ASTM D 2664 ESP JOELOYMC

Método de prueba estándar para la Resistencia a la compresión Triaxial no drenada del núcleo rocoso. Las muestras Sin mediciones de la presión de poro. Esta norma ha sido publicada bajo la designación fija D 2664; el número inmediatamente después de la designación indica el año de adopción original o, en el caso de revisión, el año de la última revisión. Un número entre paréntesis indica el año de la última aprobación. Un épsilon superíndice (e) indica un cambio editorial desde la última revisión o re-aprobación.

1 Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre la determinación de la fuerza del núcleo de roca cilíndrica especímenes en un sin escurrir Estado bajo carga de compresión triaxial. La prueba proporciona datos útil en la determinación de las propiedades de resistencia y elásticas de roca, a saber: cizallamiento fuertes a varias presiones laterales, el ángulo de fricción interna, (ángulo de resistencia al cizallamiento), la cohesión interceptar, y el módulo de Young. Debe observarse que este método no prevé medidas de la presión de poro. Así, los valores de resistencia son determinados en términos de tensiones totales, es decir, no corregida para presiones de poros. 1.2 Los valores indicados en unidades pulgada-libra deben ser considerados como el estándar. 1.3 Esta norma no pretende considerar todos de la problemas de seguridad, si los hay, asociados con su uso. Es la responsabilidad del usuario de esta norma establecer apropiada Prácticas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad limitaciones reglamentarias antes de su uso.

2. Documentos de referencia 2.1 Normas ASTM: D 4543 Práctica para la preparación de muestras de roca y Core La determinación de Tolerances2 de dimensiones y forma E 4 Prácticas para la Fuerza de Verificación de las pruebas de Machines3 E 122 Práctica para la preferencia de tamaño de muestra para estimar una Medida de la calidad de un lote o Process4

3. Importancia y Uso 3.1 roca se conoce a comportarse como una función del confinamiento presión. El ensayo de compresión triaxial se utiliza comúnmente para simular las condiciones de estrés en las que la mayor parte subterránea existen masas de roca.

4. Aparato dispositivo adecuado para aplicar y 4,1 Cargando un dispositivo de medición de carga axial de la muestra. Será suficiente de capacidad de aplicar la carga a una velocidad que cumplan los requisitos especificada en el apartado 7.2. Se verificará a intervalos de

tiempo adecuados en de acuerdo con los procedimientos dados en Prácticas 4 y E cumplir con los requisitos prescritos en el método. 4.2 Presión-El mantenimiento de dispositivos-Una bomba hidráulica, la presión intensificador, u otro sistema de capacidad suficiente para mantener constante la presión lateral deseada, s3. NOTA 1-A intensificador de presión tal como se describe por Leonard Obert en EE.UU. Dirección de Minas Informe de Investigaciones Nº 6332, "un barato Aparato para la prueba triaxial Mina Rock ", se ha encontrado para cumplir la requisitos anteriores.

