Designación: D5731 − 08
Método de ensayo estándar para la
Determinación del Índice de Resistencia de la Carga Puntual de la Roca y Aplicación para la Clasificación de Resistencia de la Roca1
Esta norma ha sido publicada bajo la designación fija D5371 ; el número inmediatamente después de la designación indica el año de adaptación original o, en el caso de revisión, el último año de la misma. El número entre paréntesis indica el año de la última aprobación. El superíndice (´) indica un cambio en la editorial desde la última revisión o re-aprobación.
1. Generalidades*
1.9 La presente norma no pretende abarcar todos los problemas de seguridad, de existir, asociados a su uso. Es responsabilidad del usuario de la presente norma establecer las prácticas apropiadas de seguridad, salud y determinar la aplicación de las limitaciones reglamentarias antes de su uso.
1.1 Este método de ensayo abarca los lineamientos, requerimientos y procedimientos para determinar la resistencia de la carga puntual de la roca. En esta prueba se determina el índice y está destinado a ser usado para clasificar la resistencia de la roca.
2. Referencia Documentos
1.2 Las muestras de roca en forma de testigos, bloques o trozos irregulares con un diámetro de prueba de 30 a 85 mm pueden ser probados por este método de ensayo.
2.1 Normas ASTM:2 D653 Terminology Relating to Soil, Rock, and Contained Fluids D2216 Test Methods for Laboratory Determination of Water (Moisture) Content of Soil and Rock by Mass D3740 Practice for Minimum Requirements for Agencies Engaged in Testing and/or Inspection of Soil and Rock as Used in Engineering Design and Construction D5079 Practices for Preserving and Transporting Rock Core Samples D6026 Practice for Using Significant Digits in Geotechnical Data D7012 Test Methods for Compressive Strength and Elastic Moduli of Intact Rock Core Specimens under Varying States of Stress and Temperatures E18 Test Methods for Rockwell Hardness of Metallic Materials E122 Practice for Calculating Sample Size to Estimate, With Specified Precision, the Average for a Characteristic of a Lot or Process 2.2 Norma ISRM: Suggested Methods for Determining Point Load Strength 3
1.3 Este método de prueba se puede realizar ya sea en el campo o en el laboratorio. La prueba se usa normalmente en el campo debido a que la máquina de prueba es portable, se requiere de una pequeña o mínima preparación manual de las muestras y estas se pueden probar dentro de un corto periodo de tiempo una vez recogido. 1.4 Este método de ensayo se aplica para rocas de dureza media (resistencia a la compresión superior a 15 MPa (2200 psi)). 1.5 Este método de ensayo no especifica el tipo de muestra a ser probada o si los factores anisotrópico deben ser considerados. Los detalles del procedimiento de la prueba de carga puntual necesitan ser elaborados antes de la prueba y, de ser posible, incluso antes del muestreo. Tales detalles dependerán del uso de los datos previstos, así como de las posibles limitaciones de presupuesto y otros factores, los cual están fuera del alcance de este método de ensayo. 1.6 Todos los valores observados y calculados se ajustaran a los lineamientos para dígitos significativos y redondeo establecido en la Norma de Práctica D6026. 1.7 El método utilizado para especificar como se recolectan, calculan o registran los datos en esta norma no está directamente relacionado con la precisión con la cual los datos pueden ser aplicados en el diseño u otros usos, o ambos. El cómo se aplica los resultados obtenidos con este método, está más allá de su alcance.
1.8 Los valores deben estar indicados en unidades del Sistema Internacional. 3. Terminología 3.1 Las definiciones de los términos utilizados son referidos de la Terminología D 653. 3.2 Definiciones de términos específicos en la presente norma: 2 Para las normas AST citadas, visite el sitio web del ASTM, www.astm.org, o contacto al cliente del ASTM
[email protected]. Para el Annual Book del ASTM Standards volume information, consulte la página Document Summary del sitio web del ASTM. 3 “Suggested Methods for Determining Point Load Strength”, International Society for Rock Mechanics Commission on Testing Methods, Int. J. Rock. Mech. Min. Sci. and Geomechanical Abstr., Vol 22, No. 2, 1985, pp. 51–60
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Este método de ensayo está bajo la jurisdicción del Comité D18 del ASTM acerca de Suelo y Roca, es de responsabilidad directa del subcomité D18.12 sobre Mecánica de Rocas. Edición actual aprobada el 1 de Enero del 2008. Publicado en Febrero del 2008 y aprobada originalmente en 1995. Última edición anterior aprobado en el 2007 como D5731 – 07. DOI: 10.1520/D5731-08.
