Método de prueba estándar para determinar la dureza de la roca por el método de

martillo rebote

Alcance:

1.1.- Este método de ensayo cubre el aparato de prueba,

muestreo, preparación de muestras de prueba y

procedimientos de prueba para determinar el número de

dureza por rebote de material de roca utilizando un martillo

de acero accionado por resorte, denominado

indistintamente como un martillo de rebote, prueba de

impacto de martillo, o una prueba concreta martillo.

1.2.- Este método de ensayo es el más adecuado para el

material de roca con resistencia a la compresión uniaxial que

oscilan entre aproximadamente 1 y 100 MPa. Método de

prueba D7012 ofrece más información sobre la resistencia a

compresión de la roca.

1.3.- El aparato de ensayo portátil puede ser utilizado en el

laboratorio o en el campo para proporcionar un medio de

evaluación rápida de la dureza de la roca o para servir como

un indicador de la dureza de la roca.

1.4.- Rebote martillos están disponibles de sus fabricantes

originales en varios rangos de energía diferentes. Para un

diámetro de la punta del émbolo dada y el radio de

curvatura, la energía de impacto del martillo rebote

determina su rango de aplicabilidad. En consecuencia, esta

limitación se debe tener en cuenta al seleccionar un tipo de

martillo. Recomendaciones precedentes para aplicaciones

de mecánica de rocas eran sólo para martillos con una

energía de impacto de 0,735 Nm, especialmente en

muestras de núcleos más pequeños y las rocas más débiles

(véase también Marrón 19812). Este método de prueba se

aplica sólo a los martillos con una energía de impacto que no

exceda de 0.735 N · m. Martillos con energías superiores a

0.735 N · m tienden a romper la roca y no se recomiendan.

1.5.- Rocas expositoras textura vesicular pueden estar más

allá del alcance de esta prueba. Se debe tener cuidado al

probar tales rocas y conglomerados como los valores de

rebote variará entre probar un pedazo grande de agregado

frente más suave matriz del conglomerado.

1.6.- Todos los valores observados y calculados deberán

ajustarse a las directrices para cativos cifras significativas y

redondeo establecido en D6026 Práctica.

1.6.1.- Los procedimientos utilizados para especificar cómo

se recogen / registrados o calculados datos, en esta norma

se consideran como el estándar de la industria. Además,

ellos son representativos de las cifras significativas que

generalmente debe ser retenidos. Los procedimientos

utilizados no tienen en cuenta la variación del material, el

propósito de la obtención de los datos, estudios de propósito

especial, o ninguna consideración para los objetivos del

usuario; y es una práctica común para aumentar o reducir

cativos cifras signi fi de los datos comunicados a ser

proporcionales a estas consideraciones. Está más allá del

alcance de esta norma a considerar cifras significativas

utilizadas en los métodos de análisis para el diseño de

ingeniería.

1.7.- Para determinar el número de rebote del hormigón,

consulte Método de prueba C805 / C805M.

1.8.- Unidades- Los valores indicados en unidades SI deben

ser considerados como los estándares. No hay otras

unidades de medida se incluyen en esta norma.

1.9 Esta norma no pretende considerar todos los problemas

de seguridad, si los hay, asociados con su uso. Es

responsabilidad del usuario de esta norma establecer

prácticas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad

de las limitaciones reglamentarias antes de su uso.

3.- Terminología.

3.1.- Para las definiciones de los términos técnicos

comunes en este estándar, consulte Terminología

D653.

3.2.- Definiciones de términos específicos para esta norma.

3.2.1 Martillo de rebote- un portátil, accionada por resorte,

martillo de acero utilizado para clasificar la dureza de la roca

en el campo o en el laboratorio.

3.2.2 Número de dureza de rebote, HR-un número

adimensional que representa determinado empíricamente,

la dureza relativa de material de roca u otra sustancia dura

mediante el uso de un martillo de rebote.

3.2.3.- Número rebote --una lectura adimensional o valor

basado en la absorción de parte de la energía elástica

almacenada del muelle a través de deformación plástica de

la superficie de la roca y ondas mecánicas que se propagan a

través de la piedra mientras que la energía elástica restante

hace que el rebote real del martillo.

