Capitulo_5 LabMRocas.pdf

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA DAD O N NA IA NT C I AL DE LA ET IN SI D UN IV ER GE SC BO IA NI ER R N IE LA N A 1 8 6 FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA, MINERA Y METALURGICA 7 1 8 6 LABORATORIO MECANICA DE ROCAS Ing. David Córdova Rojas – Noviembre 2001

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  • UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

    DAD

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    LA NA

    18 6

    FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA, MINERA Y METALURGICA

    718 6

    LABORATORIO MECANICA DE ROCAS

    Ing. David Crdova Rojas Noviembre 2001

  • LABORATORIO DE MECANICA DE ROCAS

    o Ensayo de propiedades fsicas

    LABORATORIO DE MECANICA DE ROCAS

    o sayo de p op edades s cas

    o Ensayo de compresin uniaxial

    o Ensayo de carga puntual

    o Ensayo de rebote con martillo Schmidt

    o Ensayo de traccin mtodo brasilero

    o Ensayo de compresin triaxialo Ensayo de compresin triaxial

    o Ensayo de constantes elsticas

    o Ensayo de corte directo

  • LABORATORIO VISTA GENERALLABORATORIO VISTA GENERAL

  • LABORATORIO VISTA GENERALLABORATORIO VISTA GENERAL

  • SECCION PREPARACION DE PROBETASSECCION PREPARACION DE PROBETAS

    PREPARAR OS ESPECIMENES PARA OS ENSAYOS

    OBJETIVO:

    PREPARAR LOS ESPECIMENES PARA LOS ENSAYOS.

    EQUIPOSEQUIPOS:

    SONDA SACATESTIGOS(obtencin de testigos)

    CORTADORA DE DISCO DIAMANTINO( bt i d )(obtencin de especmenes para ensayos)

  • SONDA SACATESTIGOS

  • CORTADORA DE DISCO DIAMANTINO

  • ENSAYO DE PROPIEDADES FISICAS

    DETERMINACION DE LOS PARAMETROS FISICOS:

    OBJETIVO:

    DETERMINACION DE LOS PARAMETROS FISICOS:

    Densidad Porosidad Absorcin Peso especfico aparente

    Balanza con precisin 0.01 gr H til d 105

    EQUIPOS:

    Horno ventilado 105 c

  • BALANZA DE PRECISON

  • HORNO VENTILADOHORNO VENTILADO

  • RELACIONES GRAVIMETRICAS Y VOLUMETRICAS

    Psat = Peso saturado (gr)Pseco = Peso seco (gr)Vol = volumen probeta (cm3)

    VolosecPDendidad (gr/cm3)

    100**

    secVolw

    oPPsatparentePorosidadA (%)

    secPP t 100*sec

    secoP

    oPPsatAbsorcin (%)

    sec oP 81.9*secVol

    oPteficoAparenPesoEspeci (KN/m3)

  • PRESENTACION DE RESULTADOSPRESENTACION DE RESULTADOS

    ENSAYO DE PROPIEDADES FISICASNormas sugeridas por ISRM (International Society for Rock Mechanics)

    INFORME : LMR003-01SOLICITANTE : CHANCADORA CENTAURO S.A.C.PROYECTO : Estudios Geotcnicos en Proyecto Quicay: Taludes dePROYECTO : Estudios Geotcnicos en Proyecto Quicay: Taludes de

    Tajos UBICACION : Quicay Cerro de PascoFECHA : Marzo , 09 del 2001MUESTRAS : DDH-111 (Argilico) DDH 161 (Brecha) DDH 186 (CuarzoMUESTRAS : DDH-111 (Argilico) , DDH 161 (Brecha) , DDH 186 (Cuarzo

    Alunita) y DDH 126 (Andesita)

  • RESULTADOSRESULTADOS

    18 9310 37201 93A ili121 90 122 06DDH 111

    P.E.A.(KN/m3)

    ABS.(%)

    P.A.(%)

    Densidad(gr/cm3)

    LitologaProfundidad(m)

    Muestra

    20.524.048.452.09Brecha38.65-38.76DDH 161

    18.9310.37201.93Argilico121.90-122.06DDH 111

    18.554.017.581.89Cuarzo Alunita48.15-48.30DDH 186

    21.511.874.112.22Andesita49.60-49.78DDH 126

  • ENSAYO DE COMPRESION UNIAXIAL

    OBJETIVO:

    DETERMINAR LA RESISTENCIA A LA COMPRESIONUNIAXIAL DE LA ROCA INTACTA.

