Geomecanica De Rocas
jita264 de Diciembre de 2011
2.980 Palabras (12 Páginas)1.566 Visitas
UNIVERSIDAD EAFIT
ESPECIALIZACION EN MECANICA DE SUELOS Y CIMENTACIONES
GEOMECANICA DE ROCAS
PRESENTADO A: Dra GLORIA EHCEVERRY
TALLER No 1
PRESENTADO POR: Ing. CARLOS MARIO MARINEZ
MEDELLIN, 13 DE FEBRERO DE 2009
INFORME DE LABORATORO DE GEOMECANICA DE ROCAS
Muestras utilizadas
1.
Ensayo del Esclerómetro
Localización de la muestra
La muestra ensayada proviene de la formación Guadalupe, la cual está ubicada en la cordillera central; en la zona de Cundinamarca. Esta unidad litológica está representada por una secuencia de areniscas cuarzosas de grano fino a medio, friables, poco a moderadamente meteorizadas, en capas gruesas y con estratificación planoparalela y cruzada. Esta unidad exhibe una alta permeabilidad primaria y secundaria por el fracturamiento que la acompaña; características que la definen con una alta capacidad de infiltración.
Descripción del ensayo
El ensayo realizado con el esclerómetro es un método utilizado para determinar la resistencia del concreto, por medio de la altura de rebote del elemento, dicho elemento también es utilizado para determinar un valor inicial de la resistencia de la roca.
El procedimiento consiste en aplicar el aparato (esclerómetro) durante 10 veces sobre el cilindro de roca a ensayar, preferiblemente en forma perpendicular al mismo, para ello se requiere que la superficie de contacto estén perfectamente lisas. Una vez se determinan las lecturas de rebote, se eliminan las 5 medidas más bajas y se calcula la media de las 5 restantes.
Se lleva la media de la dureza al rebote al eje de las X (grafica del libro Gonzales de Vallejo) correspondiente a la inclinación del esclerómetro y se traza la vertical hasta que corte a la línea correspondiente al peso específico de la roca. A partir de este punto se traza una línea horizontal hasta cortar al eje de ordenadas, obteniéndose la estimación de la resistencia a compresión de la roca en MPa
Descripción de la muestra
La muestra ensayada corresponde a una arenisca cuarzosa levemente fisurada, de color beige principalmente feldespato y cuarzo, lo cual nos indica que no contiene ferromagnesianos.
Cálculos y resultados
Datos de Ensayo Martillo Schmidt
#Lectura Valor Rebote 5 Valores Más Altos Promedio
1 58 58 54,8
2 54 54
3 50
4 50
5 52 52
6 52
7 48
8 56 56
9 54 54
10 50
De la grafica se obtiene un valor de resistencia uniaxial de aproximadamente 160 Mpa, además un valor variación de + ó – 70 de la curva de dispersión media; lo cual nos da valores de entre 90 Mpa a 220 Mpa para la muestra ensayada.
2.
Ensayo de Ultrasonido
Descripción del ensayo
El ensayo del ultrasonido consiste en determinar el tiempo de penetración de una onda determinada (ondas “P” y ondas “S”), al realizar el recorrido a través de una muestra de suelo determinada; por medio del tiempo se puede determinar la velocidad de penetración o propagación de la onda. Dicho resultado (tp) se obtiene colocando un ánodo en un extremo de la muestra y un cátodo en el otro extremo, por determinación del impulso eléctrico se obtiene el dato requerido. Esto en conjunto con los datos de peso y volumen de la muestra ensayada nos permite determinar el modulo de Young del material ensayado.
Cálculos y resultados
Muestra # 1
h(m) 0,1022 Den(t/m^3) 2,3831
tp(s) 3,46E-05
Vp(m/s) 2956,606 E(Mpa) 2083,198
Muestra # 2
h(m) 0,1034 Den(t/m^3) 2,3867
tp(s) 2,69E-05
Vp(m/s) 3843,866 E(Mpa) 3526,495
Donde:
tp, es el tiempo de penetración de la onda
Vp, es la velocidad de penetración de la onda
h, es la altura de la muestra ensayada
Vp=h/tp
E=Vp^2*ρ
3.
Ensayo de tracción indirecta
Descripción del ensayo
Este ensayo consiste en someter a compresión diametral una probeta cilíndrica, de aproximadamente 5.1 cm de diámetro y 2.2 cm de alto, aplicando una carga de manera uniforme a lo largo de dos líneas o generatrices opuestas hasta alcanzar la rotura. Esta configuración de carga provoca in esfuerzo de tracción relativamente uniforme en todo el diámetro del plano de carga vertical, y dicha tracción es la que fatiga la probeta y desencadena la rotura en el plano diametral.