3.2.3.1Discusión-La distancia de rebote recorrida por la masa

de acero de resorte, expresada como un porcentaje de la

extensión inicial de la primavera, que se llama el número de

rebote. Kolaiti y Papadopoulos (1993) 4

4.- Significación y uso.-

4.1 El método de dureza por rebote proporciona un medio

para la rápida clasi fi cación de la dureza de la roca durante

la caracterización del sitio con fines de ingeniería, diseño y

construcción, cartografía geotécnica de grandes aberturas

subterráneas en roca, consulte la Guía D4879, o informar de

la descripción física del núcleo de roca, ver D4543 Práctica.

4.2 El número de dureza por rebote, HR, puede servir en una

variedad de aplicaciones de ingeniería que requieren

caracterización de material rocoso. Estas aplicaciones

incluyen, por ejemplos, la predicción de las tasas de

penetración para las mandrinadoras de túnel, la

determinación de la calidad de la roca para fines de

construcción, el agrupamiento de muestras de ensayo, y la

predicción de erosionabilidad hidráulica de roca.

4.3 Este método de prueba es de uso limitado en roca muy

blanda o roca muy dura, que se define como tener

resistencia a la compresión uniaxial de menos de

aproximadamente 1 MPa o superior a 100 MPa.

4.4 Los resultados de este método de ensayo no están

destinados para su conversión en datos de resistencia

adecuadas para el diseño.

Nota 1 : Varios tipos de martillos de rebote están disponibles

comercialmente para dar cabida a las pruebas de varios

tamaños y tipos de roca. Por la misma roca o material, los

números de rebote obtenidos de diferentes martillos no son

comparables. NOTA 2 La calidad del resultado producido por

este método de ensayo depende de la competencia del

personal que realice y la idoneidad de los equipos y las

instalaciones utilizadas. Los organismos que cumplan los

criterios de D3740 Práctica generalmente se consideran

capaces de ensayos y muestreos competente y objetiva. Se

advierte a los usuarios de este método de prueba que el

cumplimiento de D3740 Práctica en sí mismo no aseguran

resultados fiables. Resultados fiables dependen de muchos

factores; D3740 Práctica proporciona un medio de evaluar

algunos de esos factores.

Interferencias.

5.1.- Roca a 0 ° C o menos, pueden presentar valores muy

altos de rebote.

5.2.- Temperatura del propio martillo de rebote puede

afectar el número de rebote. El martillo y los materiales a

ensayar debe estar a la misma temperatura.

5.3.- Para las lecturas que deben compararse, la dirección del

impacto debe ser el mismo.

5.4.- Diferentes instrumentos del mismo diseño nominal

pueden dar números de rebote diferentes de uno a tres

unidades y por lo tanto, las pruebas deben realizarse con el

mismo instrumento con el fin de comparar los resultados. Si

se va a usar más de un instrumento, un número suficiente de

pruebas debe hacerse sobre superficies rocosas típicas para

determinar la magnitud de las diferencias que se esperan en

las lecturas de los diferentes instrumentos.

5.5 .- Rocas expositoras textura vesicular pueden estar más

allá del alcance de esta prueba. La textura abierta puede

continuar a lo largo de toda la muestra y ninguna cantidad

práctica de aplicación piedra abrasiva producirá una

superficie de ensayo consistente. La naturaleza de panal del

material puede fallar fácilmente dando un valor falsamente

baja dureza.

6.- Aparatos.-

Martillo de rebote r-Un dispositivo que consiste en un

resorte de acero martillo con una cantidad predeterminada

de energía que, cuando se libera, que atacan a un émbolo de

metal en contacto con el núcleo de roca o de la superficie

natural. Fig. 1 es un ejemplo de un típico martillo de rebote.

Fig. 2 es un ejemplo del martillo rebote contra una muestra

de núcleo de rock que se celebra en un yunque de metal en

contacto con, y con el apoyo de, una superficie sólida. El

martillo debe viajar con una velocidad fija y reproducible . La

distancia de rebote del martillo desde la parte superior del

émbolo de acero se mide mediante el uso de una corredera

mecánica o pantalla electrónica y se toma como una medida

empírica de dureza de la roca.

Holder core.- Un acero de bloque en V o en el soporte de

acero con una ranura mecanizada semi-circular con una

masa mínima de 20 kg a los que las muestras se llevan a cabo

de forma segura con algún tipo de dispositivo de sujeción.

Ver Nota 4 para obtener más información sobre los titulares

de las pruebas. Muestras de núcleo de roca deben estar

firmemente asentado en la base para la prueba. La ranura en

el soporte de ensayo será el mismo radio que el núcleo a

ensayar. Guía puede estar unido al soporte de núcleo para

mantener el martillo rebote perpendicular a la superficie de

la muestra de ensayo. Fig. La figura 2 muestra este

posicionamiento.

