Ensayos geotecnicos de_rocas
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  • 1. ENSAYOS EN ROCASElaborado por :JAIME SUAREZ DIAZBUCARAMANGA - COLOMBIA
  • 2. Por qué ensayar las rocas ? qué JAIME SUAREZ DIAZ JAIME SUAREZ DIAZLas rocas son materiales muy duros y se requiere conocer sucompetencia para poder hacer uso de esa competencia.
  • 3. Ensayo de rocas en el laboratorio Ensayos índice de los materiales de roca intacta índice JAIME SUAREZ DIAZ JAIME SUAREZ DIAZ para su identificación y clasificación. identificación clasificación. Características de resistencia y stiffness c Características de resistencia Potencial de degradación ; Durabilida degradación
  • 4. JAIME SUAREZ DIAZ JAIME SUAREZ DIAZNúcleos o muestras de roca
  • 5. Ensayos índice de roca intacta índice Peso unitario, γR = Pesot/Volumen unitario, R JAIME SUAREZ DIAZ JAIME SUAREZ DIAZ Velocidades de ultrasonido Resistencia – Indice de carga puntual – Martillo suizo (Martillo de Schmidt ) Martillo suizo (Martillo de Schmidt ) – Resistencia a la compresión uniaxial Resistencia a la compresión uniaxial
  • 6. Ensayos de ultrasonido Determinación de la velocidad de onda de Determinación velocidad decompresión (Onda- P) y onda de cortante (Onda - S).compresión (Onda- (Onda Son ensayos no destructivos Son rápidos y relativamente baratos. rápidos baratos. JAIME SUAREZ DIAZ JAIME SUAREZ DIAZ Evaluacion de stiffness elástica para pequeñas elástica pequeñasdeformaciones unitarias (deformaciones unitarias < (deformaciones10-6 mm/mm) -6 Pueden utilizarse para evaluar anisotropía. anisotropía.
  • 7. JAIME SUAREZ DIAZ JAIME SUAREZ DIAZ Vp VsEnsayos de ultrasonido
  • 8. Ensayo de Compresión Uniaxial GCTS ARAPage 8-4
  • 9. JAIME SUAREZ DIAZ JAIME SUAREZ DIAZEnsayo de compresión uniaxial
  • 10. Resistencia a la compresión uniaxial Propiedad índice estandar (qu = σu = σc) Similar a los ensayos de compresión de muestras de concreto y al ensayo de compresión inconfinada de suelos. JAIME SUAREZ DIAZ JAIME SUAREZ DIAZ ASTM 4543 Núcleos tamaño NQ (d = 47.6 mm) Relación longitud-ancho: 2 < H/d < 2.5 Carga axial sobre núcleo cilíndrico σu = Fuerza Max./(πd2/4)
  • 11. Martillo Suizo (Martillo de Schmidt) (Martillo JAIME SUAREZ DIAZ JAIME SUAREZ DIAZ
  • 12. Indice de carga puntual Evaluación rápida de la resistencia uniaxial (En Evaluación rápida campo o en laboratorio) laboratorio) ASTM D 5731 Fácil preparación de muestras (núcleos, pedazos JAIME SUAREZ DIAZ JAIME SUAREZ DIAZ Fácil preparación de (núcleos, de roca) roca) Mide la fuerza (P) para romper la muestra de roca intacta Indice de carga puntual : Is = P/de2 donde de = s e 2 e diámetro equivalente del núcleo. diámetro equivalente del núcleo.
  • 13. Indice de carga puntual JAIME SUAREZ DIAZ JAIME SUAREZ DIAZGCTS Roctest
  • 14. Compresión triaxial (ASTM D 2664) JAIME SUAREZ DIAZ JAIME SUAREZ DIAZMarco computarizado Celda triaxial para rocas
  • 15. Parámetros de deformación de la rocaParámetros deformaciónintactaModulo elástico para compresión Uniaxial y/o Triaxial elástico compresión
  • 16. Resistencia a la tensión (T0) de rocas tensión 0 Los ensayos de resistecia a la tensión directa (ASTM D resistecia a la tensión directa (ASTM D 2936) son difíciles. difíciles. Generalmente se remplazan por métodos indirectos Generalmente se remplazan por métodos indirectos (Método Brasilero) (ASTM D 3967). (Método Brasilero) (ASTM D 3967). Relación longitud / diámetro: 2 < H/d < 2.5 Relación longitud / diámetro: 2 < H/d < 2.5 Compresión de los núcleos diametralmente. Compresión de los núcleos diametralmente.
  • 17. Ensayo Brasilero de resistencia a la tensión tensión JAIME SUAREZ DIAZ JAIME SUAREZ DIAZ
  • 18. Ensayo deresistenciadirecta a latensión(ASTM D5607) JAIME SUAREZ DIAZ JAIME SUAREZ DIAZ
  • 19. Ensayo de corte directo de rocas(ASTM D 5607) JAIME SUAREZ DIAZ JAIME SUAREZ DIAZ Roctest
  • 20. Durabilidad de materiales de rocaEnsayos utilizados :Abrasión en la máquina de Los Angeles.slake durability JAIME SUAREZ DIAZ JAIME SUAREZ DIAZ
  • 21. Ensayos de durabilidad Slake Para evaluar lutitas y rocas débiles, las cuales débiles, pueden degradarse en el ambiente de servicio. servicio. JAIME SUAREZ DIAZ JAIME SUAREZ DIAZ Los fragmentos de roca de peso conocido se colocan en un tambor rotatorio (ASTM D 4644). Los materiales se circulan a través de ciclos través húmedos y secos. húmedos secos. Se vuelven a pesar los fragmentos de roca para determinar el Slake Durability Index (SDI)..
  • 22. Slake Durability Test
  • 23. JAIME SUAREZ DIAZJAIME SUAREZ DIAZ RESISTENCIA AL CORTANTE
  • 24. RESISTENCIA EN LAS DISCONTINUIDADES DE UNA ROCA RUGOSIDAD DE BARTON
  • 25. τ = σ ’ TAN (φ + i) (φ JAIME SUAREZ DIAZ JAIME SUAREZ DIAZ i = JRC log RESISTENCIA A LA COMPRESION ESFUERZO NORMAL EFECTIVO JRC = Coeficiente de rugosidad de la junta
  • 26. RELLENO DE LAS FRACTURASRELLENO DE LAS FRACTURASFACTORES A TENER EN CUENTA: CUENTAMINEROLOGIA DEL RELLENOGRADACIONHUMEDAD Y PERMEABILIDADMOVIMIENTOS ANTERIORES JAIME SUAREZ DIAZ JAIME SUAREZ DIAZRUGOSIDAD DE LAS PAREDESANCHOFRACTURACION DE LAS PAREDESGRADO DE METEORIZACIONPOTENCIAL DE EXPANSION
  • 27. VALORES TIPICOS DE PARAMETROS DE RESISTENCIA PARA ROCAS TIPO DE ROCA PESO COHESI ANGULO UNITARIO ÓN DE SECO (MPA) FRICCIÓN KN/M3 (O)ROCAS ÍGNEAS DURAS: 25-30 35-55 35-45GRANITO BASALTOROCAS METAMÓRFICAS: 25-28 20-40 30-40CUARCITA, NEISS,PIZARRAS.ROCAS SEDIMENTARIAS 23-28 10-30 35-45DURAS: CALIZA,DOLOMITA,ARENISCA.ROCAS SEDIMENTARIAS 17-23 1-20 25-35BLANDAS: ARENISCA,LUTITAS, LIMOLITAS