GRUPO 1:

Coaguila Choquehuanca, Patricia

Espinoza Taype ,Rocio

PROGRAMA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

MECANICA DE ROCAS

FACULTAD DE ARQUITECTURA E

INGENIERÍAS CIVIL Y DEL AMBIENTE

“ENSAYO DE COMPRECION Y TRACCION INDIRECTA SOBRE MUESTRA DE ROCA

CILINDRICA”

Ensayo #3 - LaboratorioMECANICA DE ROCAS

“ENSAYO DE COMPRECION Y TRACCION INDIRECTA SOBRE MUESTRA DE ROCA CILINDRICA”

1. INTRODUCCION

Esta prueba de compresión y tracción indirecta, es un ensayo muy fácil en su desarrollo y de mucha importancia para la clasificación de las rocas, de acuerdo a la resistencia de compresión y tracción, lo que nos facilitara en una proyección, para el diseño de diferentes obras de ingeniería.

En esta prueba podemos ver claramente que el material que utilizamos en este caso fue el BASALTO tiene un valor máximo de resistencia, cuando llegue hasta ese punto la muestra se fractura. El   comportamiento   mecánico   de   las   rocas   está   definido   por   su   resistencia y su   deformabilidad. La resistencia es el esfuerzo que soporta una roca para determinadas   deformaciones. Ya hablando de los ensayos las muestras fueron sometidas a ensayo de compresión que consistió en someter a compresión diametral una muestra cilíndrica, aplicando una carga de manera uniforme en todo el diámetro del basalto cilíndrico.

Y para el ensayo de tracción indirecta que consistió en hacer compresión de manera que aseguran la perpendicularidad de la sección de esta con respecto al eje de carga durante el ensayo.

ENSAYO OBJETIVO PREPARACION COMENTARIO

COMPRESION

Determinar el esfuerzo de compresión sin confinamiento de un testigo cilíndrico de roca.

Las bases de los testigos cilíndricos tienen que ser paralelas.

Es el ensayo de resistencia más común en Mecánica de Rocas pero es laborioso y costoso.

TRACCION INDIRECTA

Determinar la resistencia a la tracción de una roca a través de un ensayo de compresión perpendicular al testigo.

Los testigos cilíndricos de roca se cortan en disco.

Resulta una alternativa al ensayo de tracción directa.

2. TIPO DE ROCA Y LUGAR DE PROCEDENCIA DE LA MUESTRA

Granito3. OBJETIVOS

Someter a ensayos de compresión directa y tracción uniaxial a la roca granito.

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Obterner resultados para 3 distiontos ensayos comprecion seca ,comprecion humeda y el ensayo brasileno.Obtener rocas en forma cilindrica que tengan una altura maxima igual al doble del diametro; esto gracias a la diamantina. Mediante una grafica demostrar la tracion de la roca granito en funcion de (H/D vs Esfuerzo) metodo brasileno.Ultizando la maquina compresora,realizar los respectivos ensayos.

4. EXTRACCION DE MUESTRAS

4.1. Método de Extracción:

Para la extracción del granito primero hay que desmontar el terreno de donde se extraerá el material; es decir sacar todo el escombro y tierra q se encuentra en la superficie del cerro o la cantera donde se encuentra el material hasta encontrar descubierto la roca pura. Después de haber obtenido la roca pura con la ayuda de una gata se procede a levantar levemente para hacer más fácil la extracción.

Ya luego de extraído las rocas se las dejar secar por un mes aproximadamente debido a que estando húmedo no se puede "tablear" las planchas de piedra tiene que estar completamente seco.

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Cuando las rocas son extraídas al parecer son como ladrillos y partirlas hasta convertirlas en láminas delgadas (se tiene que lograr convertirlo en laminas). Para hacer ese trabajo se utiliza unos cinceles que les llaman "pichanton" y es así como obtienen el material. Pero ese trabajo se hace en cerros muy alejados de poblaciones o carreteras y si las hay aun así están en lugares inaccesibles.

4.2. Transporte del Material

5. MARCO TEORICO

Este ensayo consiste en someter a compresión diametral una muestra cilíndrica, igual a la definida en el ensayo Marshall, aplicando una carga de manera uniforme a lo largo de dos líneas o generatrices opuestas hasta alcanzar la rotura.

Esta configuración de carga provoca un esfuerzo de tracción relativamente uniforme en todo el diámetro del plano de carga vertical, y esta tracción es la que agota la muestra y desencadena la rotura en el plano diametral. La muestra es cargada a compresión según un plano diametral vertical de la misma. Para poder cargar la muestra 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 muestra durante el ensayo. Se utilizan unas placas de apoyo curvo. 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.

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Como se ha comentado anteriormente, la principal ventaja del método es la sencillez de su metodología. Este es un factor muy valorado por todas aquellas instituciones que necesitan caracterizar de una forma rápida, fiable las principales ventajas del ensayo:

Es un ensayo relativamente sencillo. Presenta similitud con otro tipo de ensayos como el Marshall. El tipo de muestra y el equipo son los mismos que los utilizados para otro tipo de ensayos. La rotura no se ve afectada por las condiciones de la superficie de la probeta. La rotura se inicia en una región relativamente uniforme de tensiones de tracción. El coeficiente de variación de los resultados del ensayo es relativamente bajo comparado con otros métodos. Tesoriere [8] en sus estudios habla de dispersiones inferiores al 10% en comparación con el de Marshall que pueden ser del 15-20%.