NOTA 3-Instruments están disponibles que almacenará los

números de rebote, que luego pueden ser transferidos a un

ordenador para su análisis.

NOTA 4-Se realiza una evaluación de tres titulares diferentes

para las pruebas de martillo sobre núcleo de roca en el

laboratorio, incluyendo ángulo de acero, V-bloque, y los

titulares de ranuras semicirculares. Las diferencias son

pequeñas, pero es mostrar que el titular de la V-bloque da

valores de dureza de rebote consistentemente más altos.

También es más fácil y económico para construir ya que

usted no necesita un tamaño diferente titular ranura

semicircular para cada tamaño del núcleo. Estas cualidades

indican el titular V-bloque sería una mejor selección para su

uso convencional.

6.3 Verificación Anvil-Un bloque de verificación o el cilindro,

como se muestra en la Fig. 3, se utiliza para determinar el

valor actual del martillo de rebote, contra el valor

suministrado por el fabricante.

El tamaño del yunque de verificación debería coincidir con el

tamaño necesario para el tipo de martillo de rebote que es

utilizado y hecho de acero, herramienta con un área de

impacto endurecido, tan duro como el punta del émbolo,

que es típicamente 500 Brinell o Rockwell HRC 52. el

instrumento posee una guía, que está provisto para centrar

el rebote martillo sobre el área de impacto para mantener el

instrumento perpendicular a la superficie.

6.4 abrasivo Piedra- de carburo de silicio (textura de grano

medio o material equivalente para moler y alisar la

superficie de la piedra, si el área de prueba posee mucha

textura. Una mano operada abrasivo piedra, como se ve en

la Fig. 4, se puede utilizar para lograr el acabado deseado de

suavidad. Además, una piedra abrasiva unida a una fuente

de herramienta también puede ser utilizada.

7. Muestreo

7.1 Las muestras pueden ser testigos de perforación, NX o

más grande, bloques de roca, o en superficies de roca in situ,

tales como paredes del túnel.

7.2 Las muestras deben ser de tamaño y cantidad suficiente

para producir las muestras requeridas y cubrir la cantidad de

material de roca de interés.

7.3 Las muestras deberán ser representativas de la roca para

ser estudiado. Prueba en las superficies rocosas in situ u

obtener muestras mediante muestreo directo de roca que se

correlacionan con las unidades rocosas del subsuelo de

interés. Las muestras de ensayo pueden ser testigos de

perforación o bloques de material de roca de afloramientos.

Evite que el material de muestreo y pruebas en rocas

debilitadas por la intemperie, discontinuidades, alteración,

excavación daño, o de lo contrario no es representativa de la

roca material de interés. Si es relevante para el programa de

prueba, registrar la orientación de las muestras de bloque.

7.4 El martillo de rebote es generalmente inadecuado para

una roca muy blanda o muy dura; por lo tanto, llevar a cabo

pruebas de campo simples a evaluar rápidamente la

idoneidad para el uso del martillo de rebote. Por ejemplo,

una roca muy blanda se puede rayar con la uña y cáscara con

un cuchillo de bolsillo y un espécimen intactos de roca muy

dura se rompe sólo por repetidas y fuertes golpes con

martillo y no se puede rayar con un clavo de acero común

20d.

8. Preparación de Muestras

Especímenes de núcleo

8.1 testigos serán NX o de núcleo más grande y por lo

menos 15 cm de longitud. Los Especímenes de bloque

tendrán longitudes en los bordes de al menos 15 cm.

Superficies rocosas probados en el lugar, incluyendo

afloramientos naturales o superficies preparadas, tales

como paredes del túnel o plantas, serán suaves áreas de

ensayo y planas de por lo menos 15 cm de diámetro.

8.2 Para un bloque o muestra de nucleo, determinar su

longitud tomando el promedio de cuatro longitudes medida

en cuatro direcciones e igualmente de puntos espaciados en

la circunferencia y registro a la más cercana 5 mm.

8.3 para un bloque o núcleo de muestra, determine su

diámetro tomando el promedio de dos diámetros medidos

en ángulos rectos entre sí, a medio camino

aproximadamente a lo largo de la longitud de la espécimen

y grabar con una precisión de 5 mm.