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D5731 − 08 3.2.1 Diámetro —D, para las pruebas de carga puntual, la dimensión de la muestra entre los conos opuestos, de los rodillos de prueba cuando es colocada en la máquina de ensayo. 3.2.2 Índice de resistencia Anisotrópico de la carga puntual —Ia(D), este índice se define como la relación de la medias de los valores Is(D) medidos de manera perpendiculares y paralelos a los planos de debilidad, es decir la relación de las resistencias de carga puntual tomadas en diferentes direcciones que el valor mayor y menor. 3.2.3 Índice de Resistencia de carga puntual corregido— Is(D), el valor original del índice de resistencia de la carga puntual multiplicada por un factor para normalizar el valor que se habría obtenido con la prueba diametral (D). 3.2.4 Índice de Resistencia de carga puntual sin corregir — (Is), indica el esfuerzo obtenido de una muestra sometida a una carga puntual concentrada y en aumento, aplicado mediante un par de placas cónicas truncadas hasta producir la rotura. (ver sección 10.1). 4. Resumen del Método 4.1 Esta prueba de Índice se realiza sometiendo una muestra de roca ante una carga cada vez más concentrada hasta provocar la rotura mediante el fraccionamiento de la muestra. La carga concentrada se aplica coaxialmente a través de placas cónicas. La carga de rotura se utiliza para calcular el índice de resistencia de la carga puntual. 4.2 El índice de resistencia de carga puntual se puede utilizar para clasificar las rocas. Un método común utilizado es mediante la estimación de la resistencia a la compresión uniaxial. 5. Uso e Importancia 5.1 La prueba de compresión uniaxial (ver el Método en D7012) es usado para determinar la resistencia a la compresión de muestras de roca. Sin embargo, esta prueba es costosa y requiere de tiempo importante para la preparación de muestras y los resultados pueden no estar disponibles durante mucho tiempo después de recolectar las muestras. Cuando se requiere de pruebas extensas y/o información oportuna para obtener información preliminar y de reconocimiento, existen pruebas alternativas, tales como la prueba de carga puntual que se puede utilizar para reducir tiempos y costos de las pruebas de resistencia a la compresión, cuando se trabaja en campo. Estos datos se pueden utilizar para tomar decisiones oportunas y más detalladas durante las fases de exploración y selección de manera eficaz para los costos de pruebas de laboratorio más precisos. 5.2 El ensayo de resistencia de carga puntual se usa como prueba del índice para la clasificación de los materiales de la roca. Los resultados de las pruebas no se deben utilizar para el diseño o fines analíticos. 5.3 Este método de ensayo se realiza para determinar el índice de resistencia de carga puntual de muestras de roca y de ser necesario, el índice de resistencia anisotrópico de la carga puntual.
5.4 Las muestras de roca en forma de testigos (para pruebas diametrales y axiales), bloques cortados (prueba de bloque) o trozos irregulares (prueba de trozo irregular) se ponen a prueba mediante la aplicación de cargas puntuales mediante un par de placas cónicas truncadas. Se requiere de poca o ninguna preparación de las muestras y por lo tanto se pueden probar poco después de ser obtenidas y cualquier influencia de las condiciones de humedad pueden ser minimizados en los datos de prueba. Sin embargo los resultados pueden ser altamente alterados por la forma de la muestra al ser tratado desde cuando se obtiene hasta el momento en que se pone a prueba. Por lo tanto, pude que sea necesario manejar las muestras de acuerdo a la Noma de Practica D 5079. NOTA 1—La calidad del resultado obtenido por esta norma depende de la competencia del personal que lo realiza, y de la idoneidad de los equipos e instalaciones utilizadas. Las agencias que cumplen con los criterios pacticos D3740 generalmente se consideran capaces y competentes en pruebas y muestreo. A los usuarios de esta norma se les advierte que el cumplimiento de la norma D3740 no asegura la confiabilidad de los resultados. Los resultados confiables dependen de muchos factores; la practica D3740 ofrece un medio para evaluar algunos de estos factores.
