Este documento describe los métodos para realizar ensayos de resistencia a carga puntual en rocas. Se pueden realizar ensayos diametrales, axiales, de bloque o en fragmentos irregulares para determinar el índice de resistencia Is(50). El ensayo implica aplicar una carga concentrada usando punzones cónicos hasta la fractura de la muestra, midiendo la carga y dimensiones para calcular el índice de resistencia.

1. ENSAYO DE
RESISTENCIA A LA
CARGA PUNTUAL

2. TEMARIO
Normas ISRM esta norma especifica el método para estimar
el valor del índice Is(50) (Ia(50) para rocas anisotropías). Las
muestras bien testigos, bien fragmentos irregulares, son
rocas por la aplicación de una carga concentrada usando un
par de punzones cónicos de forma esférica.
Se pueden realizar los siguientes ensayos:
•Ensayo diametral
•Ensayo axial
•Ensayo de bloque
•Ensayo de fragmentos irregulares
•Ensayos de anisotropía

3. OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN
El objeto de este ensayo es medir la resistencia de probetas
de roca al someterlas a cargas puntuales aplicadas mediante
un par de piezas cónicas. Sirve para clasificar las rocas por
su resistencia.

4. APARATOS Y MATERIAL NECESARIO

5. PREPARACION DE LAS MUESTRAS
Con las rocas a clasificar se forman
grupos cada uno de los cuales se
considera con resistencia uniforme
en la inspección preliminar. Se
escoge entonces de cada grupo una
muestra de roca que contenga el
número de probetas necesario. Se
preferirán muestras de forma
cilíndrica cuando existan.

6. Configuración de carga y requerimientos en la forma de los testigos (a) muestra
diametral, (b) muestra axial, (c) bloque y (d) muestra irregular. L = largo, W =
ancho, D = diámetro, y De = diámetro del núcleo equivalente

7. 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.

8. RELACIÓN DE ESBELTEZ:
La probeta a ser ensayada debe tener la siguiente relación:
L/D = 1.4
Donde:
L = Longitud de la probeta (cm).
D = Diámetro de la probeta (cm).
ENSAYO DE CARGA PUNTUAL “FRANKLIN”

9. Is = P/D²
Donde:
Is = Índice de Carga Puntual Franklin (Kg/cm²).
P = Carga última de rotura (Kg).
D = Diámetro de la probeta (cms).
FÓRMULA MATEMÁTICA:
ENSAYO DE CARGA PUNTUAL “FRANKLIN”

10. 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 “LOUIS”

11. RELACIÓN DE ESBELTEZ:
La probeta a ser ensayada debe tener la siguiente relación:
L/D = 1
Donde:
L = Longitud de la probeta (cms).
D = Diámetro de la probeta (cms).
ENSAYO DE CARGA PUNTUAL “LOUIS”

12. FÓRMULA MATEMÁTICA:
IL = P/S
Donde:
IL = Índice de Carga Puntual Louis (Kg/cm²).
P = Carga última de rotura (Kg).
D = Area de rotura (cms²).
ENSAYO DE CARGA PUNTUAL “LOUIS”

13. ENSAYO CON BLOQUES
Se escogen bloques o trozos irregulares de roca con una
dimensión media de aproximadamente 50±35 mm (figuras
c y d), y con una relación entre D/W entre 0,3 y 1
preferiblemente 1,0, (Figuras c). La distancia L debe ser
por lo menos 0,5 W (Figuras 2c y 2d). El ensayo debe
hacerse con al menos diez fragmentos por muestra.

14. OBTENCIÓN DE DATOS
El índice de resistencia a la carga puntual Is
se define por la
razón P/De
2
. De donde De es el diámetro equivalente:
De
2
= D2
, en ensayos diametrales.
De
2
= 4A/π, en ensayos axiales, ensayos de bloques y de
fragmentos.
A = W*d, mínima área de la sección transversal
Is(50)
= F * Is
Debe emplearse el índice Is (50):

15. Modos tipicos de falla para muestras validas e invalidas (a) muestras
diametrales validas; (b) muestras axiales validas; (c) bloques validos;

16. OBTENCION DE
DATOS

17. EXPRESION DE LOS RESULTADOS