8.4 Grabar o documentar la condición de humedad del

bloque o espécimen núcleo (s). Dependiendo de los

requisitos de la prueba del programa, la condición cualitativa

se puede informar, tales como aire-secos o en la humedad in

situ, o un método más exacto puede ser utilizado como el

Método de Ensayo D2216.

8.5 La superficie de ensayo de todas las muestras, ya sea en

el laboratorio o en el campo, deberá ser suave al tacto o libre

de las articulaciones, fracturas, u otras discontinuidades

localizadas obvias a una profundidad de al menos 6 cm. La

roca in situ será plana y libre de arena en la superficie sobre

el área cubierta por el émbolo. Si la superficie de la prueba

presenta en el área mucha textura, moler tersa con la piedra

abrasiva descrito en el punto 6.4.

9. Calibración

9.1 La Calibración del martillo es esencial para mantener su

valores de rebote estándar antes y después de las

investigaciones de campo y para que se obtengan resultados

de la prueba exacta seguros. Los Rebotes del martillo serán

revisados y calibrados una vez cada 12 meses y siempre que

haya motivos para dudar de su buena operación.

NOTA 5-Los distintos fabricantes recomiendan comprobar la

calibración valores tras un número especificado de pruebas

de rebote.

9.2 Antes de cada secuencia de prueba, verificar la

calibración del el martillo usando un yunque de prueba de

verificación.

9.2.1 En los casos en que se utiliza el soporte de núcleo para

las pruebas, colocar el yunque de verificación en el soporte

de núcleo y obtener diez rebote de lecturas de martillo en el

yunque.

9.2.2 la Operación del martillo de rebote es satisfactorio si

el lecturas de verificación caen dentro del rango

proporcionado por el fabricante. Si las lecturas de

verificación caen fuera de este rango, el instrumento se debe

limpiar, ajustar, o devuelto a el fabricante para la corrección.

9.3 Calcular el factor de corrección (CF) dividiendo el valor

de la dureza estándar del fabricante para el yunque por el

promedio de los diez lecturas tomadas en el yunque.

NOTA 6-Si el instrumento lee menos que el valor estándar

del fabricante, el valor de la dureza y el factor de corrección

será mayor que la unidad. Si el lecturas son más altos, el

factor de corrección será menor que la unidad.

10. Procedimiento

10.1 Antes de la realización de las pruebas, asegúrese de que

el martillo esté a la misma temperatura que las muestras de

ensayo, debe exponer el martillo a las mismas condiciones

ambientales como los especímenes durante al menos 2

horas.

10.2 Comprobar el valor de calibración antes de la prueba

como se describe en la Sección 9.

10.3 En el ensayo in situ, coloque la base de acero o

espécimen de bloque en una superficie plana y horizontal,

que proporciona firmeza, rígidez al soporte, tal como un

suelo de hormigón.

10.4 especímenes núcleo de roca se fijan firmemente en una

cuña de acero con una ranura mecanizada semi circular del

mismo radio que la del núcleo, o bien encajada en un V-

bloque de acero. el bloque de roca debe estar sujeto con una

abrazadera al soporte rígido de una manera tal de evitar la

vibración y el movimiento de la muestra durante el prueba.

10.5 Orientación del martillo de rebote:

10.5.1 Para las pruebas llevadas a cabo sobre muestras en el

laboratorio, orientar el instrumento dentro de 5 ° de la

vertical con la parte inferior de el émbolo en ángulo recto

con y en contacto firme con la superficie de la muestra de

ensayo. Una guía se puede usar para asegurarse que el

martillo de rebote se coloca para un rendimiento óptimo.

Coloque el martillo no menos de un diámetro del borde de

la muestra.

10.5.2 Para las pruebas realizadas in situ en una masa de

roca, el martillo de rebote se puede utilizar en cualquier

orientación deseada siempre que los ataques de émbolo

sean perpendicular a la superficie ensayada y la orientación

se registre. Curvas de corrección deberán ser suministrados

por el fabricante y se utilizará cuando la orientación del

martillo no es vertical. El fabricante mantendrá un registro

de los datos de prueba que utiliza como base para la

corrección aplicable factores.

10.6 cero de la lectura.

Comprimir el resorte del martillo, presionando

gradualmente el émbolo hasta que se dispara el martillo y el

impacto y el rebote se produce. Si es necesario, pulse el

botón en el lado del martillo para bloquear el émbolo en la

posición retraída, posición que también lleva a cabo la

lectura.

