Ámbito de Aplicación

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. mbito de aplicacin *1.1 Este mtodo de ensayo cubre la determinacin de lafuerza del ncleo de roca cilndrica especmenes en un sin escurrirEstado bajo carga de compresin triaxial. La prueba proporciona datostil en la determinacin de la fuerza de la roca, a saber: de cizallamientofortalezas en diversas presiones y temperaturas lateral, ngulo defriccin interna, (ngulo de resistencia al corte), interceptar la cohesin,y el mdulo de Young. Debe observarse que estamtodo no prev medidas de presin de poro.As, los valores de resistencia a determinados son, en trminos de tensin total,es decir, no corregido para presiones de poro.1.2 Todos los valores observados y calculados se ajustarn a ladirectrices para dgitos significativos y el redondeo establecido enPrctica D 6026.1.2.1 El mtodo utilizado para especificar cmo se recogen los datos,calculada, o registrados en esta norma no est directamente relacionada conla precisin a la que los datos se pueden aplicar en el diseo u otrousos, o ambos. Cmo uno aplica los resultados obtenidos utilizando esteestndar es ms all de su mbito de aplicacin.1.3 Los valores indicados en unidades SI deben ser considerados como laestndar.1.4 Esta norma no pretende sealar todos losproblemas de seguridad, si los hay, asociados con su uso. Es elresponsabilidad del usuario de esta norma establecer apropiadalas prcticas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidadde los requisitos reglamentarios antes de su uso.

2. Documentos de referencia2.1 Normas ASTM: 2D 653 Terminologa relativa al suelo, roca y ContenidoFluidosD 2216 Mtodo de prueba para determinar Laboratorio de Agua(Humedad) Contenido de Suelo y Rock de la misaD 3740 Prctica para Requisitos mnimos para AgenciasDedicada a la prueba y / o inspeccin de Suelo y RocaTal como se utiliza en Diseo y Ingeniera de la ConstruccinD 4543 Prctica para la Elaboracin de Roca Core muestras yLa determinacin de tolerancias dimensionales y FormaD 6026 Prctica para el uso de dgitos significativos en GeotcnicaDatosE 4 Prcticas para la Fuerza Verificacin de Mquinas de ensayosE 122 Prcticas para Eleccin del tamao de la muestra para estimar unaMedida de la Calidad para un lote o procesoE 691 Prctica para la realizacin de un estudio entre laboratorios paraDeterminar la precisin de un mtodo de prueba3. RESUMEN DEL MTODO3.1 Una muestra del ncleo de roca se corta a la longitud y los extremos sonplana mecanizada. La muestra se coloca en una carga triaxialcmara, sometido a presin de confinamiento, y, si es necesario,se calienta a la temperatura de ensayo deseada. Carga axial es continuaaumento en la muestra hasta que la carga mxima y el fracaso sonobtenido.4. IMPORTANCIA Y USO4.1 Resistencia de roca es conocido por ser una funcin de confinarpresin. La prueba de compresin triaxial se utiliza comnmente parasimular las condiciones de estrs en las que ms undergroundexisten masas de roca.4.2 Las propiedades de resistencia de ncleos de roca medidos en ellaboratorio generalmente no reflejan con precisin a gran escala in situpropiedades porque estos ltimos estn fuertemente influenciadas por las articulaciones,fallas, faltas de homogeneidad, aviones debilidad, y otros factores.Por lo tanto, los valores de laboratorio para especmenes intactos deben estarempleado con un juicio adecuado en aplicaciones de ingeniera.