4.3 Compresión Triaxial Cámara 5 -Un aparato en que la muestra de ensayo pueden encerrar en un impermeable la membrana flexible; colocado entre dos cien platos, uno de los cuales deberá ser de asiento esférico; sometido a una constante la presión del fluido lateral; y luego cargado axialmente al fracaso. Las placas deberán ser de acero para herramientas endurecido hasta un mínimo de Rockwell 58 HRC, las caras de apoyo de los que no se aparten de las superficies planas de más de 0,0005 pulg. (0,0127 mm) cuando los platos son nuevos y el cual deberán mantenerse dentro de una variación permisible de 0,001 pulg. (0,025 mm). Además de las platinas y de la membrana, el aparato consistirá en una cilindro de alta presión con válvula de rebose, una base, adecuada puertos de entrada para llenar el cilindro con fluido hidráulico y la aplicación de la presión lateral y mangueras, válvulas y medidores, ver como necesario. 4.4 La deformación y la tensión-Dispositivos de medición-Highgrade marcar micrómetros u otros dispositivos de medición escalonados leer en 0,0001-in. (0,0025 mm) de unidades, y una precisión de 0,0001 pulg. (0,0025 mm) en cualquier 0,0010-in. (0,025 mm) Rango, y dentro de 0,0002 pulg. (0,005 mm) en cualquier 0,0100-in. (0,25 mm) de alcance deberá ser proporcionada para la medición de la deformación axial debido a cargando. Estos pueden consistir en tornillos micrométricos, marque micrómetros, o transformadores diferenciales lineales variables de forma segura unidos al cilindro de alta presión. 4.4.1 bandas extenso métricas de resistencia eléctrica aplican directamente a la muestra de roca en la dirección axial también se pueden usar. En Además, el uso de circunferencialmente aplicada bandas extenso métricas se permitir la observación de los datos necesarios en el cálculo de El coeficiente de Poisson. En este caso dos galgas (verticales) axiales deben ser montado en lados opuestos de la muestra a media altura y dos galgas (horizontales) circunferenciales de manera similar situada en torno la circunferencia, pero en la dirección perpendicular a la medidores axiales. 4,5 Flexible Membrana-A de membrana flexible adecuado material que excluye el fluido de confinamiento de la muestra, y que no se puede extruir de manera significativa en los poros de superficie abruptas. Eso debe ser lo suficientemente larga como para extenderse también a los platos y cuando se estira ligeramente ser del mismo diámetro que la roca muestra. NOTA 2-neopreno tubo de goma de 1/16 de entrada. (1.588 mm) de espesor de pared y de 40 a 60 dureza de durómetro Shore tipo A, o diferentes tamaños de tubo interno de la bicicleta, se han encontrado generalmente adecuados para este propósito.

5. Toma de Muestras

5.1 La muestra se seleccionaron a partir de los núcleos de representan un promedio real del tipo de roca que se trate. Esto se puede lograr por observaciones visuales de mineral constituyente, tamaño de grano y formas, separaciones y defectos tales como los poros y fisuras.

6. Los especímenes de prueba muestras 6.1 Preparación-La prueba se prepararán de acuerdo con la norma ASTM D 4543. 6.2 condición de humedad de la muestra en el momento de la prueba puede tener un efecto significativo sobre la fuerza indicada de la rock. La buena práctica dicta en general, que las pruebas de laboratorio sean hecho sobre muestras representativas de las condiciones de campo. Así se deduce que la condición de campo de humedad de la muestra debe ser conservada hasta el momento de la prueba. Por otra parte, puede haber razones para probar las muestras a otro tipo de humedad contenidos, incluyendo cero. En cualquier caso, el contenido de humedad de la muestra de ensayo debe ser diseñado para el problema en cuestión e informarán de conformidad con 9.1.6.

7. Procedimiento 7.1 Coloque la placa inferior de la base. Limpie la limpieza teniendo las caras de las placas superior e inferior y de la prueba espécimen, y coloque la muestra de ensayo en la placa inferior. Colocar el plato superior sobre la muestra y alinear correctamente. Ajuste la membrana flexible sobre la muestra y la platina e instalar goma o neopreno juntas tóricas para sellar el espécimen del confinar fluido. Coloque el cilindro sobre la muestra, asegurando sello adecuado con la base, y conecte la presión hidráulica líneas. Coloque el dispositivo de medición de la deformación y llenar el cámara con fluido hidráulico. Aplique una ligera carga axial, aproximadamente 25 lbf (110 N), a la compresión triaxial cámara por medio del dispositivo de carga con el fin de correctamente asentar las partes de apoyo de los aparatos. Tome una lectura inicial en el dispositivo de deformación. Levante lentamente el fluido lateral presión al nivel de prueba predeterminado, y al mismo tiempo aplicar la carga axial suficiente para evitar que la medición de la deformación dispositivo de desviación de la lectura inicial. Cuando él se alcanza el nivel de prueba predeterminado de la presión del fluido, y la nota grabar la carga axial registrada por el dispositivo de carga. Considerar esta carga a la carga cero o de partida para la prueba. 7.2 Aplicar la carga axial de forma continua y sin shock hasta que la carga se hace constante, o reduce, o un predeterminado se logra cantidad de tensión. Se aplica la carga de tal manera como para producir una velocidad de deformación tan constante como sea posible durante todo el prueba. No permita que la velocidad de deformación en un momento dado para desviarse en más de un 10 % a partir de la seleccionada. La velocidad de deformación seleccionado debe ser la que producirá fallo de una prueba similar espécimen en compresión no confinada, en un tiempo de prueba de entre 2 y 15 min. La velocidad de deformación seleccionada para un determinado tipo de roca deberán observarse para todas las pruebas en una serie dada de investigación