El ensayo de tracción indirecta no sólo da información de la resistencia a tracción indirecta, sino que también nos informa sobre propiedades elásticas resilientes (módulo de elasticidad estático o dinámico en función del tipo de carga aplicada), fisuración térmica, fisuración por fatiga, deformación permanente y puede utilizarse para evaluar el efecto de la humedad en mezclas bituminosas.5.1. Distribución de las tensiones en el Ensayo:

La solución teórica de la distribución de tensiones dentro de una probeta cilíndrica está basada en el análisis de un material de comportamiento elástico y lineal. Cuando una probeta cilíndrica es sometida a compresión diametral desarrolla un estado de tensiones bidimensional en su interior. La carga aplicada a lo largo de dos generatrices diametralmente opuestas describe planos principales de tensiones, uno horizontal y otro vertical. Particularmente en el plano vertical se produce una tensión variable de compresión y una tensión teóricamente uniforme de tracción.

El análisis de rotura de probetas cilíndricas de mezclas bituminosas sometidas a compresión diametral demuestra que la fisura inicial ocurre cuando la tensión horizontal de tracción desarrollada en el plano vertical de carga alcanza el valor de la resistencia a tracción del

material.

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Tomas W. Kennedy y W. Ronald Hudson desarrollaron las tensiones teóricas que se dan en una probeta cilíndrica sometida a una carga diametral, tal y como sucede en el ensayo de tracción indirecta. Esta distribución teórica de tensiones a lo largo de los ejes horizontales y verticales para una carga concentrada se muestra en la figura.

5.2. Distribución de tensiones en el diámetro horizontal

En la distribución de tensiones en el diámetro horizontal, se puede observar que en el centro de la probeta el esfuerzo de compresión vertical es 3 veces superior al de tracción horizontal. Las tensiones producidas en el diámetro horizontal son las siguientes:

Dónde: P, es la carga total aplicada (N) t, es la altura de la probeta (mm±0,1mm) d, es el diámetro de la probeta (mm±0,1mm) x, y, son las coordenadas respecto al centro de la probeta

6. PROCEDIMIENTO:

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A. Primero se obtuvo un bloque de roca del tipo granito del cual extraeremos las muestras

cilíndricas con ayuda de la broca de diámetro de 2”,para el cual se requirió el uso del equipo de la diamantina.

Uso del Equipo de Diamantina

B. Procedemos a extraer 6 muestras cilíndricas de dimensiones de diámetro = 5 cm y de alto = 10 cm (para tener una relación 1 a 2)

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Muestras cilíndricas extraídas (relación de 1 a 2 )

C. Se procedio a saturar dos muestras por 24 horas, luego pesamos las muestras cilíndricas húmedas y anotamos sus respectivos pesos.

D. Dejamos secar cuatro muestras por un día en el horno y una vez secas las volvemos a pesar.

E. Luego separamos las muestras: 3 para la compresión y 3 para la tracción indirecta.F. El procedimiento de compresión directa ya conocido es colocar la muestra y someterla a

una fuerza vertical hasta que la muestra falle.

Ensayo a compresion directa en la maquina comprensxora

G. Para la tracción indirecta colocamos la muestra horizontalmente y la sujetamos a través de apoyos curvos para mantenerla fija cuando se le esté sometiendo a fuerzas verticales.

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Ensayo a Traccion Indirecta (Ensayo Brasileño)

7. OBTENCION DE DATOS Y RESULTADOS

Para la obtención de los datos tuvimos seis muestras de granito en forma cilíndrica cuya relación es L/D = 2, las cuales tres servirán para el ensayo de tracción indirecta y tres para el ensayo de comprensión indirecto. Estas muestras fueron pesadas para luego tener su condición del contenido de humedad.Las ordenamos con un numero a cada muestra, también tendremos su longitud, área, diámetro, resistencia a la compresión y sus esfuerzos correspondientes. Seguido de un dibujo esquemático de la relación de esfuerzo con L/D .

7.1. TABLA:7.2. GRAFICA:

8. CONCLUSIONES

9. RECOMENDACIONES

Asegurarse que las muestras no estén fisuradas ni quiñadas, tratar que estén perfectamente cortadas.

Es muy recomendable meter las muestras al horno durante 24 horas a 105ºC para que queden bien secas antes del ensayo.

BIBLIOGRAFIA

EXCAVACIONES SUBTERRANEAS EN ROCA DE HOECK Y BROWN

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http://www.construmatica.com/libro/excavaciones_subterraneas_en_roca/21332 http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/6529/7/06.pdf

CRITERIOS DE ROTURA Y CLASIFICACIONES GEOMECANICAS, WWW.UPC.EDU.PE http://es.wikipedia.org/wiki/Andesita http://www.regmurcia.com/servlet/s.Sl?sit=c,365,m,108&r=ReP-27971-

DETALLE_REPORTAJESABUELO

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