CURSO:

MECANICA DE ROCAS II

DOCENTE:

ING. MIRANDA LOZANO ANDRÉS

ALUMNOS:

o LEON CONDOR LUISIN

o JACO FLORES ALEX

o ORE ACUÑA CESAR

o HUERTA VALER GUSTAVO

SECCION:

BI1001

HUANCAYO – PERU

DESCRIPCION PETROGRÁFICA DE LAS ROCAS, ENSAYO DE CARGA PUNTUAL

“Año de la Diversificación Productiva y Fortalecimiento de la Educación”

2015 – II

INDICE

1. INTRODUCCION……………………………………………………………....Pag3

2. EQUIPOS DE MATERIALES A UTILIZAR………………………………….Pag3

2.1. Martillo Schmidt……………………………………………………………Pag3

2.2. Balanza Kern……………………………………………………………….Pag4

2.3. Equipos de densidad relativa…………………………………………….Pag5

2.4. Estufa de Laboratorio……………………………………………………..Pag6

2.5. Cuna de testigo…………………………………………………………….Pag6

2.6. Muestra de testigo (dacita)……………………………………………....Pag7

3. OBJETIVOS…………………………………………………………………….Pag7

4. PROCEDIMIENTOS…………………………………………………………...Pag8

4.1. Determinación de peso en seco………………………………………...Pag8

4.2. Determinación de peso en húmedo…………………………………….Pag9

5. CALCULOS…………………………………………………………………...Pag10

6. EQUIPOS DE PROTECCION PERSONAL (EPP)………………………..Pag11

7. CONCLUCIONES…………………………………………………………….Pag12

8. RECOMENDACIONES………………………………………………………Pag12

9. BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………….Pag13

10. ANEXOS………………………………………………………………Pag13 -14

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1. INTRODUCCIÒN: En el presente informe se dará a conocer la resistencia de cada lado de nuestra muestra (testigo de brecha), para la determinación de la densidad de nuestra roca, es necesario haber obtenido la determinación en seco, y la determinación húmeda; además se realizara el ensayo de carga puntual.

2. EQUIPOS - MATERIALES A UTILIZAR Lápiz Rayador Porcelana Blanca Lupa de Aumento 14x y lupa de aumento 20x Probador de dureza Tabla de comparación de escala de Mohs Equipo de corte de Bloques o DDH’s Pulidora/Desbastadora Peine de Barton Equipo extractor de muestras Equipo de Carga Puntual o Pult-test Martillo Schmidt Balanza Kern Equipo de densidad relativa Estufas de laboratorio Cuna de Testigo Muestra (brecha)

2.1.Peine de Barton.- Si hablamos de la aplicación del Peine de Barton se viene la idea de que para el estudio de las discontinuidades en el interior de la masa rocosa ya que ahí el macizo rocoso presenta una resistencia al corte y a la compresión menor.Para estimar la resistencia de los macizos rocosos, caracterizados por la existencia de las discontinuidades geológicas, es necesario de discontinuidades, el estado de comportamiento mecánico- estructural del macizo rocoso.

La rugosidad de la Junta

El parámetro de la rugosidad superficial de la junta se obtiene con el Peine de Barton, se obtiene una línea que se compara con una escala de perfiles; propuestas por Barton. Cada perfil tiene asignado un número de clasificación JRC que varía entre 0 y 20 (JRC = coeficiente de rugosidad de la junta)

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Método empírico para la evaluación del índice de JRC:

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𝐽𝑅𝐶 = α – φRLog ( JCS/σ) ΦR = Angulo de fricción de corte residual σ = presión normal en la superficie de la junta generada por el peso de la parte superior de la muestra. JCS = resistencia de la junta medida con el martillo de Schmidt.

Influencias de las rugosidades:

Øp = Øb +i Øp = irregularidad de la superficie (30º A 70º). i = ángulo de rugosidad (0º A 40º) Øb = ángulo básico de fricción.

Criterio de Barton y Choubey:

T=σn tag [JRC log 10 (JCS/σn) + Ør] T y σn = esfuerzos tangencial y normal efectivo sobre el plano de discontinuidad Ør = ángulo de rozamiento residual JRC = coeficiente de rugosidad de la discontinuidad JCS = resistencia a compresión de las paredes de las discontinuidades

PROCEDIMIENTO HALLADO EN EL LABORATORIO

1. Se inicia con la elección de la muestra a trabajar.2. Alineación de las puntas del peine de barton.3. Sujetar la muestra de manera horizontal para tener una mayor distancia

de estudio.4. Presionar el peine de barton sobre la muestra, obteniendo así varios

perfiles al contorno de la roca.5. Dibujar la silueta obtenida en una hoja en blanco.6. Con el dibujo terminado, se pasa a comparar con los coeficientes de los

perfiles típicos de rugosidad.7. Se determina la competencia de la muestra.

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Elección de la muestra a trabajar

La elección no tendrá condiciones ya que se tomara una muestra *brecha* de la cual necesitamos determinar su grado de su rugosidad

Alineación de las puntas del peine de barton.