6. Aparatos 6.1 General—Probador básico de carga puntual (ver Fig. 1) se compone de un sistema de carga típicamente compuesto por un bastidor de carga, platinas, un sistema de medición para indicar la carga P (necesario para romper la muestra) y un instrumento para medir la distancia D entre los puntos de contacto de las platinas al comienzo de las pruebas y después de la ruptura. El equipo deberá ser resistente a los golpes y vibraciones de manera que la precisión de las lecturas no se vea afectada por pruebas repetitivas. Cualquier operación, mantenimiento especial o calibraciones deben ser seguidos por las instrucciones del fabricante. 6.2 Sistema de Carga: 6.2.1 El sistema de carga deberá tener un bastidor de carga con un espacio libre de placa a placa para permitir realizar las pruebas de la muestra rocosa en el rango de tamaño requerido. Normalmente este rango es de entre 30 a 100 mm, la distancia ajustable está disponible para acomodar tanto pequeñas y grandes ejemplares. NOTA 2—Se acepta generalmente que las muestras pequeñas a 42 mm (BX cores) no son recomendables debido a que para diámetros más pequeños las cargas puntuales no son considerados como puntos teóricos en relación con la probeta.
6.2.2 La capacidad de carga deberá ser suficiente para romper muestras muy grandes y fuertes a ensayar. La resistencia de la carga puntual de la roca es generalmente menor en magnitud que la resistencia a la compresión de la roca. 6.2.3 El marco de carga deberá ser diseñado y construido de manera que no se distorsione de forma permanente durante las pruebas repetitivas y además para que las placas coaxiales se mantengan separadas dentro de 60,2 mm. El sistema de carga se permite estar sin asiento esférico u otro componente no rígido. La rigidez del sistema de carga es esencial para evitar el deslizamiento cuando se prueban muestras de geometría irregular.
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NOTE 1—Load frame general information (figure 1) Load is applied to the specimens through two standard hardened points (1) Two column fixed crosshead frame (2) Scale (3) Scale pointer (4) Attached by a bolt (5) to the hydraulic pump body (6) Oil filler cap (7) The hydraulic piston assembly incorporated the oil reservoir, a single acting pump, pressure relief valve (9), and a handle (8) Pump handle (8) Pressure release valve (9) Case latched for top cover (10) Digital pressure readout (11) Point load tester top cover(12) FIG. 1 Example of a Light-Weight Point Load Test Apparatus
6.2.4 Se usaran las placas cónicas truncadas, como se muestran en la Fig. 2. La punta está diseñada bajo un ángulo de 60° y 5 mm de radio unidos tangencialmente. Las placas deberán ser de un material duro (50 HRC Rockwell, como se explica en el Método de ensayo E18) tal como el carburo de Tungsteno o de acero endurecido por lo cual deben permanecer en un buen estado durante la prueba. 6.3 Sistema de medición de la carga: 6.3.1 Consiste por ejemplo en una celda de carga o un medidor de presión hidráulica, que indica la carga de rotura P, requerida para romper la muestra. El sistema debe ajustarse a los requerimientos 6.3.2 – 6.3.4. 6.3.2 Las mediciones de la carga de rotura P, estarán a una precisión de ±5% o más en un sistema de medición de carga a gran escala, independiente del tamaño y la resistencia de la muestra que se ensaya. 6.3.3 El fracaso es a menudo repentino, por lo tanto se requiere de un indicador de carga pico, por lo cual la carga de rotura se puede registrar después de cada prueba. 6.3.4 Si es necesario, el sistema debe ser capaz de utilizar medidores mecánicos o electrónicos, los dispositivos deben ser intercambiables para obtener una medición coherente de
carga y resistencia estimada de la roca y tener la precisión de lectura deseada. 6.4 Sistema de medición de distancia: 6.4.1 El sistema que mide la distancia puede ser electrónico o con el vernier de lectura directa, debe conectarse al bastidor de carga para medir la distancia D entre los puntos de contacto en el inicio de la prueba y justo antes del fracaso y que cumpla con los requisitos 6.4.2 y 6.4.3. 6.4.2 La medición del D, será con una precisión de ±2% o mejor de la distancia entre los puntos de contacto, independiente del tamaño y la fuerza de la muestra ensayada. 6.4.3 El sistema de medición deberá permitir una comprobación del “valor de desplazamiento a cero” cuando las dos placas se encuentren en contacto y deben incluir un ajuste de cero y un medio para registrar o medir cualquier penetración de la muestra de los platos de carga puntual durante la prueba. 6.4.4 Para medir la anchura W se requiere de instrumentos como una pinza o una regla de acero (con una precisión de ±5%) para todas las muestras, para la prueba diametral.