    EQUIPO:

    Prensa hidrulica

  • EQUIPO PRENSA HIDRAULICAEQUIPO PRENSA HIDRAULICA

  • PROCEDIMIENTOPROCEDIMIENTO

    P = carga de rotura

    cilndricaProbeta rocosa

    Lcilndrica

    D

    Pl t d

    =2LD L

    hidrulicade la prensa

    Platos de carga

    P

  • RESISTENCIA COMPRESIVA UNIAXIALRESISTENCIA COMPRESIVA UNIAXIAL

    P = carga de roturaD = dimetro de la probeta

    4P PCarga2Dc ProbetaArea

  • PRESENTACION DE RESULTADOSPRESENTACION DE RESULTADOS

    ENSAYO DE RESISTENCIA COMPRESIVA NO CONFINADANormas sugeridas por ISRM (International Society for Rock Mechanics)

    INFORME : LMR00-001SOLICITANTE : HARZA ENGINEERING COMP. INT. LT. SP.PROYECTO : Estudio de Factibilidad del Sistema de Regulacin de laPROYECTO : Estudio de Factibilidad del Sistema de Regulacin de la

    Cuenca del Ro SumbayUBICACION : Sumbay Arequipa PerFECHA : Diciembre 29 del 2000MUESTRAS : CA Caquemayo, CH Chalhuanca, P PillonesMUESTRAS : CA Caquemayo, CH Chalhuanca, P Pillones

    (Testigos) OT Obras de Trasvase (Testigos y bloquesrocosos)

  • RESULTADOSRESULTADOS

    22.8CA-P315.4CA-P1

    c (MPa)Muestra

    60 0P P15.6CH-P36.7CH-P2

    6.7P-P34.2P-P260.0P-P1

    80.5OT-SALIDA55.4OT-TOMA108.9OT-P1

  • ENSAYO DE CARGA PUNTUALENSAYO DE CARGA PUNTUAL

    DETERMINAR EL INDICE DE RESISTENCIA A LA CARGA

    OBJETIVO:

    DETERMINAR EL INDICE DE RESISTENCIA A LA CARGA PUNTUAL (COMPRESION FRANKLIN Y TRACCION LOUIS).

    Mquina de ensayo de carga puntual.

    EQUIPO:

  • EQUIPO MAQUINA DE CARGA PUNTUALEQUIPO MAQUINA DE CARGA PUNTUAL

  • PROCEDIMIENTO

    P = carga de rotura

    Testigo rocosoConos de carga

    D

    D = dimetro del testigo P

    PIs ENSAYO FRANKLINIndice de resistencia a la carga puntual

    2DIs g p

    c = 24xIs (Para testigos NX = 54mm)

  • PRESENTACION DE RESULTADOS

    ENSAYO DE CARGA PUNTUAL

    PRESENTACION DE RESULTADOS

    Normas sugeridas por ISRM (International Society for Rock Mechanics)

    INFORME : LMR00 001INFORME : LMR00-001SOLICITANTE : HARZA ENGINEERING COMP. INT. LT. SP.PROYECTO : Estudio de Factibilidad del Sistema de Regulacin de la

    Cuenca del Ro SumbayUBICACION : Sumbay Arequipa PerUBICACION : Sumbay Arequipa PerFECHA : Diciembre 29 del 2000MUESTRAS : CA Caquemayo, CH Chalhuanca, P Pillones

    (Testigos) OT Obras de Trasvase (Testigos y bloquesrocosos)rocosos)

  • RESULTADOS

    ResistenciaC i

    Indice deC

    RESULTADOS

    8.03.6CA - P244.219.6CA - P1

    CompresivaMPa

    Carga Puntual(Kg/cm2)

    Muestra

    31.213.8CH - P212.75.6CH - P121.89.7CA - P38.03.6CA P2

    14.16.2P -P273.132.4P -P115.16.7CH - P3

    87.838.9OT - Toma82.736.7OT - P144.419.7P -P3

    83.336.9OT Salida

  • ENSAYO DE REBOTE CON EL MARTILLO SCHMIDT

    OBJETIVO:

    DETERMINACION INDIRECTA DE LA RESISTENCIA COMPRESIVA UNIAXIAL.