La alineación de las puntas del peine de barton se tiene que realizar en una superficie plana, ya que de ella dependerá la determinación de los perfiles con mayor precisión.

Sujetar la muestra de manera horizontal

Sujetar la muestra viendo la mayor longitud para así tener un perfil más amplio de la muestra.

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Presionar el peine de barton sobre la muestra.

Presionar el peine sobre la muestra de modo equilibrado en ambas partes, cuidando que las puntas del peine no se doblen y obtener resultados más precisos. Se recomienda hacer la prueba alrededor la muestra para determinar con mayor exactitud el grado de rugosidad de la muestra.

TOMA DE PERFILES AL CONTORNO DE LA MUESTRA

Primer perfil:

Aquí tenemos el grafico n° 1 (perfil de rugosidad) la cual al ser comparada con los perfiles típicos de seguridad podremos asimilarla al grafico n°4.

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Segundo perfil:

Aquí tenemos el gráfico n° 2 la cual al ser comparada con los perfiles típicos de seguridad podremos ver una similitud con el grafico n° 7.

Tercer perfil:

Aquí tenemos el gráfico n° 3 la cual al ser comparada con los perfiles típicos de seguridad podremos ver una similitud con el grafico n° 5.

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Segundo perfil:

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Aquí tenemos el gráfico n° 4 la cual al ser comparada con los perfiles típicos de seguridad podremos ver una similitud con el

grafico n° 10.

2.2.Balanza Kern.-

Este tipos de balanza son fabricadas por los principios de la DIN ISO 9001: 2008; este tipo de balanzas poseen las características y prestaciones necesarias para realizar pesados rápidos y seguros; la serie 573 es concebida para el desarrollo de la medición de humedad, y la determinación de la sustancia seca.

Características:

Cubierta de metal robusta Guía de operación paso a paso fácil Logra pesar Max 4200g ; d = 0,01g Prerreducciòn numérica del peso de tara para recipiente de peso

conocido. Útil para el control de cantidades de llenado. Posee una optimización automática de referencias mejora

gradualmente el valor medio del peso de la pieza de contaje.

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2.3. Equipos de densidad relativa.- Son los siguientes:

- Canastilla- Gancho- Cubeta

Canastilla Gancho

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BALANZA KERN

Cubeta

2.4.Estufas de Laboratorio .- Este tipo de estufas es especialmente adecuados a ensayos de suelos, áridos y asfaltado; posee un recubrimiento interno y externo de acero inoxidable, con un aislamiento de 60mm de grosor, calentamiento rápido, control digital de fácil lectura y ventilación forzada con una temperatura máxima de 200ºC.

Características

Sistema de control digital PID Protección contra sobrecalentamiento Ventilación forzada Uniformidad y precisión a alta temperatura Se suministra las muestras en bandejas.

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2.5. Cortadora de Bloques DDH’s

El objetivo de este equipo es para reducir el tamaño de la roca y obtener una muestra, para poder hacer trabajos físico – mecánicos de la muestra.

2.6. Muestra (BRECHA)

MUESTRA: Brecha

TIPO DE ROCA: Roca Sedimentaria

DIAMETRO: 4.19mm

TEXTURA: Irregular ya que sus

clastos están juntos.

DISCONTINUIDADES: Nuestra muestra posee discontinuidades lenticulares en superficie y angulosas.

GRADO DE ALTERACIÓN: Alteración hidrotermal

COMPOSICION: Fragmentos angulosos, redondeados, cemento arenoso.

TAMAÑO DEL GRANO: 2mm – 4mm grosero

COLOR: Purpura oscuro

DUREZA: 4 (escala de Mohs)

DENSIDAD: 2.0 – 2.7

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3. OBJETIVOS:

Saber utilizar adecuadamente cada uno de los equipos para poder determinar la densidad de la roca.

Utilizar la estufa de laboratorio para un adecuado secado de nuestra muestra y poder obtener el peso en seco.

Realizar el cálculo adecuado con los datos obtenidos por la balanza Kern.

Poder determinar la resistencia de nuestra muestra (dacita) en Mpa.

Calcular el peso saturado de nuestra muestra de dacita.

4. PROCEDIMIENTO :

4.1. Determinación del peso en seco

1ero: Tener nuestra muestra brecha en forma de un ensayo (d = 4.19mm)

2do: Colocar nuestra muestra en la estufa de laboratorio a una temperatura de 100ºC por un tiempo de 6h para el secado adecuado.

3ero: Retirar nuestra muestra de la estufa de laboratorio y lograr que se enfrié.

4to: Calibrar la balanza en 0gr mediante el nivel de la balanza.

6to: Colocar nuestra muestra (ensayo - brecha) en la balanza y pesar su peso de la muestra aire (peso seco) que es 108.85gr.

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4.2. Determinación del peso húmedo

1er: Colocar la canastilla en el gancho.