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FIG. 2 Truncated, Conical Platen Dimensions for Point Load Apparatus
7. Pruebas de Muestra 7.1 Las muestras de roca se agrupan sobre la base del tipo de roca, en dirección de prueba si la roca es anisotrópica y se estima la resistencia de la roca. 7.2 Tamaño de la muestra 7.2.1 Se requieren de al menos 10 especímenes por cada muestra. 7.2.2 Se necesitan de al menos 20 especímenes seleccionados para muestras de forma irregular. 7.2.3 Se pueden necesitar tamaños grandes de muestra si la roca es anisotrópico o heterogéneo. 7.2.4 De ser necesario se puede utilizar la Practica E122 para determinar con mayor precisión el tamaño de la muestra. 7.3 Las muestras en forma de testigos, son los más idóneos para una precisa clasificación. 7.4 Para rocas anisotrópicas los mejores resultados se dan con muestras en forma de testigo con el eje central perpendicular al plano de debilidad. 8. Prueba de especímenes 8.1 Prueba de Diámetro – La prueba del diámetro externo de la muestra no deberá ser menor a 30 mm y no más de 85 mm con un diámetro preferido alrededor de 50 mm. 8.2 Tamaño y Forma – Los requisitos de tamaño y forma axial, bloques o irregulares se ajustaran con las recomendaciones que se muestran en la Fig. 3. Los lados de los especímenes deben estar libres de irregularidades bruscas que puedan generar concentraciones de esfuerzos. En la preparación de especímenes se requiere de sierras o cinceles para bloques irregulares.
Una planificación de prueba diametral adecuada con testigos de muestra, puede producir longitudes adecuadas para pruebas axiales posteriores siempre y cuando no se debiliten por la prueba diametral. Si no es el caso, las muestras adecuadas se pueden obtener a partir de muestras de testigos mediante corte o separación del testigo. 8.3 Contenido de agua – el contenido de agua en la muestra puede afectar el valor de la resistencia de la carga puntual. Por lo tanto la prueba deberá incluir la cantidad de agua, mediante una prueba especial para este caso. En esta prueba incluye el registro, control y medición del contenido de agua 8.4 Marcado y medición de especímenes – deben ser marcados y medidos como se muestra en la Fig. 4. 8.4.1 Marcado – la orientación de prueba desea de la muestra, se indicara mediante el marcado de líneas sobre la muestra. Estas líneas se utilizan para el centrado de la muestra en las pruebas en la máquina y para asegurar la orientación correcta durante la prueba, incluidas todas las cuestiones que involucran las rocas anisotrópicas (ver Fig. 3). Estas líneas se pueden utilizar como referencia para la medición del ancho, longitud y diámetro. 8.4.2 Medición – medir cada dimensión del espécimen en tres lugares diferentes y calcular los promedios.
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NOTE 1—Legend: L = distance between contact points and nearest free face, and De = equivalent core diameter (see 10.1).
FIG. 3 Load Configurations and Specimen Shape Requirement for (a) the Diametral Test, (b) the Axial Test, (c) the Block Test, and (d) the Irregular Lump Test3
FIG. 4 Anisotropy measurements and testing for maximum and minimum indices
9. Procedimiento 9.1 Desarrollar un plan de pruebas y de ser necesario, el plan de muestreo de proporcionar especímenes para pruebas de carga puntual siguiendo los procedimientos de forma específica para el espécimen (diámetro axial, bloques o irregular). 9.2 Prueba Diametral 9.2.1 Especímenes cilíndricos (testigos) con una relación longitud/diámetro mayor y aptas para la prueba diametral. 9.2.2 Inserte un espécimen en el dispositivo de prueba y cerrar las placas para hacer un contacto a lo largo del diámetro del testigo. Asegúrese que la distancia L entre los
puntos de contacto y el extremo libre más cercano es al menos 0.5 veces el diámetro del testigo. (ver Fig 3 y Fig. 4 (a)) 9.2.3 Determinar y registrar las distancias D y L (ver Fig. 3). 9.2.4 Aumentar constantemente la carga de tal manera que se produzca la fractura dentro de 10 a 60 seg y la carga de rotura P debe ser registrada. La prueba debe ser rechazada si la superficie de la fractura pasa a través de solo una placa de carga puntual (ver Fig. 5 (d)). 9.2.5 Los procedimientos de 9.2.2 al 9.2.4 se repiten para cada ejemplar del tipo de roca.