La probeta es cargada a compresión según un plano diametral vertical de la misma. Para poder cargar la probeta a compresión en un plano diametral vertical, se requiere un dispositivo de sujeción de la probeta a través del cual se materialice dicho plano de carga. Como parte de este dispositivo, y en contacto directo con dos generatrices diametralmente opuestas de la probeta, existen dos elementos encargados de evitar la rotura local de la probeta durante el ensayo. Se utilizan unas placas de apoyo curvo, con radio de curvatura igual al radio nominal de la probeta, de 12,7 o 25,4 mm de ancho, para que la distribución de tensiones no se altere significativamente y para que los cálculos del módulo de elasticidad y la relación de Poisson se faciliten manteniendo constante el ancho de carga, en lugar de un ancho de carga variable durante el ensayo, que ocurriría con una placa de carga plana.
Por la norma la velocidad de desplazamiento del sistema durante la carga será uniforme e igual a 50,8 mm/min, igual a la empleada por la prensa en el ensayo Marshall.
Cálculos y resultados
Tracción indirecta = 2*P/π*L*D
Donde:
P: Carga de rotura
L: Altura del núcleo
D: Diámetro del núcleo
4.
Ensayo de compresión inconfinada
Descripción del ensayo
Se coloca el espécimen en el aparato de carga de tal manera que quede centrado en la
platina inferior, se ajusta el instrumento de carga cuidadosamente de tal manera que la platina superior apenas haga contacto con el espécimen. Lleve a ceros el indicador de deformación. Aplique la carga de tal manera que se produzca una deformación axial a una velocidad de 2 a 2.5% por minuto. Registre los valores de carga, deformación y tiempo a intervalos suficientes para definir la curva esfuerzo-deformación (normalmente son suficientes 10 a 15puntos). La velocidad de deformación debe escogerse de tal manera que el tiempo necesario para la falla no exceda de 15 minutos. Continúe aplicando carga hasta que los valores de carga decrezcan al aumentar la deformación o hasta que se alcance una falla evidente del elemento ensayado. La velocidad de deformación utilizada para ensayar muestras selladas puede disminuirse si se considera deseable para obtener mejores resultados en el ensayo.
Determine el contenido de agua de la muestra de ensayo utilizando todo el espécimen a
menos que se hayan obtenido cortes representativos para este fin, como en el caso de las
muestras inalteradas.
Cálculos y resultados
σ=P/A
Donde :
σ=Esfuerzo compresivo
P= Carga aplicada
A= Área de la sección transversal del elemento ensayado
Se realiza la grafica de esfuerzo contra deformación unitaria del cual se obtiene que el máximo valor, corresponde a la resistencia del suelo a la compresión; para esta muestra se obtuvo un valor máximo de 121,78 Mpa.
5.
Ensayo triaxial
Descripción del ensayo
Consiste en colocar una muestra cilíndrica de suelo dentro de una membrana de caucho o goma , que se introduce en una cámara especial y se le aplica una presión igual en todo sentido y dirección. Alcanzando este un estado de equilibrio, se aumenta la presión normal o axial (σ 1), sin modificar la presión lateral aplicada (σ 3), hasta que se produzca la falla.
Realizando por lo menos tres pruebas, con presiones laterales diferentes, en un grafico se dibujan los círculos de Morh que representan los esfuerzos de falla de cada muestra y trazando una tangente envolvente de estos, se determinan los parámetros φ y c del suelo. Dependiendo del tipo de suelo y las condiciones en las cuales se trabajara, las alternativas para realizar el ensayo serán. Consolidado no drenado (CU), no consolidado no drenado (UU) o consolidado drenado (CD).
Cálculos y resultados
σ=P/A
Donde :
σ=Esfuerzo compresivo
P= Carga aplicada
A= Área de la sección transversal del elemento ensayado
Se realiza la grafica de esfuerzo contra deformación unitaria del cual se obtiene que el máximo valor, corresponde a la resistencia del suelo a la compresión; para esta muestra se obtuvieron los siguientes valores máximos:
Con 10 Mpa de presión de confinamiento se obtuvo un valor de 252,82 Mpa
Con 25 Mpa de presión de confinamiento se obtuvo un valor de 395,02 Mpa
Con 40 Mpa de presión de confinamiento se obtuvo un valor de 485,42 Mpa
Conclusiones
La aplicación del esclerómetro para la obtención de los esfuerzos de compresión en una roca nos aporta un dato de referencia, pero no se puede asumir como un valor conciso
...