(Nota 3). Mantener constante la presión de confinamiento predeterminada durante toda la prueba y observar y registrar las lecturas de deformación según se requiera. NOTA 3 -Los resultados de las pruebas realizadas por otros investigadores han demostrado que la cepa tarifas dentro de este rango proporcionarán valores de resistencia que son razonablemente libre de efectos de carga rápidos y reproducibles dentro de las tolerancias aceptables . 7.3 Para asegurarse de que ningún líquido de prueba ha penetrado en el espécimen, la membrana del modelo será comprobado cuidadosamente para las fisuras o perforaciones en la finalización de cada prueba triaxial . Si en cuestión, pesar la muestra antes y después de la prueba.

8. Cálculo 8.1 Haga los siguientes cálculos y representaciones gráficas: 8.1.1 Construir una diferencia de tensión frente a deformación axial (Nota 5). Diferencia de la tensión se define como la principal máximo esfuerzo axial, s 1, menos la presión lateral, s3. Indicar el valor de la presión lateral, s3, en la curva. NOTA 4-Si el diámetro de la probeta no es el mismo que el pistón diámetro a través de la cámara, una corrección se debe aplicar a la carga medida para tener en cuenta las diferencias en el área entre la muestra y el pistón de carga en el que pasa a través de los sellos en la cámara. Nota 5. Si la deformación total se registra durante la prueba, adecuada de calibración para la deformación El equipo debe ser. Esto podría ser logrado mediante la inserción en el aparato de un cilindro de acero que tiene propiedades elásticas conocidas y la observación de las diferencias en la deformación entre el cilindro de montaje y de acero en todo el rango de carga. La deformación aparato se resta entonces de la deformación total en cada incremento de carga con el fin de llegar a deformación de la muestra de que se calcula la deformación axial de la muestra.

8.1.2 construir los círculos de Mohr estrés en una parcela aritmética con tensiones de corte en ordenadas y las tensiones normales como abscisas. Hacer al menos tres pruebas de compresión triaxial, cada uno a una diferente presión de confinamiento, en el mismo material para definir el Sobre para los círculos de Mohr estrés. Nota 6. Debido a la naturaleza heterogénea de la roca y de la dispersión de resultados encontrados a menudo, se considera una buena práctica para hacer al menos tres pruebas de especímenes esencialmente idénticas en cada presión de confinamiento o pruebas individuales en nueve diferentes presiones de confinamiento que cubren la gama investigado. Círculos de estrés individuales se trazan y considerados en dibujo del sobre.

8.1.3 Dibujar un "mejor ajuste" curva suave (la envolvente de Mohr) aproximadamente tangente a la Mohr como círculos en la Fig. 1. La figura también incluirá una breve nota que indica si un plano de falla pronunciada fue o no fue desarrollado durante el de prueba y la inclinación de este plano con referencia al plano de gran tensión principal. NOTA 7 - Si el sobre es una línea recta, el ángulo de la línea hace con la horizontal se indicará como el ángulo de fricción intervalo, f (o el pendiente de la línea como f bronceado dependiendo de la preferencia) y la intersección de esta línea en el eje vertical reporta como la intersección de cohesión, C. Si el sobre no es una línea recta, los valores de f (o tan f) deben determinarse mediante la construcción de una tangente al círculo de Mohr para cada tensión de confinamiento en el punto de contacto con el sobre y la cohesión correspondiente intercepción observó.

9. Informe 9.1 El informe deberá incluir la mayor cantidad de los siguientes como posible: 9.1.1 Fuentes de la muestra que incluya el nombre del proyecto y ubicación, y si se conoce, el entorno de almacenamiento. La ubicación es con frecuencia se especifica en términos del número y la profundidad del pozo de la muestra desde el cuello del agujero. 9.1.2 Descripción física de la muestra incluyendo rock tipo; ubicación y la orientación de los planos aparente debilidad, planos de estratificación y esquistosidad; grandes inclusiones o faltas de homogeneidad, si los hay. 9.1.3 Las fechas de muestreo y ensayo. 9.1.4 diámetro y la longitud del espécimen, de conformidad con requisitos dimensionales. 9.1.5 Tasa de carga o deformación o la velocidad de deformación. 9.1.6 indicación general de condición de humedad de la muestra en el momento de la prueba, tales como: como se recibe, saturado, de laboratorio aire seco, o un horno seco. Se recomienda que la humedad condición puede determinar más precisamente cuando sea posible y reportan como contenido de agua o grado de saturación. 9.1.7 Tipo y localización de fallos. Un bosquejo de la fractura Se recomienda espécimen. Nota 8. Si se trata de una falla dúctil y S1 - S3, sigue aumentando cuando se termina la prueba, la tensión máxima a la que s1 - se obtiene s3 deberá indicarse claramente.

