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1. Alcance 1.1 Estos cuatro métodos de ensayo cubren la determinación de la resistencia de los especímenes de núcleo de roca intacta en compresión uniaxial y triaxial. Los métodos A y B determinan la resistencia a la compresión triaxial a diferentes presiones y los métodos C y D determinan la resistencia uniaxial no confinada. 1.2 Los métodos A y B pueden usarse para determinar el ángulo de fricción interna, ángulo de resistencia al corte y intercepción de cohesión. 1.3 Los métodos B y D especifican el aparato, la instrumentación y los procedimientos para determinar la deformación tensión-eje y las curvas tensión-deformación lateral, así como el módulo de Young, E y la razón de Poisson, υ. Estos métodos no prevén mediciones de presión de poro y los especímenes no están drenados (los platos no están ventilados). Por lo tanto, los valores de resistencia determinados son en términos de tensión total y no se corrigen para las presiones de poros. Estos métodos de ensayo no incluyen los procedimientos necesarios para obtener una curva tensión-deformación más allá de la resistencia final. 1.4 Opción: permite realizar pruebas a diferentes temperaturas y puede aplicarse a cualquiera de los métodos de ensayo, si así se solicita. 1.5 Esta norma reemplaza y combina los siguientes métodos de ensayo estándar: D2664 Resistencia a la compresión triaxial de muestras de núcleo de roca no drenadas sin mediciones de presión de poro; D5407 Módulos elásticos de muestras de núcleo de roca no drenadas en compresión triaxial sin mediciones de presión de poro; D2938 Resistencia a la compresión no con fi nida de las muestras de núcleo de roca intacta; y Módulos elásticos D3148 de muestras de núcleo de roca intacta en compresión uniaxial. Los cuatro estándares originales ahora se refieren como Métodos en esta norma. 1.5.1 Método A: Resistencia a la compresión triaxial de muestras de núcleo de roca no drenadas sin mediciones de la presión de poros. 1.1 Estos cuatro métodos de ensayo cubren la determinación de la resistencia de los especímenes de núcleo de roca intacta en compresión uniaxial y triaxial. Los métodos A y B determinan la resistencia a la compresión triaxial a diferentes presiones y los métodos C y D determinan la resistencia uniaxial no confinada. 1.2 Los métodos A y B pueden usarse para determinar el ángulo de fricción interna, ángulo de resistencia al corte y intercepción de cohesión. 1.3 Los métodos B y D especifican el aparato, la instrumentación y los procedimientos para determinar la deformación tensión-eje y las curvas tensión-deformación lateral, así como el módulo de Young, E y la razón de Poisson, υ. Estos métodos no prevén mediciones de presión de poro y los especímenes no están drenados (los platos no están ventilados). Por lo tanto, los valores de resistencia determinados son en términos de tensión total y no se corrigen para las presiones de poros. Estos métodos de ensayo no incluyen los procedimientos necesarios para obtener una curva tensión-deformación más allá de la resistencia final.

