INTRODUCCIONDebido a que el macizo rocoso es un material tan complejo, ninguna prueba bastar por si sola para estudiar todos los aspectos importantes del comportamiento esfuerzo-deformacin.

Este ensayo constituye el mtodo ms verstil en el estudio de las propiedades esfuerzo-deformacin. Con este ensayo es posible obtener una gran variedad de estados reales de carga.

Esta prueba es la ms comn para determinar las propiedades esfuerzo-deformacin. Una muestra cilndrica de un suelo es sometida a una presin de confinamiento en todas sus caras. A continuacin se incrementa el esfuerzo axial hasta que la muestra se rompe. Como no existen esfuerzos tangenciales sobre las caras de la muestra cilndrica, el esfuerzo axial y la presin de confinamiento, son los esfuerzos principal mayor y principal menor respectivamente. Al incremento de esfuerzo axial, se denomina esfuerzo desviadorI. OBJETIVOS

Determinar los parmetros de resistencia al corte cohesin y el ngulo de friccin interna y la constante mi de la roca intacta.

II. FUNDAMENTO TEORICO

Este ensayo representa las condiciones de la roca nsitu sometidos a esfuerzos confinantes, mediante la aplicacin de presin hidrulica uniforme alrededor de la probeta. Permite determinar la envolvente o lnea de resistencia en un material rocoso ensayado, a partir de la que se obtiene los valores de sus parmetros resistentes cohesin c y friccin . El ensayo de compresin triaxial es el mas extendido de los ensayos de los ensayos multiaxial en mecnica de rocas. La relacin entre los esfuerzos aplicados a la probeta es

a) PRENSA HIDRULICA.-es un mecanismo conformado porvasos comunicantesimpulsados porpistonesde diferente rea que, mediante pequeas fuerzas, permite obtener otras mayores. Los pistones son llamados pistones de agua, ya que son hidrulicos. Estos hacen funcionar conjuntamente a las prensas hidrulicas por medio de motoresb) Esfuerzos principalesEn una prueba de compresin cilndrica, la falla ocurre debido al corte, por ello es necesario considerar la relacin entre la resistencia al corte y la tensin normal que acta sobre cualquier plano dentro del cuerpo a compresin.

En una prueba de compresin, una muestra de suelo esta sujeta a fuerzas compresivas que acta en tres direcciones, en ngulos rectos entre si, respectivamente; uno en la direccin longitudinal, los otros dos lateralmente. Los tres planos perpendiculares sobre los cuales estas tensiones actan, son conocidos como los planos principales, y las tensiones como las tensiones principales.

Muchos de los problemas de mecnica de suelos son considerados en dos dimensiones, y solo son usadas las tensiones principales mayor y menor. A la influencia de la tensin principal intermedia se le resta importancia.

c) Circulo de MohrRepresentacin grafica de los estados de esfuerzo de una muestra de suelo, sometida a una prueba de compresin Triaxial.

La construccin grafica, para definir el lugar geomtrico de un puntoP, por medio de crculos, es de gran importancia en la mecnica de suelos. Estas resultantes son conocidas como tensiones de circulo de Mohr, cuya ilustracin es la figura 5.28 a y b

En el crculo de Mohr se deben notar los siguientes puntos:

El eje horizontal representa las tensiones normales, y el eje vertical representa las tensiones de corte, todas dibujadas en la misma escala.

Los extremos del dimetro del circulo, estn definidos por los valoresde3y1,medidos desde el origen.

El puntoP, tiene por coordenadas las tensiones normales y de corte sobre un plano inclinado en un ngulo con respecto a la horizontal. AlternativamentePpuede ser encontrado trazando un radio desde el centroCa un ngulo2con respecto a la horizontal. En un plano inclinado de, la tensin normal es igual aOQy la tensin de corte es igual aPQ.

El dimetro del circulo es igual a(1 3),la diferencia de tensiones principales es conocida como esfuerzo desviador, y esta dada por la formula:

d= (13) La mxima tensin de corte es representada por el puntoP( punto mas alto del circulo), y es igual al radio.

R =(1 3)2

Un plano sobre el cual ocurre la mxima tensin de corte, esta inclinado en 45 con respecto a la horizontal.

El centro del circuloC, esta a una distancia

d) Equipo para ensayoEl aparato consta, en primer lugar, de un tablero de comando y de una cmara Triaxial constituida de cilindro de lucita de 35 cm de dimetro y unos 7 mm de espesor de su pared. (Segn figura 5.33). Las bases de la cmara estn conformadas por dos placas circulares las que quedaran solidarias al cilindro, por medio de sellos de goma y piezas de ajuste. La pieza base inferior es de acero inoxidable para poder resistir los ensayes. La cmara con las anteriores dimensiones resiste presionesinternas de 7kg/cm2.

Dentro de la cmara se ubican dos cilindros cortos, que sirven de base y cabezal del cuerpo de prueba con piezas de aluminio perforada en contacto con este.La transmisin de carga hacia el cuerpo de prueba se logra mediante un movimiento ascendente de la cmara cuya seccin superior del cuerpo, entra en contacto con el vstago del anillo de carga. Un extensmetro medir las deformaciones que tengan lugar en el anillo, las que, a travs, de una tabla de calibracin proporcionara las cargas actuantes correspondientes. Por otro lado, el candencimetro conjuntamente con el cronometro controlaran que la velocidad de carga sea de 0.025 cm/min.

