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UNIVERSIDAD ANDRÉS BELLO
FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL EN MINAS
Martillo de Schmidt DIEGO AGUILAR VEGA FRANCISCO FARÍAS BERRÍOS MAGLIO RAMOS PALTA
PROFESOR:
Cristian López Valenzuela
ASIGNATURA: Geomecánica
INFORME VIÑA DEL MAR SEPTIEMBRE 2017
ÍNDICE RESUMEN EJECUTIVO ................................................................................................................................. 3 INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................................... 4 OBJETIVOS ................................................................................................................................................... 5 ALCANCES ................................................................................................................................................... 6 MARCO TEÓRICO ........................................................................................................................................ 7 DESARROLLO EXPERIMENTAL ..................................................................................................................... 8 ANÁLISIS DE RESULTADOS .......................................................................................................................... 9 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................................................... 10 BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................................ 11 ANEXOS ..................................................................................................................................................... 12
RESUMEN EJECUTIVO En este informe se presenta la practica de ensayo del metodo de determinacion de la compresion a la resistencia de una muestra, tomando como referencia la norma D5873 - 14 de la ASTM (American Society for Testing and Materials) Este documento contiene fundamentos teoricos, principios fisicos, formulaciones y procedimiento de cada uno de los pasos ejecutados en el laboratorio. En el trabajo se presentan los equipos utilizados con sus caracteristicas, los cuales son utilizados en la norma de la ASTM. El objetivo principal de todo esto es determinar utilizando el martillo de Schmidt la compresion a a resistencia de la roca. Con esto se tuvo que determinar un factor de correcion para poder ver el error estimativo de la maquina utilizada, donde da que el factor de correcion es de 0,9642. Despues con estos se midio el promedio de de dureza de el testigo geologico el cual dio un 50,2 MPa. Con todos los datos recolectados se pudo determinar un numero de rebote corregido, y con la densidad del testigo ya conocida , se determino, gracias al grafico de Miller, que la compresion a la resistencia de la roca es de 130 Mpa. Cabe destacar que el metodo del martillo de Schmidt junto al grafico Schmidt facilitan mucho la manera de determinar la compresion a la resistencia de la roca.
INTRODUCCIÓN En el presente informe se encontrará en detalle el procedimiento a realizar en el laboratorio de geomecánica, el cual tendrá como objetivo poder determinar la resistencia a la compresión de un testigo de roca, dicha resistencia se podrá obtener a través de un instrumento llamado Martillo de Smith o Esclerómetro. El martillo de Schmidt es un instrumento de medición empleado para la determinación de la resistencia a la compresión de la roca, este instrumento permite hacer mediciones en un laboratorio o in situ. Su funcionamiento consiste en un pistón de acero que se impulsa por un resorte contra la superficie de la roca a medir, es importante resaltar que el esclerómetro se tiene a calibrar constantemente con un yunque, el cual tiene su número de rebote conocido, si bien el martillo no proporciona valores 100% fiables, es un buen referente para obtener valores aproximados. Ya que en este laboratorio se determinará la resistencia a la compresión de la roca, es necesario calcular el número de rebote promedio del martillo de Schmidt y la densidad de la roca, para que con la ayuda del grafico de Miller se logre obtener el valor de la resistencia a la compresión de la roca. Para todo lo anteriormente mencionado será necesario recurrir a la norma ASTM correspondiente, es decir, la norma ASTM D5734 correspondiente a la del Martillo de Schmidt.
OBJETIVOS El objetivo principal de este laboratorio es determinar la resistencia a la compresión de la roca, correspondiente al testigo geológico, a través de la utilización de un martillo de Schmidt, realizando todos los cálculos, análisis y utilización de la norma correspondiente. También se podrá en práctica la norma ASTM correspondiente a la experiencia. Además, se verá el correcto funcionamiento del esclerómetro presente en el laboratorio, necesario para la realización de la experiencia y así realizar los procedimientos con el mínimo error posible. Finalmente, atreves de todos los cálculos pertinentes, se estudiarán y analizaran todos los resultados obtenidos para lograr alcanzar el objetivo principal.
ALCANCES
MARCO TEÓRICO
DESARROLLO EXPERIMENTAL Antes de empezar, cabe destacar que la densidad del testigo geológico es de 25,98 KN/m 3. Lo primero que se hizo fue colocar el martillo de rebote en el holder core (foto I), luego calibrarlo con el yunque, después se tomó la medición en con el martillo dos veces en lugares diferentes del testigo geológico, luego nuevamente se calibro el martillo con el yunque. Este procedimiento se repitió cinco veces, donde los resultados están en la tabla I. Ya con los resultados, se podrá determinar el Factor de Corrección, que está determinada por: =
∗
Donde: FC = Factor de corrección Hr = Número de dureza de rebote
Lo que da como resultado =
70 72,6
= 0,9642
Ahora se multiplicará el Factor de corrección por el número de dureza de rebote * = ∗
Con los resultados (tabla II), obtendremos la moda, media y rango del número de dureza de rebote del testigo geológico, los cuales son: x =48,2
Moda= 50 Rango= 9 Ya conociendo la densidad del testigo geológico, calculado en el experimento pasado, y el promedio de número de rebote, podemos determinar gracias al grafico de Miller (Gráfico I), la resistencia de la roca es de 130 Mpa.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES A modo de conclusión podemos señalar que con la ayuda del martillo y con los cálculos correspondientes junto con el grafico de Miller, se logro obtener la resistencia del testigo de roca de forma satisfactoria, si bien no es la forma más exacta para medir la resistencia a la compresión, se acerca bastante al resultado real. Cabe señalar que es necesario recalibrar constantemente el martillo con la ayuda de un yunque para obtener mejores resultados a la hora de tomar las muestras. En esta experiencia se logró analizar y determinar la resistencia a la compresión del testigo de roca, esto se pudo lograr gracias a la utilización de la norma correspondiente ASTM D5734 y a los cálculos realizados. Lo anterior fue posible ya que, con la ayuda del Martillo de Schmidt se logró obtener el número de rebote promedio correspondiente a 48,2, junto con la densidad del testigo geológico calculado en la experiencia pasada, la cual resulto ser 25,98 KN/m 3, para finalmente, con la ayuda del gráfico de Miller, determinar la compresión a la resistencia a la roca correspondiente a 130 Mpa. Algunas recomendaciones a tener en consideración, son las siguientes: -
-
-
Debemos garantizar el buen estado y buen funcionamiento del instrumento a utilizar en la experiencia, además de verificar que se encuentre calibrada de forma correcta para obtener los datos con la menor cantidad de errores posibles. Se debe recalibrar el martillo de Schmidt cada 2 a 3 toma de muestras en la roca con la ayuda de un yunque especialmente diseñado para dicho propósito, con la finalidad de obtener los datos de la forma más representativa posible. Las mediciones se deben tomar en distintos sectores del testigo a una distancia equidistante una de la otra, para que los resultados sean lo más fidedignos posibles.
BIBLIOGRAFÍA
ANEXOS Tablas Tabla I Martilo a testigo (MPa) 48 44 51 52 52 53 52 48 50 52 x = 50,2
Tabla II Hr *=FC*Hr 46 42 49 50 50 51 50 46 48 50 ̅ = 48,2
Martillo a Yunke (MPa) 72 73 72 72 74 x =
72,6
Fotos Foto I
Gráficos Gráfico I