1.4 Opción: permite realizar pruebas a diferentes temperaturas y puede aplicarse a cualquiera de los métodos de ensayo, si así se solicita. 1.5 Esta norma reemplaza y combina los siguientes métodos de ensayo estándar: D2664 Resistencia a la compresión triaxial de muestras de núcleo de roca no drenadas sin mediciones de presión de poro; D5407 Módulos elásticos de muestras de núcleo de roca no drenadas en compresión triaxial sin mediciones de presión de poro; D2938 Resistencia a la compresión no con fi nida de las muestras de núcleo de roca intacta; y Módulos elásticos D3148 de muestras de núcleo de roca intacta en compresión uniaxial. Los cuatro estándares originales ahora se refieren como Métodos en esta norma. 1.5.1 Método A: Resistencia a la compresión triaxial de muestras de núcleo de roca no drenadas sin mediciones de la presión de poros. 1.5.1.1 El método A se utiliza para obtener determinaciones de resistencia. La deformación no se mide típicamente; por lo tanto no se produce una curva tensión-deformación. 1.5.2 Método B: Módulos elásticos de muestras de núcleo de roca sin drenar en compresión triaxial sin mediciones de la presión de poro. 1.5.3 Método C: Fuerza de compresión uniaxial de las muestras de núcleo de roca intacta. 1.5.3.1 El método C se utiliza para obtener determinaciones de resistencia. La deformación no se mide típicamente; por lo tanto no se produce una curva tensión-deformación. 1.5.4 Método D: Módulos elásticos de muestras de núcleo de roca intacta en compresión uniaxial. 1.5.5 Opción A: Variación de temperatura-Se aplica a cualquiera de los métodos y permite realizar pruebas a temperaturas por encima o por debajo de la temperatura ambiente. 1.6 Para un material isotrópico en los Métodos de Ensayo B y D, la relación entre los módulos de corte y masa y el módulo de Young y la relación de Poisson son:

dónde: G = módulo de cizallamiento, K = módulo de volumen, E = módulo de Young, y υ = relación de Poisson. 1.6.1 La aplicabilidad de ingeniería de estas ecuaciones disminuye con el aumento de la anisotropía de la roca. Es deseable llevar a cabo ensayos en el plano de foliación, escisión o lecho y en ángulo recto con el mismo para determinar el grado de anisotropía. Se observa que las

condiciones desarrolladas para los materiales isotrópicos pueden dar sólo resultados calculados aproximados si la diferencia en los módulos elásticos en dos direcciones ortogonales es mayor que 10% para un nivel de tensión dado. 1.7 Métodos de ensayo B y D para determinar las constantes elásticas no se aplican a las rocas que sufren cepas inelásticas significativas durante el ensayo, tales como potasa y sal. Los módulos elásticos para estas rocas deben determinarse a partir de ciclos de descarga-recarga que no están cubiertos por estos métodos de ensayo. 1.8 Los valores expresados en unidades SI deben considerarse como estándar. No se incluyen en esta norma otras unidades de medida. 1.9 Todos los valores observados y calculados deberán ajustarse a las directrices para dígitos significativos y redondeo establecidos en la Práctica D6026. 1.9.1 Los procedimientos utilizados para especificar cómo se recogen los datos, se registran o se calculan, en esta norma se consideran como el estándar de la industria. Además, son representativos de los dígitos signi fi cativos que generalmente deben ser retenidos. Los procedimientos utilizados no consideran la variación material, el propósito de obtener los datos, los estudios de propósito especial, o cualquier consideración para los objetivos del usuario; y es una práctica común aumentar o reducir los dígitos significativos de los datos reportados para que sean proporcionales a estas consideraciones. Está fuera del alcance de esta norma considerar los dígitos significativos utilizados en los métodos analíticos para el diseño de la ingeniería. 