5. Aparato5.1 Carga dispositivo Dispositivo-La carga deber ser de suficientecapacidad de aplicar la carga a una tasa conforme a larequisitos especificados en 9.6. Se verificar al adecuadointervalos de tiempo de acuerdo con los procedimientos dados enPrctica E 4 y cumplir con los requisitos establecidos enel mtodo. El dispositivo de carga puede estar equipado con unatransductor de desplazamiento que se puede utilizar para hacer avanzar elram de carga a una velocidad especificada.5.2 triaxial Apparatus3-El Aparato triaxial se compondrde una cmara en la que la muestra de ensayo pueden ser sometidosa una presin de fluido lateral constante y la carga axial requerida.El aparato deber tener vlvulas de seguridad, puertas de entrada adecuados parallenado de la cmara, y asociados mangueras, galgas y vlvulas comosea necesario.5.3 Flexible Membrana-Esta membrana encierra la rocaespcimen y se extiende sobre las placas para evitar la penetracinpor el fluido de confinamiento. Un manguito de caucho natural o sinttico oplstico es satisfactorio para las pruebas de temperatura ambiente; sin embargo,de metal o de goma de alta temperatura (por ejemplo, viton) chaquetaspor lo general son necesarios para las pruebas de temperatura elevada. La membranaser relativa inerte al fluido de confinamiento y debercubrir pequeos poros en la muestra sin romperse cuandoconfinar la presin se aplica. Recubrimientos de goma de plstico o siliconapueden aplicarse directamente a la muestra, siempre que stasmateriales no penetran y fortalecer la muestra. Cuidadodeben tomarse para formar un sello efectivo cuando la platina yespcimen de mes. Las membranas formadas por los revestimientos sernsujetos a los mismos requisitos de rendimiento como manguito elsticolas membranas.5.4 Presin Mantener Dispositivo-A hidrulico de la bomba, la presinintensificador, u otro sistema de capacidad suficiente paramantener constante la presin lateral deseada. La presurizacinsistema ser capaz de mantener el confinamientopresin constante para dentro de 61% durante todo el ensayo. Lapresin de confinamiento se medir con una presin hidrulicamedidor o transductor electrnico que tiene una precisin de al menos61% de la presin de confinamiento, incluyendo errores debidos a la lectura de salidaequipos, y una resolucin de al menos 0,5% de la de confinamientopresin.5.5 El confinamiento de Fluidos-Para Presin pruebas de temperatura ambiente,fluidos hidrulicos compatibles con el mantenimiento de la presindispositivo debe ser utilizado. Para las pruebas de temperatura elevada, el fluidodebe permanecer estable en los niveles de temperatura y presindesignado para la prueba.Caja-La 5.6 Temperatura elevada temperatura elevadarecinto puede ser o bien un sistema interno que se ajusta enel aparato triaxial, un sistema externo que encierra la totalidadaparato triaxial, o un sistema externo que abarca laaparato de prueba completa. Por las altas temperaturas, un sistema decalentadores, aislamiento y dispositivos de medicin de temperatura sonnormalmente se requiere para mantener la temperatura especificada. Temperaturase medir en tres lugares, con un sensorcerca de la parte superior, uno a media altura, y uno cerca de la parte inferior de laespcimen. La temperatura media espcimen basado en lasensor de media altura se mantendr dentro de 61 C de latemperatura de ensayo requerida. La diferencia mxima de temperaturaentre el sensor de media altura y, o bien sensor de fin deberNo exceda de 3 C.NOTA 2-Una alternativa a la medicin de la temperatura en tres lugaresa lo largo de la muestra durante el ensayo es determinar la temperaturade distribucin en una muestra simulada que tiene sensores de temperatura ubicados enbarrenos en un mnimo de seis posiciones: a lo largo tanto de la lnea central yespcimen periferia a media altura y cada extremo de la probeta. Lapunto de ajuste del controlador de temperatura se