15 19.448 1 9 4.627 101 3 4.34 6.1 18.835 6 8.5 4.512 99 4 4.34 6.15 18.835 6 9 4.778 105 5 4.33 6.14 18.748 9 8 PROMEDI O 4.63 1023.
Ensayo de carga puntual en muestras irregulares
Para este ensayo inicialmente se contaron con 7 muestras irregulares, pero para calcular el índice de carga puntual solo se utilizaron 5. Se midieron las dimensiones de cada una de estas muestras y se registró el esfuerzo en la rotura de cada muestra.
Las muestras irregulares fueron colocadas en la máquina de ensayo puntual de la siguiente manera.
muestras que se rompieron siguiendo planos de debilidad también siguieron eliminadas.
CARGA PUNTUAL EN MUESTRAS IRREGUALRES
#muest ra w1(c m) W2(cm ) W3(cm 2) A rotura (cm2) Carga(( KN) Is (Mpa) Resistencia (Mpa) 1 9 9.7 2.6 24.31 8.5 3.49 61 2 10 10.7 2.6 26.91 9 3.344 58 3 12 13.5 2.9 36.975 8.5 4 10.4 10.8 4.1 43.46 10 5 9.5 10.2 2.2 21.67 9 4.15 83 Promed io 3.66 68
PRESENTACION DE RESULTADOS
Referencia: Norma ASTM 2216-98
Informe
: 002
Proyecto
: Mecánica de Rocas 1 - Practica
Ubicación : Laboratorio de Mecánica de Rocas UNI
Fecha de recepción de la muestra: 4 de Noviembre del 2015
Fecha de ejecución del ensayo: 4 de Noviembre del 2015
Muestra
: RIOLITA PORFIRITICA
# muestr a Diámet ro (cm) W(cm ) Area de rotura(c m2) Carga (KN) Observacio nes Índice carga puntual lL(Mpa) Resistenci a a la compresió n simple (Mpa) 1 4.345 4 17.6 9.5 Descartada 2 4.39 3.95 17.6 8 4.613 97 3 4.35 3.97 17.38 7 Descartada 4 4.4 3.92 17.6 7.8 4.522 95 5 4.43 4 17.16 8 4.514 94
Promedio
4.633
95
Proyecto
: Mecánica de Rocas 1 - Practica
Ubicación : Laboratorio de Mecánica de Rocas UNI
Fecha de recepción de la muestra: 4 de Noviembre del 2016
Fecha de ejecución del ensayo: 4 de Noviembre del 2016
Muestra
: RIOLITA PORFIRITICA
#mues tra Diame tro (cm) W(c m) Area (cm2) Carga(K N) Observaci ones Índice carga puntual Is (Mpa) Resistenci a a la compresió n simple (Mpa) 1 4.45 6.1 19.80 10 Descartada 2 4.41 6.15 19.44 9 4.627 101 3 4.34 6.1 18.83 8.5 4.512 99 4 4.34 6.15 18.83 9 4.778 105 5 4.33 6.14 18.74 8 Descartada