1.10 Esta norma no pretende abordar todos los problemas de seguridad, si los hay, relacionados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer prácticas apropiadas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones regulatorias antes de su uso. 4. Resumen del Método de Prueba 4.1 Un espécimen del núcleo de la roca se corta a la longitud y los extremos se mecanizan fl. El espécimen se coloca en un bastidor de carga y, si es necesario, se coloca en una cámara de carga y se somete a presión de confinamiento. Para un espécimen ensayado a una temperatura diferente, la muestra de ensayo se calienta o enfría a la temperatura de ensayo deseada antes del inicio de la prueba. La carga axial sobre la muestra se incrementa y se mide continuamente. Las mediciones de deformación no se obtienen para los métodos A y C, y se miden como una función de la carga hasta que se obtienen la carga máxima y el fallo para los métodos B y D. 5. Significancia y uso 5.1 Los parámetros obtenidos de los Métodos A y B son en términos de tensión total no drenada. Sin embargo, hay algunos casos en los que tanto el tipo de roca como la condición de carga del problema en consideración requerirán que se determine la tensión efectiva o los parámetros drenados. 5.2 Método C, la fuerza de compresión uniaxial de la roca se utiliza en muchas fórmulas de diseño y algunas veces se utiliza como propiedad de índice para seleccionar la técnica de excavación apropiada. Se sabe que la deformación y la resistencia de la roca son funciones de presión de con fi nación. El método A, prueba de compresión triaxial, se usa comúnmente para simular las

condiciones de estrés bajo las cuales existen masas de roca subterráneas. Las constantes elásticas (Métodos B y D) se utilizan para calcular el esfuerzo y la deformación en estructuras de roca. 5.3 Las propiedades de deformación y resistencia de los núcleos de roca medidos en el laboratorio no suelen reflejar con precisión las propiedades in situ a gran escala, ya que éstas están fuertemente influenciadas por las juntas, fallas, inhomogeneidad, planos de debilidad y otros factores. Por lo tanto, los valores de laboratorio para las muestras intactas deben emplearse con un juicio adecuado en aplicaciones de ingeniería. NOTA 2-La calidad del resultado producido por esta norma depende de la competencia del personal que la realiza y de la idoneidad de los equipos e instalaciones utilizados. Las agencias que cumplen con los criterios de la Práctica D3740 generalmente se consideran capaces de realizar pruebas competentes y objetivas. Se advierte a los usuarios de esta norma que el cumplimiento con la Práctica D3740 no asegura por sí solo resultados confiables. Los resultados fiables dependen de muchos factores; La práctica D3740 proporciona un medio para evaluar algunos de esos factores. 6. Aparato 6.1 Aparatos de compresión: 6.1.1 Métodos A a D: 6.1.1.1 Dispositivo de carga: el dispositivo de carga deberá tener capacidad suficiente para aplicar carga a una velocidad que cumpla los requisitos especificados en 9.4.1. Se verificará a intervalos de tiempo adecuados de acuerdo con los procedimientos establecidos en las Prácticas E4 y se ajustará a los requisitos prescritos en el método. El dispositivo de carga puede estar equipado con un transductor de desplazamiento que puede usarse para hacer avanzar el pistón de carga a una velocidad especificada. NOTA 3 - Para los MétodosA y B, si el dispositivo de medición de carga está situado fuera del aparato de compresión de con fi guración, es necesario realizar calibraciones para determinar la fricción del sello para asegurarse de que las cargas medidas cumplen la precisión especificada en las Prácticas E4. 6.2 Sistema de Con fi nación: 3 6.2.1 Métodos A y B: 6.2.1.1 Aparatos de Con fi nación 4 - El aparato de presión de con fi nación consistirá en una cámara en la que la probeta de ensayo podrá ser sometida a una presión de fluido lateral constante ya la carga axial requerida. El aparato debe tener válvulas de seguridad, puertos de entrada adecuados para llenar la cámara, y mangueras, medidores y válvulas asociados según sea necesario. 6.2.1.2 Membrana flexible: esta membrana encierra el espécimen de roca y se extiende sobre los rodillos para evitar la penetración por el líquido de con fi nación. Un manguito de caucho natural o sintético o plástico es satisfactorio para los ensayos a temperatura ambiente; sin embargo, las chaquetas de goma de metal o de alta temperatura (viton) son usualmente necesarias para pruebas de temperatura elevada. La membrana será inerte con respecto al fluido de con fi nación y cubrirá los poros pequeños de la muestra sin romperse cuando se aplique la presión de confinamiento. Los recubrimientos de caucho de plástico o de silicona pueden aplicarse