En las pruebas de compresin Triaxial, se requiere que la muestra este enfundada en membranas flexibles, resistentes eimpermeables, generalmente de ltex.Para aplicar la presin de cmara en torno a la muestra, el agua seria el fluido ideal, ya que este no ataca a la membrana de ltex.

III. EQUIPOS Y IMPLEMENTOS DE SEGURIDAD Cmara triaxial

Mquina de compresin triaxial

Membrana de caucho

Molde metlico

Compresor de aire

Bomba de vaco

Balanza de precisin, aproximacin 0,1 gr

Calibrador

Aro-sello de caucho

IV. PROCEDIMIENTO

Para los ensayos de compresin triaxial los cuerpos de prueba deben ser cilndricos de relacin altura/Dimetro de 2 y 1 respectivamente.

- El dimetro del cuerpo de prueba no debe ser inferior a NX (54mm).

- la superficie de los cuerpos de prueba deben ser planos y ser perpendicular al eje longitudinal.

-Material de cobertera o capeamiento no debe ser utilizado.

-El cuerpo de prueba es introducido en una clula triaxial, tal como se muestra en la figura.

- simultneamente se aplica las tenciones axial y confinante progresivamente, hasta que se de la ruptura del cuerpo de prueba en un tiempo de 5 a 10 minutos de carga.

- La tasa de aplicacin debe estar entre 0.5 a 1 MPa/seg.

Celdas triaxial.CLCULO DEL ANGULO DE ROZAMIENTO Y COHESIN El clculo del ngulo de rozamiento y cohesin se puede hacer segn la teora de Mohr Coulomb, que alinea la envoltoria de cizallamiento. Para tensiones bajas la forma de curva es parablica. Se aplica otros criterios como de Hoek; Brown (1980) y revisiones de 1988, 1992 y 1995, que son modernamente aplicados.

= arcsin (mi -1) mi+1

C = b (1 sin )2 cos Donde: = ngulo de rozamiento c = cohesin k = es la pendiente de la relacin lineal .

= Esfuerzo del macizo rocoso.

Donde es el esfuerzo principal mayor en la falla.

es el esfuerzo efectivo menor en la falla.

es la resistencia compresiva uniaxial de la roca intacta.

= es la constante del material para la roca intacta.

Si bien el criterio de Hoek-Brown es ms conocido y frecuentemente usado

en los clculos con ordenador, el criterio de Yudhbir (1983), basado en Bieniawski (1974), merece tenerse en cuenta para comprobar las estimaciones de la resistencia del macizo rocoso, lo que resulta necesario, pues este valor es muy difcil medirlo directamente. Estos dos criterios se incluyen en la Tabla 2.

Si se quiere aplicar el criterio de Hoek-Brown es necesario conocer el

RMR o el GSI y la constante de la roca mi. Ntese que las ecuaciones originales(1988) para determinar los parmetros mb (definido como m en 1980) y s del criterio de Hoek-Brown, se basaban en el RMR (despus de Priest e Brown,(1983), y muchos ingenieros an las consideran las ms apropiadas. Con posterioridad (Hoek et al., 1995) estas ecuaciones se modificaron al sustituirse el RMR por el GSI, pero manteniendo las mismas expresiones. El criterio original inclua tambin un trmino exponencial donde la potencia a tomaba el valor de 0,5, en lugar de la compleja y variable expresin usada en la actualidad (que proporciona un valor mximo para a de 0,666).Ms recientemente, Malkowski (2010) estudi detalladamente estos aspectos. Determin cmo el valor del GSI afecta a las constantes empricas mb y s, as como a la resistencia del macizo rocoso M. Como se muestra en la Tabla 3,los clculos de Malkowski demuestran que una variacin de 5 puntos en el GSI,de 35 a 40, conlleva dramticos incrementos en los siguientes valores: un 37% enM , un 20% en el valor del parmetro mb y un 33% en el mdulo de deformacin EM, mientras que el parmetro s se incrementa en un 85%!

V. DATOS 2=3=5Mpa , F=50KN , D=5.5 2=3=10Mpa ,F=100KN 2=3=15Mpa ,F=150KNmi=12-17VI. RIESGOS POTENCIALES. Cortes en la mano, evitar golpes de salto del testigo al momento de la ruptura.

Deterioro, alergias en las manos por efecto de aditivos y lavado continuo de muestras.

Afeccin visual y de la piel por exposicin prolongada rayos solares

Fatiga fsica y mental (stress).

Proyeccin de fragmentos de roca en la ruptura.

VII. BIOGRAFIA.-

ABGE (1998) Geologia de Engenharia. So Paulo, ABGE. 587p.

DEERE, D.U. & DEERE, D.W. (1988) The rock quality designation

(RQD) index in pratice. In: Rock classification for engineerig

purposes, ASTM STP 984. p.91-101.

DOURADO, J.C. (1984) A utilizao da ssmica na determinao

de parmetros elsticos de macios rochosos e terrosos

in situ. So Paulo, ABGE. 12p.

HASUI, Y & MIOTO, J.A. (1992) Geologia estrutural aplicada.

ABGE/Votorantim. 459p.

VIII. ANEXOS En la siguiente imagen se muestra el equipo con el que se realizada el ensayo triaxialEn esta imagen se muestra algunas piezas con el que se realiza el ensayo_1323542534.unknown

_1323543005.unknown

_1416339125.unknown

_1323542843.unknown

_1323542915.unknown

_1310460564.unknown

_1310460764.unknown

_1310460886.unknown

_1310460687.unknown

_1310452751.unknown