10. Precisión 10.1 Un estudio entre laboratorios se llevó a cabo en las cuales seis laboratorios examinados cada cinco especímenes de tres rocas diferentes, Tres presiones de confinamiento y cuatro repeticiones. Los especímenes se prepararon por un solo laboratorio a partir de un conjunto común de muestras y distribuidos al azar a los laboratorios de ensayo para pruebas. El estudio se llevó a cabo de acuerdo con la Práctica E 691. Los detalles del

estudio se presentan en la ISR Informe de Investigación "Programa de las pruebas entre laboratorios para Rock Properties (ITP / RP) La segunda ronda ", 1994. Tablas 1-3 dan la repetibilidad (dentro de una laboratorio) y reproducibilidad (entre laboratorios) para el método en presión de confinamiento de 10, 25 y 40 MPa. 10.1.1 La probabilidad es de aproximadamente el 95% que dos pruebas resultados obtenidos en el mismo laboratorio en el mismo material no diferirá en más que el límite de repetibilidad. Igualmente, la probabilidad es de aproximadamente el 95% que los resultados de dos ensayos obtenidos en distintos laboratorios con el mismo material no lo harán diferir en más del límite de reproducibilidad.

11. Palabras clave 11.1 La fuerza de compresión; ensayos de compresión; cargando pruebas; roca; de compresión triaxial. TABLA 1 Resistencia a la compresión ( MPa ) @ 10 MPa presión de confinamiento Berea Tennessee Barre Arenisca Mármol Granito Valor promedio 127 173 282 Repetibilidad 5.29 32.2 13.5 Reproducibili dad 22.5 38.3 25.7 TABLA 2 Resistencia a la compresión ( MPa ) @ 25 MPa presión de confinamiento Berea Tennessee Barre Arenisca Mármol Granito Valor promedio 179 206 366 Repetibilidad 8.69 43.3 22.5 Reproducibili dad 34.7 51.8 31 Valor promedio 215 237 N/A Repetibilidad 7.95 42.4 N/A Reproducibili dad 52 73.5 N/A La Sociedad Americana para Pruebas y Materiales no toma posición respecto a la validez de cualquier derecho de patente relacionado con cualquier artículo mencionado en esta norma. Los usuarios de esta norma se les advierte expresamente que la determinación de la validez de dicha los derechos de patente, y el riesgo de lesión de sus derechos, son enteramente su propia responsabilidad. Esta norma está sujeta a revisión en cualquier momento por el comité técnico responsable y debe ser revisado cada cinco años y si no es revisado, ya sea aprobado de nuevo o retirado.

Sus comentarios son invitados para la revisión de esta norma o para normas adicionales y deberán dirigirse a las oficinas de ASTM. Sus comentarios recibirán una cuidadosa consideración en una reunión de los responsables Comité técnico, que usted puede asistir. Si usted siente que sus comentarios no han recibido una audiencia justa debe hacer sus puntos de vista al Comité de Normas de la ASTM, 100 Bar Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428.

TABLA 3 Resistencia a la compresión ( MPa ) @ 40 MPa presión de confinamiento Berea Tennessee Barre Arenisca Mármol Granito Valor promedio 179 206 366 Repetibilidad 8.69 43.3 22.5 Reproducibili dad 34.7 51.8 31 Valor promedio 215 237 N/A Repetibilidad 7.95 42.4 N/A Reproducibili dad 52 73.5 N/A ASTM. ASTM D 2664 95a , de Sitio web: http://www.dres.ir/fanni/khak/DocLib4/D %202664%20%E2%80%93%2095%20%20;RDI2NJQ_.pdf