directamente a la muestra siempre que estos materiales no penetren y fortalezcan o debiliten la muestra. Se debe tener cuidado de formar un sello eficaz donde se encuentran la platina y la muestra. Las membranas formadas por revestimientos estarán sujetas a los mismos requisitos de rendimiento que las membranas elásticas de manguito. 6.2.1.3 Dispositivo de mantenimiento de la presión-Una bomba hidráulica, un intensificador de presión u otro sistema que tenga capacidad suficiente para mantener la presión lateral deseada hasta un 61% durante todo el ensayo. La presión de confinamiento se medirá con un manómetro hidráulico o un transductor electrónico con una precisión de al menos el 61% de la presión de confinamiento, incluidos los errores debidos al equipo de lectura, y una resolución de al menos el 0,5% de la presión de confinamiento. 6.2.1.4 Líquidos de presión de conexión - Se utilizarán fluidos hidráulicos compatibles con el dispositivo de mantenimiento de la presión y las membranas flexibles. Para las pruebas que utilizan la Opción A, el fluido debe permanecer estable a los niveles de temperatura y presión designados para el ensayo. 6.2.2 Opción A: 6.2.2.1 Caja de temperatura-La caja de temperatura deberá ser un sistema interno que encaje en el interior del aparato de carga o del aparato de presión de confinamiento, un sistema externo que contenga todo el aparato de presión de confinamiento o un sistema externo que abarque el aparato de ensayo completo. Para temperaturas altas o bajas, normalmente es necesario un sistema de calentadores o enfriadores, respectivamente, aislantes y dispositivos de medición de temperatura para mantener la temperatura especificada. La temperatura se medirá en tres lugares, con un sensor cerca de la parte superior, uno a mediana altura y otro cerca de la parte inferior de la muestra. La temperatura "media" de la muestra, basada en el sensor de altura media, se mantendrá dentro de los 61 ° C de la temperatura de ensayo especificada. La diferencia de temperatura máxima entre el sensor de altura media y cualquiera de los dos sensores de extremo no debe superar los 3 ° C. NOTA 4: Una alternativa para medir la temperatura en tres lugares a lo largo de la muestra durante la prueba es determinar la distribución de la temperatura en una muestra que tiene sensores de temperatura ubicados en los taladros en un mínimo de seis posiciones: a lo largo de la línea central y la periferia de la muestra en mediados de altura y cada extremo de la muestra. El espécimen puede originarse del mismo lote que las muestras de ensayo y cumplir con las mismas tolerancias dimensionales y con el mismo grado de intactibilidad. El punto de ajuste del controlador de temperatura puede ajustarse para obtener temperaturas de estado estacionario en la muestra que cumplan los requisitos de temperatura a cada temperatura de prueba. La temperatura de la línea central a media altura puede estar dentro de los 61 ° C de la temperatura de ensayo especificada y todas las demás temperaturas de la muestra pueden no desviarse de esta temperatura en más de 3 ° C. La relación entre el punto de ajuste del controlador y la temperatura de la muestra puede usarse para determinar la temperatura de la muestra durante la prueba, siempre que la salida del sensor de temperatura de retroalimentación u otro sensor de temperatura de ubicación fija en el aparato triaxial se mantenga constante dentro de los 61ºC de la prueba especificada temperatura. La relación entre el punto de ajuste del controlador de temperatura y la temperatura de la muestra en estado estacionario puede ser verificada

periódicamente. La muestra se utiliza únicamente para determinar la distribución de la temperatura en una muestra en el aparato triaxial. No debe utilizarse para determinar la resistencia a la compresión o las constantes elásticas. 6.2.2.2 Dispositivo de medición de la temperatura Se utilizarán termopares especiales o termopares de resistencia a platino (RTD) que tengan una precisión mínima de 61 ° C con una resolución de 0,1 ° C. 6.2.3 Superficies de los cojinetes: 6.2.3.1 Métodos A a D: (1) Platinas - Se usan dos platinas de acero para transmitir la carga axial a los extremos de la muestra. Deberán ser de acero endurecido por herramientas hasta un mínimo de dureza Rockwell de 58 en la escala "C". Una de las platinas debe estar asentada esféricamente y la otra debe ser una placa plana rígida. Las superficies de apoyo no deberán separarse de un plano en más de 0,015 mm cuando los platos sean nuevos y se mantendrán dentro de una variación admisible de 0,025 mm. El diámetro del asiento esférico será al menos tan grande como el de la