10.7 Leer y registrar la altura del rebote del émbolo para el

número entero más cercano, medido en una escala

arbitraria de 10 a 100 divisiones situadas en el lado del

martillo o como se muestra electrónicamente, antes de

restaurar el émbolo a su extensión original. Repita los pasos

10.2 a

10.6 a las diez lugares representativos de la muestra. Las

Ubicaciones de prueba deben estar separados por al menos

el diámetro del émbolo y sólo una de las pruebas se puede

tomar en cualquier punto.

10.8 Si se rompe una muestra durante las pruebas de rebote,

la energía es absorbida durante la rotura y, en consecuencia,

la lectura rebote será menor que si no hubiera roto.

cualquier individuo prueba de impacto que causa el

agrietamiento o cualquier otra falla visible hará que esa

prueba y la muestra sean rechazados.

11. Cálculo

11.1 Calcular el promedio de los diez lecturas obtenidas para

Cada espécimen, aproximar al número entero más cercano.

Las lecturas de descarte, corresponden a las que difieren de

la media en más de siete unidades.

11.2 Calcular el HR multiplicando las lecturas restantes por

el CF, como se explica en 9.3 y registrar los resultados a la

número entero más próximo.

11.2.1 De las lecturas restantes, el cálculo de la media, moda,

rango, y HR mediana para la muestra.

11.3 Para las pruebas realizadas in situ en una masa de roca

o en un posición inclinada, los resultados martillo de rebote

deben ser corregidos a una posición horizontal o vertical

utilizando la corrección curvas proporcionadas por el

fabricante.

12. Informe: Ficha de datos de prueba (s) / Forma (s)

12.1 La metodología utilizada para especificar cómo se

registran los datos en la hoja (s) de datos de prueba / forma

(s) que figura a continuación, es en 1,6 y D6026 Práctica.

12.2 Registro como mínimo la siguiente información / datos:

12.2.1 Fuente de muestras, incluyendo la ubicación

geográfica; número aburrido, profundidad, orientación y

estacionamiento; y el rock escriba lo dispuesto o disponible,

12.2.2 La meteorización y la condición alteración de las

muestras, en particular cuando se muestrea un afloramiento

superficial de lo dispuesto o como esta disponible,

12.2.3 Tipo de muestra (núcleo, bloque, o in situ); tamaño y

forma de la muestra; y, si el tipo de bloque, ya sea de corte

o detonar,

12.2.4 Fecha de la toma de muestras, la fecha de la prueba,

y el nombre o las iniciales de persona (s) de realizar la

prueba.

12.2.5 condiciones de almacenamiento de las muestras (por

ejemplo, la exposición a temperaturas extremas, secado al

aire y la humedad cambios) si se conocen, como siempre, o

como disponible,

12.2.6 Contenido de humedad en% o en términos

cualitativos,

12.2.7 Tipo y número de modelo de martillo,

12.2.8 Calibración y verificación de datos,

12.2.9 orientación del eje de émbolo durante la prueba,

12.2.10 Método de asegurar la muestra (por ejemplo, V-

bloque, o abrazaderas),

02/12/11 Número de pruebas realizadas,

02/12/12 Temperatura de sitio o de laboratorio en el

momento de la prueba,

12.02.13 Las lecturas de rebote individuales y promedio, el

factor de corrección, y el número de dureza por rebote,

como HR obtenido en 11.2, y

12.02.14 Las fotografías de los especímenes, según sea

necesario.

13. PRECISIÓN Y DESVIACIÓN

13.1 datos de precisión del ensayo con la precisión no se

presenta debido a la naturaleza de los materiales de roca

probados por este método de ensayo. Es o bien no viable o

es muy costosa en este momento tienen diez o más

laboratorios participan en un programa de pruebas round-

robin. también, o bien no es viable o es muy costoso de

producir múltiples especímenes que tienen propiedades

físicas uniformes. cualquier variación observada en los datos

es igual de probable que se deba al espécimen variación en

cuanto al operador o de laboratorio variación pruebas.

13.1.1 Subcomité D18.12 está buscando algún dato del

usuarios de este método de ensayo que podrían ser

utilizados para hacer una limitada declaración sobre la

precisión.

13.2 SESGO No hay aceptadas valor estándar para esta

prueba método, por lo tanto, el sesgo no se puede

determinar.

14. Palabras clave.

14.1 núcleo; dureza; martillo de impacto; rebote del martillo;

rebote número; el rock de masas; resistencia a compresión

simple