    Martillo schmidt de d re a

    EQUIPO:

    Martillo schmidt de dureza.

  • EQUIPO MARTILLO SCHMIDT DE DUREZAEQUIPO MARTILLO SCHMIDT DE DUREZA

  • PROCEDIMIENTOPROCEDIMIENTO

  • ENSAYO DE TRACCION METODO BRASILERO

    OBJETIVO:

    DETERMINAR EN FORMA INDIRECTA LA RESISTENCIA ALA TRACCION DE LA ROCA INTACTA.

    EQUIPO:

    Prensa hidrulica

  • EQUIPO PRENSA HIDRAULICA PROCEDIMIENTOEQUIPO PRENSA HIDRAULICA - PROCEDIMIENTO

    PP

    DP 2D

    LDLt

  • PRESENTACION DE RESULTADOSPRESENTACION DE RESULTADOS

    ENSAYO DE RESISTENCIA A LA TRACCIONNormas sugeridas por ISRM (International Society for Rock Mechanics)

    INFORME : LMR009-01SOLICITANTE : Minera Barrick Misquichilca S.A.PROYECTO : MinaUBICACION : Jangas Huaraz.gFECHA : Mayo 29 del 2001.MUESTRAS : Bloques rocosos : 1 Cuarzo Alunita , 2 Argilica , 3

    Steam Head y 4 - Vuggy silica.

  • RESULTADOSRESULTADOS

    t (Mpa)LitologaMuestra

    1.37Argilica2

    9.51Cuarzo Alunita1

    8.71Vuggy Silica4

    2.32Steam Head3

  • ENSAYO DE COMPRESION TRIAXIAL

    OBJETIVO:

    DETERMINAR LOS PARAMETROS DE RESISTENCIA ALCORTE (COHESION Y ANGULO DE FRICCION INTERNA)Y LA CONSTANTE mi DE LA ROCA INTACTAY LA CONSTANTE mi DE LA ROCA INTACTA.

    EQUIPO:

    Mquina de compresin triaxial.

  • EQUIPO MAQUINA DE COMPRESION TRIAXIALEQUIPO MAQUINA DE COMPRESION TRIAXIAL

  • CELDA TRIAXIAL HOEKCELDA TRIAXIAL HOEK

  • PROCEDIMIENTOPROCEDIMIENTO

    Sigma1

    Sigma3 Sigma3

    Sigma1

  • PRESENTACION DE RESULTADOSPRESENTACION DE RESULTADOS

    ENSAYO DE COMPRESION TRIAXIALNormas sugeridas por ISRM (International Society for Rock Mechanics)

    INFORME : LMR003-01SOLICITANTE : CHANCADORA CENTAURO S.A.C.PROYECTO : Estudios Geotcnicos en Proyecto Quicay: Taludes de

    TajosTajos UBICACION : Quicay Cerro de PascoFECHA : Marzo, 09 del 2001.MUESTRAS : Andesita, Cuarzo Alunita y Arglico (Muestras de

    diferentes taladros y bloques rocosos)diferentes taladros y bloques rocosos)

  • RESULTADOS

    Parmetros de MorhParmetro deMuestra

    RESULTADOS

    Ang.Cohesin

    Parmetros de Morh-Coulomb

    Parmetro de Hoek&Brown

    Muestra

    5316 414 8A d it

    Ang. Friccin

    Interna ()

    Cohesin(MPa)mi

    477.711.7Cuarzo Alunita

    5316.414.8Andesita

    361.76.0Arglico

  • PRESENTACION GRAFICAPRESENTACION GRAFICA

    350

    280

    315

    175

    210

    245

    140

    175

    210

    245

    53

    105

    140

    175

    0

    35

    70

    70

    105

    140 210 280c = 16.4

    35

    70

    0 35 70 105 140 175

  • ENSAYO DE CONSTANTES ELASTICAS

    OBJETIVO:

    DETERMINAR LAS CARACTERISTICAS DE DEFORMABILIDAD DE LA ROCA INTACTA (MODULO DE DEFORMACION Y RELACION DE POISSON)DEFORMACION Y RELACION DE POISSON).