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FIG. 5 Typical Modes of Failure for Valid and Invalid Tests—(a) Valid diametral tests; (b) valid axial tests; (c) valid block tests; (d) invalid core test; and (e) invalid axial test (point load strength index test).
9.3 Prueba Axial 9.3.1 Especímenes con relación longitud/diámetro de 3 a 1, son adecuados para la prueba axial (ver Fig. 3 (b)). Especímenes adecuados pueden obtenerse mediante un corte o usando un cincel para dividir el testigo de la muestra, o mediante el uso de piezas adecuadas producidas cuidadosamente para pruebas diametrales planificadas (ver punto 9.2). 9.3.2 Insertar un espécimen en la máquina de ensayo y cerrar las placas para hacer contacto a lo largo de una línea perpendicular al centro de las caras de los extremos (en el caso de una roca anisotrópica, el eje central, peo vea la Fig. 5 y 9.5 para rocas anisotrópicas). 9.3.3 Registro de la distancia D, entre los puntos de contacto de las placas (ver Fig. 3). Registre el ancho de la muestra W perpendicular a la dirección de carga con una precisión de ± 5%. 9.3.4 Aumentar constantemente la carga de tal manera hasta producir una fractura dentro de 10 a 60 seg y registrar la carga de rotura P. La prueba debe descartarse si la superficie de fractura pasa a través de una carga puntual. (ver Fig. 6 (e)). 9.3.5 Los procedimientos 9.3.2 al 9.3.4 se repiten la prueba para cada ejemplar de tipo de roca. 9.4 Análisis de bloques e irregulares: 9.4.1 Bloques de roca o bultos de 30 a 85 mm y de forma como se muestran en la Fig. 3 (c) y (d) son adecuados para pruebas de muestras de bloques e irregulares. La relación D/W debe estar entre 1 y 1/3, preferentemente cerca a 1. La distancia L debe ser al menos 0.5W. Los especímenes adecuados pueden obtenerse mediante corte o cincel o para muestras grandes de ser necesario. 9.4.2 Inserte un espécimen en la máquina de ensayo y cerrar las placas para hacer contacto con la dimensión más
pequeña del bulto o bloque, lejos de los bordes y las esquinas (ver Fig. 3 (c) y (d). 9.4.3 Registrar la distancia D entre los puntos de contacto de las placas. Registre el ancho de la muestra más pequeña, W, perpendicular a la dirección de carga. Si los lados no son paralelos, a continuación calcular W como:
W=
W 1+W 2 2
como se muestra en la Fig. 3. Este
ancho W se utiliza en el cálculo del índice de carga puntual independiente del actual modo de fallo (ver Fig. 5 (c)). 9.4.4 Aumentar constantemente la carga de tal manera que se produzca la fractura dentro de 10 a 60 seg, y registrar la carga de rotura P. La prueba debe desecharse, si la superficie de fractura pasa a través de una carga puntual (ver ejemplos para otras formas de la Fig. 5 (d) o (e)). 9.4.5 Los procedimientos 9.4.2 al 9.4.4 se repiten la prueba para cada ejemplar del tipo de roca. 9.5 Roca Anisotrópica: 9.5.1 Cuando una muestra de roca es arcillosa, escamosa, pizarrosa o de otra observación anisotrópica observable, debe ser probado en direcciones donde se obtendrá el máximo y mínimo valor de resistencia, en general, paralela y normal a los planos de anisotropía. 9.5.2 Si la muestra se compone de una perforación a través del plano de debilidad, un conjunto de pruebas diametrales puede ser completado primero en intervalos espaciados que producirá piezas que luego serán probados axialmente. 9.5.3 Los resultados de las pruebas más importantes se obtienen cuando el eje del núcleo es perpendicular a los planos de debilidad; por lo tanto cuando es posible, el núcleo debe ser perforado en esa dirección. El ángulo entre el eje
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FIG. 6 Procedure for Graphical Determination of Is(50) from a Set of Results at De Values Other Than 50 mm