ajusta para obtener el estado de equilibriotemperaturas en la muestra simulada que cumplen con los requisitos de temperaturaa cada temperatura de prueba (la temperatura central a media alturadebern estar dentro de 61 C de la temperatura de prueba requerida, y todos los demstemperaturas de muestras no debern desviarse de esta temperatura en msde 3 C). La relacin entre el punto de referencia del controlador y el muertotemperatura de la muestra se puede utilizar para determinar la temperatura de la muestradurante las pruebas siempre que la salida del sensor de realimentacin de temperatura(U otro sensor de temperatura ubicacin fija en el aparato triaxial) esmantenido constante dentro de 61 C de la temperatura de ensayo requerida. Larelacin entre el punto de ajuste de control de temperatura y el estado de equilibriotemperatura de la muestra se verificar peridicamente. Las muestra simuladase utiliza exclusivamente para determinar la distribucin de la temperatura en una muestra enel aparato triaxial no es para ser utilizado para determinar la compresinfuerza.5.7 Temperatura de medicin lmites de dispositivo especial de errortermopares o termmetros de resistencia de platino (RTD)que tiene una precisin de al menos 61 C con una resolucin de 0,1 C.5.8 Platinas-Dos pletinas de acero se usan para transmitir la axialcargar a los extremos de la muestra. Debern tener una dureza deno menos de 58 HRC. Uno de los platos debe ser esfricasentado y el otro una placa rgida llanura. Las caras de apoyo deberno apartarse de un avin de ms de 0.015 mm cuando laplatinas son nuevas y se mantendrn dentro de un permitidavariacin de 0,025 mm. El dimetro del asiento esfrico deberser al menos tan grande como el de la muestra de ensayo, pero no debersuperar el doble del dimetro de la muestra de ensayo. El centro dela esfera en el asiento esfrico deber coincidir con el de lateniendo la cara de la probeta. El asiento esfrico seradecuadamente lubricado para garantizar la libre circulacin. El mvilporcin de la placa se celebrar estrechamente en el asiento esfrico,pero el diseo debe ser tal que la cara de apoyo se puede girare inclinado a travs de pequeos ngulos en cualquier direccin. Si un esfricaasiento no se utiliza, las caras de apoyo de los bloques deben ser paralelasa 0,0005 mm / mm de dimetro platina. El dimetro platinaser al menos tan grande como el espcimen, pero no excederel dimetro espcimen por ms de 1,50 mm. Esta placadimetro ser retenido para una longitud de al menos una mitad de ladimetro de la muestra

6. Medidas de seguridad6.1 Peligro existe cerca de un equipo de pruebas triaxial debidolas altas presiones y cargas desarrolladas dentro del sistema.Las temperaturas elevadas aumentan los riesgos de cortos elctricos yfuego. Sistemas de prueba deben estar diseados y construidos confactores de seguridad adecuados, se reunieron con accesorios adecuadamente calificados,y provistos de escudos de proteccin para proteger a las personas en elrea de fallo del sistema inesperado. El uso de un gas como elfluido de presin de confinamiento introduce potencial de violencia extremaen el caso de un fallo del sistema. El punto de inflamacin del fluido de presin de confinamiento debe estar por encima de las temperaturas de funcionamientodurante la prueba

7. Muestreo7.1 La muestra se seleccionarn a partir de los ncleos derepresentan un promedio vlido del tipo de roca que se trate.Esto se puede lograr por observaciones visuales de mineralconstituyentes, tamaos de grano y forma, despedidas y defectos tales comoporos y fisuras, o por otros mtodos tales como ultrasonidosmediciones de la velocidad.8. Las muestras de prueba8.1 Preparacin-Preparar muestras de ensayo de acuerdocon la Prctica D 4543.8.2 condicin de humedad de la muestra en el momento de la pruebapuede tener un efecto significativo sobre la deformacin de la roca.Una buena prctica general dicta que