    EQUIPO:

    Prensa hidrulica Deformmetros

  • EQUIPOSQ

    Prensa hidrulica

    DeformmetrosDeformmetros

  • PROCEDIMIENTOPROCEDIMIENTO

    P P P

    L2

    P

    L

    L

    D

    2L

    2DP

    P P

    LONGITUD DE LA PROBETA = LDIAMETRO DE LA PROBETA = DCARGA AXIAL = P

  • PROCEDIMIENTOPROCEDIMIENTO

    Deformacin unitaria axial = L = L / LDeformacin unitaria diametral = D = D / D

    cEnDeformaciMdulo %)50(

    L

    L

    DPoissonRelacin

  • PRESENTACION DE RESULTADOSPRESENTACION DE RESULTADOS

    ENSAYO DE CONSTANTES ELASTICASNormas sugeridas por ISRM (International Society for Rock Mechanics)

    INFORME : LMR004-01SOLICITANTE : MINERA AURIFERA RETAMAS S.A.PROYECTO : Unidad San AndrsUBICACION R P ib dUBICACION : Retamas Pataz La LibertadFECHA : Abril 01 del 2001MUESTRAS : 3 A y 3 B

  • RESULTADOSRESULTADOS

    Relacin de poisson

    Modulo de deformacinMuestra

    0.2811.373 A

    poissondeformacin(GPa)

    Muestra

    0.2425.363 B

  • PRESENTACION GRAFICAPRESENTACION GRAFICA

    ENSAYO DE CONSTANTES ELASTICASMuestra: 3A

    900

    1000

    Muestra: 3A

    K

    g

    /

    c

    m

    2

    600

    700

    800

    e

    s

    i

    n

    u

    n

    i

    a

    x

    i

    a

    l

    -

    300

    400

    500

    u

    e

    r

    z

    o

    d

    e

    c

    o

    m

    p

    r

    e

    0

    100

    200 Es

    f

    u

    = 0.28E = 11.37 GPa

    0 0 2 4 6 8

    Deformacin Unitaria axial - mm x 10-3

  • ENSAYO DE CORTE DIRECTO

    OBJETIVO:

    DETERMINAR LOS PARAMETROS DE RESISTENCIA AL CORTE EN DISCONTINUIDADES ESTRUCTURALES DE LA MASA ROCOSAMASA ROCOSA.

    EQUIPO:

    Mquina de ensayo de corte directo Molde para preparacin de probeta de ensayo

  • MAQUINA DE ENSAYO DE CORTE DIRECTOMAQUINA DE ENSAYO DE CORTE DIRECTO

  • PREPARACION DE PROBETA DE ENSAYOPREPARACION DE PROBETA DE ENSAYO

    Sigma

    Tau

    Tau

    Sigma

    Tau

  • PROCEDIMIENTOPROCEDIMIENTO

    ESQUEMA DE LA MAQUINA DE CORTE DIRECTO PORTATIL MOSTRANDO LA POSICION DE LA PROBETA Y LA SUPERFICIE DE CORTE. UNA MAQUINA TIPICA TIENE 51 cm DE LONGITUD, 48 cm DE ALTURA Y 39 kg DE PESO

  • PRESENTACION DE RESULTADOS

    ENSAYO DE RESISTENCIA AL CORTE DIRECTO

    PRESENTACION DE RESULTADOS

    Normas sugeridas por ISRM (International Society for Rock Mechanics)(Superficie de discontinuidad simulada)

    INFORME : LMR009-01SOLICITANTE : Minera Barrick Misquichilca S.A.PROYECTO : MinaUBICACION : Jangas Huaraz.gFECHA : Mayo 29 del 2001.MUESTRAS : Bloques rocosos : 1 Cuarzo

    Alunita , 2 Argilica , 3 SteamHead y 4 - Vuggy Silicay ggy

  • RESULTADOSRESULTADOS

    Angulo de Friccin ()

    Cohesinc` (MPa)

    LitologaMuestra

    28.900.03Argilica2

    31.940.10Cuarzo Alunita1

    28 980 07V Sili4

    30.290.11Steam Head3

    28.980.07Vuggy Silica4

  • PRESENTACION GRAFICAPRESENTACION GRAFICA

    3

    3.6

    4.2

    1.8

    2.4

    0.6

    1.2

    0 2.41.2 3.6 4.8