muestra de ensayo, pero no deberá exceder el doble del diámetro de la muestra de ensayo. El centro de la esfera en el asiento esférico coincidirá con el de la cara de apoyo del espécimen. El asiento esférico debe lubricarse adecuadamente para permitir el libre movimiento. La parte móvil de la platina se sujetará estrechamente en el asiento esférico, pero el diseño deberá ser tal que la cara de apoyo pueda ser girada e inclinada a través de pequeños ángulos en cualquier dirección. Si no se utiliza un asiento esférico, las superficies de apoyo deberán ser paralelas a 0,0005 mm / mm de diámetro de la platina. El diámetro de la platina debe ser al menos tan grande como el de la muestra y tener una relación entre el grosor y el diámetro de al menos 1: 2. 6.3 Dispositivos de deformación: 6.3.1 Métodos B y D: 6.3.1.1 Dispositivos de medición de deformación / deformación - Las deformaciones o deformaciones pueden determinarse a partir de datos obtenidos por medidores de tensión de resistencia eléctrica, compresómetros, transformadores diferenciales lineales variables (LVDT) u otros medios adecuados. El sistema de medición de deformación / deformación medirá la deformación con una resolución de al menos 25 × 10-6 cepa y una precisión dentro del 2% del valor de las lecturas por encima de 250 × 10-6 cepa y precisión y resolución dentro de 5 × 10 -6 para lecturas inferiores a 250 × 10-6 deformación, incluyendo los errores introducidos por el equipo de excitación y lectura. El sistema deberá estar libre de inestabilidad (deriva) no caracterizada a largo plazo que resulte en una tensión aparente de 10-8 / s o mayor. NOTA 5-Se advierte al usuario sobre la influencia de la presión y la temperatura en la salida de los sensores de deformación y de deformación situados dentro del aparato de presión de con fi nación. 6.3.1.2 Determinación de la deformación axial: El diseño del dispositivo de medición debe ser tal que se pueda determinar el promedio de al menos dos medidas de deformación axial. Las posiciones de medición deberán estar equidistantes alrededor de la circunferencia de la muestra, cerca de la mitad de la longitud. La longitud de medida en la que se determinan las deformaciones axiales deberá ser de al menos diez diámetros de grano en magnitud. 6.3.1.3 Determinación de la deformación lateral Las deformaciones o cepas laterales se pueden medir por cualquiera de los métodos mencionados en 6.3.1.1. Se pueden medir deformaciones o deformaciones circunferenciales o diametrales. Un solo transductor que se envuelve alrededor de la muestra puede usarse para medir el cambio de circunferencia. Se utilizarán al menos dos sensores de deformación diametral si se miden las deformaciones diametrales. Estos sensores también se colocan alrededor de la circunferencia del espécimen cerca de la altura media. Se registrará la deformación o tensión media de los sensores

diamétricos. NOTA 6-No se permite el uso de adhesivos medidores de deformación que requieran temperaturas de curado por encima de 65 ° C a menos que se sepa que no se desarrollan microfracturas y que no ocurren cambios mineralógicos a la temperatura de curado. 6.4 Dispositivos de sincronización-Un reloj, cronómetro, temporizador digital o similar se puede leer a 1 minuto. 7. Precauciones de seguridad 7.1 Existe peligro cerca del equipo de prueba de presión de confinamiento debido a las altas presiones y cargas desarrolladas dentro del sistema. Los sistemas de prueba deben ser diseñados y construidos con factores de seguridad adecuados, montados con accesorios apropiadamente calificados y provistos de escudos protectores para proteger a las personas en el área de fallas inesperadas del sistema. El uso de un gas como fluido de presión de con fi nación introduce un potencial de violencia extrema en caso de fallo del sistema. 7.2 Muchos tipos de rocas fallan de manera violenta cuando se cargan a un fallo de compresión. Se colocará un escudo protector alrededor de la muestra de prueba uniaxial para evitar lesiones causadas por fragmentos de roca. 7.3 Las temperaturas elevadas aumentan los riesgos de cortocircuitos eléctricos y de fuego. El punto de fl ujo del fluido de presión de con fi anción deberá estar por encima de las temperaturas de funcionamiento durante el ensayo. 