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• Saul Mollocahuana Patino

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GEOMECANICA. “ENSAYO DE COMPRESION UNIAXIAL UCS”.

Laboratorio 6.

INTEGRANTES:   

MOLLOCAHUANA PATIÑO; SAUL PACHAO BRANDON; ANTON GIANCARLOS PUMA PUMACHARA; NILSON

I.

INTRODUCCION.

Este ensayo usa sus principios físicos y mecánicos para clasificar las rocas. La geomecánica es la unión de la Mecánica de Los Suelos más la Mecánica de Rocas. La línea divisoria entre ambas está en la Resistencia Compresiva Uniaxial (UCS). Para rocas con un UCS > 0.25 MPa, se trata de Mecánica de Suelos. Para Rocas con un UCS > 0.25 MPa se trata con mecánica de Rocas, esto según las Normas ISRM 1979 (ISRM, International Society for Rock Mechanics, con base en Lisboa Portugal). II.

OBJETIVOS.   

III.

Conocer los procedimientos establecidos según la norma ASTM D2938, y el método sugerido por la ISRM. Conocer la metodología de ensayo en compresión uniaxial en probetas de roca. Determinar el esfuerzo de compresión sin confinamiento del testigo cilíndrico de roca y medir su resistencia a la compresión.

EQUIPO:

 EQUIPOS  Máquina de compresión lineal semiautomática DIGIMAX COMPACT de capacidad 3000KN de fuerza; para testigos cilíndricos de hasta 160x320mm y testigos cúbicos de hasta 200mm platinas de compresión de 300 mm de diámetro por 50mm de espesor.



Placas de asiento. La máquina de ensayos está equipada con dos placas de asiento en forma de disco. Una de las placas, el superior, tiene una base esférica y el otro, el inferior, una base rígida. El centro del asiento esférico debe coincidir con el centro del testigo que será colocado sobre él.

 MARCA.  CONTROLS

 CÓDIGO.  

IV.

50-C34B03: Equipo DIGIMAX COMPACT 45-D9035: Dispositivo de compresión.

MATERIALES. 1. DIGIMAX COMPACT 2. Dispositivo de compresión 3. Placas de asiento 4. Accesorios de ensayo 5. Pc. y software DATA COMPACT, para gráfico de ensayo 6. Probeta o muestra de roca 7. Guía de laboratorio 8. Hoja de cálculo 9. Libreta de apuntes 10. Calculadora 11. Pizarra 12. Plumones 13. Lapicero 14. Proyector Multimedia

V.

DESCRIPCIÓN DE LA MUESTRA:

Lutita (Pelita) La lutita es una roca sedimentaria detrítica o clástica de textura pelítica, variopinta; es decir, integrada por detritos clásticos constituidos por partículas de los tamaños de la arcilla y del limo. En las lutitas negras el color se debe a existencia de materia orgánica. Si la cantidad de ésta es muy elevada se trata de lutitas bituminosas. Es una roca sedimentaria compuesta por partículas del tamaño de la arcilla, grupo de la caolinita y restos de cuarzo, feldespato mica, hematita, epidota y limonita. Son de colores muy variables: gris, verde, amarilla, café. Estas rocas detríticas de grano fino constituyen más de la mitad de todas las rocas sedimentarias. Las partículas de estas rocas son tan pequeñas que no 3

pueden identificarse con facilidad ya que tiene tamaños menores a 1/256 mm. Las diminutas partículas de la lutita indican, que se produjo un depósito como consecuencia de la sedimentación gradual de corrientes poco turbulentas, que mantienen suspendidas las partículas del tamaño de la arcilla hasta que estas se reúnen para formar agregados mayores. Conforme se acumula el limo y la arcilla, tienden a formarse capas delgadas a las que se les denominan laminas; durante esta fase las partículas adoptan una alineación paralela reordenando los granos y reduciendo el tamaño de los espacios de los poros lo que no permite la circulación fácil de las soluciones cementantes. Por consiguiente, las lutitas suelen describirse como débiles, porque están poco cementadas.