central y la normal a la dirección de menor resistencia, de preferencia no debe exceder de 30°. 9.5.4 Para la medición del valor del índice de resistencia de carga puntual (Is) en la dirección de menos resistencia, asegurarse de que la carga es aplicado a lo largo de un único plano de debilidad. Del mismo modo cuando la prueba es para Is para determinar el valor en la dirección de mayor resistencia asegúrese de que la carga se aplica perpendicular a la dirección de menor resistencia. 9.5.5 Si la muestra se compone de bloques o trozos irregulares, se debe probar como dos submuestras, con la primera carga aplicada perpendicular a lo largo de planos observables de debilidad. Una vez más se obtiene el valor mínimo de resistencia requerida cuando las placas hacen contacto y se cargan a lo largo de la fractura en un solo plano de debilidad. 9.6 Si la penetración de la placa es insignificante, la dimensión D para que se utilizado en el cálculo de resistencia de carga puntual debe ser el valor D’ medido en el instante de fractura, que será menor al valor inicial sugerido en los puntos 9.2.3, 9.3.3 y 9.4.3. El error en el supuesto de D para alcanzar su valor inicial es insignificante cuando el espécimen es grande o fuerte. El grado de fracaso puede ser utilizado siempre como una alternativa al valor inicial y es privilegiado. 9.7 Contenido de Agua 9.7.1 Para mediciones precisas, siga el método de prueba D2216 para determinar el contenido de agua en cada muestra de la roca y reportar su condición de humedad (ver Sección 11).
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9.7.2 Como mínimo debe registrarse el contenido de agua, aire seco, saturado, como se recibe, etc. 10. Cálculos 10.1 Índice de resistencia a la carga puntual sin corregir – se calcula de la siguiente manera:
10.2 Índice de carga puntual corregido 10.2.1 El indice de carga puntual varia como una función de D en la prueba diametral, y como una función de D S en axial, bloques y trozos irregulares; por lo que debe aplicarse una corrección, si los valores de D no son los mismos, para obtener un valor de intensidad de la carga puntual único para la muestra de roca y uno que puede ser usado para los propósitos de clasificación de la resistencia de la roca (ver Fig. 7). 10.2.2 El índice de resistencia de carga puntual corregido IS(D) de una muestra rocosa se define en este procedimiento como el valor del IS que se habría medido por una prueba diametral con D = 50 mm y teniendo en cuenta que su símbolo es IS(50). El diámetro de 50 mm ha sido preferido ya que se asocia con
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FIG. 7 Example of Descriptive Strength Classification and Using a Nomograph to Compute the Point Load Index. Other Strength Classifications May be Used.
las denominaciones del índice de calidad de la roca (RQD) y predominio de muestras Nx. 10.2.3 La clasificación de la roca es esencial para que el método diametral sea más confiable mediante pruebas con o cerca a D = 50 mm la corrección es innecesaria. Por ejemplo en el caso de pruebas diametrales en Nx, diámetro central igual a 54 mm y la corrección del tamaño es de 50 mm no es necesario. La mayoría de las pruebas de resistencia de las cargas concentradas se han realizado utilizando otras dimensiones de modelos o formas. En esos casos la corrección de los tamaños descritos en los puntos 10.2.4 o 10.2.5 deben ser aplicados. 10.2.4 El método más fiable de corrección es probar en la muestra de gamma de valores de D o D e y con ello trazar gráficamente la relación entre P y D. Si un gráfico log – log es usado, la relación es una línea recta (ver Fig. 6). Los puntos se desvían sustancialmente de la línea recta que no podrán ser considerados ( a pesar que no deben de descartarse). El valor de IS(50) correspondiente a
D2e =2500 m m2 ( De =50 mm)
ha sido obtenido por
interpolación y también el índice de resistencia de carga puntual calculada como se indica en el punto 10.2.5 10.2.5 Cuando los puntos 10.2.3 y 10.2.4 no son prácticos (por ejemplo al ensayar un testigo con un diámetro diferente a 50 mm o si solo se dispone de piezas pequeñas), la
corrección
puede
calcularse
utilizando
la
fórmula:
La corrección F puede ser obtenida en la Fig. 8, o mediante la expresión:
Para pruebas cerca del tamaño estándar de 50 mm, slo hay un ligero error al asumir la siguiente expresión:
En lugar de utilizar el procedimiento descrito en el punto 10.2.4 en la Fig. 6. 10.3 La Media del Valor Estimado: 10.3.1 Los valores medios de IS(50), tal como se definen en el punto 10.3.2, se van a usar a la hora de clasificar las muestras en cuanto a sus índices de anisotropía de la resistencia de la carga puntual. 10.3.2 El valor medio de IS(50) se calculara mediante la supresión de los valores máximo y mínimo de las 10 o más pruebas válidas y calculando la media de los valores restantes. Si se prueba un número significativamente menor de muestras, solo los valores más altos y más bajos se eliminaran se calculara la media a partir de los datos que queden.