2do: Sumergir la canastilla en la cubeta de agua a una altura de 10cm.

3ero: Luego poner en cero la balanza.

4to: Se sube la canastilla y se añade en el interior nuestra muestra (ensayo de brecha).

5to: Se baja la canastilla a una altura de 10cm y automáticamente se toma el peso de humedad reflejada en la balanza de Kern 68.30gr.

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5. CALCULOS

CALCULO DEL PESO SATURADO:

DATOS:

Peso seco: 108.85 gr (dato obtenido pesando en la balanza)

Peso húmedo: 68.30 gr (dato obtenido pesando en la balanza)

Densidad del agua: 1gr/cc (dato obtenido por teoría)

SOLUCION:

- Restamos los dos pesos:

M = 108.85 – 68.30 = 40.55 gr

CALCULO DE LA DENSIDAD DE NUESTRA MUESTRA (BRECHA)

- Mediante la formula ¿MV

se obtiene el volumen

V= (1gr/cc) x (40.55gr) = 40.55cc

- Mediante la formula ¿MV

se obtiene la densidad de la muestra

¿108.85gr40.55cc

= 2.68 gr/cc

6. EQUIPOS DE PROTECCION PERSONAL (EPP)

Los EPP se deben usar obligatoriamente, ya que reducen los riesgos que generan los agentes físicos así como el polvo, el ruido.

a. Zapato de seguridad

El calzado de seguridad está llamado a proteger los pies contra diferentes riesgos presentes en los lugares de trabajo

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b. Chaleco de seguridad

Un chaleco reflectante es un implemento utilizado a veces por las personas que van a pie por lugares donde circulan coches para mejorar su seguridad cuando son iluminados por la luz de los faros

c. Guantes de seguridad

Para proteger al trabajador de todos los riesgos que se generan al manipular herramientas o materiales filosos, bordes cortantes, virutas metálicas, ciertos golpes y otros tantos riesgos físicos

7. CONCLUCIONES

Densidad es una propiedad elemental y fundamental de los materiales, relacionada con la naturaleza de sus constituyentes y la existencia de espacios vacíos entre ellos. La densidad () se define como la masa (M) por unidad de volumen (V), y se expresa en kg/m3.

Este ensayo de laboratorio es muy interesante, puesto que por medio de él podemos conocer la densidad seca y húmeda dela muestras aplicando todos los procedimientos mencionados.

Fue muy importante realizar una muestra de testigo en laboratorio para poder aprender los procesos y de qué manera se realiza una perforación.

El tiempo de perforación de una roca intrusiva, como la dacita es de 2’40’’

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La resistencia de nuestra roca nos demuestra, que se necesita muchos golpes con el martillo Schmidt para romper la muestra. (Alta resistencia)

Posee una carga puntual entre el rango de (4 - 10) Mpa.

Mediante la resolución de los cálculos matemáticos se concluye que nuestra muestra posee una densidad de 2.68 gr/cc por lo tiene una resistencia de 131 Mpa.

El equipo de densidad relativa es muy importante; ya que con este se pudo obtener los datos exactos de nuestra muestra (ensayo - dacita) como el peso en seco (108.85 gr) y peso húmedo (40.55gr).

Se puede concluir que la densidad es una propiedad física que nos permite saber la ligereza o pesadez de una sustancia, la cual puede ser determinada por una relación de masa volumen.

8. RECOMENDACIONES

Se recomienda en saber utilizar los equipos de laboratorio para poder identificar y realizar los datos exactos en nuestras muestras.

Se recomienda el uso de tablas, para poder apreciar las diferentes resistencias de las muestras desarrolladas por los estudiantes.

Se recomienda a los estudiantes en saber ver las características de la brecha, debido a que si esta se encuentra por fenómenos de hidrotermalismo, se originaria mineralización de plomo y zinc.

9. BIBLIOGRAFIA

http://www.regmurcia.com/servlet/s.Sl?sit=c,365,m,108&r=ReP-27970- DETALLE_REPORTAJESABUELO

http://www.ing.unlp.edu.ar/constr/g1/T%20P%201%20Relac%20Vol%20y%20Grav %20resuelto%202008.pdf

http://www.pce-iberica.es/instrumentos-de-medida/balanzas/balanzas- kern.htm#humedad

http://www.kern-sohn.com/lshop,showdetail,14315702877970,es,1431570327- 8192,produkte.194.195,573%7C-%7C-%7C195,3,Tshowrub--produkte.194.195,.htm

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http://www.humboldtmfg.com/digital-catalog/Spanish/catalog-pdf/Page%20119.pdf

https://es.scribd.com/doc/125176620/El-Martillo-de-Schmidt

http://www.academia.edu/7733010/TABLAS_GEOMECANICAS_1

10. ANEXOS

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Obtención de nuestro testigo de (brecha)

Retirando de la estufa de laboratorio las muestras

Balanza Kern con muestra de ensayo (Brecha)

Muestra añadida en la canastilla, para la prueba de

humedad

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