ENSAYOS EN LAS ROCAS PARA OBTENER PROPIEDADES MECNICAS

AUTORES:MEDALITJUDIWILLICLARONNNNPRESENTADO A:ING. MAX PORRASUNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRINFACULTAD DE INGENIERAESCUELA DE CIVILTUNELESCERRO DE PASCO2015ResumenLos materiales ptreos se emplean actualmente en casi todos los procesos edificatorios y debido a esto se le realizan diferentes pruebas, pudiendo ser tanto fsicas como mecnicas; en estas, se emplean diversos ensayos el cual la finalidad es para la determinacin de la resistencia mecnica en las rocas , determinado caractersticas mecnicas con alta confiabilidad y factibilidad; los mtodos a tratar son los accesible y ms utilizados en nuestro medio, cuyos resultados ayudan a conocer mejor el comportamiento mecnico de los materiales ptreos.

IntroduccinDesde hace mucho tiempo y principalmente en la actualidad la construccin de tneles y obras subterrneas de diferentes aplicaciones (obras mineras, obras hidroelctricas, obras hidrulicas y obras de transporte urbano) demandan un conocimiento bsico del macizo rocoso que en ms proporcin se trata durante el proceso del estudio y ejecucin del proyecto de tnel. Caracterizar el macizo rocoso quiere decir recopilar la informacin necesaria para construir los modelos geolgicos y geomecanicos. La recopilacin de los datos debe referirse a identificar todos los rasgos estructurales que controlan la estabilidad de la obra por construirse. El anlisis geomecanico envuelve la comprensin de la respuesta mecnica del macizo rocoso para determinar la estabilidad y requerimientos de sostenimiento. (Hernn y Byron,2004, p.17)Uno de los modelos de estudio en las construccin de tneles es el modelo geomecanico, el cual como ciencias la geomecanico abarca como una de sus disciplina la Mecnica de Rocas, cuyo estudio es el comportamiento de las masas de roca y especialmente las propiedades que tienen importancia en la resistencia de materiales rocosos.

ENSAYO DE COMPRESIN TRIAXIAL (AASHTO T 266 (ASTM D 2664))La mecnica de rocas es un ciencia terica y aplicada que estudia el comportamiento fsico de las cocas sometidas a condiciones de esfuerzo de diversos orgenes. (Controls,2005, p.167), cuando en el laboratorio se somete una muestra de roca a condiciones de esfuerzo definidas, el diagrama de tencin - deformacin puede mostrar comportamientos de no linealidad tambin para deformaciones muy pequeas, histresis, anisotropa, condiciones de fluencia, etc. Todos estos fenmenos pueden describirse matemticamente.Muestreo de la roca y preparacin de la muestraCon unos picos para roca se identifica preliminarmente la roca, para luego con una cortadora de testigos y esmeriladora se obtiene un muestra de roca perfectamente maquinada, en laboratorio se prepara la muestra con diversos equipos hasta obtener testigos de roca hasta 50mm de dimetro por 100mm de longitud.Ensayo de resistencia y Deformacin El ensayo triaxial se ejecuta en muestras de roca contenidas en una membrana de goma que se coloca dentro de una clula triaxial y se somete a una presin isotrpica (Normalmente entre 5 y 60Mpa) que se mantiene constante para todo el ensayo, a continuacin se aplica una carga axial.Ensayo triaxial en materia rocoso con medicin de las deformaciones axiales

A partir de las mediciones registradas durante el ensayo, se obtiene la siguiente informacin: Velocidad de tensin en funcin de la deformacin axial y radial Tensin mxima de rotura Mdulo de Young tangente y secante medido en la curva de tensin-deformacin axial Proporcin entre la deformacin radial y la deformacin axial para obtener el coeficiente de Poisson Tensin mxima respecto a la presin de la clula (en los ensayos triaxiales) para definir la envolvente de rotura y las propiedades correspondientes (cohesin y friccin).Otro importante parmetro investigado en los ensayos triaxiales son las caractersticas de permeabilidad de las rocas y el comportamiento de la roca cuando se ve sometida a una presin de agua elevada, especialmente para el estudio de cimentaciones de presas, y normalmente para tneles y cavidades subterrneas.

Procedimiento para el ensayo1. Ensamblar la clula triaxial y colocar dentro de ella la membrana y tapar fuerte para evitar que fugas de hidrolina.

2. Colocar dentro de la clula ya con la membrana puesta el testigo de relacin altura/dimetro=2.5. Mediante la bomba hidaulica se inyectara hidrolina dentro de la celula triaxial para sujetar el testigo colocado dentro e ella.

3. Se colocan dos soportes e los huecos de la tapa de la celula triaxial para ya colocarlo dentro de la prensa hidrulica.

4. Una vez colocados los soportes dentro de la clula triaxial, se procede a colocar perpendicularmente la clula dentro de la prensa hidrulica, para aplicar una determinada carga que har fracturar el testigo, y a su vez tambin el equipo triaxial bombeara hidrolina a un esfuerzo de 5, 10, 15 Mpa respectivamente para ayudar al fractura miento de la muestra.