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FIG. 8 Size Correction Factor Chart
10.4 Índice anisotrópico de resistencia de carga puntual – El índice de anisotropía Ia(50) se define como la relación de la media de los valores medidos perpendicular y paralela a los planos de debilidad, es decir la relacion de los mayores valores de índices de resistencia de carga puntual. Ver Fig 9. 10.5 Estimación de la resistencia compresiva uniaxial – se puede obtener mediante el uso de la Fig. 9 o mediante la fórmula:
10.5.1 Si el factor K no esta disponible, los valores generalizados se pueden utilizar de la siguiente tabla:
10.5.2 Si cualquier especimen de un tipo de roca da un valor del 20% por debajo del promedio, debe ser examinado en busca de defectos tomar una decisión sobre la validez de los resultados.
11. Reporte 11.1 Un informe típico (mostrado en la Fig. 10) puede contener lo siguiente: 11.1.1 Fuente de muestra que incluye el nombre del proyecto, la ubicación, cómo recoge (taladro, muestra de bloque, etc.) y, si se conoce, el almacenamiento (historial) medio ambiente. La ubicación se puede especificar en términos de número de pozo y la profundidad de la muestra desde el cuello del agujero 11.1.2 Descripción física de la muestra incluyendo el tipo de roca y la ubicación y orientación de las discontinuidades, tales como, planos de debilidad, planos de estratificación, esquistosidad, o grandes inclusiones. 11.1.3 Fecha y personal involucrado con el muestreo, preparación de espécimen, y las pruebas. 11.1.4 Aparato de pruebas utilizadas, número de modelo y calibraciones. 11.1.5 Como mínimo, una indicación general de la condición de humedad de las probetas en el momento de la prueba, como por ejemplo, saturado, tal como se recibe y seco aire del laboratorio, o el horno seco. En algunos casos, sobre todo cuando los resultados son sensibles al contenido de agua, puede ser necesario reportar el contenido real de agua determinada de conformidad con la norma ASTM D2216. 11.1.6 Espesor medio y el diámetro promedio de la muestra de ensayo. 11.1.7 La máxima carga aplicada "P". 11.1.8 La distancia "D" o D’, o ambos, si se requiere. 11.1.9 Dirección de la carga (paralela a o normal al plano de la debilidad o direcciones anisotropía). 11.1.10 El número de muestras analizadas y el grado de preparación. 11.1.11 IS e IS(50) 11.1.12 El valor estimado de la compresión uniaxial fuerza (σ) y la clasificación de la fuerza. 11.1.13 El valor calculado de la fuerza índice de anisotropía (Ia (50)).
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FIG. 9 Relationship Between Point Load Strength Index and Uniaxial Compressive Strength from 125 Tests On Sandstone, Quartzite, Marikana Norite, and Belfast Norite
11.1.14 Tipo y localización de fallos, incluyendo cualquier fotográficas de las muestras analizadas antes y después de la prueba. 12. Precisión y sesgos 12.1 Precisión – debido a la naturaleza de los materiales rocosos probados en este método de ensayo, múltiples especímenes que tienen propiedades físicas uniformes no se han tomado para la prueba. Ya que los especímenes que no han sido probados producirían los mismos resultados para las pruebas, el subcomité D18.12 no puede determinar la
variación entre las pruebas ya que poseen la misma probabilidad de cualquier variación observada debido a la variación del espécimen tanto para el operador como para la variación de la prueba. El subcomité D18.12 da la bienvenida a propuestas para la resolución de problemas y permitir el desarrollo de una declaración valida de precisión. 12.2 Sesgo – no hay un valor de referencia aceptado para esta prueba, por lo tanto el sesgo no se puede determinar. 13. Palabras clave 13.1 Esfuerzo compresivo, carga de prueba, punto de índice, roca, clasificación de la roca.
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FIG. 10 Test Record Example