hacerse pruebas de laboratoriosobre muestras representativas de las condiciones de campo. Por lo tanto,se deduce que la condicin de humedad de la muestra de campodebe ser conservado hasta el momento de la prueba. Por otra parte,puede haber razones para probar las muestras a otro tipo de humedadcontenidos, incluyendo cero. En cualquier caso, el contenido de humedad dela muestra de ensayo deben adaptarse a el problema en cuestin ycomunicada de conformidad con 11.1.3. Si el contenido de humedad dela muestra se determinar, siga los procedimientos indicadosen la norma ASTM D 2216.9. Procedimiento9.1 Comprobar la capacidad del asiento esfrico para girar libremente ensu zcalo antes de cada prueba.9.2 Coloque los platina inferior en la barra de base o el actuador de ladispositivo de carga. Limpie las caras de apoyo de la parte superior limpia yplatinas inferiores y de la muestra de ensayo, y colocar la pruebaespcimen en la placa inferior. Coloque la placa superior en elespcimen y alinear correctamente. Coloque la membrana sobre elmuestra y platinas para sellar la muestra del confinamientofluido. Coloque la muestra en la cmara de prueba, asegurando adecuadasellar con la base, y conecte las lneas de presin de confinamiento. Lacarga axial pequea, de aproximadamente 100 N, se puede aplicar a lacmara de compresin triaxial por medio del dispositivo de cargapara asentar correctamente las piezas de apoyo del aparato.9.3 Cuando sea apropiado, instale recinto temperatura elevada.9.4 Ponga el fluido de confinamiento en la cmara y elevar elconfinar el estrs de manera uniforme al nivel especificado en 5 minutos.No permita que los componentes laterales y axiales del confinamientoestrs a difiere en ms de 5% de la presin instantneaen cualquier momento.9.5 Si la prueba a temperatura elevada, elevar la temperaturaa una velocidad que no exceda de 2 C / min hasta la temperatura requeridase alcanza (Nota 3). La muestra de ensayo se considerarnpresin han alcanzado y el equilibrio de temperatura cuando todosalidas del dispositivo de medicin de temperatura son estables durante al menostres lecturas tomadas a intervalos iguales a lo largo de un perodo de no menosde 30 min (3 min para las pruebas realizadas a temperatura ambiente).La estabilidad se define como una lectura constante mostrando slo laefectos de los instrumentos y de la unidad del calentador fluctuaciones normales.NOTA 3-Se ha observado que para algunos tipos de roca microfisuracinse producir para velocidades de calentamiento por encima de 1 C / min. El operador Tarjeta amarilla aseleccionar una velocidad de calentamiento de tal manera que la microfisuracin no es significativo.9.6 Aplicar la carga axial de forma continua y sin shockhasta que la carga se vuelve constante, reduce, o un predeterminadose logra cantidad de tensin. Aplicar la carga de tal maneracomo para producir o bien una tasa de estrs o una tasa tan constante como cepafactible durante toda la prueba. No permita que la tasa de estrs ovelocidad de deformacin en cualquier momento dado a desviarse en ms de 10% a partir deque seleccionada. La tasa de tasa de estrs o tensin seleccionado debe serlo que va a producir el fracaso de una muestra de ensayo similares enla compresin no confinada, en un tiempo de prueba entre 2 y 15 min,de acuerdo con el Mtodo D 2938. La tasa de estrs seleccionado ovelocidad de deformacin para un tipo de roca determinado se adhiri a para todas las pruebasen una serie dada de investigacin (Nota 4). Mantener constantela presin de confinamiento predeterminado durante toda la prueba.Registre la carga mxima sostenida por la muestra.NOTA 4-Resultados de las pruebas por parte de otros investigadores han demostrado que la cepatasas dentro de este rango proporcionarn valores de resistencia que son razonablemente librede efectos de carga rpida y reproducible dentro de las tolerancias aceptables.Velocidades de