Ilustración 1. Muestra para ensayo. VI.

PROCEDIMIENTO:  Identificar las muestras.  Medir las dimensiones de la muestra para validar si satisface las condiciones del ensayo.

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  

Asegurar que el asiento esférico pueda girar libremente sobre su base. Limpiar las caras de los bloques superior e inferior y del testigo. Se recubre la muestra con una membrana cuyo fin será el de evitar que al momento de fallar la roca no salten fragmentos y dañen a personas u objetos de alrededor.



Colocar el testigo sobre el asiento inferior. La carga y asiento superior se acercan hacia el testigo gradualmente hasta que se obtienen un asentamiento uniforme de la carga sobre el testigo.



Se sitúa el testigo de tal forma que el pistón de la máquina quede paralelo a las caras transversales de la muestra.

5



medir la presión a la cual está siendo sometida la muestra mediante un manómetro conectado directamente a la prensa hidráulica, la presión debe ser medida a cada instante ya que, al momento de fallar, la aguja que indica el valor de la carga vuelve al punto de partida.



Una segunda persona será la encargada de ir aumentando paulatinamente la presión en la prensa hidráulica. Una vez falle el testigo se retira y se analizan las condiciones y modo de ruptura.



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VII.

RESULTADOS DEL ENSAYO:

FLOG0000 TXT. 500 400 300 200 100 0 -100

00:00:00:00

00:00:01:26

Series1

00:00:00:00 00:00:01:26 00:00:02:53 00:00:04:20 00:00:05:48 00:00:07:15 00:00:07:41

0 1.433 2.883 4.333 5.8 7.25 7.683

Series2

1.013 111.536 214.8 328.292 441.629 -0.39 -0.502

00:00:02:53 Series3

0.081 0.081 0.076 0.079 0.079 0.08 0.076

00:00:04:20 Series4

-51.471 -51.471 -51.471 -52.068 -51.471 -51.77 -51.77

7

00:00:05:48 Series5

5.986 6.285 5.687 5.986 5.387 5.387 5.088

00:00:07:15

Series6

5.387 5.387 5.686 5.088 5.387 5.387 5.986

00:00:07:41

Series7

8.081 Min 8.081 7.782 8.081 Medio 7.782 6.884 6.286 Max

GRAPH01. TXT. 350 300 250 200 150 100 50 0 -50

0.5

1

1.5

2

2.5

230

230.5

231

231.5

451

451.5

452

452.5

453

-100 Series1

0.5 1 1.5 2 2.5 230 230.5 231 231.5 451 451.5 452 452.5 453

VIII.

IX.

1.013 1.182 1.407 1.576 1.801 286.944 287.62 288.351 288.914 -0.502 -0.502 -0.502 -0.502 -0.502

Series2

0.081 0.078 0.082 0.086 0.086 0.075 0.078 0.08 0.071 0.076 0.078 0.079 0.074 0.073

Series3

Series4

-51.471 -50.871 -51.172 -51.471 -51.471 -51.77 -52.068 -51.77 -51.172 -49.975 -52.367 -51.77 -52.068 -52.068

Series5

6.285 5.687 5.986 4.789 5.687 5.687 6.584 5.986 5.088 5.986 5.986 5.088 4.789 5.387

Series6

5.387 5.387 5.387 5.387 5.686 4.789 5.387 5.686 5.686 5.088 4.19 5.088 4.789 5.088

8.081 7.782 8.381 8.381 7.782 7.782 7.782 7.782 7.782 7.483 7.483 7.483 7.483 6.585

CONCLUCIONES:  El ensayo UCS nos permite determinar la clasificación de propiedades físicas en las rocas.  En las graficas representativas siempre van a tender a caer por la rotura de la muestra.

RECOMENDACIONES:  Al perfilar la muestra tratar de que el vértice del cilindro sea 90º. 8

 

Escoger una muestra que sea lo mas pura posible evitar venillas de otros materiales. En el ensayo de presión mantener una velocidad y una presión constante.

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