8. Muestras de prueba 8.1 Selección de la muestra - Los especímenes para cada muestra se seleccionarán de núcleos que representen un promedio válido del tipo de roca en consideración. Esta selección de la muestra se puede lograr mediante observaciones visuales de constituyentes minerales, tamaños y forma de grano, separaciones y defectos tales como poros y fisuras, o por otros métodos tales como mediciones de velocidad ultrasónica. El diámetro de los especímenes de roca deberá ser al menos diez veces mayor que el diámetro del grano mineral más grande. Para los tipos de roca débil, que se comportan más como el suelo, por ejemplo, arenisca débilmente cementada, el diámetro de la muestra debe ser por lo menos seis veces el diámetro máximo de las partículas. El diámetro mínimo especificado de la probeta de aproximadamente 47 mm satisface este criterio en la mayoría de los casos. Cuando los núcleos de diámetro menor que el mínimo especificado deben ser probados debido a la indisponibilidad de núcleos de mayor diámetro, como ocurre a menudo en la industria minera, se deberá hacer una notación adecuada de este hecho en el informe. 8.1.1 Las proporciones de longitud / diámetro deseables de la muestra son entre 2,0: 1 y 2,5: 1. Es inaceptable que las relaciones longitud / diámetro de la muestra sean inferiores a 2,0: 1. Si es necesario probar los especímenes que no cumplen los requisitos de relación de longitud a diámetro debido a la falta de especímenes disponibles, el informe deberá contener una nota que indique la no conformidad con esta norma incluyendo una declaración explicando que los resultados pueden diferir de los resultados obtenidos de un prueba que cumpla con los requisitos. Las relaciones longitud / diámetro del espécimen de laboratorio deben emplearse con un juicio adecuado en aplicaciones de ingeniería. 8.1.2 El número de especímenes necesarios para obtener un nivel específico de resultados estadísticos se puede determinar utilizando el Método E122. Sin embargo, puede no ser

económicamente posible alcanzar un nivel específico de confianza y un juicio profesional puede ser necesario. 8.2 Preparación - Los especímenes de ensayo se prepararán de acuerdo con la Práctica D4543. 8.2.1 Los resultados de los ensayos de especímenes que no cumplan los requisitos de la Práctica D4543 deberán contener una nota describiendo la no conformidad y una declaración explicando que los resultados reportados pueden diferir de los resultados obtenidos de una muestra que cumple con los requisitos de la Práctica D4543. 8.3 El estado de humedad de la muestra en el momento de la prueba puede tener un efecto significativo sobre la deformación de la roca. En general, las buenas prácticas exigen que se realicen ensayos de laboratorio sobre muestras representativas de las condiciones de campo. Por lo tanto, se deduce que la condición de humedad en el campo de la muestra se conservará hasta el momento de la prueba. Por otro lado, puede haber razones para probar especímenes con otros contenidos de humedad, incluyendo cero. En cualquier caso, el contenido de humedad de la probeta de ensayo se ajustará al problema que se trate y se determinará de acuerdo con los procedimientos dados en el Método D2216. Si se debe mantener la condición de humedad y el recinto de temperatura no está equipado con control de humedad, la muestra se sellará con una membrana flexible o aplicando un revestimiento de plástico o de caucho de silicona a los lados de la muestra. Si la muestra debe ser saturada, las areniscas porosas pueden presentar poca o ninguna dificultad. Para siltstone, la saturación puede tomar más tiempo. Para las rocas apretadas tales como granito intacto, la saturación por el agua puede ser impráctica. 9. Procedimiento 9.1 Asientos: 9.1.1 Métodos A a D: 9.1.1.1 El asiento esférico girará libremente en su toma antes de cada prueba. 9.1.1.2 El plato inferior se colocará sobre la base o varilla del actuador del dispositivo de carga. Las superficies de apoyo de los platos superiores e inferiores de los espécimenes se limpiarán y la probeta de ensayo se colocará en la platina inferior. La placa superior se colocará sobre la muestra y se alineará correctamente. 9.2 Con fi nancia al estrés: 9.2.1 Métodos A y B: 9.2.1.1 La membrana se colocará sobre el espécimen y las placas para sellar el espécimen del fluido de con fi nación. El espécimen se colocará en la cámara de ensayo, garantizando un sellado adecuado con la base y una conexión a las líneas de presión de confinamiento. Se puede aplicar a la cámara de compresión de contención una pequeña carga axial,