deformacin inferiores son permisibles, si as lo requiere la investigacin.9.7 Para asegurarse de que ningn lquido de prueba ha penetrado en elespcimen, muestra de la membrana se comprobar cuidadosamentede fisuras o perforaciones en la realizacin de cada prueba triaxial.10. Clculo10.1 Calcular la resistencia a la compresin de la probeta de ensayode la carga mxima de compresin sobre el espcimen y lainicial rea de seccin transversal calculada como sigue:s 5 PA (1)donde:s = resistencia a la compresin,P = carga mxima, yA = rea de la seccin transversal.NOTA 5-Las frmulas dadas son para tensiones de ingeniera roca donde unconvencin de signos de compresin-positivo se utiliz una aplicacin coherente deuna convencin de signos de tensin positiva se puede emplear si se desea. Sin embargo,la convencin de signos adoptado debe ser declarado explcitamente en el informe.Los verdaderos tensiones pueden ser utilizados, si se desea, siempre que el dimetro espcimen ense conoce el tiempo de carga pico.NOTA 6-Si el dimetro espcimen no es el mismo que el pistnde dimetro a travs del aparato triaxial, una correccin se debe aplicar a lacarga medida para tener en cuenta la presin de confinamiento que acta sobre eldiferencia en el rea entre la muestra y el pistn de carga dondepasa a travs de los sellos en el aparato triaxial.10.2 Construir los crculos de estrs Mohr en una parcela aritmticacon esfuerzo cortante como la ordenada y el estrs normal, como laabscisa. Hacer al menos tres ensayos de compresin triaxial, cada uno auna presin de confinamiento diferente, en el mismo material para definirel sobre a los crculos de estrs Mohr.

11. Informe11.1 El informe deber incluir lo siguiente:11.1.1 Fuente de la muestra, incluyendo el nombre y ubicacin del proyecto(A menudo se especifica la ubicacin en trminos de la perforacinnmero y la profundidad de la muestra desde el cuello del agujero).Descripcin litolgica 11.1.2 del nombre roca, formacin,y direccin de la carga con respecto a la litologa.11.1.3 condicin de humedad de la muestra antes de la prueba.11.1.4 Espcimen dimetro y altura, de conformidad conrequisitos dimensionales.11.1.5 El confinamiento de nivel de estrs al que se realiz la prueba.11.1.6 Temperatura a la que se realiz la prueba.11.1.7 Cambio de carga y velocidad de deformacin.11.1.8 Parcela de los crculos de estrs Mohr (Fig. 1).NOTA 9-Si falla es dctil, con la carga sobre el espcimen todavaaumentando cuando se termina la prueba, la cepa en la que la compresinse informar la fuerza se calcul.11.1.9 Tipo y ubicacin de fracaso. Un bosquejo de la fracturaSe recomienda espcimen.11.1.10 Si el equipo o procedimiento en s ha variadode los requisitos contenidos en el presente mtodo de ensayo, cada unose discutirn variacin y las razones para ello.12. PRECISIN Y DESVIACIN12.1 Un estudio entre laboratorios se realiz en los cuales seislaboratorios cada probaron cinco especmenes de tres rocas diferentes,tres presin de confinamiento y cuatro repeticiones. Los especmenesfueron preparados por un solo laboratorio a partir de un conjunto comn demuestras y distribuidos al azar a los laboratorios de ensayos parala prueba. El estudio se llev a cabo de acuerdo con la PrcticaE 691. Los detalles del estudio se presentan en la ISR Informe de Investigacin"Programa de Pruebas interlaboratorios para Rock Properties (ITP / RP)Segunda ronda ", 1994. Tablas 1-3 dan la repetibilidad (dentro de unlaboratorio) y reproducibilidad (entre laboratorios) para elmtodo en presin de confinamiento de 10, 25 y 40 MPa.12.1.1 La probabilidad es de aproximadamente 95% que dos pruebasresultados obtenidos en el mismo laboratorio en el mismo materialno diferir en ms del lmite de repetibilidad. Del mismo modo,la probabilidad es de aproximadamente 95% que los resultados de dos ensayosobtenido en distintos laboratorios con el mismo material no lo hardiferir en ms del lmite de reproducibilidad.