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Transcript

Instituto Politécnico Nacional

Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura

Unidad Zacatenco

Ensayo de Compresión Triaxial en Rocas

Mecánica de Rocas

Márquez Murguia Iván Said

Grupo: 8CV7

Introducción

Introducción

En esta exposicion se presenta el procedimeinto para realizar el ensayo de comprensión triaxial en rocas, el equipo necesario y los datos que se obtienen, basandose en las normas de ASTM.

Objetivo

El objetivo del ensayo de compresión triaxial en una muestra de roca confinada, es obtener parametros de cohesion y angulo de fricción que son de suma importancia para el estudio de los parametros de la resitencia de las rocas.

Descripcion

Resumen del Método

Este ensayo se lleva a cabo en probetas cilíndricas. La probeta se rodea de una membrana de goma y se coloca dentro de una célula en la que se puede introducir líquido a presión.

En este ensayo es habitual aplicar en primer lugar la presión lateral de confinamiento, que se mantiene constante, y a continuación ir subiendo la presión axial hasta que se produce la rotura.

ASTM D7012

Norma ASTM D7012 Método de prueba estándar para Resistencia a la compresión y módulos de elasticidad de muestras de núcleo de roca bajo diferentes estados de esfuerzo y Temperaturas.

Descripción de la cámara triaxial (célula de Hoek)

Descripción de la Camara Triaxial

El cuerpo de la célula (1), con dos conexiones rápidas auto sellantes, para la presión de la célula, y para la salida del aire y la saturación de la célula respectivamente.

Dos tapas (2), atornilladas al cuerpo cilíndrico de la célula.

Tapas de carga superior (3) e inferior (4) con acoplamiento esférico.

Dos asientos esféricos (5) conectados a las tapas de carga (3 y 4) para la transmisión correcta de la carga.

Galgas extensométricas (7) pegadas directamente a la superficie lateral de la muestra.

Membrana flexible (6) para proteger la muestra.

7

6

Preparación de la Muestra

PROCEMIENTO

  • Una muestra de cilindrica de roca se corta en su longitud, y los extremos se rectifican.
  • La membrana se coloca sobre la muestra y placas para sellar la muestra del fluido de confinamiento.
  • La muestra se colocará en la cámara de prueba.

Sistema de Confinamiento

  • La cámara se llena con fluido confinante y la tensión de confinamiento se elevará de manera uniforme al nivel especificado dentro de 5 min.
  • La presión de confinamiento predeterminada será mantenida aproximadamente a lo largo de la prueba.
  • Se debe drenar el aire dentro de la cámara.

Aplicacion de la Carga

Se aplica la carga de compresión sobre la muestra de roca de forma continua, sin choque, de tal forma que exista una tasa de estrés entre 0,5 y 1,0 MPa / s o bien que la velocidad sea lo más constante posible, para que la rotura se produzca entre los 2 y 15 minutos de carga.

Medición de deformación

  • Las deformaciones se pueden determinar a partir de datos obtenidos por bandas extensométricas, de compresometros de resistencia eléctrica, transformadores diferenciales de variables lineal (LVDT).
  • Se observarán las lecturas de deformación registrada en un mínimo de diez niveles de carga que están separadas uniformemente en todo el rango de carga.

El ensayo se debera realizar con por lo menos 3 probetas a diferentes presiones de confinamiento.

Determinando los siguientes datos:

  • La carga o el esfuerzo axial de falla (σ1).
  • Las deformaciones axial y transversal de la probeta.
  • El ángulo del plano de rotura.
  • El ángulo que forma los planos de anisotropía con respecto la carga axial

Circulos de Mohr

A partir de las esfuerzos de rotura de las diferentes probetas ensayadas podemos dibujar los círculos de Mohr, y determinar su envolvente de rotura que nos proporcionará el ángulo de rozamiento y la cohesión de la roca.

video

https://youtu.be/MHJnEQxRks4

Conclusión

Con los datos obtenidos de la prueba de compresión triaxial se puede obtener parametros de resitencia de la roca, cehesion y ángulo de fricción. Ademas se puede obtener una envolvente de falla segun el criterio de rotura Brown y Hoek

Referencias

ASTM (2010) ASTM D7012-10, Standard Test Method for Compressive Strength and Elastic Moduli of Intact Rock Core Specimens under Varying States of Stress and Temperatures.

Mecánica de Rocas: Fuendamentos e Ingenieria de Taludes.

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